物質(zhì)的量濃度

★第二課時(shí)

［復(fù)習(xí)鞏固］

［投影］1.已知某1 L H₂SO₄溶液中含有250 mL濃H₂SO₄，可以算出這種溶液的物質(zhì)的量濃度嗎?(不能)

2.已知每100克H₂SO₄溶液中含有37克H₂SO₄，可以算出這種溶液的物質(zhì)的量濃度嗎?(不能)

［設(shè)問］那么，要算出溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度，必須從哪方面著手呢?

［結(jié)論］必須設(shè)法找出溶液的體積和溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量。

［教師］請(qǐng)大家根據(jù)剛才的分析，做如下練習(xí)。

［投影］3.將質(zhì)量為m，相對(duì)分子質(zhì)量為M_r的物質(zhì)溶解于水，得到體積為V的溶液，此溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為        (ｃ＝ )

［引言］上節(jié)課我們知道了物質(zhì)的量濃度的概念及其與質(zhì)量分?jǐn)?shù)的區(qū)別，本節(jié)課我們來學(xué)習(xí)物質(zhì)的量濃度與溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)之間的聯(lián)系及有關(guān)溶液稀釋的計(jì)算。

［板書］二、溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與物質(zhì)的量濃度的換算

［投影］例1.已知37%的H₂SO₄溶液的密度為1.28 g·cm^－3，求其物質(zhì)的量濃度。

［分析］從上節(jié)課的知識(shí)我們知道，溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和物質(zhì)的量濃度都可用來表示溶液的組成。因此，二者之間必定可以通過一定的關(guān)系進(jìn)行換算。根據(jù)我們剛才的討論分析可知，要算出物質(zhì)的量濃度，必須設(shè)法找出所取溶液的體積及其中所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量。由于濃度是與所取溶液的多少無關(guān)的物理量，所以，我們既可取一定質(zhì)量的溶液來計(jì)算，也可取一定體積的溶液來計(jì)算，為此，我們可以采用以下兩種方法。

解法一：

取100 g溶液來計(jì)算

ｍ(H₂SO₄)＝100 g×37％＝37 g

n(H₂SO₄)= =0.37 mol

V(液)= =78.12 ｍL=0.078 L

c(H₂SO₄)= =4.8 mol·L^－1

答：37%的H₂SO₄溶液的物質(zhì)的量濃度為4.8 mol·L^－1。

解法二：

取1 L溶液來計(jì)算

V(液)=1 L

ｍ(H₂SO₄)＝V［H₂SO₄(aq)］·ρ·ｗ＝1000 mL×1.28 g·cm^－3×37％＝473.6 g

n(H₂SO₄)= =4.8 mol

c(H₂SO₄)= =4.8 mol·L^－1

答：37%的H₂SO₄溶液的物質(zhì)的量濃度為4.8 mol·L^－1。

［思考題］對(duì)于溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為ｗ，密度為ρ的某溶質(zhì)的溶液，其物質(zhì)的量濃度的表示式為：

            。

［同學(xué)們思考后］

［板書］c＝

［練習(xí)］市售濃H₂SO₄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H₂SO₄中，H₂SO₄的物質(zhì)的量濃度。(c= =18.4 mol·L^－1)

［設(shè)問過渡］如果已知溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度ｃ及溶液的密度ρ，又怎樣求其質(zhì)量分?jǐn)?shù)呢?

［同學(xué)們對(duì)上式推導(dǎo)后得出］

［板書］ｗ=

［投影］例2.已知75 mL 2 mol·L^－1 NaOH溶液的質(zhì)量為80克，計(jì)算溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

［分析］在已知溶液質(zhì)量的情況下，要求溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)還須算出溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量，依題意，

我們可進(jìn)行如下計(jì)算：

解：75 mL 2mol·L^－1 NaOH溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量為：

n＝c(NaOH)·V［NaOH·(aq)］＝2 mol·L^－1×0.075 L＝0.15 mol

m(NaOH)=n(NaOH)·M(NaOH)＝0.15 mol×40 g·mol^－1＝6 g

w(NaOH)= ×100％＝ ×100％＝7.5％

答：溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.5%。

［教師］根據(jù)以上的計(jì)算，請(qǐng)同學(xué)們找出下列各量之間的關(guān)系。

［板書］

 

溶質(zhì)的質(zhì)量      溶質(zhì)的物質(zhì)的量

溶液的質(zhì)量      溶液的體積

 

［學(xué)生們完成上述關(guān)系后］

［過渡］在實(shí)際生產(chǎn)中，對(duì)一定物質(zhì)的量濃度的濃溶液，還往往需要稀釋后才能使用。如噴灑農(nóng)藥時(shí)，須把市售農(nóng)藥稀釋到一定濃度才能施用，實(shí)驗(yàn)室所用一定濃度的稀H₂SO₄也均由濃H₂SO₄稀釋而來，這就需要我們掌握有關(guān)溶液稀釋的計(jì)算。

［板書］三、有關(guān)溶液稀釋的計(jì)算

［設(shè)問］溶液在稀釋前后，遵循什么樣的規(guī)律呢?請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)初中學(xué)過的一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)的溶液稀釋時(shí)所遵循的規(guī)則來分析稀釋一定物質(zhì)的量濃度的溶液所遵循的規(guī)律。

［大家思考，學(xué)生回答］

［教師總結(jié)］稀釋濃溶液時(shí)，溶液的體積要發(fā)生變化，但溶質(zhì)的量(質(zhì)量或物質(zhì)的量)均不變。為此，在用一定物質(zhì)的量濃度的濃溶液配制稀溶液時(shí)，我們常用下面的式子來進(jìn)行有關(guān)計(jì)算：?

［板書］c(濃)·V(濃)=c(稀)·V(稀)

［投影］例3.配制250 mL 1 mol·L^－1的HCl溶液，需要12 mol·L^－1 HCl溶液的體積是多少?

［分析］本題可依據(jù)上式進(jìn)行計(jì)算

解：設(shè)配制250 mL(V₁)·1 mol·L^－1(ｃ₁)HCl溶液，需要12 mol·L^－1(ｃ₂)HCl溶液的體積為V₂

c₁·V₁＝c₂·V₂

V₂= =0.021 L＝21 ｍL

答：配制250 mL 1 mol·L^－1的HCl溶液，需要12 mol·L^－1 HCl溶液21 mL。

［小結(jié)］表示溶液組成的溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度和溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)之間可通過一定的關(guān)系進(jìn)行換算。解有關(guān)溶液稀釋的問題，遵循的原則是：稀釋前后溶質(zhì)的量不變。

［板書設(shè)計(jì)］二、溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度的換算

×M

c＝       

÷M

溶質(zhì)的物質(zhì)的量==============溶質(zhì)的質(zhì)量

 

 

三、有關(guān)溶液稀釋的計(jì)算

c(濃)·V(濃)＝c(稀)·V(稀)

［布置作業(yè)］重溫實(shí)驗(yàn)基本操作中“容量瓶的使用”的內(nèi)容，并預(yù)習(xí)下節(jié)課。

［教學(xué)說明］有關(guān)物質(zhì)的量濃度的計(jì)算，由于涉及概念較多，一般學(xué)生，特別是思考和分析問題能力較差的學(xué)生，要熟練掌握這些內(nèi)容是有困難的，這需要在以后的學(xué)習(xí)中進(jìn)行多次相關(guān)的訓(xùn)練才能切實(shí)掌握。

知識(shí)的歸納、整理是常用的科學(xué)方法。學(xué)生只有知道知識(shí)的來龍去脈，參與有關(guān)知識(shí)網(wǎng)、包括公式等的整理工作，克服單純的模仿和套用公式的毛病，才能真正掌握它。讓學(xué)生參與其中，有利于發(fā)展和提高他們的思維能力、分析問題和解決問題的能力。

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