第3节 物质的量 第3课时 教学设计【高中化学必修1(新课标)】

第3课时

◆ 教学目标与核心素养

宏观辨识与微观探析：通过对物质的量浓度的学习，从微观上理解溶液是由一定物质的量的溶质分散在溶剂中形成的，进而从宏观上明确物质的量浓度的基本应用。

证据推理与模型认知：建立溶液组成的简单模型，通过对溶质的质量分数与物质的量浓度的对比，提高运用比较、归纳、推理的能力。

科学精神与社会责任：对比生活中不同的溶液浓度的表示方法，理解在不同应用下选择不同表示方法的科学意义，体会物质的量浓度在环保、检验检疫等社会活动中的应用价值。

◆ 教学重难点

物质的量浓度的计算、一定物质的量浓度溶液的配制。

◆ 教学过程

一、导入新课

【引入】在日常生活中，同学们会接触到很多需要表示溶液中所含物质多少的地方，都有哪些呢？

【投影】生活中见到的各种表示溶液浓度的数据。

【讲解】通过上面的照片，我们发现生活中表示溶液的浓度，实际有很多方法，白酒中的酒精含量是体积百分数，食用油用的质量分数，矿泉水中的矿物质含量用的是mg/L，而检验中使用了mmol/L这样的单位，即表示在1L的溶液中含有的溶质是多少mmol（毫摩尔即10-3mol）。这就是我们这节课要学习的表示溶液组成的方法——物质的量浓度。 二、讲授新课 【板书】物质的量浓度

一、物质的量浓度：

【投影】物质的量浓度

一、物质的量浓度：

【讲解】以单位体积溶液里所含溶质B的物质的量来表示溶液的组成的物理量，叫做溶质B的物质的量浓度。其符号为cB，这里的B表示某种溶质，物质的量浓度单位为mol/L。 【设疑】同学们能说一说，什么是1mol/L的NaCl溶液吗？（在每1L的溶液中含有1molNaCl的溶液）如果在100mL的NaCl溶液中有0.2molNaCl，则该溶液的物质的量浓度是多少呢？

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（2mol/L）

【讲解】根据上述的分析，我们可以得到物质的量浓度的计算公式cB溶液。

【练习】1、在200mL NaOH溶液中溶有20gNaOH，则NaOH的物质的量浓度为mol/L 2、300mL 2mol·L-1的NaOH溶液中溶有的NaOH的质量为g

3、含有40g NaOH的浓度为5mol·L-1的溶液的体积为mL

【投影】1、在200mL NaOH溶液中溶有20gNaOH，则NaOH的物质的量浓度为mol/L

nB，aq代表水Vaqn(NaOH)m(NaOH)20g0.5mol1M(NaOH)40g•mol

n(NaOH)cNaOHV(aq)2mol•L10.3L0.6mol2、300mL 2mol·L-1的NaOH溶液中溶有的NaOH的质量为g

n(NaOH)0.5molcNaOH2.5mol•L1V(aq)0.2L

m(NaOH)n(NaOH)M(NaOH)V(aq)0.6mol40g•mol124g3、含有40g NaOH的浓度为5mol·L-1的溶液的体积为mL

m(NaOH)40gn(NaOH)1molM(NaOH)40g•mol1V(aq)

n(NaOH)1mol0.2L200mL1cNaOH5mol•L

【设疑】将40g NaOH溶于2L水中配成溶液，其物质的量浓度为0.5mol/L。这样叙述是否正确？为什么？（不正确，40g NaOH溶于2L水后，溶液的体积并不是2L）

【讲解】使用物质的量浓度的时候应该注意：1、计算物质的量浓度时，要用溶液的体积，而不是溶剂。上面的正确表述应该是：将40g NaOH溶于水中配成2L溶液，其物质的量浓度为0.5mol/L。

【练习】从1L3mol/L的NaOH溶液中取出50mL，则取出的溶液中溶质的物质的量浓度是多少？（3mol/L）

【讲解】2、无论用什么形式来表示溶液组成，溶液仍然是均一的

【设疑】1L 0.1mol/L的Na2SO4溶液中含Na+的物质的量是多少？该溶液中Na+的物质的量

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浓度又是多少？（0.2mol，0.2mol/L）

【讲解】3、物质的量浓度不仅可以表示溶液中的物质浓度，也可以表示溶液中的离子浓度。 【练习】某MgCl2溶液的浓度为2mol/L，则此溶液中Mg2+的浓度为Cl的浓度为。某MgCl2和NaCl的混合溶液中MgCl2的浓度为1mol/L，NaCl的浓度为0.5mol/L，则溶液中Cl的浓度为。

【讲解】这种物质浓度和离子浓度的换算，很像是之前讲物质的量时，进行的“整体”和“部分”的物质的量换算问题。

【练习】上述溶液体积为100mL，则加入mol的AgNO3可以恰好沉淀；加入mol的NaOH可以恰好沉淀。

【讲解】上述溶液中Cl、Mg2+和Na+的浓度分别为2.5mol·L-1、1mol·L-1和0.5mol·L-1，体积为100mL时，Cl、Mg2+和Na+的物质的量分别为0.25mol、0.1mol和0.05mol，加入0.25mol银将Cl-完全沉淀，加入0.2mol氢氧化钠将Mg2+完全沉淀。很明显，给之前学习的离子反应的概念，溶液中电解质之间的反应通常是发生在离子间，所以很多时候，并不需要计算物质的物质的量，只需要计算离子的物质的量。

【设疑】如何配制100g质量分数为5%的NaCl溶液？（用天平称量5gNaCl，用量筒量取95mL水，在烧杯中溶解）

【过渡】上面是配制一定质量分数的溶液的方法，那么如何配制一定物质的量浓度的溶液呢？

【板书】物质的量浓度

一、物质的量浓度：

二、一定物质的量浓度溶液的配制：

【投影】物质的量浓度

一、物质的量浓度：

二、一定物质的量浓度溶液的配制：

【讲解】上面一道习题中我们理解了如下表述是错误的，将40g NaOH溶于2L水中配成溶液，其物质的量浓度为0.5mol/L，这种表示错误的地方在于溶液的体积不等于溶剂水的体积，其正确的表述为：将40g NaOH溶于水中配成2L溶液，其物质的量浓度为0.5mol/L。这样操作的主要问题在于，如何保证溶液的总体积。要解决这个问题，就要使用一种特殊的仪器——容量瓶。

【演示实验】展示实验室中使用的容量瓶。

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【讲解】容量瓶是实验室在配制一定物质的量浓度的溶液时，使用的一种有精确容积的仪器。容量瓶是细颈、梨形的玻璃瓶。容量瓶有不同的规格，实验室经常使用的是：50mL、100mL、250mL、500mL和1000mL。容量瓶上标有温度和容积，表示在此温度下，液体的凹液面与颈部的刻度线相切时，溶液体积恰好与容量瓶上标注的容积相等。 【演示实验】配制100mL 1mol/L的NaCl溶液。 【讲解】（1）计算需要的NaCl的质量为5.85g。

（2）称量NaCl的质量（应该使用精度比较高的分析天平或电子天平，但是本实验中使用托盘天平代替）

（3）将称量好的固体放入烧杯中，加入适量蒸馏水，玻璃棒搅拌，使其完全溶解。 （4）将烧杯的溶液沿玻璃棒转移至100mL容量瓶，用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2～3次，并将洗涤液也转移至容量瓶。轻轻摇动容量瓶，使溶液混合均匀。

（5）向容量瓶内注入蒸馏水，至距离刻度线1～2cm处，改用胶头滴管滴加，直至溶液的凹液面与容量瓶的刻度线恰好相切。盖好瓶塞，倒转摇匀。

（6）将配制好的溶液倒入试剂瓶内，并贴好标签。

【设疑】为什么要用蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃杯，并将洗涤液转移至容量瓶中？（烧杯内壁和玻璃棒上都会沾有一些氯化钠溶液）如果将烧杯中的溶液转移至容量瓶的时候，不小心洒出一些液体，最后配制的溶液的浓度会偏大还是偏小？（偏小）如果在读数时，俯视或仰视容量瓶的刻度线，配制的溶液的浓度会有何变化？（俯视刻度线，会导致浓度偏大，仰视刻度线，会导致浓度偏小）

【讲解】实验的过程中，也可能需要将浓溶液稀释为物质的量浓度较小的溶液，此时一般使用下面的式子：c(浓溶液)·V(浓溶液)=c(稀溶液)·V(稀溶液)。

【练习】如何用物质的量浓度为10mol/L的浓盐酸配制浓度1mol/L的稀盐酸500mL？ 【讲解】由c(浓溶液)·V(浓溶液)=c(稀溶液)·V(稀溶液)可以计算得到需要的浓盐酸的体积是50mL，所以应该量取50mL的浓盐酸，配成500mL溶液。 三、学习小结

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四、板书设计 物质的量浓度 一、物质的量浓度：

二、一定物质的量浓度溶液的配制： 五、达标检测

1.对1 mol·L-1的Na2SO4溶液的叙述中正确的是( ) A.溶液中含有1 mol Na2SO4 B.1 L溶液中含有142 g Na2SO4 C.1 mol Na2SO4溶于1 L水

D.从1 L该溶液中取出500 mL以后,剩余溶液的浓度为0.5 mol·L-1 答案：B

解析：A项,溶液的体积未明确;B项,142gNa2SO4的物质的量为1mol;C项,应为1molNa2SO4溶于水得到1L溶液,而不是水的体积为1L;D项,溶液是均一、稳定的混合物,故剩余溶液的浓度仍为1mol·L-1。

2.下列溶液中,氯离子浓度最大的是( ) A.100 mL 1 mol·L-1的NaCl溶液 B.150 mL 1 mol·L-1的MgCl2溶液 C.200 mL 1 mol·L-1的HCl溶液 D.10 mL 1 mol·L-1的AlCl3溶液 答案：D

解析：氯离子浓度大小与溶液体积无关,由各溶液物质的量浓度及NaCl、MgCl2、HCl、AlCl3

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组成可知,Cl-浓度分别为1mol·L-1、2mol·L-1、1mol·L-1、3mol·L-1。

3.将4 g氢氧化钠溶解在10 mL水中,再稀释成1 L,从中取出10 mL,这10 mL溶液中NaOH的物质的量浓度是( ) A.1 mol·L-1 B.0.1 mol·L-1 C.0.01 mol·L-1 D.10 mol·L-1 答案：B

解析：所配制的1L溶液的物质的量浓度为=0.1mol·L-1,而从中取10mL,其浓度不变。 4.容量瓶是用来配制一定物质的量浓度溶液的定量仪器,其上标有:①温度、②浓度、③容积、④压强、⑤刻度线、⑥酸式或碱式这六项中的( ) A.②④⑥ C.①②④ 答案：D

解析：容量瓶是用来配制一定物质的量浓度溶液的仪器,在一定温度下有固定的容积,其刻度线在瓶颈上,不受压强的影响,对于酸、碱均适用。

5.如图表示配制一定物质的量浓度的NaCl溶液的部分操作示意图,其中有错误的是( )

B.③⑤⑥ D.①③⑤

答案：C

解析：定容时,视线应与凹液面的最低点在同一水平线上。

6.实验室用氢氧化钠固体配制1.00 mol·L-1的NaOH溶液500 mL,回答下列问题。 (1)关于容量瓶的使用,下列操作正确的是 (填序号)。 a.使用前要检验容量瓶是否漏液 b.用蒸馏水洗涤后必须要将容量瓶烘干

c.为了便于操作,浓溶液稀释或固体溶解可直接在容量瓶中进行 d.为了使所配溶液浓度均匀,定容结束后,要摇匀 e.用500 mL的容量瓶可以直接配制480 mL溶液

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f.当用容量瓶配制完溶液后,可用容量瓶存放配制的试剂 (2)请补充完整实验的简要步骤: ①计算;

②称量NaOH固体 g; ③溶解; ④冷却并移液; ⑤洗涤并转移; ⑥ ; ⑦摇匀。

(3)本实验用到的基本仪器已有烧杯、托盘天平(带砝码)、镊子、药匙、量筒、玻璃棒,还缺少的仪器是 、 。

(4)上述实验操作②③都要用到小烧杯,其作用分别是 和 。

(5)如图是该同学转移溶液的示意图,图中有两处错误,请写出: ① ; ② 。

答案：(1)ad (2)②20.0 ⑥定容

(3)500 mL容量瓶 胶头滴管

(4)用烧杯称量NaOH固体,防止NaOH腐蚀天平的托盘 用烧杯做溶解用的容器 (5)①没有用玻璃棒引流 ②应选用500 mL的容量瓶

解析：(1)容量瓶使用前要检验是否漏液,a正确;容量瓶是配制一定物质的量浓度溶液的专用仪器,不能用来溶解固体,也不可以用来稀释浓溶液、不能长期贮存溶液、不能加热,因此,b、c、f均不正确;500mL容量瓶只能配制500mL溶液,不能直接配制480mL溶液。

(2)m(NaOH)=1.00mol·L-1×0.500L×40g·mol-1=20.0g。配制时,要按照计算、称量、溶解、移液、洗涤、定容、摇匀的顺序进行配制。

(3)用固体药品配制一定物质的量浓度溶液使用的仪器有一定规格的容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、托盘天平(带砝码)、镊子、药匙、量筒。

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(4)NaOH固体具有强腐蚀性,为防止其腐蚀天平托盘,称量时常用小烧杯盛放。NaOH固体溶解时要在小烧杯中进行。

(5)配制500mL溶液,应选用500mL的容量瓶;在转移溶液时,一定要用玻璃棒引流,防止溶液溅到瓶外,引起所配溶液浓度偏低。

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