資源簡介

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第二章 海水中的重要元素——鈉和氯
第三節 物質的量
課時3 物質的量濃度
課堂導入
CuSO4
H2O
CuSO4溶液
如何表示CuSO4溶液的濃度大??？
課堂學習
濃度的表示方法
質量分數：0.9%的生理鹽水、50%葡萄糖溶液。
體積分數：40%的紅酒XO、75%的消毒酒精。
除此之外還有哪些表示濃度的方法呢？
課堂學習
濃度還可以用質量-體積分數表示，其常用單位是g/L。
濃度的表示方法
mmol/L和μmol/L是什么含義？
m、mm和μm各自代表什么？
m是米、mm是毫米、μm是微米。
mol是摩爾、mmol是毫摩爾、μmol是微摩爾。
mmol/L是毫摩爾每升、μmol/L是微摩爾每升。
mmol/L的含義是每升溶液中含有溶質的物質的量。
課堂學習
定義：表示單位體積的溶液里所含溶質B的物質的量。
物質的量濃度
符號：cB。
單位：mol/L或mol·L-1。
在生產和科學實驗中，很多化學反應都在溶液中進行，對于溶液我們通常不稱其質量，而是量它的體積。同時，在化學反應中，反應物與生成物之間的比例關系是由化學方程式中的化學計量數所決定的。
而物質的量濃度則可以直接溝通溶液體積與物質的量，對于計算化學反應中各物質之間量的關系是非常便利的，對生產和科學研究也具有重要意義。
公式： nB
cB = ———— ×100% (體積指的是溶液的體積)
V溶液
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物質的量濃度
注意事項：
物質的量計算中體積指的是溶液的體積，而非溶劑的體積；
溶液具有均一性，所以從溶液中取出任意體積，物質的量濃度均不改變。
對于化學反應來說，初中階段我們學習過各物質之間質量的比例關系，通過物質的量學習，我們知道各物質物質的量之比與反應的化學計量數相同，既然質量和物質的量之間存在著一定關系，那么質量分數和物質的量濃度之間會不會也存在著一定關系呢？
課堂鞏固
市售濃硫酸中溶質的質量分數一般為98%，密度為1.84g·cm-3，則市售濃硫酸的物質的量濃度是多少？
思路分析：沒有給出體積的情況下可以進行假設，為方便計算設體積為1L。則可以求出1L濃硫酸的質量，利用質量分數求出溶質質量，進而求出物質的量，從而計算物質的量濃度。
m(濃H2SO4) = ρ(濃H2SO4) × V = 1L × 1000cm-3·L × 1.84g·cm-3 = 1840g
n(H2SO4) = m(H2SO4) ÷ M(H2SO4) = 1803.2g ÷ 98g/mol = 18.4mol
m(H2SO4) = m(濃H2SO4) × ω(H2SO4) = 1840g × 98% = 1803.2g
c(H2SO4) = n(H2SO4) ÷ V = 18.4mol ÷ 1L = 18.4mol/L
如何由特殊推一般(將數值用對應字母代替，你會有什么發現)？
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物質的量濃度
市售濃硫酸中溶質的質量分數一般為ω，密度為ρg·cm-3，則市售濃硫酸的物質的量濃度是多少？
思路分析：設濃硫酸體積為V L，即可代入進行求算。
m(濃H2SO4) = ρ(濃H2SO4) × V = 1000ρV
n(H2SO4) = m(H2SO4) ÷ M(H2SO4) = 1000ρVω/M
m(H2SO4) = m(濃H2SO4) × ω(H2SO4) = 1000ρVω
c(H2SO4) = n(H2SO4) ÷ V = 1000ρω/M
c(B) = 1000ρω/M(B) (注意密度單位為g·cm-3才可使用)。
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正誤判斷
1. 將58.5g氯化鈉溶于1L蒸餾水形成溶液，濃度為1mol/L。
5. 將25g CuSO4·5H2O溶于蒸餾水配成1L溶液，濃度為0.1mol/L。
2. 將22.4L HCl溶于水得到1L溶液，其物質的量濃度為1mol/L。
3. 從1L 1mol/L的鹽酸中取出500mL，溶液濃度會變為0.5mol/L。
×
×
√
√
×
4. 1mol/L的NaCl溶液中，Na+和Cl-的濃度相等，也都是1mol/L。
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市售濃鹽酸中溶質的質量分數一般為36.5%，密度為1.2g·cm-3，則市售濃硫酸的物質的量濃度是多少？
濃硫酸的常用濃度為18.4mol/L，一般取常用濃度的一半作為濃稀分界線，例如一般認為濃度高于9.2mol/L的硫酸是濃硫酸，低于9.2mol/L為稀硫酸，濃鹽酸的常用濃度為12mol/L，高于6mol/L的為濃鹽酸，低于的為稀鹽酸。
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與定義式有關的計算問題
物質的量濃度的相關計算
將標準狀況下體積為V L的HCl氣體溶于1L水中，所得溶液的密度為ρ g·cm-3，計算所得溶液中溶質的物質的量濃度。
注意：
(1) 溶于1L水中，說明溶劑的體積為1L，溶解之后體積會發生改變;
(2) 所給字母帶單位，說明僅表示數值，因此最終結果需要另加單位。
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溶液稀釋(濃縮)的計算問題
物質的量濃度的相關計算
從1L 1mol/L的NaOH溶液中取出100mL，將其加水稀釋至500mL，求所得溶液的物質的量濃度。
c(濃)×V(濃) = c(稀)×V(稀) → 1mol/L×0.1L = c(稀)×0.5L
解得 c(稀) = 0.2mol/L
溶液進行稀釋或濃縮均不改變溶質的量：
(1) 質量守恒：m(濃)×ω(濃) = m(稀)×ω(稀)；
(2) 物質的量守恒：c(濃)×V(濃) = c(稀)×V(稀)。
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溶質相同的溶液混合問題
物質的量濃度的相關計算
取100mL 0.3mol/L和300mL 0.25mol/L的硫酸混合后再加水至溶液體積為500mL，求所得混合溶液中H+濃度。
c1×V1 + c2×V2 = c(混)×V(混) → 0.3mol/L×0.1L + 0.25mol/L×0.3L = c(稀)×0.5L
解得 c(稀) = 0.21mol/L，故c(H+) = 0.42mol/L
溶液進行混合時溶質的量仍然守恒：
(1) 質量守恒：m1×ω1 + m2×ω2 = m(混)×ω(混)；
(2) 物質的量守恒：c1×V1 + c2×V2 = c(混)×V(混)。
注意：守恒的只能是質量，不能是體積，沒有指明忽略體積變化時，應根據密度求算混合后溶液體積，指明忽略體積變化，則可以利用體積之和求算濃度。
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電荷守恒問題的計算
物質的量濃度的相關計算
在KCl、CaCl2、Ca(NO3)2形成的混合溶液中，c(K+)=0.2mol/L，c(Ca2+)=0.5mol/L，c(Cl-)=0.4mol/L，求NO3-的濃度。
混合溶液中存在守恒關系： c(K+) + c(Ca2+) = c(Cl-) + c(NO3-)
故c(NO3-) = 0.8mol/L
在溶液中，陽離子所帶電荷總數與陰離子所帶電荷總數一定相等(電荷守恒)：
如Na2SO4溶液中存在著 c(Na+) = 2c(SO42-) 的關系；
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將7.1g的Na2SO4溶于水配制成500mL的溶液，溶液中含有溶質的物質的量濃度為_____________，含有Na+的濃度為______________，含有SO42-的濃度為______________。
500mL 0.5mol/L的Na2CO3溶液中，含有Na+的數目為____________，
含有CO32-的數目為______________。
0.1mol/L
0.2mol/L
0.1mol/L
3.01×1023
1.505×1023
課堂鞏固
50mL 0.5mol/L BaCl2溶液和50mL 0.5mol/L NaCl溶液混合后，求溶液中Cl-的物質的量濃度(設溶液體積變化忽略不計)。
混合溶液中：n(溶質) ＝V1·c1 + V2·c2＝V(混)·c(混)
n(Cl-) = 0.05L×0.5mol/L×2 + 0.05L×0.5mol/L = 0.075mol
答：混合后溶液中Cl-的物質的量濃度為0.75mol/L。
c(Cl-) = n(Cl-)÷V = 0.075mol÷0.1L = 0.75mol
課堂鞏固
若需要配制500mL 0.1mol/L NaOH溶液,需要 NaOH 的質量是多少
思路分析：可以先利用物質的量濃度求算溶質的物質的量，再根據物質的量計算溶質的質量。
n(NaOH) = c(NaOH)×V(溶液) = 0.5L×0.1mol/L = 0.05mol
m(NaOH) = n(NaOH)×M(NaOH) = 0.05mol×40g/mol = 2g
利用物質的量還能計算哪些量，你還記得以物質的量為中心的計算模型嗎？
課堂小結
宏觀質量(m)
微觀粒子數(N)
物質的量(n)
×微觀粒子數(NA)
÷微觀粒子數(NA)
×摩爾質量(M)
÷摩爾質量(M)
氣體體積(V)
÷摩爾體積(Vm)
×摩爾體積(Vm)
物質的量濃度(c)
÷溶液體積(V)
×溶液體積(V)
謝謝觀看
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