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高三化学教案:《物质的量浓度及相关计算》教学设计

来源:学科网 2018-11-12 17:54:08

科目

化学

课题

物质的量浓度及相关计算

课型

新授

  (2)结晶水合物,溶质不变但水量增多,如

  CuSO4·5H2O水CuSO4,FeSO4·7H2O水FeSO4

  2 混淆溶液的体积和溶剂的体积

  (1)不能用水的体积代替溶液的体积,尤其是固体、气体溶于水,一般根据溶液的密度进行计算:

  V=()()ρ

  (2)两溶液混合,溶液的体积并不是两液体体积的加和,应依据混合溶液的密度进行计算。

  3 部分与整体的关系

  溶质的浓度和离子浓度不同,要注意根据化学式具体分析。如:1 mol·L-1 Al2(SO4)3溶液中c(SO4)=3 mol·L-1,c(Al3+)等于2 mol·L-1(考虑Al3+水解时,则其浓度小于2 mol·L-1)。

  4  物质的量浓度与溶质质量分数的关系

 

【考点回顾】

考点一 物质的量浓度

(师生讨论归纳)

(板书)

1.物质的量浓度

(1)概念:以单位体积溶液里所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量,符号为cB。

(2)表达式:cB=V(nB)

(3)单位:mol·L-1或mol/L。

(4)注意事项:①cB=V(nB)中的V是溶液的体积,不是溶剂的体积,也不是溶质和溶剂的体积之和;

②从一定物质的量浓度溶液中取出任意体积的溶液,其浓度相同,所含溶质的物质的量不同。

2.溶质的质量分数

(1)概念:用溶质的质量与溶液质量的比值来表示溶液组成的物理量,一般用百分数表示,也可用分数。

(2)表达式:w=m液(m质)×100%。

深度思考

1 溶液中溶质的判断

(1)与水发生反应的物质,溶质发生变化,水量减少,如:

Na、Na2O、Na2O2(――→)NaOH

CO2、SO2、SO3水H2CO3、H2SO3、H2SO4

NH3H2O(――→)NH3·H2O(但仍按NH3进行计算)

(2)结晶水合物,溶质不变但水量增多,如

CuSO4·5H2O(――→)CuSO4,FeSO4·7H2O(――→)FeSO4

2 混淆溶液的体积和溶剂的体积

(1)不能用水的体积代替溶液的体积,尤其是固体、气体溶于水,一般根据溶液的密度进行计算:

V=()()ρ(m气体或固体+m溶剂)

(2)两溶液混合,溶液的体积并不是两液体体积的加和,应依据混合溶液的密度进行计算。

3 部分与整体的关系

溶质的浓度和离子浓度不同,要注意根据化学式具体分析。如:1 mol·L-1 Al2(SO4)3溶液中c(SO4(2-))=3 mol·L-1,c(Al3+)等于2 mol·L-1(考虑Al3+水解时,则其浓度小于2 mol·L-1)。

4  物质的量浓度与溶质质量分数的关系

已知条件

体积

密度

溶质摩尔质量

溶质质量

质量分数

物理量

V L

ρ g·cm-3

M g·mol-1

m g

w

 

已知溶液的各物理量如上表所示,则溶液中的物质的量浓度c=V(n)V(m/M)M·V(1 000V·ρ·w)M(1 000ρ·w),即w=1 000ρ(cM)

如:密度1.84 g·mL-1、质量分数98%的浓H2SO4的物质的量浓度为18.4 mol·L-1。

【基点小练】

1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。

(1)32.2 g Na2SO4·10H2O溶于67.8 g水中,w(Na2SO4)=32.2%(×)

(2)31 g Na2O溶于水,配成1 L溶液,c(Na2O)=0.5 mol·L-1(×)

(3)等物质的量的Na2O和Na2O2溶于同等体积的水中,待冷却至室温后所形成的NaOH溶液浓度相同(√)

(4)标准状况下22.4 L HCl溶于1 L水,盐酸的物质的量浓度为1 mol·L-1(×)

(5)将1 mol·L-1的NaCl溶液和0.5 mol·L-1的BaCl2溶液等体积混合后,不考虑体积变化c(Cl-)=0.75 mol·L-1(×)

(6)同浓度的三种溶液:Na2SO4、MgSO4、Al2(SO4)3,其体积比为3∶2∶1,则SO4(2-)浓度之比为3∶2∶3(×)

考点二 物质的量浓度的计算

(师生共同归纳、梳理)

1.定义式:cB=V(nB)

2.关系式:c=M(1 000ρ·w),或w=1 000ρ(cM)

注:一定温度下的饱和溶液中溶质质量分数与溶解度的关系

w=100+S(S)×100%( S—溶解度)

3.稀释定律

①溶质的质量在稀释前后保持不变,即m1w1=m2w2。

②溶质的物质的量在稀释前后保持不变,即c1V1=c2V2。

③溶液质量守恒,m(稀)=m(浓)+m(水)(体积一般不守恒)。

4. 混合中的计算

(1)溶质相同、物质的量浓度不同的溶液的混合计算

①混合后忽略溶液体积变化时,c1V1+c2V2=c混×(V1+V2)。

②混合后溶液体积发生改变时,c1V1+c2V2=c混V混,其中V混= ρ混(m混)

(2)溶质相同、质量分数不同的两溶液的混合规律

同一溶质、质量分数分别为a%、b%的两溶液混合。

【基点小练】

2.把500 mL含有BaCl2和KCl的混合溶液分成5等份,取一份加入含a mol Na2SO4的溶液,恰好使Ba2+完全沉淀;另取一份加入含b mol AgNO3的溶液,恰好使Cl-完全沉淀。则该混合溶液中钾离子浓度为(  )

A.0.1(b-2a)mol·L-1 B.10(2a-b)mol·L-1

C.10(b-a)mol·L-1 D.10(b-2a)mol·L-1

解析:选D 

【题型示例】

题点(一) 物质的量浓度及简单计算

1.下列溶液中,溶质的物质的量浓度不是1 mol·L-1的是(  )

A.10 g NaOH 固体溶解在水中配成250 mL溶液

B.将80 g SO3溶于水并配成1 L的溶液

C.将0.5 mol·L-1的NaNO3溶液100 mL加热蒸发掉50 g水的溶液

D.标况下,将22.4 L氯化氢气体溶于水配成1 L溶液

答案:选C 

题点(二) 气体溶于水所得溶液物质的量浓度的计算

2.标准状况下V L氨气溶解在1 L水中(水的密度为1 g·mL-1),所得溶液的密度为ρ g·mL-1,质量分数为w,物质的量浓度为c mol·L-1,则下列关系中正确的是(  )

A.ρ=V+1(17V/22.4+1 000) B.w=1 000ρ(17c)%

C.w=17V+22 400(17V) D.c=V+1(V/22.4)

答案:选C 

题点(三) 物质的量浓度、质量分数、溶解度的换算

3.某氯化镁溶液的密度为1.18 g·cm-3,其中Mg2+的质量分数为5.1%,300 mL该溶液中Cl-的物质的量约为(  )

A.0.37 mol       B.0.63 mol

C.0.74 mol D.1.5 mol

答案:选D 

题点(四) 溶液稀释、混合的计算与判断

4.某硫酸铝和硫酸镁的混合液中,c(Mg2+)=2 mol·L-1,c(SO4(2-))=6.5 mol·L-1,若将200 mL的此混合液中的Mg2+和Al3+分离,至少应加入1.6 mol·L-1的氢氧化钠溶液(  )

A.0.5 L    B.1.625 L   C.1.8 L   D.2 L

答案:选D 

【反思归纳】

1.气体溶于水所得溶液物质的量浓度计算的解题流程

2.巧用电荷守恒求解离子浓度

(1)任何电解质溶液中均存在电荷守恒,即溶液中阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数。如Al2(SO4)3溶液中的电荷守恒式为:

3c(Al3+)+c(H+)=2c(SO4(2-))+c(OH-),知其中三种离子的浓度,即可求剩余一种离子的浓度。

(2)一般情况下,列电荷守恒等式时不能忽略H+、OH-,但在计算时,酸性溶液中常可忽略OH-,碱性溶液中常可忽略H+。


重点知识考查、题型研究与归类

(2010江苏卷,5)设为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是

A.常温下,溶液中氮原子数为0.2

B.1mol羟基中电子数为10

C.在反应中,每生成3mol转移的电子数为6

D.常温常压下

,22.4L乙烯中键数为4

答题技巧归类

【答案】A

【解析】本题主要考查的是以阿伏伽德罗常数为载体考查如下知识点①考查22.4L/mol的正确使用;②考查在氧化还原反应中得失电子数的计算等内容。A项,无论水解与否,根据元素守恒;B项,1mol羟基中有9个电子;C项,在该反应中,每生成3mol,转移5个电子;D项,常温常压下,气体摩尔体积不为22.4L/mol。综上分析得知,本题选A项。

【备考提示】结合阿伏伽德罗常数为,判断一定量的物质所含有的某种粒子数目的多少,是高考命题的热点之一,在近几年的各种高考试题中保持了相当强的连续性。这种题型所涉及的指示非常丰富,在备考复习时应多加注意,强化训练,并在平时的复习中注意知识的积累和总结。

拓展 模拟、课后练习

1.下列目的能达到的是(  )

A.将58.5 g NaCl溶于1 L水中可得1 mol·L-1的NaCl溶液

B.从1 L 1 mol·L-1的NaCl溶液中取出10 mL,其浓度仍是1 mol·L-1

C.中和100 mL 1 mol·L-1的H2SO4溶液生成正盐,需NaOH 4 g

D.将78 g Na2O2溶于水,配成1 L 溶液可得到浓度为1 mol·L-1溶液

答案:选B

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