2019-2020年高中化學(xué)（大綱版）第一冊(cè) 第三章 物質(zhì)的量 第三節(jié)物質(zhì)的量濃度(第二課時(shí)) ［引言］上節(jié)課我們知道了物質(zhì)的量濃度的概念及其與質(zhì)量分?jǐn)?shù)的區(qū)別，本節(jié)課我們來學(xué)習(xí)物質(zhì)的量濃度與溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)之間的聯(lián)系及有關(guān)溶液稀釋的計(jì)算。 ［板書］第三節(jié) 物質(zhì)的量濃度(第二課時(shí)) 二、溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與物質(zhì)的量濃度的換算 ［師］請(qǐng)大家根據(jù)上節(jié)課內(nèi)容，回答下列問題： ［提問并投影］1.已知某1 L H2SO4溶液中含有250 mL H2SO4，請(qǐng)算出該溶液的物質(zhì)的量濃度。 ［生］該題無法計(jì)算！ ［問］為什么？ ［生］因?yàn)槿芤褐兴苜|(zhì)——H2SO4的量無法得出。 ［師］大家再看另一問題： ［提問并投影］2.已知每100 g H2SO4溶液中含有37 g硫酸，求該硫酸溶液的物質(zhì)的量濃度。 ［生］此題仍然不能計(jì)算。 ［師］為什么？ ［生］因?yàn)楦鶕?jù)題中已知數(shù)據(jù)，無法求得該H2SO4溶液的體積。 ［師］回答得很好。那么，要算出溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度，必須從哪些方面著手呢？ ［生］必須設(shè)法找出溶液的體積和溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量。 ［師］請(qǐng)大家根據(jù)剛才的分析，做如下練習(xí)： ［投影］3.將質(zhì)量為m，相對(duì)分子質(zhì)量為Mr的物質(zhì)溶解于水，得到體積為V的溶液，此溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為 。 ［學(xué)生活動(dòng)，請(qǐng)一位同學(xué)把答案填于空白處］ 答案：c= ［過渡］下面，讓我們一塊來分析以下例題： ［投影］已知37%的H2SO4溶液的密度為1.28 gcm－3，求其物質(zhì)的量濃度。 ［分析］從上節(jié)課的知識(shí)我們知道，溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和物質(zhì)的量濃度都可用來表示溶液的組成。因此，二者之間必定可以通過一定的關(guān)系進(jìn)行換算。根據(jù)我們剛才的討論分析可知，要算出物質(zhì)的量濃度，必須設(shè)法找出所取溶液的體積及其中所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量。由于濃度是與所取溶液的多少無關(guān)的物理量，所以，我們既可取一定質(zhì)量的溶液來計(jì)算，也可取一定體積的溶液來計(jì)算，故此題有兩種解法。 請(qǐng)大家自選一種解法進(jìn)行計(jì)算。 ［學(xué)生活動(dòng)，教師巡視，并從學(xué)生中選取有代表性的解法讓學(xué)生寫于投影儀膠片上，以備展示］ ［投影］解法一： 取100 g溶液來計(jì)算， m(H2SO4)=100 g37%=37 g 答：37%的H2SO4溶液的物質(zhì)的量濃度為4.8 molL－1。 解法二： 取1 L溶液來計(jì)算， V［H2SO4(aq)］=1 L=1000 mL m(H2SO4) =V［H2SO4(aq)］ρ［H2SO4(aq)］w(H2SO4) =1000 mL1.28 gcm－337%=473.6 g， n(H2SO4)= 4.8 mol c(H2SO4)===4.8 molL－1。 答：37%的H2SO4溶液的物質(zhì)的量濃度為4.8 molL－1。 ［講解］取一定質(zhì)量或一定體積的溶液來解答此題時(shí)，所取溶液質(zhì)量或體積的數(shù)值可以是任意值。以上解法中所取的100 g溶液或1 L溶液，是為了讓計(jì)算過程簡(jiǎn)單化。 ［投影思考題］請(qǐng)大家總結(jié)出：溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為w，密度為ρ的某溶液中，其溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度的表達(dá)式。以1 L溶液為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行歸納，并注意各量的單位。 ［學(xué)生總結(jié)，教師板書］ c= ρ(gcm－3) M(gmol－1) ［師］請(qǐng)同學(xué)們利用上式進(jìn)行以下練習(xí)。 ［投影］市售濃H2SO4中，溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%密度為1.84 gcm－3。計(jì)算市售濃H2SO4中H2SO4的物質(zhì)的量濃度。 ［學(xué)生活動(dòng)］ ［答案］c==18.4 molL－1。 ［問］如果已知溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度c及溶液的密度ρ，又怎樣求其質(zhì)量分?jǐn)?shù)呢？ ［學(xué)生回答，教師板書］ w= c(molL－1) ρ(gcm－3) ［師］請(qǐng)大家計(jì)算以下溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 ［投影］已知75 mL 2 molL－1 NaOH溶液的質(zhì)量為80 g，計(jì)算溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 ［學(xué)生活動(dòng)］ ［問］大家在求溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)時(shí)，是否用到了公式w=? ［生］沒有！ ［問］哪位同學(xué)能說一下該題的解題思路？ ［生］求溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，關(guān)鍵是找出溶液的質(zhì)量和溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量，題中已告訴我們?nèi)芤旱馁|(zhì)量，則只要根據(jù)題中已知數(shù)據(jù)求出溶液中所含溶質(zhì)的質(zhì)量，此題便可得解。 ［師］問答得很好！這也說明我們?cè)谄匠＝忸}時(shí)，要具體問題具體分析，而不能盲目地一見公式就用。 以下是本題的解題過程，供大家參考。 ［投影展示］ 解：75 mL 2 molL－1 NaOH溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量為： n(NaOH) =c(NaOH)V［NaOH(aq)］=2 molL－10.075 L=0.15 mol m(NaOH)=n(NaOH)m(NaOH)=0.15 mol40 gmol－1=6 g w(NaOH)=100%=100%=7.5%。 答：溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.5%。 ［過渡］現(xiàn)在，請(qǐng)大家根據(jù)以上計(jì)算，找出下列各量之間的關(guān)系，并標(biāo)明各量的單位。 ［學(xué)生回答，教師板書］ ［過渡］在實(shí)際生產(chǎn)中，對(duì)一定物質(zhì)的量濃度的濃溶液，往往需要稀釋后才能使用。如噴灑農(nóng)藥時(shí)，須把市售農(nóng)藥稀釋到一定濃度才能施用，實(shí)驗(yàn)室所用一定濃度的稀H2SO4也均由濃H2SO4稀釋而來，這就需要我們掌握有關(guān)溶液稀釋的計(jì)算。 ［板書］三、有關(guān)溶液稀釋的計(jì)算 ［問］溶液在稀釋前后，溶質(zhì)和溶液的量將發(fā)生如何變化？ ［生］溶液的量發(fā)生變化，而溶質(zhì)的量不變。 ［師］回答得很好。這也就是說，稀釋濃溶液時(shí)，溶液的質(zhì)量或體積要發(fā)生變化，但溶質(zhì)的量(質(zhì)量或物質(zhì)的量)均不變。為此，在用一定物質(zhì)的量濃度的濃溶液配制稀溶液時(shí)，我們常用下面的式子來進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。 ［板書］m(濃)w(濃)=m(稀)w(稀) 或m1w1=m2w2 c(濃)V(濃)=c(稀)V(稀) 或c1V1=c2V2 ［師］請(qǐng)大家依據(jù)上式做如下練習(xí)： ［投影］1.配制200 mL 1.0 molL－1 H2SO4溶液，需要18 molL－1 H2SO4溶液的體積是 。 2.在50 g HCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的鹽酸中加入250 g水后，得到的稀鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 。 ［學(xué)生活動(dòng)，教師巡視，并讓兩位同學(xué)把上述兩題的解題過程分別寫在投影儀的膠片上］ ［師］以下是上題的解題過程，供大家參考。 ［投影］1.解：設(shè)配制200 mL(V1)、1.0 molL－1(c1)的H2SO4溶液，需要18 molL－1(c2)的H2SO4溶液的體積為V2。 V2==0.0111 L=11.1 mL。 答：需要18 molL－1的H2SO4溶液的體積是11.1 mL。 2.解：已知m1=50 g，w1=30%，m2=50 g＋250 g，求w2。 w2==5%。 答：得到的稀鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%。 ［問題探究］有五瓶溶液分別是：①10 mL 0.6 molL－1NaOH水溶液 ②20 mL 0.50 molL－1H2SO4水溶液 ③30 mL 0.40 molL－1HCl水溶液 ④40 mL 0.30 molL－1HAc(醋酸)水溶液 ⑤50 mL 0.20 molL－1蔗糖水溶液，以上各瓶溶液所含離子、分子總數(shù)的大小順序是 A.①＞②＞③＞④＞⑤ B.②＞①＞③＞④＞⑤ C.②＞③＞④＞①＞⑤ D.⑤＞④＞③＞②＞① ［學(xué)生活動(dòng)］討論，分析：對(duì)于NaOH溶液來說，由于NaOH完全電離，其中溶質(zhì)離子的物質(zhì)的量是0.60 molL－120.010 L=0.012 mol。 溶劑H2O的物質(zhì)的量為=0.55 mol，相比之下，溶劑占了絕大部分。在其他4瓶溶液中，溶劑的物質(zhì)的量更大，而且依次增大。因此只要比較溶劑的量的大小，即可得出離子、分子總數(shù)的排列順序，因此由大到小的順序應(yīng)該為⑤＞④＞③＞②＞①，D項(xiàng)正確。 ［本節(jié)小結(jié)］本節(jié)課我們主要就兩方面的問題進(jìn)行了探討：一是表示溶液組成的溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度和溶質(zhì)的質(zhì)量的相互換算，解題的關(guān)鍵要進(jìn)行具體的假設(shè)，要么設(shè)溶液的質(zhì)量為100 g，要么設(shè)溶液的體積為1 L。二是有關(guān)溶液稀釋的問題，它遵循的原則是：稀釋前后溶質(zhì)的量不變，由此建立等量關(guān)系。 ［作業(yè)］習(xí)題一、1 三、1，4 板書設(shè)計(jì) 第三節(jié) 物質(zhì)的量濃度(第二課時(shí)) 二、溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與物質(zhì)的量濃度的換算 三、有關(guān)溶液稀釋的計(jì)算 m(濃)w(濃)=m(稀)w(稀) 或m1w1=m2w2 c(濃)V(濃)=c(稀)V(稀) 或c1V1=c2V2 教學(xué)說明 有關(guān)物質(zhì)的量濃度的計(jì)算，由于涉及概念較多，一般學(xué)生特別是思考和分析問題能力較差的學(xué)生，要熟練掌握這些內(nèi)容是有困難的，這需要在以后的學(xué)習(xí)中進(jìn)行多次相關(guān)的訓(xùn)練才能切實(shí)掌握。 知識(shí)的歸納、整理是常用的科學(xué)方法。學(xué)生只有知道知識(shí)的來龍去脈、參與有關(guān)知識(shí)網(wǎng)、包括公式等的整理工作，克服單純的模仿和套用公式的毛病，才能真正掌握它。讓學(xué)生參與其中，有利于發(fā)展和提高他們的思維能力、分析問題和解決問題的能力。 參考練習(xí) 1．相對(duì)分子質(zhì)量為M的某物質(zhì)在室溫下的溶解度為Sg，此時(shí)測(cè)得飽和溶液的密度為ρgcm－3。則該飽和溶液的物質(zhì)的量濃度是?。ā　　。? A．molL－1 B．molL－1 C． molL－1 D． molL－1 答案：B 2．一種硫酸溶液的濃度是a molL－1，密度為ρg cm－3，則這種溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是（　　?。? A．100%　　　　　　　　B．100% C．100%　　　　　　　　D．100% 答案：D 3．等物質(zhì)的量濃度的NaCl2、MgCl2、AlCl3三種溶液的體積之比是3：2：1，則三種溶液中Cl－的物質(zhì)的量濃度之比是（　　?。? A．1：2：3　　　　　　　　　　B．3：2：1 C．1：1：1　　　　　　　　　　D．3：4：3 答案：A