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2019-2020年高一化學 物質的量 物質的量濃度 第三課時 3 ［引言］ 在前面的學習中我們知道，濃度是用來表示溶液組成的物理量，而一定濃度的溶液往往是通過固體或液體配制而成。有關溶液的配制在初中我們就已學過，即一定質量分數(shù)的溶液的配制，請大家回憶有關知識后，思考并回答以下問題： ［投影］配制100 g 7%的NaCl溶液，其操作步驟有哪些？需要哪些實驗用品或儀器？ ［學生活動，教師板書］第三節(jié) 物質的量濃度(第三課時) 四、一定質量分數(shù)的溶液的配制 1.步驟 2.儀器 ［師］請一位同學說出配制上述溶液的基本步驟。 ［學生回答，教師板書］ ①計算 ②稱量 ③溶解 ［師］在考慮操作過程中應使用哪些用品和儀器的思路是：首先分析配制溶液所需藥品，再考慮其取用方式，最后再根據(jù)配制步驟來決定需要哪些儀器。這樣，可防止答案遺漏。 現(xiàn)在，請大家按以上思路回答本題第二問。 ［學生回答，教師板書］ 天平(含砝碼，兩張同樣大小的紙)、藥匙、玻璃棒、燒杯、量筒、膠頭滴管 ［師］很好，現(xiàn)在請一位同學來具體地描述一下上述溶液的配制過程。 ［請一位同學回答］ ［生］首先通過計算求得配制溶液所需溶質氯化鈉7 g，溶劑水為93 g；然后用天平準確稱取7 g氯化鈉固體，放入燒杯中，再用量筒量取93 mL水，倒入放氯化鈉的燒杯中；最后用玻璃棒攪拌，使氯化鈉固體溶解即可。 ［師］回答得很正確。請你再回答一下，計算時得到所需溶劑水為93 g，為什么量取時卻用量筒量93 mL水，而不用天平稱93 g水呢？ ［生］因為水的密度近似等于1 g·cm－3，即93 mL水的質量近似等于93 g。另外，取用液體時，量取它的體積比稱量它的質量要方便得多。 ［問］儀器中的膠頭滴管起什么作用？ ［生］量筒量取水時使用。即量取93 mL水時，先是將水注入量筒，當液面接近刻度線時，要改用膠頭滴管滴加至刻度，以保證所量取液體體積的準確性。 ［過渡］從前兩節(jié)課的學習中我們知道，物質的量濃度和溶質的質量分數(shù)一樣，也是用來表示溶液組成的。如果我們要配制一定物質的量濃度的溶液，所需容器和步驟是否和配制一定質量分數(shù)的溶液一樣呢？這就是我們本節(jié)課所要解決的問題。 ［板書］五、一定物質的量濃度的溶液的配制 ［師］下面，我們以配制500 mL 0.1 mol·L－1的Na2CO3溶液為例來分析配制一定物質的量濃度的溶液所需儀器和步驟。 ［板書］1.步驟 2.儀器 ［問］配制上述溶液所需原料是什么？ ［生］碳酸鈉和水。 ［問］所需溶質碳酸鈉的質量應怎樣得到？ ［生］通過計算得到！ ［師］請大家根據(jù)已知條件計算出碳酸鈉的質量。 ［學生計算，教師板書］ ①計算 ［生］需要碳酸鈉的質量為5.3 g。 計算過程為： m(Na2CO3=n(Na2CO3)·m(Na2CO3)=c(Na2CO3)·V［Na2CO3(aq)］·m(Na2CO3)=0.1 mol· L－1×0.5 L×106 g·mol－1=5.3 g ［問］我們用什么儀器來取用5.3 g的碳酸鈉呢？ ［學生回答，教師板書］ 天平(含砝碼，兩張同樣大小的紙)、藥匙 ［問］所需溶質的質量有了，那么，所需溶劑即水的量呢？我們能否算出它的質量或體積呢？ ［生］根據(jù)題中條件無法算出水的量。 ［師］這也就是說，配制一定物質的量濃度的溶液時，我們不能像配制一定質量分數(shù)的溶液一樣，通過用一定量的水和碳酸鈉混合來配出所需的碳酸鈉溶液，那么，是不是就沒有其他辦法了呢？ ［展示500 mL的容量瓶］ ［師］(手指容量瓶)它可以幫助我們達到目的。那么這種儀器叫什么呢？在使用時應注意什么問題？ ［生］叫容量瓶。使用時，應首先檢驗容量瓶是否漏水；配制溶液時，不管是固體試劑還是液體試劑，都應先放在燒杯中用適量的蒸餾水溶解或稀釋，然后再轉移到容量瓶中。若試劑與水混合有溫度變化，則應把溶液放至室溫才能轉移。 另外，向容量瓶中加入至刻度線時，在液面到達刻度線下1～2 cm處時，應改用膠頭滴管滴加水到刻度。 ［師］現(xiàn)在我們已經(jīng)計算出配制500 mL 0.1 mol·L－1Na2CO3溶液需Na2CO3的質量為5.3 g，接下來該如何操作，最后才能配制出要求濃度的溶液？ ［生］閱讀教材相關內容，并參閱圖3—8，總結歸納配制500 mL 0.1 mol·L－1Na2CO3溶液所用儀器及步驟。 ［師］(根據(jù)學生回答板書) ②稱量 ③溶解 ④轉移 ⑤洗滌 ⑥振蕩 ⑦定容 ⑧搖勻 容量瓶、量筒、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管。 ［師］現(xiàn)在，我們請一位同學上講臺來親自配制500 mL 0.1 mol·L－1的碳酸鈉溶液，請大家觀察其配制步驟及基本操作是否正確。 ［請一位同學上臺操作］ ［對該同學的操作進行指正和評價］ ［師］在熟悉了配制步驟和所用儀器后，請大家思考回答下列問題： ［投影］1.為什么要用蒸餾水洗滌燒杯內壁？ 2.為什么要將洗滌后的溶液注入到容量瓶中？ 3.為什么不直接在容量瓶中溶解固體？ 4.轉移溶液時，玻璃棒為何必須靠在容量瓶刻度線下？ 5.為什么要輕輕振蕩容量瓶，使容量瓶中的溶液充分混合？ ［請不同的學生回答以上各問］ ［答案］1.為了使燒杯壁上留有的溶質全部轉移到溶液中去；2.因為洗滌液中含有溶質，洗滌液轉移到容量瓶中可使所配制溶液的濃度盡可能精確；3.因為大多數(shù)物質溶解時都會伴隨著吸熱或放熱過程的發(fā)生，引起溶液溫度升降，從而影響到溶液體積，導致定容不準確；4.若玻璃棒在刻度線以上，將會使少量溶液滯留在刻度線以上而導致定容有偏差；5.可以防止因溶液混合不均而造成的體積偏差。 ［師］由以上分析我們可以知道，在配制一定濃度的溶液時，我們一定要嚴格按照操作步驟及操作注意事項來進行操作，否則，將會對配制結果造成影響——偏高或偏低。 請大家思考以下行為會對配制結果產(chǎn)生什么樣的影響？并說出理由。 ［投影］1.稱量5.3 g的固體溶質時，物質與砝碼的位置顛倒。 2.容量瓶內壁存有水珠。 3.定容時仰視讀數(shù)。 4.未用蒸餾水洗滌燒杯內壁。 5.溶質溶解后放熱，沒有恢復至室溫轉移。 6.天平的砝碼沾有其他物質或已生銹。 ［請不同的學生回答以上各問］ ［答案］1.稱量時，若被稱量物與砝碼的位置顛倒，將會使實際稱得物質的質量小于 5.3 g(為4.7 g)，即n(溶質)減小，從而使結果偏低；2.因容量瓶的容積是固定的，故其內壁存有水時，不會對配制結果造成影響；3.定容時仰視讀數(shù)，會使溶液的體積增大，致使溶液濃度偏低；4.若未用蒸餾水洗滌燒杯內壁，將會使溶質留于燒杯內，致使所配溶液的濃度偏低；5.燒杯內溶液未冷卻到室溫就進行轉移時，因熱脹冷縮之故，將會造成所量取的溶液的體積小于容量瓶上所標注的液體的體積，致使所配溶液濃度偏高；6.當天平的砝碼沾有其他物質或已銹蝕時，將使砝碼本身的質量大于所標注質量，導致所稱溶質質量偏高，最終使所配溶液的濃度偏高。 ［師］由剛才這些同學的分析，我們可以得出這樣的結論：即在分析配制一定物質的量濃度的溶液的誤差時，根據(jù)c=，分析操作行為對n與V的影響即可。 ［問］若在定容時，因不小心使液面超過了容量瓶的刻度線，應該怎么辦？ ［學生思考，疑惑……］ ［有同學回答］重新配制！ ［師］十分正確！因為液面超過刻度線時，就意味著所配溶液的濃度已不符合要求，因此，要知錯就改，而且是徹底地改！ ［問題探究］在配制一定物質的量濃度溶液的操作中，為什么在“洗滌”之后，“定容”之前要旋搖容量瓶？ ［學生活動］思考，分組討論，分析，回答：在容量瓶內，溶質“預溶”形成的溶液與“洗滌液”相比，密度明顯不同，這兩部分液體在混勻前與混勻后的總體積明顯不同，若所配制的溶液密度大于1 g/cm3(如NaCl溶液、H2SO4溶液)，混勻后的體積小于混勻前的體積；若所配制的溶液密度小于1 g/cm3(如NH3水溶液、乙醇溶液)，混勻后的體積大于混勻前的體積。因此，旋搖容量瓶的目的就是液體混合均勻，減小配制一定物質的量濃度溶液中的溶液體積的誤差，實際就是為了減小物質的量濃度的誤差。 ［師］評價學生的回答。 ［本節(jié)小結］本節(jié)課我們主要討論了如何配制一定物質的量濃度溶液的配制步驟及所需儀器，并對在配制過程中不正確的操作所引起的誤差作了詳細的分析，在學習中既要注重配制的準確性，同時也要注重誤差的分析。 ［作業(yè)］習題：一、5，三、3 ●板書設計 第三節(jié) 物質的量濃度(第三課時) 四、一定質量分數(shù)溶液的配制 1.步驟：①計算 ②稱量 ③溶解 2.儀器：天平(含砝碼、兩張同樣大小的紙)、藥匙、玻璃棒、燒杯、量筒、膠頭滴管 五、一定物質的量濃度的溶液的配制 1.步驟：①計算 ②稱量 ③溶解 ④轉移 ⑤洗滌 ⑥振蕩 ⑦定容 ⑧搖勻 2.儀器：天平(含砝碼及兩張同樣大小的紙)、藥匙、容量瓶、量筒、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管