1、物质的量浓度及有关计算教学目标知识技能:理解有关物质的量浓度的涵义,掌握有关计算的基本题型。能力培养:有关物质的量浓度的计算思维能力。科学思想:在溶液计算中,贯彻守恒的思想。科学方法:演绎推理法,比较分析法。重点难点 有关物质的量浓度计算的 6 种基本类型是重点;电荷守恒、建立参比的基本解题方法是难点。教学过程设计教师活动 学生活动引入今天我们复习物质的量浓度。提问物质的量浓度的定义是什么?请写出它的计算公式。再问溶液的组成还常用什么表示?回答:1L 溶液中含有溶质的物质的量。板书: )(LVmolnc回答:也常用溶质的质量分数来表示。溶质的质量分数表示单位质量溶液中所含溶质的质量。板书: %
2、10)(水 水水 水ma提问根据物质的量浓度的计算公式 ,)(LVmolnc我们能够联想哪些有关的计算思想?请同学们讨论后回答。评价同学们说的都很正确,不过,有一个问题,为什么当取出一定浓度的溶液时,溶液的浓度不变?思考,讨论,回答:(1) 在公式计算中,已知任何两个量,可以求得第三个量;(2) 还可以根据物质的量联系溶质的质量、气体溶质在标准状况下的体积及微粒数目等。(3) 当溶质的量一定时,浓度和体积成反比;当体积一定时,浓度和溶质的物质的量成正比。(4) 根据 n=cV,当取出一定浓度的溶液时,溶液的浓度不变,但溶质的物质的量和所取溶液的体积成正比。回答:溶液是均匀稳定的体系。板书类型
3、1 代入公式的计算投影填空:硫酸 盐酸 醋酸c(mol/L) 0.1 0.1V(mL) 100 200N(mol) 0.1 0.5H+(mol/L)可中和烧碱的物质的量(mol)思考体积必须以升为单位进行计算,如果题目给的体积为 mL,则必须进行计算。提问为什么醋酸的H 小于其酸的浓度?板书类型 2 溶液物质的量浓度和溶质质量分数的换算提问在进行换算,根据那个不变的量来推导计算公式?请写出计算公式。强调在此公式中,物质的量浓度(c) 、溶质的质量分数(a%) 、溶质的摩尔质量(M)和溶液密度() ,已知任何三个量,可计算第四个量。投影练习:63%硝酸溶液的物质的量浓度为14molL-1,溶液的
4、密度为多少。思考,完成练习。回答:醋酸为弱酸, H =c 因此, H 小于酸的浓度。回答:溶液中溶质的量是不变的,分别用物质的量浓度和溶质的质量分数计算,于是得到如下方程: %10AVcMm思考,完成练习。答案:1.4g/mL板书类型 3 稀释问题提问溶液在加水稀释过程中,不变的量和变化的量是什么?计算的依据是什么?再问如何计算稀释后溶液的体积?能否用浓溶液的体积和水的体积相加?板书 水 水水 水水 ()(VV)水水 水水 m1L()(g水 水 水 水说明对于浓度不超过 1molL-1 的稀溶液,混合时体积变化不大,可以作近似计算:用原溶液的体积相加得混合后的溶液体积。投影讨论题:将 12mo
5、lL-1 的盐酸(密度为 1gmL-1) 50mL 和 1molL-1 的回答:不变的量是溶质的质量和物质的量,变化的量是水的质量、溶液的体积、溶液的密度和溶液的物质的量浓度。因此,可根据如下公式计算:n=c1V1=c2V2。计算依据是,在此公式中,已知任何三个量,可计算第四个量。回答:不能相加,应该用质量相加除以稀溶液的密度。记笔记。讨论、思考、回答。混合后溶质的物质的量为n=12molL-10.05L+1 molL-10.10L=0.7mol混合后溶液的体积为:盐酸(密度为 2gmL-1)100mL 混合,所得溶液的密度为 gmL -1,溶液的物质的量浓度为多少?板书类型 4 气体溶质问题
6、投影讨论题:标准状况下,AL 氯化氢气体溶于 1L 水中,所得溶液密度为gmL -1,则该溶液中溶质的质量分数是多少?溶液的物质的量浓度是多少?提问指导讨论:(1)这类题目的基本入手点是什么?(2)请思考、讨论得出解题的思路。小结溶液的质量等于溶质和水的质量相加,但溶液的体积不等于于溶质和水的体积相加,也不等于水的体积。溶液的体积一定要用其质量除以密度来计算。V=( 150+ 2100)/1000 (L)答案: 1057Lmol思考,讨论,回答:(1) 解题的基本思路是从溶质的质量分数和浓度的定义公式入手:a%=m(溶质)/m( 溶液)100%c=n/V(2) 所得溶液中,溶质的质量为:m(溶
7、质)=36.5gmol -1AL/22.4Lmol-1溶液的质量为:a%=36.5A/(36.5A+22400) 100%(3) 所得溶液中,溶质的物质的量为:n(溶质)=A L/22.4 Lmol-1溶液的体积为:V=(36.5A/22.4+1000)/1000 (L)根据溶液的物质的量浓度的定义得到:c=1000 A/(36.5A+22400) molL-1板书类型 5 有关化学方程式的计算投影讨论题:体积比为 1:1:1 的氯化钠、 氯化镁和氯化铝溶液,分别加入等体积、等浓度的硝酸银溶液,均恰好完全反应生成氯化银沉淀,则这三种溶液的物质的量浓度之比为:提问指导讨论:(1) 三个反应的实质
8、是什么?消耗等量的硝酸银说明什么?(2) 请思考、讨论得出解题的正确思路。小结此类型题目的关键是找出与浓度有关的n 和 V 的比例关系,从而得到浓度的比例关系。讨论、思考、回答:(1) 这三个反应的实质均是:Cl-+Ag+=AgCl消耗等量的硝酸银说明三种溶液中Cl-的物质的量相等。(2) 设:n(Cl -)=1mol则:n(NaCl)=1moln(MgCl2)=1/2moln(AlCl3)=1/3mol根据 c=n/V,体积相同时浓度和物质的量成正比,因此浓度比为: 2:361:板书类型 6 烧瓶内气体溶于水的浓度计算投影讨论题一:标准状况下,一圆底烧瓶充满氯化氢气体,倒扣于水槽中,假设溶液
9、没有损失,则所得溶液的物质的量浓度为:提问指导讨论:(1)解题基本入手点是什么?(2)请思考,讨论得出解题的正确思路。评价完全正确,所得溶液的浓度与烧瓶的体积无关。讨论、思考、回答:(1) 解题基本入手点是公式:c=n/V(2) 设烧瓶体积为 VL,标准状况下,充满氯化氢气体,则氯化氢的物质的量为 V/22.4mol,由于氯化氢极易溶于水,则溶液将充满烧瓶,所得溶液的体积为 VL,因此,烧瓶内盐酸溶液的浓度为:1/22.4 molL -1。投影讨论题二:STP,用圆底烧瓶收集氨气,当混合气体的平均式量为 19 时,停止收集,并将其倒扣于水槽中,假设溶液没有损失,则所得溶液的物质的量浓度为:。评
10、价思路完全正确,还有没有更简单的思路?评价完全正确,因此讨论题一和讨论题二的结果是相同的,无论烧瓶的体积如何。讨论、思考、回答:根据混合气体的平均式量为 19,算出氨气和空气的体积比为 5:1,若设烧瓶的体积为 6L,则其中的氨气为 5L,5/22.4mol,空气为 1L。氨气极易溶于水,因此进入烧瓶的水形成的溶液的体积为 5L,溶液浓度为:1/22.4 molL-1。回答:氨气极易溶于水,而空气不溶于水,因此氨气所占的体积也就是所得氨水的体积。因此,无论氨气和空气的比例如何,溶液的浓度均为 1/22.4 molL-1。投影讨论题三:标准状况下,将二氧化氮和氧气按 4:1 的体积比混合后,充满
11、一烧瓶,倒扣于水槽中,当反应不再进行时,假设溶液没有损失,则所得溶液的物质的量浓度为。评价完全正确,由于烧瓶内的气体的总物质的量和生成的硝酸的物质的量为5:4,因此所得溶液浓度为: 1.2Lmol讨论、思考、回答:根据:4NO 2+O2+2H2O=4HNO3若设烧瓶体积为 1L,则 NO2 为 L,生54成硝酸 ,所得溶液的体积为 1L,因mol4.25此溶液浓度为 1/22.4 molL-1。投影讨论题四:标准状况下,将一氧化氮、二氧化氮和氧气的混合气体充满一烧瓶,倒扣于水槽中,当反应不再进行时,溶液充满烧瓶,假设溶液没有损失,则所得溶液的浓度范围是:。小结此类型题目的基本思路是从公式 c=
12、n/V入手,找出溶质的物质的量和溶液的体积之间的关系。讨论、思考、回答:根据:4NO 2+O2+2H2O=4HNO34NO+3O 2+2H2O=4HNO3假定全部是二氧化氮和氧气的混合气体,则其体积比一定为 4:3,所得硝酸溶液的浓度为: 。因此,若112.9.27LmolLol为一氧化氮、二氧化和氧气的混合气体,所得硝酸溶液的浓度范围是:。11282.39LmolcLol过渡上面我们讨论了有关溶液浓度计算的六种基本类型,下面我们再复习两种在溶液浓度的有关计算中的基本解题方法。倾听板书基本计算方法 1、电荷守恒法投影讨论题:某地酸雨经检验,除含氢离子外,还有如下离子:Na +=1.410 -3
13、molL-1Cl -1=3.510 -3molL-1NH 4 =2.3 10-3molL-1SO 42 =1.510 -2molL-1则该溶液中氢离子的浓度为。评价完全正确,请注意 SO42-带 2 个负电荷,因此其负电荷浓度等于其离子浓度的2 倍。讨论、思考、回答:根据电荷守恒,溶液中的阳离子的正电荷浓度之和等于阴离子的负电荷浓度之和。H+Na+NH4+=Cl-+2SO42-将已知数据代入,计算得:H+=1.010-4molL-1板书基本计算方法 2、参比法投影讨论题:物质 X 的 1%(溶质的质量分数,以下同)的溶液和 9%的溶液等体积混合后得溶液,物质 Y 的 1%的溶液和 9%的溶液等
14、体积混合后得溶液,根据附表判断下列叙述正确的是:A 溶液、中溶质的质量分数均大于 5%B 溶液、中溶质的质量分数均等于 5%C 溶液中溶质的质量分数大于 5%,溶液中溶质的质量分数小于 5%D 溶液中溶质的质量分数小于 5%,溶液讨论、思考,倾听(1) 建立参照体系,若溶液等质量混合,则混合后溶液的溶质的质量分数为: %5291(2) 对于 X 溶液,溶质的质量分数越大,密度越小,因此,当等体积混合时,1%溶液的质量大于 9%溶液的质量,稀溶液的比例大了,因此混合溶液中溶质的质量分数将偏低,即小于中溶质的质量分数大于 5%溶质的质量分数 X 溶液的密度 Y 溶液的密度1.0% 0.95gmL-
15、1 1.02 gmL-15.0% 0.92 gmL-1 1.04 gmL-110% 0.90 gmL-1 1.10 gmL-15%。对于 Y 溶液,当等体积混合时,1%溶液的质量小于 9%溶液的质量,浓溶液的比例大了,因此混合溶液中溶质的质量分数将偏高,即大于 5%。答案:D(3) 因为纯水(密度为 1 gmL-1)相当于溶质的质量分数为 0的溶液,因此,只要溶液的密度小于 1 gmL-1,就和 X 溶液的情况相同。如:氯水、乙醇溶液等;反之,只要溶液的密度大于 1 gmL-1,就和 Y溶液的情况相同。如:多数酸、碱、 溶液。小结6 种基本类型的基本思维方法在于紧扣物质的量浓度的基本公式:c=n/V,注意掌握基本题型的思考方法。掌握两种基本计算方法的解题技巧。倾听。精选题略。姜咏冰二一年三月南京市汤山中学