物質(zhì)的量(第三課時(shí))
教學(xué)目標(biāo) 概覽:
(一)知識(shí)目標(biāo)
1、進(jìn)一步鞏固物質(zhì)的量濃度的概念。
2、掌握有關(guān)物質(zhì)的量濃度的計(jì)算。
3、使學(xué)生掌握一定物質(zhì)的量濃度的溶液加水稀釋的計(jì)算。
4、掌握物質(zhì)的量濃度與溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的換算。
(二)能力目標(biāo)
1、培養(yǎng)學(xué)生審題能力、分析能力。
2、培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用化學(xué)知識(shí)進(jìn)行計(jì)算的能力。
(三)情感目標(biāo)
1、通過啟發(fā)式教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生善于思考、勤學(xué)好問、勇于探索的優(yōu)秀品質(zhì)。
2、通過對解題格式的規(guī)范要求,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真的學(xué)習(xí)態(tài)度,使學(xué)生懂得科學(xué)的學(xué)習(xí)方法。
教學(xué)重點(diǎn):有關(guān)物質(zhì)的量濃度的計(jì)算
教學(xué)過程 :
[復(fù)習(xí)鞏固] 1、已知某1 L H2SO4溶液中含有250 mL濃H2SO4,可以算出這種溶液的物質(zhì)的量濃度嗎?(不能)
2、已知每100克H2SO4溶液中含有37克H2SO4,可以算出這種溶液的物質(zhì)的量濃度嗎?(不能)
[設(shè)問] 那么,要算出溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度,必須從哪方面著手呢?
[結(jié)論] 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。
[教師] 請大家根據(jù)剛才的分析,做如下練習(xí)。
3.將質(zhì)量為m,相對分子質(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
[板書]三、有關(guān)物質(zhì)的量濃度的計(jì)算
(一)、依據(jù) 掌握以物質(zhì)的量為核心的換算關(guān)系:
m
M
V
22.4
m總
d總
V=V1+V2
n
V
④
①
C=
N
NA
C·V
V=V水
③
②
m總
d總
(二)、類型
1、有關(guān)物質(zhì)的量濃度概念的計(jì)算
請同學(xué)們看課本P58例1和例2。
2、溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度的換算
例3、已知37%的H2SO4溶液的密度為1.28 g·cm-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,為此,我們可以采用以下兩種方法。
解法一:取100g溶液來計(jì)算
m(H2SO4)=100 g×37%=37 g
n(H2SO4)= =0.37 mol
V(液)= =78.12 mL=0.078 L
c(H2SO4)= =4.8 mol·L-1
答:37%的H2SO4溶液的物質(zhì)的量濃度為4.8 mol·L-1。
解法二:取1 L溶液來計(jì)算 V(液)=1 L
m(H2SO4)=V[H2SO4(aq)]·ρ·w=1000 mL×1.28 g·cm-3×37%=473.6 g
n(H2SO4)==4.8 mol
c(H2SO4)==4.8 mol·L-1
答:37%的H2SO4溶液的物質(zhì)的量濃度為4.8 mol·L-1。
[思考題]對于溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為w,密度為ρ的某溶質(zhì)的溶液,其物質(zhì)的量濃度的表示式為: 。
[同學(xué)們思考后]
[板書] c=
[練習(xí)] 市售濃H2SO4中,溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%,密度為1.84 g·cm-3。計(jì)算市售濃H2SO4中,H2SO4的物質(zhì)的量濃度。(c = =18.4 mol·L-1)
[設(shè)問過渡]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?
[同學(xué)們對上式推導(dǎo)后得出]
[板書] w=
例4、已知75mL 2mol·L-1 NaOH溶液的質(zhì)量為80克,計(jì)算溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
分析:在已知溶液質(zhì)量的情況下,要求溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)還須算出溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量,依題意,我們可進(jìn)行如下計(jì)算:
解:75 mL 2mol·L-1 NaOH溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量為:
n=c(NaOH)·V[NaOH·(aq)]=2 mol·L-1×0.075 L=0.15 mol
m(NaOH)=n(NaOH)·M(NaOH)=0.15 mol×40 g·mol-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%。
[板書] 3、有關(guān)溶液稀釋的計(jì)算
[講解]稀釋濃溶液時(shí),溶液的體積要發(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] c(濃)·V(濃)=c(稀)·V(稀)
例5、配制250mL 1mol·L-1的HCl溶液,需要12mol·L-1 HCl溶液的體積是多少?
解:設(shè)配制250 mL(V1)·1 mol·L-1(c1)HCl溶液,需要12 mol·L-1(c2)HCl溶液的體積為V2
c1·V1=c2·V2
V2= =0.021 L=21 mL
答:配制250mL1mol·L-1的HCl溶液,需要12mol·L-1 HCl溶液21mL。
[小結(jié)] 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)量分?jǐn)?shù)之間可通過一定的關(guān)系進(jìn)行換算。解有關(guān)溶液稀釋的問題,遵循的原則是:稀釋前后溶質(zhì)的量不變。
4、關(guān)于溶液體積的換算
學(xué)生練習(xí):(1)課本P62,三、第4題
m總
d總
(2)將此題改為:將250mL H2SO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%,密度為1.84g ·cm-3的濃硫酸加入350mL水中,稀釋得到密度為1.38 g ·cm-3的溶液,求此時(shí)溶液中H2SO4的物質(zhì)的量濃度是多少?
結(jié)論:①當(dāng)混合的液體的密度相差較大時(shí),V= (補(bǔ)上圖①)
(3)把0.5 mol·L-1NaOH溶液200mL和1.0 mol·L-1 NaOH溶液200mL混和后,求所得溶液中NaOH的物質(zhì)的量濃度。
結(jié)論:②當(dāng)混合的液體的密度相差不大時(shí),V=V1+V2(補(bǔ)上圖②)
(4)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為1L的干燥燒瓶里,用排空氣法收集干燥的HCl氣體后,測得燒瓶內(nèi)的氣體密度是相同條件下氦氣密度的8.5倍,這時(shí)把燒瓶口倒置插入盛滿水的水槽里,當(dāng)瓶內(nèi)HCl完全溶解后,假設(shè)燒瓶中溶液不擴(kuò)散,求燒瓶中鹽酸的物質(zhì)的量濃度。
結(jié)論:③當(dāng)氣體溶于水得到很稀溶液時(shí),可近似V=V水(補(bǔ)上圖③)
m總
d總
(4)已知標(biāo)準(zhǔn)狀況下HCl的溶解度為500,計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)狀況下飽和HCl溶液的物質(zhì)的量濃度。
結(jié)論:④當(dāng)氣體溶于水得到很濃溶液時(shí),V= (補(bǔ)上圖④)
物質(zhì)的量(第三課時(shí))