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第三節(jié) 物質(zhì)的量 課時(shí)3
第二章 海水中的重要元素——鈉和氯
1.研讀文本，說(shuō)出物質(zhì)的量濃度的定義及其表示方法。
2.根據(jù)n、m、M、c之間的關(guān)系式，設(shè)計(jì)配制100mL 1mol/L的氯化鈉溶液的方案。
3.能準(zhǔn)確判斷錯(cuò)誤操作對(duì)于溶液配制誤差的影響。
【鏈接初中】
2.在初中階段，同學(xué)們學(xué)習(xí)過(guò)一種溶液濃度的表示方法，是怎樣表示的？
1.什么是溶液？
溶液：由一種或幾種物質(zhì)（溶質(zhì)），分散到另一種物質(zhì)（溶劑）里，形成的均一、穩(wěn)定的混合物。
質(zhì)量分?jǐn)?shù)=
溶液的質(zhì)量（g）
溶質(zhì)的質(zhì)量（g）
×100%
ω=
m(溶液）
m(溶質(zhì))
×100%
0.9%的生理鹽水
例如：生理鹽水、葡萄糖營(yíng)養(yǎng)液中的百分含量是指質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
生活中常用的表示溶液濃度的方法還有哪些？
體積分?jǐn)?shù)=
溶液的體積
溶質(zhì)的體積
×100%
關(guān)于酒的小常識(shí)：通常是以20℃時(shí)每100mL酒中乙醇的體積比表示的。
52度：100mL酒中含有52mL乙醇。
質(zhì)量——體積濃度=
溶液的體積
溶質(zhì)的質(zhì)量
氨基酸態(tài)氮含量≥0.50g/100ml
在生產(chǎn)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)中,很多化學(xué)反應(yīng)都在溶液中進(jìn)行，對(duì)于溶液我們通常不稱其質(zhì)量，而是量它的體積。同時(shí)，在化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)物與生成物之間的比例關(guān)系是由化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)所決定的。如果知道一定體積的溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量,對(duì)于計(jì)算化學(xué)反應(yīng)中各物質(zhì)之間量的關(guān)系是非常便利的,對(duì)生產(chǎn)和科學(xué)研究也有重要意義。
醫(yī)院的體檢指標(biāo)
知識(shí)點(diǎn)一：物質(zhì)的量濃度
以單位體積溶液里所含溶質(zhì)B的物質(zhì)的量來(lái)表示溶液組成的物理量，叫做溶質(zhì)B的物質(zhì)的量濃度。
3.表達(dá)式：
mol/L（mol L-1）
4.單位：
2.符號(hào)：
1.定義：
cB
=
nB
V
cB
【注意事項(xiàng)】
（1）體積是指溶液的體積，而不是溶劑的體積；
（2）在一定物質(zhì)的量濃度溶液中取出任意體積的溶液，其物質(zhì)的量濃度不變，但所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量或質(zhì)量因體積的不同而不同。
cB
=
nB
V
概念辨析
判斷正誤，并說(shuō)明理由
1.將1mol NaCl溶于1L水中配成溶液，其物質(zhì)的量濃度是1mol/L。
錯(cuò)，體積指的是溶液的體積，而不是溶劑的體積。
2.從100mL2mol/L的NaOH溶液中取出50mL，則取出的溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為1mol/L。
錯(cuò)，在一定物質(zhì)的量濃度溶液中取出任意體積的溶液，其物質(zhì)的量濃度不變。
正確：將1mol NaCl溶于水配制成1L的溶液，其物質(zhì)的量濃度是1mol/L。
正確：取出的溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為2mol/L
3.將22.4L的NH3溶于水配制成1L的溶液，所得溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為1mol/L。
錯(cuò)，沒(méi)有指明氣體的溫度和壓強(qiáng)，無(wú)法計(jì)算NH3的物質(zhì)的量。
知識(shí)點(diǎn)二：有關(guān)物質(zhì)的量濃度的計(jì)算
cB
=
nB
V
變式
V=
nB
cB
nB = cB V
【例1】0.5L的MgCl2溶液中含有1molMgCl2，MgCl2溶液的濃度是多少？
c(MgCl2)
=
n(MgCl2)
V[MgCl2(aq)]
解：
=
1mol
0.5L
=2mol/L
答：MgCl2溶液的濃度為2mol/L。
1.根據(jù)物質(zhì)的量求算
【例2】從100mL濃度為0.5mol/L的NaOH溶液中取出20mL,則取出來(lái)的溶液中含溶質(zhì)物質(zhì)的量是多少？
n(NaOH)
解：在一定物質(zhì)的量濃度溶液中取出任意體積的溶液，其物質(zhì)的量濃度不變，c(NaOH)=0.5mol/L。
答：取出來(lái)的溶液中含溶質(zhì)物質(zhì)的量0.01mol。
= 0.5mol/L×0.02L
= 0.01mol
=c(NaOH) V[NaOH(aq)]
【例3】將配制500mL0.1mol/LNaOH溶液,需要NaOH的質(zhì)量是多少
m(NaOH)=n(NaOH)· M(NaOH)=0.05mol× 40g/mol=2g
【分析】可以先通過(guò)物質(zhì)的量濃度的定義,根據(jù) nB=cB V,求得NaOH的物質(zhì)的量。然后通過(guò)質(zhì)量與物質(zhì)的量的關(guān)系,根據(jù)m=n M,求得NaOH的質(zhì)量。
【解 】500 mL0.1mol/LNaOH溶液中NaOH的物質(zhì)的量為:
n(NaOH)=c(NaOH)· V[NaOH(aq)] =0.1mol/L× 0.5L=0.05mol
0.05 mol NaOH的質(zhì)量為 :
答：需要NaOH的質(zhì)量是2g。
÷NA
m n N
÷M
×M
×NA
質(zhì)量
粒子數(shù)目
V（氣體體積）
÷Vm
×Vm
cB（溶液）
×V(aq)
÷V(aq)
以物質(zhì)的量（n）為中心構(gòu)建質(zhì)量（m）、體積（V）、粒子數(shù)（N）、cB（溶液）之間的認(rèn)知模型：
練一練
1.將7.1g的Na2SO4溶于水配制成500mL的溶液，溶液中含有溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為_____________；含有Na+的濃度為______________;
含有的濃度為______________。
2.500mL 0.5mol/L的Na2CO3溶液中，含有Na+的數(shù)目為______ ______ ;
含有的數(shù)目為 。
0.1mol/L
0.2mol/L
0.1mol/L
0.5×6.02×1023
0.25×6.02×1023
【思考】如果將5mL的濃硫酸稀釋為20mL的稀硫酸，得到的稀硫酸與原濃硫酸中所含H2SO4的物質(zhì)的量相等嗎？說(shuō)明你的理由。
相等
2.有關(guān)溶液稀釋的計(jì)算
(1)物質(zhì)的量守恒：
n（溶質(zhì)）＝ V(濃)×c（濃）＝ V（稀）×c（稀）
(2)溶質(zhì)質(zhì)量守恒：
m（溶質(zhì)）＝ m（濃）×ω（濃）＝ m（稀）×ω（稀）
【小結(jié)】
練一練
3.將 30mL0.5mol/LNaOH溶液加水稀釋到500mL,稀釋后溶液中NaOH的物質(zhì)的量濃度為( )。
A.0.3mol/L B.0.03mol/L C.0.05mol/L D.0.04mol/L
B
4.50mL 0.5mol/L BaCl2溶液和50mL0.5mol/L NaCl溶液混合后，求溶液中Cl－的物質(zhì)的量濃度（設(shè)溶液體積變化忽略不計(jì)）。
解：混合溶液中：n（溶質(zhì)）＝V1·c1＋V2·c2＝V（混）·c（混）
c(Cl－)混 =
0.05L ×1mol/L+0.05L×0.5mol/L
0.1L
=0.75mol/L
答：混合后溶液中Cl－的物質(zhì)的量濃度為0.75mol/L。
3.根據(jù)質(zhì)量分?jǐn)?shù)求算
V(aq)
mB
MB
=
m(溶液）×ω（B）
MB×V(aq)
1000ρV(aq)×ω（B）
MB×V(aq)
=
=
結(jié)論：c＝1000ρ ω／Ｍ （直接使用）
ρ
（注意：密度ρ 的單位為g/mL）
練一練
6.現(xiàn)有質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%、密度為1.84g/mL的硫酸溶液，求此溶液中硫酸的物質(zhì)的量濃度
解：c(H2SO4)＝1000ρ ω(H2SO4)／Ｍ(H2SO4)
1000mL/L×1.84g/mL×98%
＝
98g/mol
＝18.4mol/L
答：此溶液中硫酸的物質(zhì)的量濃度18.4mol/L。
知識(shí)點(diǎn)三：配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液
1.容量瓶的使用
（1）構(gòu)造:
（2）常見規(guī)格：
頸部標(biāo)有刻度線,瓶上標(biāo)有容積、溫度。
帶有磨口玻璃塞；細(xì)長(zhǎng)頸、梨形、平底玻璃瓶。
50mL、100mL、250mL、500mL、1000mL。
（3）用途：在所標(biāo)溫度下，配制準(zhǔn)確的一定物質(zhì)的量濃度的溶液。
屬于精確儀器
選用原則：
例如：配制體積為480mL的一定物質(zhì)的量濃度的溶液,應(yīng)選用規(guī)格為 。
500mL的容量瓶
等大或稍大。
配制一定溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的溶液不需要用容量瓶。
（4）注意事項(xiàng)
①容量瓶屬于量器，不能加熱，不能在容量瓶中進(jìn)行溶質(zhì)的溶解，
也不能用做反應(yīng)器。
②不能長(zhǎng)期存放溶液，配制好的溶液要轉(zhuǎn)移到試劑瓶中
③容量瓶使用前要檢查是否漏水。
操作要領(lǐng)：裝水蓋塞→倒立→查漏→正立→玻璃塞旋轉(zhuǎn)180 →倒立→觀察→結(jié)論
2.配制100mL1.00mol/L的NaCl溶液
（1）實(shí)驗(yàn)儀器：100mL容量瓶、托盤天平、燒杯、玻璃棒、量筒、膠頭滴管
100mL
20℃
（2）實(shí)驗(yàn)步驟
①計(jì)算
解：m = n·M = c·V·M
=1.00mol/L×0.1L×58.5g/mol
=5.85g
若配制80mL1.00mol/L的NaCl溶液,需要多少克NaCl固體？
5.85g，沒(méi)有80mL規(guī)格的容量瓶，應(yīng)選擇100mL容量瓶，溶液體積以100mL計(jì)算。
不能，托盤天平精確度為0.1g，故應(yīng)稱取5.9gNaCl固體。
②稱量
①稱量時(shí)：左物右碼
②要用稱量紙，如果是NaOH等具有腐蝕性的藥品要用表面皿或者燒杯。
③精確度：0.1g
【托盤天平使用注意事項(xiàng)】
能否用托盤天平稱取5.85gNaCl固體？
【拓展】普通電子天平：精確度0.01g或0.001g
分析天平：精確度0.0001g
③溶解
將稱好的NaCI固體放入燒杯中，加入適量蒸餾水，用玻璃棒攪拌，使NaCl固體全部溶解。
溶解固體，如氫氧化鈉，或者稀釋濃溶液。如濃硫酸時(shí)，要冷卻到室溫才能轉(zhuǎn)入到容量瓶中。
【拓展】
原因：某些物質(zhì)在溶解時(shí)放出大量的熱，會(huì)使容量瓶體積不準(zhǔn)。
將燒杯中的溶液沿玻璃棒注入100mL容量瓶（如圖），并用少量蒸餾水洗滌燒杯內(nèi)壁和玻璃棒2～3次，將洗滌液也都注入容量瓶。輕輕搖晃容量瓶，使溶液混合均勻。
④轉(zhuǎn)移、洗滌
玻璃棒作用：引流，避免溶液灑在外面。
洗滌燒杯內(nèi)壁和玻璃棒沾有少量溶液，保證溶質(zhì)完全轉(zhuǎn)移至容量瓶，減少誤差。
將蒸餾水注入容量瓶，當(dāng)液面離容量瓶頸部的刻度線1～2cm時(shí)，改用膠頭滴管滴加蒸餾水至溶液的凹液面與刻度線相切。
容量瓶中溶液接近瓶頸刻度時(shí)，為什么要改用膠頭滴管加水？
如果不小心加水超過(guò)刻度線怎么辦，能不能拿膠頭滴管把多余的水吸出？
易于控制，防止加水超過(guò)刻度線
不能，必須重新配制
⑤定容
⑥搖勻
蓋好瓶塞，反復(fù)上下顛倒，搖勻。
⑦裝瓶、貼標(biāo)簽
將配制好的溶液倒入試劑瓶中，并貼好標(biāo)簽。
搖勻后發(fā)現(xiàn)液面低于刻度線，能不能繼續(xù)加水？
不能，屬于正常現(xiàn)象
容量瓶不能長(zhǎng)期儲(chǔ)存溶液
(2)如果將燒杯中的溶液轉(zhuǎn)移到容量瓶時(shí)不慎灑到容量瓶外,最后配成的溶液中溶質(zhì)的實(shí)際濃度比所要求的大了還是小了
造成溶質(zhì)損失，溶質(zhì)物質(zhì)的量濃度偏小。
cＢ ＝
nＢ
Ｖ
(1)為什么要用蒸餾水洗滌燒杯內(nèi)壁和玻璃棒2～3次,并將洗滌液也都注入容量瓶
保證溶質(zhì)全部轉(zhuǎn)移到容量瓶中，若不用蒸餾水洗滌燒杯，容量瓶中的溶質(zhì)就會(huì)減少，根據(jù)公式：
溶質(zhì)物質(zhì)的量濃度偏小。
cＢ ＝
nＢ
Ｖ
思考與討論
(3)如果在讀數(shù)時(shí),仰視或者俯視容量瓶上的刻度線,最后配成的溶液中溶質(zhì)的實(shí)際濃度比所要求的大了還是小了？
俯視
仰視
結(jié)果：濃度偏大
結(jié)果：濃度偏小
cＢ ＝
nＢ
Ｖ
俯視讀數(shù)：加水少了，溶液體積（V）偏小
仰視讀數(shù)：加水多了，溶液體積（V）偏大
cＢ ＝
nＢ
Ｖ
符號(hào)：c
配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液
物質(zhì)的量濃度
儀器
步驟
誤差分析
概念
單位：mol·L-1
c=
n
V

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