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(共42張PPT)
第二章 海水中的重要元素
—鈉和氯
第三節(jié) 物質(zhì)的量
課時(shí)3 物質(zhì)的量濃度
學(xué)習(xí)目標(biāo)
通過閱讀教材，聯(lián)系生活實(shí)際，理解“物質(zhì)的量濃度”的概念及應(yīng)用，培養(yǎng)宏觀辨識(shí)與微觀探析的核心核心素養(yǎng)
01
通過典例剖析，練習(xí)鞏固，能運(yùn)用物質(zhì)的量、摩爾質(zhì)量、氣體摩爾體積、物質(zhì)的量濃度之間的相互關(guān)系進(jìn)行有關(guān)簡單的計(jì)算
02
質(zhì)量分?jǐn)?shù)
體積分?jǐn)?shù)
每升血液中含葡萄糖5.8mmol
01
物質(zhì)的量濃度
從一燒杯 40％ 的NaOH溶液中取出多少溶液才包含有 8 g 的NaOH呢？
典例
對于溶液，量取體積要比稱量質(zhì)量更易操作。
m(NaOH)
m(溶液)
×100％
NaOH ％ ＝
m(溶液) ＝
m(NaOH)
NaOH％
m(溶液) ＝
8 g
40％
m(溶液) ＝ 20 g
取一定量溶液時(shí)，是稱質(zhì)量方便還是量體積方便？
能不能通過量取一定體積的溶液就知道其中含有多少摩爾溶質(zhì)呢？
＝0.1 mol／L
典例
把40 g NaOH固體溶解于水中配成10 L的溶液，請求出
這10 L溶液中NaOH的物質(zhì)的量是多少？
1升溶液中含有NaOH的質(zhì)量是多少？
每升溶液中含有NaOH的物質(zhì)的量是多少？
每升溶液中所含有的NaOH固體的物質(zhì)的量為：
＝1 mol　　　　　　
n(NaOH)＝
m(NaOH)
M(NaOH)
＝
40 g
40 g·mol-1　　　　　　
1升溶液中含有NaOH的質(zhì)量為： 1 L×40 g／10 L＝4 g
n(NaOH)
V[NaOH(aq)]
1 mol
10 L
＝
c(NaOH)
(物質(zhì)的量濃度)
B的物質(zhì)的量濃度 ＝
mol/L或 mol·L-1
物質(zhì)的量濃度
定義：
單位體積溶液中所含溶質(zhì)B的物質(zhì)的量。
計(jì)算公式：
單位：
(mol／L )
(mol)
B的物質(zhì)的量
溶液的體積
(L)
符號(hào)：
cB
nB
V
cB＝
nB
cB
V＝
nB ＝
cB×V
公式變形：
問題探究：①1 mol NaCl溶于1 L水所得溶液物質(zhì)的量濃度是1 mol·L-1嗎 為什么
【答案】不是。物質(zhì)的量濃度表示的是單位體積溶液(注意不是溶劑)中所含溶
質(zhì)的物質(zhì)的量。
②1 L 58.5 g NaCl溶液的物質(zhì)的量濃度是不是1 mol·L－1？
【答案】不是。因?yàn)?8.5 g NaCl溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量不是1 mol。
③從1 mol·L－1 NaOH溶液中取出100 mL，取出的溶液中NaOH的
質(zhì)的量濃度是多少？哪些量變了，哪些量沒變？
【答案】還是1 mol·L －1 。因?yàn)槿芤菏蔷坏?。溶液的物質(zhì)的量濃度沒變，但溶質(zhì)的物質(zhì)的量減少了。
nB：溶質(zhì)B的物質(zhì)的量
除特殊說明體積可相加，其它用_____________________。
注意事項(xiàng)：
物質(zhì)的量濃度
nB
V
cB＝
V： 溶液的體積
V溶液 ≠ V溶劑
V溶液 ≠ V溶劑 ＋ V溶質(zhì)
V溶液 ＝
m溶液
ρ溶劑
為了測定某廢水中硫酸的總量，某化學(xué)興趣小組取100 mL 廢水樣品注入燒杯中，測定后得知H2SO4的物質(zhì)的量濃度為1.5 mol·L－1，該廢水樣品中含有硫酸的質(zhì)量為 。
物質(zhì)的量濃度有關(guān)的幾種計(jì)算
14.7 g
與表達(dá)式相關(guān)的計(jì)算
nB
V
cB＝
nB
cB
V＝
nB ＝
cB×V
典例
【典例1】某同學(xué)體檢的血液化驗(yàn)單中，葡萄糖為0.0059 mol·L－1。
表示該體檢指標(biāo)的物理量是（ ）
A．溶解度(S) B．物質(zhì)的量濃度(c)
C．質(zhì)量分?jǐn)?shù)(ω) D．摩爾質(zhì)量(M)
【解析】葡萄糖為0.0059 mol·L－1，涉及單位為mol·L－1，為物質(zhì)的量濃度的單位，溶解度的單位為g，質(zhì)量分?jǐn)?shù)無單位，摩爾質(zhì)量單位為g·mol－1，答案為B項(xiàng)。
B
【典例2】1 mol·L－1硫酸溶液的含義是(　　)
A．1 L水中含有1 mol硫酸
B．1 L溶液中含有1 mol氫離子
C．將98 g硫酸溶于1 L水中配成溶液
D．1 L硫酸溶液中含98 g硫酸
【解析】lmol L-1硫酸溶液是指1L硫酸溶液中含有l(wèi)mol H2SO4，不是1L水，故A錯(cuò)誤；1L lmol L-1硫酸溶液中含有氫離子的物質(zhì)的量為：1mol/L×2×1L=2mol，故B錯(cuò)誤；98g硫酸的物質(zhì)的量為1mol，1mol硫酸溶于1L水所配成的溶液體積不是1L，溶液濃度不是1mol/L，故C錯(cuò)誤；lmol L-1硫酸溶液是指1L該硫酸溶液中含有l(wèi)mol H2SO4，lmol H2SO4的質(zhì)量為1mol×98g/mol=98g，故D正確。
D
【典例3】將標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為V L的HCl氣體溶于1 L水中，所得溶液的密度為ρ g·cm－3，試計(jì)算該溶液的物質(zhì)的量濃度。(書寫計(jì)算過程)
根據(jù)下表內(nèi)容，列表比較溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、溶解度和物質(zhì)的量濃度。
物質(zhì)的量濃度c 溶解度s 溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)w
概念
單位 －
表達(dá)式
以單位體積溶液中所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量來表示溶液組成的物理量
固體物質(zhì)的溶解度是在一定溫度下,某物質(zhì)在100克溶劑里達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)所溶解的溶質(zhì)的質(zhì)量（單位：g)
以溶質(zhì)質(zhì)量與溶液質(zhì)量的比值來表示溶液組成的物理量
mol/L
g/100g溶劑
c＝nB/V
w＝
m溶質(zhì)/m溶液×100%
S=100g×m溶質(zhì)/m溶劑
你認(rèn)為計(jì)算物質(zhì)的量濃度的關(guān)鍵時(shí)什么？結(jié)合教材P58頁【例題】計(jì)算配制500mL0.1mol/LNaOH溶液,需要NaOH的質(zhì)量是多少
【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 : m(NaOH)=n(NaOH)· M(NaOH) =0.05mol× 40g/mol =2g
答：需要NaOH的質(zhì)量是2g。
【拓展】 將53.0gNa2CO3 溶解在水中，配成500mL溶液，求所得溶液 中溶質(zhì)Na2CO3及Na+、CO32-的物質(zhì)的量濃度。
【解】Na2CO3 的摩爾質(zhì)量M(Na2CO3)=106g/mol
n(Na2CO3)=m(Na2CO3)/M(Na2CO3)
=53.0g/106g/mol
=0.5mol
c(Na2CO3)=n(Na2CO3)/V溶液
=0.5mol/0.5L
=1.0mol/L
其中：n(Na+)=1.0mol
n(CO32-)=0.5mol
其中c(Na+)=1.0mol/0.5L
=2.0mol/L
c(CO32-)=0.5mol/0.5L
=1.0mol/L
答：所得溶液中Na2CO3及Na+、CO32-的物質(zhì)的量濃度分別為1.0mol/L、2.0mol/L、1.0mol/L。
【典例1】下列溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為1 mol·L－1的是(　　)
A．將40 g 氫氧化鈉溶解于1 L水中
B．將22.4 L氯化氫氣體溶于水配成1 L溶液
C．將1 L 10 mol·L－1 的濃鹽酸與9 L水混合
D．將10.6 g碳酸鈉溶解于水得到100 mL溶液
【解析】選項(xiàng)B中沒有指明氯化氫處于標(biāo)準(zhǔn)狀況下；選項(xiàng)C中兩種溶液混合后的體積不一定是二者的體積之和。
D
【典例2】欲配制100 mL 1.0 mol·L－1 Na2SO4溶液，正確的方法是（ ）
①將14.2 g Na2SO4，溶于100 mL水中
②將32.2 g Na2SO4 10H2O溶于少量水中，再用水稀釋至100 mL
③將20 mL 5.0 mol·L－1 Na2SO4溶液用水稀釋至100 mL
A．①② B．②③
C．①③ D．①②③
B
【解析】①14.2 g Na2SO4的物質(zhì)的量為14.2g/142g/mol＝0.1 mol，但溶液的體積不等于溶劑的體積，所以無法計(jì)算出物質(zhì)的量濃度，故①錯(cuò)誤；②32.2 g Na2SO4 10H2O物質(zhì)的量為32.2g/322g/mol＝0.1 mol，硫酸鈉的物質(zhì)的量等于硫酸鈉晶體的物質(zhì)的量，硫酸鈉的物質(zhì)的量濃度c＝0.1mol/0.1L＝1.0 mol·L－1，故②正確；③根據(jù)稀釋定律，稀釋前后溶質(zhì)硫酸鈉的物質(zhì)的量不變，則20 mL×5 mol·L－1＝100 mL×c(硫酸鈉)，則c(硫酸鈉)＝1.0 mol·L－1，故③正確。②③正確，故答案為B項(xiàng)。
02
物質(zhì)的量濃度有關(guān)計(jì)算
物質(zhì)的量濃度有關(guān)的幾種計(jì)算
濃溶液稀釋
(1)溶質(zhì)的物質(zhì)的量不變：c(濃)·V(濃)＝c(稀)·V(稀)
(2)溶質(zhì)的質(zhì)量不變：m(濃)·w(濃)＝m(稀)·w(稀)
(3)溶液的質(zhì)量守恒：m(稀)＝m(濃)＋m(水)
相同溶質(zhì)兩溶液混合
(1)溶質(zhì)的物質(zhì)的量不變：c1V1＋c2V2＝c(混)·V(混)
(2)溶質(zhì)的質(zhì)量不變：m1w1＋m2w2＝m(混)·w(混)
①若指出不考慮溶液體積改變，可認(rèn)為是原溶液的體積之和；
混合后溶液的體積：
從1 L 1 mol·L－1氫氧化鈉溶液中取出100 mL：
(1)取出的這100 mL氫氧化鈉溶液的物質(zhì)的量濃度是 ，含氫氧化鈉的質(zhì)量是 。
1 mol·L－1
4.0 g
解析　m＝0.1 L×1 mol·L－1×40 g·mol－1＝4.0 g。
典例
(2)若將取出的這100 mL氫氧化鈉溶液加水稀釋至500 mL，所得溶液的物質(zhì)的量濃度是 。
0.2 mol·L－1
解析　100 mL 氫氧化鈉溶液加水稀釋至500 mL，氫氧化鈉的物質(zhì)的量不變，
由c(濃)·V(濃)＝c(稀)·V(稀)可知c(稀)＝
＝0.2 mol·L－1。
物質(zhì)的量濃度與溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的換算
由“定義式”出發(fā)：物質(zhì)的量濃度的表達(dá)式為cB，由此知，欲求cB，先求nB及V。設(shè)溶液體積為1 L，則：
cB＝
cB
市售濃硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%，密度為1.84 g·cm－3。計(jì)算市售濃硫酸中硫酸的物質(zhì)的量濃度為 。
18.4 mol·L－1
先計(jì)算出1 000 mL濃硫酸中含硫酸的質(zhì)量，1 000 mL×1.84 g·cm－3×98%＝1 803.2 g，將其換算成硫酸的物質(zhì)的量，1 803.2 g÷98 g·mol－1＝18.4 mol，市售濃硫酸中硫酸的物質(zhì)的量濃度為18.4 mol·L－1。
物質(zhì)的量濃度與溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的換算
典例
【典例1】下列溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為1 mol·L-1的是( )
A．將40 g NaOH溶解于1 L水中配成NaOH溶液
B．常溫常壓下，將22.4 L HCl氣體溶于水配成1 L的鹽酸
C．將1 L 0.5 mol·L－1的鹽酸加熱濃縮為0.5 L
D．從1 000 mL 1 mol·L－1的NaCl溶液中取出100 mL的溶液
D
【解析】40g氫氧化鈉固體溶于1 L水所得的溶液的體積已不是1L，物質(zhì)的量濃度不是1 mol·L—1，故A錯(cuò)誤；常溫常壓下，22.4 L HCl的物質(zhì)的量不是1 mol，所得鹽酸的物質(zhì)的量濃度不是1 mol·L—1，故B錯(cuò)誤；鹽酸是恒沸液，將1 L 0.5 mol·L－1的鹽酸加熱濃縮為0.5 L的過程中，氯化氫和水都受熱揮發(fā)，所得鹽酸的物質(zhì)的量濃度不是1 mol·L—1，故C錯(cuò)誤；從1 000 mL 1 mol·L－1的NaCl溶液中取出100 mL的溶液，氯化鈉溶液的物質(zhì)的量濃度仍為1 mol·L－1，故D正確。
【典例2】下列溶液中，溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度不是1 mol·L－1的是
（ ）
A．10 g NaOH固體溶解在水中配成250 mL溶液
B．將80 g SO3溶于水并配成1 L的溶液
C．將0.5 mol·L－1的NaNO3溶液100 mL加熱蒸發(fā)掉50 g水的溶液
D．標(biāo)況下，將 22.4 L氯化氫氣體溶于水配成1 L溶液
C
【解析】A項(xiàng)，10 g NaOH固體的物質(zhì)的量為10g/（40g/mol）＝0.25 mol，溶解在水中配成250 mL溶液，NaOH的物質(zhì)的量濃度為0.25mol/0.25/L＝1 mol·L－1，不符合題意；B項(xiàng)，80 g SO3的物質(zhì)的量為80g/（80g/mol）＝1 mol，SO3溶于水和水反應(yīng)：SO3＋H2O＝H2SO4，硫酸的物質(zhì)的量也為1 mol，配成1 L溶液，溶液體積為1 L，所以H2SO4的物質(zhì)的量濃度為1mol/L＝1 mol·L－1，不符合題意；C項(xiàng)，將100 mL NaNO3溶液加熱蒸發(fā)掉50 g水，溶液體積不是50 mL，所以蒸發(fā)后的溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度無法計(jì)算，符合題意；D項(xiàng)，標(biāo)況下，22.4 L氯化氫氣體的物質(zhì)的量為22.4L/（22.4L/mol）＝1 mol，溶于水配成1 L溶液，溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為 1mol/L＝1 mol·L－1，不符合題意。
【典例3】將50 mL 0.3 mol·L－1 NaOH溶液加水稀釋到500 mL，稀釋后溶液中NaOH的物質(zhì)的量濃度為（ ）
A．0.3 mol·L－1 B．0.03 mol·L－1
C．0.05 mol·L－1 D．0.04 mol·L－1
【解析】根據(jù)溶液稀釋前后溶質(zhì)的物質(zhì)的量不變得到0.05 L×0.3 mol·L－1＝c×0.5 L，c＝0.03 mol·L－1，故B項(xiàng)符合題意。
B
【典例4】據(jù)此分析下列說法錯(cuò)誤的是 ( )
A．該硫酸的物質(zhì)的量濃度為9.2 mol·L－1
B．100 mL該硫酸的質(zhì)量是184 g
C．硫酸的摩爾質(zhì)量與磷酸(H3PO4)的摩爾質(zhì)量相同
D．10 g 98%的硫酸(密度為1.84 g·cm－3)與10 mL 18.4 mol·L－1的硫
酸的濃度是相同的
【解析】該硫酸的物質(zhì)的量濃度為(100mL/L×1.84g/mL×98%)/98g/mol＝18.4 mol·L－1，錯(cuò)誤，符合題意；100 mL該硫酸的質(zhì)量為100 mL×1.84 g·mL－1＝184 g，正確，不符合題意；硫酸和磷酸的摩爾質(zhì)量均為98 g·mol－1，正確，不符合題意；由A項(xiàng)分析可知，10 g 98%的硫酸(密度為1.84 g·cm－3)其物質(zhì)的量濃度為18.4 mol·L－1，正確，不符合題意。
A
03
課堂總結(jié)
物質(zhì)的量濃度
物質(zhì)的量濃度
概念：
符號(hào)：cB
常用單位：mol/L（或 mol·L-1）
物質(zhì)的量濃度的相關(guān)計(jì)算
①與定義式有關(guān)的計(jì)算
②有關(guān)溶液稀釋或濃縮：
③相同溶質(zhì)兩溶液混合
n(溶質(zhì))＝V(濃)×c(濃)＝ V(稀)×c(稀)
c1V1＋c2V2＝c(混)·V(混)
計(jì)算公式：cB=nB/V
04
課堂檢測
1．下列物理量的單位為“mol/L”的是
A．物質(zhì)的量
B．摩爾質(zhì)量
C．物質(zhì)的量濃度
D．氣體摩爾體積
【答案】C
【詳解】A．物質(zhì)的量的單位為mol，故A不選；
B．摩爾質(zhì)量的單位為g/mol，故B不選；
C．物質(zhì)的量濃度的單位為mol/L，故C選；
D．氣體摩爾體積的單位為L/mol，故D不選；
故選C。
2．下列溶液Cl-濃度與50 mL1 mol·L-1 AlCl3溶液中Cl-的物質(zhì)的量濃度不相等的是
A．150 mL 1 mol·L-1的NaCl溶液 B．75 mL 3 mol·L-1 NH4Cl溶液
C．150 mL 3 mol·L-1的KCl溶液 D．75 mL 1 mol·L-1的FeCl3溶液
【答案】A
【分析】50 mL1 mol·L-1 AlCl3溶液中Cl-的物質(zhì)的量濃度為1mol/L×3=3mol/L；
【詳解】A．150mL1mol·L-1的NaCl溶液中Cl-的物質(zhì)的量濃度為1mol·L-1，A符合題意；
B．75 mL 3 mol·L-1 NH4Cl溶液中Cl-的物質(zhì)的量濃度為3 mol·L-1，B不符合題意；
C．150 mL 3 mol·L-1的KCl溶液中Cl-的物質(zhì)的量濃度為3mol·L-1，C不符合題意；
D．75 mL 1 mol·L-1的FeCl3溶液中Cl-的物質(zhì)的量濃度為1 mol·L-1×3=3 mol·L-1，D不符合題意；
綜上所述答案為A。
3.關(guān)于1 mol·L－1 K2SO4溶液的下列說法正確的是(　　) A．溶液中含有1 mol K2SO4 B．1 mol K2SO4溶于1 L水中 C．溶液中c(K＋)＝2 mol·L－1 D．1 L溶液中含2 mol K＋，2 mol SO42－
【解析】因溶液的體積不確定，故無法求解K2SO4的物質(zhì)的量，A錯(cuò)誤；B項(xiàng)水是1 L，溶液的體積不是1 L，B錯(cuò)誤；據(jù)K2SO4的組成可知，K＋與SO42－的個(gè)數(shù)比是2∶1，所以溶液中c(K＋)＝2 mol·L－1,1 L溶液中含2 mol K＋，1 mol SO42－，C正確，D錯(cuò)誤。
C
4.下列關(guān)于0.1 mol·L－1Na2CO3溶液的敘述錯(cuò)誤的是( )
A．該溶液中含有Na2CO3的質(zhì)量為10.6 g
B．1 L該溶液中Na＋的物質(zhì)的量濃度為0.2 mol·L－1
C．從1 L該溶液中取出100 mL，則取出溶液中Na2CO3的物質(zhì)的量
濃度為0.1 mol·L－1
D．取該溶液10 mL，加水稀釋至100 mL后所得溶液中Na2CO3的
物質(zhì)的量濃度為0.01 mol·L－1
A
【解析】A項(xiàng)，題中沒有給出溶液的體積，故不可能求出溶質(zhì)的質(zhì)量，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B項(xiàng)，c(Na＋)與溶液的體積沒有關(guān)系，c(Na＋)＝2c(Na2CO3)＝0.2 mol·L－1，B項(xiàng)正確；C項(xiàng)，溶液是均一、穩(wěn)定的，從1 L該溶液中取出100 mL，c(Na2CO3)不變，仍為0.1 mol·L－1，C項(xiàng)正確；D項(xiàng)，溶液進(jìn)行稀釋時(shí)，根據(jù)溶質(zhì)的物質(zhì)的量守恒c1V1＝c2V2，可以求出稀釋后溶液的濃度為0.01 mol·L－1，D項(xiàng)正確；故選A。
5．下列溶液中氯離子濃度與50 mL 1 mol·L－1 AlCl3溶液中Cl－濃度相等的是( ) A．150 mL 1 mol·L－1的NaCl溶液
B．75 mL 2 mol·L－1的NH4Cl溶液 C．150 mL 3 mol·L－1 的KCl溶液
D．75 mL 2 mol·L－1的FeCl3溶液
C
【解析】1 mol·L-1的AlCl3溶液中c(Cl－)＝3 mol·L-1。A項(xiàng)c(Cl－)＝1 mol·L-1；B項(xiàng)，c(Cl－)＝2 mol·L-1；C項(xiàng)c(Cl－)＝3 mol·L-1；D項(xiàng)c(Cl－)＝6 mol·L-1。
6．36.5 g氯化氫溶解在1 L水中(水的密度近似為 1 g·mL-1)，所得
溶液的密度為ρ g·mL-1，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為w，物質(zhì)的量濃度為c mol·L-1，
NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值，則下列敘述正確的是(　　)
A．所得溶液的物質(zhì)的量濃度為1 mol·L-1
B．36.5 g氯化氫含有NA個(gè)原子
C．36.5 g HCl氣體占有的體積為22.4 L
D．所得溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為w=36.5c/1000ρ
D
【解析】所得溶液的物質(zhì)的量濃度為1 mol÷[36.5+1000]g÷1000ρ g·mL-1= 1000ρ/(36.5+1000) mol·L-1，A項(xiàng)錯(cuò)誤；36.5 g 氯化氫物質(zhì)的量為1 mol，含有2NA個(gè)原子，B項(xiàng)錯(cuò)誤；36.5 g HCl在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為22.4 L，C項(xiàng)錯(cuò)誤；設(shè)溶液的體積為V L，則w=36.5cV/1000Vρ=36.5c/ρ，D項(xiàng)正確。
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