2019-2020年人教版高中化學必修一 1-2-3 物質的量濃度 教案.doc

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2019-2020年人教版高中化學必修一 1-2-3 物質的量濃度 教案 教材分析 物質的量是高中化學中一個很重要的基本概念，它可以導出摩爾質量、氣體摩爾體積、物質的量濃度等基本概念。同時對學生進一步理解微觀粒子與宏觀物質之間的聯(lián)系，特別是對培養(yǎng)學生的化學計算技能和實驗技能都有著非常重要的意義。 【教學目標】 1.使學生理解物質的量濃度的概念。 2.使學生掌握有關物質的量濃度的計算。 3.使學生掌握一定物質的量濃度的溶液加水稀釋的計算。 4.掌握物質的量濃度與溶質質量分數(shù)的換算。 【教學重點】 1.物質的量濃度的概念。 2.有關物質的量濃度概念的計算。 3.溶液中溶質的質量分數(shù)與物質的量濃度的換算。 ［引言］在生產和科學實驗中，我們經常要使用溶液。溶液的濃稀程度我們用濃度來表示。表示溶液濃度的方法有多種，在初中，我們學過的溶液的溶質質量分數(shù)便是其中的一種。今天，我們來學習另一種表示溶液濃度的物理量——物質的量濃度。 ［板書］物質的量濃度 一、物質的量濃度 ［問］什么是物質的量濃度呢？請大家閱讀課本55頁第一部分內容“物質的量濃度”后回答。 ［學生閱讀，總結］ ［師］請大家用準確的語言敘述物質的量濃度的概念，并說出它的符號是什么？ ［學生回答，教師板書］ 以單位體積溶液里所含溶質B的物質的量來表示溶液組成的物理量，叫做溶質B的物質的量濃度。 符號：c(B) ［問］B的含義是什么？ ［生］B表示溶液中所含溶質。 ［師］對！其不但表示溶液中所含溶質的分子，還可表示溶液中所含溶質電離出的離子。 ［問］物質的量濃度的概念，我們也可以簡化為一個代數(shù)式，怎樣表示？ ［生］物質的量濃度c(B)等于溶液中所含溶質B的物質的量n(B)與溶液的體積V的比值。 ［板書］c(B)=n(B)/V(液) ［問］能從上式得出物質的量濃度的單位嗎？ ［生］能！是摩爾每升或摩爾每立方米。 ［板書］單位:mol/L（或mol/m3) ［師］在中學化學中，我們最常用的單位是摩爾每升。 ［過渡］下面，我們根據物質的量濃度的概念來進行一些計算。 ［板書］1.將28.4 g Na2SO4溶于水配成250 mL溶液，計算溶液中溶質的物質的量濃度，并求出溶液中Na+和SO42-的物質的量濃度。 ［師］請大家用規(guī)范的解題格式解答此題。 ［學生活動，教師巡視，同時請一位同學上黑板解答此題］ ［學生板書］ 解：n(Na2SO4)=m(Na2SO4)/M(Na2SO4)=28.4g/142gmol－1=0.2 mol c(Na2SO4)=n(Na2SO4)/V（液）=0.2 mol/0.25L =0.8 molL－1 因為Na2SO4====2Na++SO42- 故溶液中n(Na+)=2n(Na2SO4)=20.2 mol=0.4 mol n(SO42-)=n(Na2SO4)=0.2 mol 則c(Na+)= n(Na+)/V(液)=0.4 mol /0.25L=1.6 molL－1； c(SO42-)= n(SO42-)/V(液)=0.2 mol /0.25L =0.8 molL－1。 答：所配溶液中溶質的物質的量濃度為0.8 molL－1，Na+和SO42-的物質的量濃度分別為1.6 molL－1和0.8 molL－1。 ［師］大家做得都很好，需要注意的是解題過程的規(guī)范化。 從上題的解答我們知道，利用物質的量濃度的概念，我們既可求出溶液中所含溶質的物質的量濃度，也可求出溶液中的離子的物質的量濃度，只不過求溶液中離子濃度時，n(B)為所求離子的物質的量。 另外，表示某物質的水溶液時，我們常用aq來進行標注，如上題中的Na2SO4溶液的體積，我們用符號V［Na2SO4（aq)］表示，以區(qū)別純的Na2SO4固體的體積V(Na2SO4)。 ［板書,把上題中的V(液）改為V［Na2SO4(aq)］］ ［師］請大家再做下面的練習： ［投影］配制500 mL 0.1 molL－1的NaOH溶液，需NaOH的物質的量是多少？質量是多少？ ［學生活動，教師巡視］ ［師］此題反映的是溶液體積、溶質質量、溶質的物質的量及溶質的物質的量濃度之間的換算，只要熟悉各量之間的關系，此種類型的題便可輕易得解。 本題的解答過程如下，供大家思考。 ［投影］解：依題意 n(NaOH)=c(NaOH)V［NaOH(aq)］=0.1 molL－10.5 L=0.05 mol; 0.05 mol NaOH的質量: m(NaOH)=n(NaOH)M(NaOH)=0.05 mol40 gmol－1=2 g。 答：配制500 mL 0.1 mol的NaOH溶液需NaOH的物質的量為0.05 mol，質量為2 g。 ［師］請大家思考并回答下列問題： ［投影］1.將342 g C12H22O11（蔗糖，相對分子質量為342）溶解在1 L水中，所得的溶液中溶質的物質的量濃度是否為1 molL－1?為什么？ 2.從1 L 1 molL－1的C12H22O11溶液中取出100 mL，取出的溶液中C12H22O11的物質的量濃度是多少？怎么得出來？ ［學生思考后回答］ 1.將342 g蔗糖溶解在1 L水中，所得溶液的物質的量濃度不為1 molL－1。因為342 g蔗糖是1 mol。而溶液的體積——1 L水溶解342 g蔗糖后的體積無從知曉，故不能得出蔗糖溶液的準確的物質的量濃度。 2.從1 L 1 molL－1的蔗糖溶液中取出100 mL，則取出的溶液中蔗糖的物質的量濃度仍是1 molL－1。 ［師］回答得很正確！這也告訴我們在理解物質的量濃度的概念時要注意以下兩點： 1.溶液的體積不等于溶劑的體積；且不同物質（尤其是不同狀態(tài)的物質）的體積是沒有加和性的。 2.溶液的物質的量濃度與所取溶液的體積大小無關。這與從一壇醋中取出一勺，其酸度不變是同一個道理。 ［問］在初中我們講分子的概念時，曾做過一個實驗：100 mL酒精與100 mL水混合其體積并不等于200 mL，它說明了什么？結合初中和我們今天所學的知識進行回答。 ［生］說明了分子之間有間隔；同時也說明不同物質的體積是沒有加和性的。 ［師］很好！同樣的例子我們可以舉出很多：如通常狀況下，1體積水中可溶解約500體積的氯化氫氣體，但所得鹽酸溶液的體積并不等于（1+500）體積，而是遠小于501體積。一般來說，固體與液體，液體與液體混合時，形成混合液的體積變化不大，而氣體與液體混合時，體積變化較大。在計算時，我們一般通過混合液的質量和密度來求得溶液的體積。因為相同物質或不同物質的質量是有加和性的。 ［過渡］既然物質的量濃度和溶質的質量分數(shù)都是用來表示溶液組成的物理量，那么，它們之間又有什么樣的區(qū)別和聯(lián)系呢？ 請同學們根據學過的知識，填寫下表。 ［投影］物質的量濃度和溶質質量分數(shù)的區(qū)別 物質的量濃度 溶質質量分數(shù) 溶質單位 溶液單位 表達式 特點 體積相同，物質的量濃度相同的不同物質的溶液中，所含溶質的物質的量，溶質質量（填“相同”“不同”或“不一定相同”） 質量相同、溶質質量分數(shù)相同的不同物質的溶液中，溶質的質量，物質的量（“相同”“不同”或“不一定相同”） ［學生活動，請一位同學把答案填寫在膠片上］ ［答案］ mol g L g cB=n(B)/V(液) w=m(質)/m(液)100% 相同；不一定相同 相同；不一定相同 ［講解］溶質的質量分數(shù)與溶質的物質的量濃度除了有上面我們所分析的區(qū)別外，它們在使用范圍上也有較大差別。由于我們在許多場合取用溶液時，一般不去稱它的質量，而是要量取它的體積，且物質在發(fā)生化學反應時，各物質的物質的量之間存在著一定的關系，而化學反應中各物質之間的物質的量的關系要比它們的質量關系簡單得多。因此，物質的量濃度是比質量分數(shù)應用更廣泛的一種物理量。 ［懸念］那么，在物質的量濃度和溶質的質量分數(shù)之間有著什么樣的聯(lián)系呢？下一節(jié)課，我們將解開這個謎！ ［小結］本節(jié)課我們主要學習了物質的量濃度的概念及其簡單計算，同時也知道了溶質的物質的量濃度與質量分數(shù)之間是有區(qū)別的。 ［布置作業(yè)］略 ［參考練習］ 1.對1 molL－1的Na2SO4溶液的敘述中正確的是（） 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.將322 g Na2SO410H2O溶于少量水后再稀釋成1000 mL 解析：A項未說明溶液體積是多少，而1 mol Na2SO4怎樣求得無從知曉，故錯誤，誤選此項的同學主要是因為混淆了物質的量與物質的量濃度的概念；B項正確；C項1 mol Na2SO4溶于水配成1 L溶液時，其物質的量濃度才為1 molL－1，而C項給的1 L是水的體積,故不正確;D項322 g Na2SO410H2O中含Na2SO4的物質的量恰是1 mol,且溶液體積為1000 mL即1 L，故正確。此項若不清楚結晶水合物Na2SO410H2O，溶于水時，溶質為Na2SO4則易漏選。 答案：BD 2.已知在含有MgCl2、KCl和K2SO4的混合溶液中各種離子的物質的量濃度分別為： c(K+)=0.9 molL－1，c(Cl－)=1.1 molL－1，c(Mg2+)=0.3 molL－1。求c(SO42-)=? 解析：解此類題可利用溶液中陽離子所帶正電荷總數(shù)等于陰離子所帶負電荷總數(shù)，即電荷守恒定律。依題意，有 c(K+)+2c(Mg2+)=c(Cl－)+2c(SO42-) 即c(SO42-)=［c(K+)+2c(Mg2+)－c(Cl－)]/2 =(0.9 molL－1+20.3 molL－1－1.1 molL－1)/2 =0.2 molL－1。 答：SO42-的物質的量濃度為0.2 molL－1。 【板書設計】 物質的量濃度 一、物質的量濃度 以單位體積溶液里所含溶質B的物質的量來表示溶液組成的物理量，叫做溶質B的物質的量濃度。 符號：c(B) c(B)= n(B)/V(液) 單位：molL－1（或mol/m3） 1.將28.4 g Na2SO4溶于水配成250 mL溶液，計算溶液中溶質的物質的量濃度，并求出溶液中Na+和SO的物質的量濃度。 解：n(Na2SO4)= m(Na2SO4)/M(Na2SO4)= 28.4g/142gmol－1=0.2 mol c(Na2SO4)= n(Na2SO4)/V[Na2SO4（aq）]=0.2 mol/0.25L =0.8 molL－1 因為Na2SO4====2Na++SO 故溶液中：n(Na+)=2n(Na2SO4)=20.2 mol=0.4 mol n(SO42-)=n(Na2SO4)=0.2 mol, 則c(Na+)= n(Na+)/V[Na2SO4（aq）]=0.4 mol/0.25L =1.6 molL－1; c(SO42-)= n(SO42-)/V[Na2SO4（aq）]=0.2mol/0.25L =0.8 molL－1。 答：所配溶液中溶質的物質的量濃度為0.8 molL－1，Na+和SO42-的物質的量濃度分別為1.6 molL－1和0.8 molL－1。