2.化学计量在实验中的应用 三、物质的量在化学实验中的应用 第一课时 宜城一中校园 宜城一中高一化学组

[课前复习] 1、阿伏加德罗定律的内容是什么？ 2、阿伏加德罗定律的推论有哪些？

〖引入〗 浓度一般是指溶质与溶液之间的量的关系。初中学过的溶质的质量分数是通过溶质与溶液的质量关系来表示溶液的组成。 溶质的质量分数： 把溶质的质量与溶液的质量之比 叫做溶质的质量分数 数学表示式： 溶质的质量分数＝ 溶质的质量(g) × 100% 溶液的质量(g)

〖问题〗如何从该溶液中取出含0.1molNaCl的溶液？ 〖讲解〗①溶质的质量分数在实际使用时有很多不便之处。 ②对于溶液，量取体积要比称量质量更易操作。能不能通过量取一定体积的溶液就知道其中含有多少摩尔溶质呢？ ③为此我们要引入一个新的表示溶液浓度的物理量。 〖问题〗根据溶质与溶液的相关物理量，你认为怎样表 示溶液浓度在实际使用中会更简单？

nB cB = V 1.物质的量浓度 定义： 以单位体积溶液里所含溶质B的物质的量来表示溶液 组成的物理量，叫做溶质B的物质的量浓度。 符号： cB B—溶质 数学表达式： 物质的量浓度= 溶质的物质的量 溶液的体积 cB = nB V V—溶液的体积 常用单位： mol/L（或mol·L-1）

杭州市第三医院体检档案 项目名称 检查结果 参考值 单位 钾 3.91 3.50－5.50 mmol/L 生化 项目名称 检查结果 参考值 单位 钾 3.91 3.50－5.50 mmol/L 甘油三脂 0.99 0.56—1.65 mmol/L 低密度蛋白质 2.96 1.45—4.00 mmol/L 直接胆红素 1.9 0—6.0 µ mol/L 尿素氮 5.34 2.00—7.14 mmol/L 尿酸 361 140—446 µ mol/L 葡萄糖 5.00 3.90—6.40 mmol/L 果糖胺 2.49 1.40—2.95 mmol/L 总胆固醇 4.93 3.10—6.00 mmol/L 高密度脂蛋白胆固醇 1.52 1.00—3.00 mmol/L 检查时间:2007-08-24 10:05 检查医生:董波

气体体积 溶液 体积 [思考] cB= Vm= 1、 与 中的V是否表示相同 的含义？ 2、能否用V=nVm来求溶液的体积？ ？

去伪存真 注意点: 1、将40克NaOH溶解于1L水中，所得溶液中溶质的物质的量浓度是否为1mol/L？40mol/L？ 2、1mol·L-1的 NaCl溶液中含有1mol的NaCl。 3、溶液的体积是否为溶质的体积与溶剂体积之和？ 注意点: ①V为溶液的体积,而非溶剂的体积,且单位为L ②nB表示溶质的物质的量,而不是溶质的质量, 也不是溶质的摩尔质量 ③溶液的体积不是溶质的体积与溶剂体积之和

简单应用 [例]配制500ml0.1mol/LNaOH溶液需要NaOH 的质量是多少？ 解：n(NaOH)=c(NaOH) ×V[NaOH(aq)] =0.1mol/L×0.5L =0.05mol m(NaOH)=n(NaOH) ×M(NaOH) =0.05mol×40g/mol =2g

简单应用 5.6g 5mol/L 0.5 100mL 1.0mol/L的KOH溶液中所含溶质的质量是 。 200mL含H2SO4 98g的硫酸溶液的物质的量浓度是 。 某2mol/L的NaCl溶液中含有58.5g溶质，则溶液体积为 L 5.6g 5mol/L 0.5

2.溶质物质的量浓度与其电离出离子的浓度之间的关系。 NaOH=Na++OH- 则有c(NaOH)=c(Na+)= c(OH-) Ca(OH)2=Ca2++2OH- 如果c[Ca(OH)2]=0.5mol/L 则有c(Ca2+)=0.5mol/L c(OH-)=1mol/L Al2(SO4)3=2Al3++3SO42- 如果c[Al2(SO4)3]=1mol/L 则有c(Al3+)=2c[Al2(SO4)3]=2mol/L c(SO42-)=3c[Al2(SO4)3] =3mol/L

c(Ab+)=ac(AaBb) c(Ba-)=bc(AaBb) AaBb=aAb++bBa- 则必定有： c(Ab+)=ac(AaBb) c(Ba-)=bc(AaBb) 在AaBb的溶液中如果有： AaBb=aAb++bBa- 则必定有：bN(Ab+)=aN(Ba-) 则有 bn(Ab+)=an(Ba-) 则必有： bc(Ab+) = ac(Ba-) 电荷守恒：任何溶液中所有阳离子所带正电荷之和 一定等于溶液中所有阴离子所带负电荷之和。

例、在硝酸钾的物质的量浓度为0. 5mol/L，氯化钾的物质的量浓度为1 例、在硝酸钾的物质的量浓度为0.5mol/L，氯化钾的物质的量浓度为1.5mol/L的混合溶液1L中c(Cl-)= mol/L, c(NO3-)= mol/L,n(K+)= mol, c(K+)= mol/L。溶液中各离子间的电荷守恒关系为： 。 0.5 1.5 2 2 c(K+)= c(Cl-)+ c(NO3-)

3.溶液的稀释定律 m1ω1=m2ω2 c1V1=c2V2 原理： 稀释以后，溶液中溶质的量不变。 （稀释前后溶液中溶质质量不变） c(浓溶液) ·V(浓溶液)=c(稀溶液) ·V(稀溶液) c1V1=c2V2 （稀释前后溶液中溶质物质的量不变）

例、向100mL18mol/L浓硫酸中加水稀释至2L，所得稀硫酸的物质的量浓度为多少？ 解 根据溶液稀释定律有： c(浓溶液)·V(浓溶液)=c(稀溶液)·V(稀溶液) 即有：0.1L×18mol·L-1=2L×c[H2SO4(aq)] 解得： c[H2SO4(aq)] = 0.9mol·L-1 答：稀释后所得稀硫酸的物质的量浓度为0.9mol·L-1

4.物质的量浓度与质量分数的关系 c(B)= ) ( L mol M(B) ω(B)ρ(B)×103 c—物质的量浓度（mol∙L-1 ） ρ—溶液密度（ g∙mL-1 ） ω—质量分数 M—溶质的摩尔质量（ g∙mol-1 ）

例、市售浓硫酸中溶质的质量分数为98%，密度 为1.84g/cm3。计算市售浓硫酸中H2SO4的物 质的量浓度。 解：

[复习回忆] 怎样配制100g10%的NaCl溶液？步骤有哪些？需要用到哪些仪器？ (1)计算：m(NaCl)=100g×10%=10g m(H2O)=100g-10g=90g (2)称量： (3)溶解：

思考： 1、如何配制一定物质的量浓度的溶液？ 2、物质的量浓度表示的意义是什么？ 3、配制一定物质的量浓度必须准确确定溶质的物质的量和溶液的体积。 4、如何准确确定溶质的物质的量？ 5、如何准确确定溶液的体积？

容量瓶 构造： 细颈、梨形、平底玻璃瓶，磨口 2.标注： ①一条刻度线 ②温度和容积

3、容量瓶使用的注意事项： （1）据所配溶液的体积选取合适规格的容量瓶；（50ml、100ml、250ml、500ml和1000ml等规格） （2）用前要检查容量瓶是否漏液； （3）用前要用蒸馏水洗涤容量瓶； （4）容量瓶中不能将固体或浓溶液直接溶解或稀释，容量瓶也不能作为反应容器，不能长期贮存溶液； （5）在容量瓶的使用过程中，移动容量瓶，手应握在瓶颈刻度线以上部位，以免瓶内溶液受热而发生体积变化，使溶液的浓度不准确。

m(NaCl)=n(NaCl)×M(NaCl) = c(NaCl)×V[NaCl(aq)]×M(NaCl) 配制100mL1.00mol/LNaCl溶液。 实验1-5 实验步骤： 第一步：计算： m(NaCl)=n(NaCl)×M(NaCl) = c(NaCl)×V[NaCl(aq)]×M(NaCl) =1.0mol/L×0.1L×58.5g/mol =5.85g 所需氯化钠的质量为5.9克

实验1-5 配制100mL1.00mol/LNaCl溶液。 实验步骤： 第二步：称量：在天平上称量5.9克氯化钠固体， 并将它倒入小烧杯中。 接放置于托盘上吗?

实验1-5 配制100mL1.00mol/LNaCl溶液。 实验步骤： 第三步：溶解：在盛有氯化钠固体的烧杯中加入适量蒸馏水，用玻璃棒搅拌，使其溶解。 5.9 某同学为了加快溶解速度，溶解时所加的水为100mL，你认为可以吗?

实验1-5 [注意]玻璃棒插入刻度线以下的位置。 配制100mL1.00mol/LNaCl溶液。 实验步骤： 第四步：移液：将冷却至室温的溶液沿 玻璃棒注入100ml容量瓶中。 如何将烧杯中的液体转移到容量瓶中？ [注意]玻璃棒插入刻度线以下的位置。

实验1-5 为什么要洗涤玻璃棒和烧杯？ 配制100mL1.00mol/LNaCl溶液。 实验步骤： 第五步：洗涤：用蒸馏水洗烧杯2—3次，并倒入 容量瓶中。 为什么要洗涤玻璃棒和烧杯？

实验1-5 配制100mL1.00mol/LNaCl溶液。 实验步骤： 第六步：定容：加蒸馏水至刻度 线下1—2cm处，改用胶头滴管滴 至凹液面与刻度线相切。 下列两种定容时的操作正确吗? 俯视 仰视

仰视 俯视 俯高仰低

实验1-5 配制100mL1.00mol/LNaCl溶液。 实验步骤： 第七步：摇匀：盖好瓶塞，上下颠倒、摇匀。 第八步：装瓶、贴签

一定物质的量浓度溶液的配制： 1、实验步骤： （1）计算： （2）称量：（复习天平的使用） （3）溶解：在烧杯中用适量蒸馏水溶解，冷却至室温。 （4）移液：移入100ml容量瓶中。 （5）洗涤：用蒸馏水洗涤烧杯2—3次，将洗液移入容量 瓶中。 （6）定容：加水到接近刻度1—2cm时，改用胶头滴管加 水到刻度。 （7）摇匀： （8）装瓶，贴标签

2、实验所需仪器： 托盘天平、药匙（固体溶质使用） 、量筒（液体溶质使用）、烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管

D 例、实验室里需用480mL 0.1mol/L的硫酸铜溶 液，现选取500mL容量瓶进行配制，以下操作 正确的是( ) 正确的是( ) A、称取7.68g硫酸铜，加入500mL水 B、称取12.0g胆矾配成500mL溶液 C、称取8.0克硫酸铜，加入500mL水 D、称取12.5克胆矾配成500mL溶液 D

根据c1V1=c2V2 [思考]怎样用18mol/L(98%) 的浓硫酸配制250ml 1mol/L 的H2SO4溶液，其步骤有哪些？ 步骤： 1、计算 根据c1V1=c2V2 18mol/L×V1=1mol/L×0.25L V1=0.014L =14ml 即需浓硫酸14ml

[思考]怎样用18mol/L(98%) 的浓硫酸配制250ml 1mol/L 的H2SO4溶液，其步骤有哪些？ 步骤： 1、计算 2、量取 3、稀释 4、转移 5、洗涤 6、定容 7、摇匀、装瓶 需浓硫酸14ml 用量筒量取98%的浓硫酸14ml 将浓硫酸沿烧杯内壁缓慢倒入水中，并用玻 璃棒不断搅拌，冷却至室温。

练习 1.欲配制1 mol/L的氢氧化钠溶液250mL，完成下列步骤： ①用 在天平上称取氢氧化钠固体 克。 ①用 在天平上称取氢氧化钠固体 克。 ②向称好的氢氧化钠固体加 蒸馏水将其溶解，待 后将溶液沿 移入 mL的容量瓶中。 10.0 小烧杯 适量 溶液冷却至室温 玻璃棒 按标题超链接可进入下一课时内容的学习。 250

③用少量蒸馏水冲洗烧杯和玻璃棒 次，将冲洗液移入 中，在操作过程中不能损失点滴液体，否则会使溶液的浓度偏 （高或低）。 ③用少量蒸馏水冲洗烧杯和玻璃棒 次，将冲洗液移入 中，在操作过程中不能损失点滴液体，否则会使溶液的浓度偏 （高或低）。 ④向容量瓶内加水至刻度线 时，改 用 小心地加水至溶液凹液面与刻度线相切，若加水超过刻度线，会造成溶液浓度 ，应该 。 ⑤最后盖好瓶盖， ，将配好的溶液移入 中并贴好标签。 2~3 容量瓶 低 1~2厘米 胶头滴管 偏低 重新配制 按标题超链接可进入下一课时内容的学习。 试剂瓶 摇匀

[课堂练习] 用98％的浓硫酸（1.84g/cm3） 配制250mL10mol/L 缓注入到__________中，并用__________不断搅拌， 待溶液_______后，将溶液沿着玻璃棒移入_________ 中，用少量蒸馏水洗涤_________和_______2～3次， 将洗涤液移入_____中，向容量瓶中注入蒸馏水至刻度 线___________时，改用______ 小心加水至_________ ____________，最后盖好瓶塞_________，将配好的溶 液转移到_________中并贴好标签。 140 浓硫酸 水 玻璃棒 冷却 容量瓶 玻璃棒 烧杯 容量瓶 1~2cm 胶头滴管 溶液凹液面 摇匀 与刻度线相切 试剂瓶

在配制溶液中哪些操作可能引起溶液浓度的误差? [讨论] 在配制溶液中哪些操作可能引起溶液浓度的误差?

[讨论]下列操作，对实验结果有何影响（偏高、偏低、无影响）？ 1、称量时，NaCl固体与砝码的位置颠倒。 2、天平的砝码生锈。 3、未用蒸馏水洗涤烧杯内壁。 4、转移溶液时有部分溶液溅出。 5、溶质溶解后没有恢复到室温就转移。 6、定容时仰视读数或俯视读数。 7、容量瓶内有少量蒸馏水。 8、用标准液润洗容量瓶。 9、摇匀后，液面低于刻度线，再加水至刻度线。 10、定容时加水不慎超过刻度线，将超过部分吸走。 （可能偏低也可能无影响） （偏高） （偏低） （偏低） （偏高） （偏低） （偏高） （无影响） （偏高） （偏低） （偏低）

3、误差分析： （1）使所配溶液物质的量浓度偏高的主要原因有： ①称量时引起的误差： （nB大） a、天平的砝码沾有其它物质或已锈蚀； c、用量筒量取溶质时，仰视读数, 使所取液体 的体积偏大（溶质为液体时）; ②溶液未冷却至室温，就转移入容量瓶中.（V小） ③在给容量瓶定容时，俯视读数等等。（V小）

（2）使所配溶液物质的量浓度偏低的主要原因有： ①称量时所引起的误差：（nB小） a、直接量取热的物质； b、砝码有残缺； c、在敞口容器中称量易吸收空气中其它成分或易于 挥发的物质时的动作过慢（如称量NaOH）； d、用量筒量取溶质时，俯视读数，使所取液体的体 积偏小（溶质为液体时）； ②烧杯和玻璃棒未用蒸馏水洗涤或洗涤液未注入容量瓶（nB小） ③转移或搅拌溶液时有部分液体溅出； （nB小） ④在给容量瓶定容时，仰视读数等等。（V大）

[练习]将24.4gNaOH固体溶于水，配成100ml溶液，其 密度为1.219g/ml。 1、该溶液中NaOH的质量分数为_________。 2、该溶液中NaOH的物质的量浓度为________。 3、从溶液中取出10ml，其中NaOH的物质的量浓度 ______，NaOH的质量分数为_____，溶液的密度 _______，含NaOH的质量为 _______。 4、将取出的10ml溶液加水稀释到100ml，稀释后溶 液中NaOH的物质的量浓度为_________。 20% 6.1mol/L 6.1mol/L 20% 1.219g/ml 2.44g 0.61mol/L

[随堂练习] 1、容量瓶需标有： （1）温度 （2）浓度 （3）容量 （4）压强 （5）刻度线 （6）酸式或碱式 六项中的（ ） （1）温度 （2）浓度 （3）容量 （4）压强 （5）刻度线 （6）酸式或碱式 六项中的（ ） A、（1）（3）（5） B、（3）（5）（6） C、（1）（2）（4） D、（2）（4）（6） A

2、某实验需用2. 0mol·L-1 硫酸铜溶液80.0ml，配制此溶液应称取CuSO4∙5H2O晶体多少克？如果所用晶体有部分失去结晶水，所配溶液浓度是否符合要求（全部操作都正确）？为什么？

解： n(CuSO4·5H2O)=n(CuSO4) =c(CuSO4)·V[CuSO4(aq)] =2. 0mol·L-1 ×0.1L=0.2mol m(CuSO4·5H2O)=n(CuSO4·5H2O)M(CuSO4·5H2O) = 0.2mol×250g · mol -1 =50g 应称量CuSO4·5H2O晶体50g；不符合要求，浓度比 需要的大。部分失去结晶水的晶体50g中所含CuSO4 的物质的量比50gCuSO4·5H2O中所含CuSO4的物质 的量要大一些。

例、在硫酸铝的浓度为0. 1mol/L，氯化铝的浓度为0 例、在硫酸铝的浓度为0.1mol/L，氯化铝的浓度为0.3mol/L的混合溶液中c(Cl-)= mol/L，c(SO42-)= mol/L，c(Al3+)= mol/L， 溶液中各离子间的电荷守恒关系为： 0.9 0.3 0.5 3c(Al3+)=2c(SO42-)+ c(Cl-) 变式、硫酸铝的浓度为0.1mol/L的100mL溶液与氯化铝的浓度为0.3mol/L的200mL溶液相混合的溶液中c(Cl-)= mol/L，c(SO42-)= mol/L，c(Al3+)= mol/L， 溶液中各离子间的电荷守恒关系为： 0.1 0.6 0.8/3 3c(Al3+)=2c(SO42-)+ c(Cl-)

3c(Al3+)+c(Na+)=c(NO3-)+2c(SO42-)+c(Cl-) 某溶液中只含Al3+、NO3-、Na+、SO42-、Cl-等五种离子，已知c(NO3-)=0.2mol/L、 c(Na+)= 0.2mol/L、 c(SO42-)=0.1mol/L c(Cl-)=0.1mol/L 、c(Al3+)= mol/L 由溶液电中性原理知，溶液中各离子应该满足下列关系： 3c(Al3+)+c(Na+)=c(NO3-)+2c(SO42-)+c(Cl-) c(Al3+)=[c(NO3-)+2c(SO42-)+c(Cl-)-c(Na+)]/3 c(Al3+)=(0.2mol/L+2×0.1mol/L+0.1mol/L -0.2mol/L)÷3 =0.1mol/L

变式、从1L a mol·L-1 NaCl (其质量分类为b%，密度为ρg/cm3)溶液中取出100mL溶液，其中: 溶质的质量为 　 ，溶质的质量分数为 。 溶质的物质的量为 　 ，溶质的物质的量浓度为 。 还有哪些物质量改变了？哪些物质量没有改变？ b% bρg 0.1×amol a mol·L-1

[练习]将某温度下的KNO3溶液200g蒸发掉10g 水，恢复到同温度，或向其中加入10gKNO3 固体，均可使溶液达到饱和，此时溶液密度为 1.212g/cm3，试计算： 1、该温度下KNO3的溶解度； 2、原未饱和溶液中溶质的质量分数； 3、该温度下KNO3饱和溶液的物质的量浓度。

解： 1）设其溶解度为S，200g溶液中溶质的质 量为x,根据题意有： 2）质量分数为：

求浓度的两种方法：①c=n/V ②c=1000ρω/M 3）①该温度下KNO3饱和溶液的质量分数为 则物质的量浓度为：

②在190g饱和溶液中溶质质量为95g。