物質的量濃度

物質的量濃度

★第二課時

［復習鞏固］

［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的量濃度嗎?(不能)

［設問］那么，要算出溶液中溶質的物質的量濃度，必須從哪方面著手呢?

［結論］必須設法找出溶液的體積和溶液中溶質的物質的量。

［教師］請大家根據剛才的分析，做如下練習。

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

［引言］上節課我們知道了物質的量濃度的概念及其與質量分數的區別，本節課我們來學習物質的量濃度與溶質的質量分數之間的聯系及有關溶液稀釋的計算。

［板書］二、溶液中溶質的質量分數與物質的量濃度的換算

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

［分析］從上節課的知識我們知道，溶質的質量分數和物質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系進行換算。根據我們剛才的討論分析可知，要算出物質的量濃度，必須設法找出所取溶液的體積及其中所含溶質的物質的量。由于濃度是與所取溶液的多少無關的物理量，所以，我們既可取一定質量的溶液來計算，也可取一定體積的溶液來計算，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溶液的物質的量濃度為4.8 mol·L^－1。

解法二：

取1 L溶液來計算

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溶液的物質的量濃度為4.8 mol·L^－1。

［思考題］對于溶質質量分數為ｗ，密度為ρ的某溶質的溶液，其物質的量濃度的表示式為：

            。

［同學們思考后］

［板書］c＝

［練習］市售濃H₂SO₄中，溶質的質量分數為98%，密度為1.84 g·cm^－3。計算市售濃H₂SO₄中，H₂SO₄的物質的量濃度。(c= =18.4 mol·L^－1)

［設問過渡］如果已知溶液中溶質的物質的量濃度ｃ及溶液的密度ρ，又怎樣求其質量分數呢?

［同學們對上式推導后得出］

［板書］ｗ=

［投影］例2.已知75 mL 2 mol·L^－1 NaOH溶液的質量為80克，計算溶液中溶質的質量分數。

［分析］在已知溶液質量的情況下，要求溶質的質量分數還須算出溶液中溶質的質量，依題意，

我們可進行如下計算：

解：75 mL 2mol·L^－1 NaOH溶液中溶質的物質的量為：

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：溶液中溶質的質量分數為7.5%。

［教師］根據以上的計算，請同學們找出下列各量之間的關系。

［板書］

 

溶質的質量      溶質的物質的量

溶液的質量      溶液的體積

 

［學生們完成上述關系后］

［過渡］在實際生產中，對一定物質的量濃度的濃溶液，還往往需要稀釋后才能使用。如噴灑農藥時，須把市售農藥稀釋到一定濃度才能施用，實驗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溶液稀釋的計算。

［板書］三、有關溶液稀釋的計算

［設問］溶液在稀釋前后，遵循什么樣的規律呢?請同學們根據初中學過的一定質量分數的溶液稀釋時所遵循的規則來分析稀釋一定物質的量濃度的溶液所遵循的規律。

［大家思考，學生回答］

［教師總結］稀釋濃溶液時，溶液的體積要發生變化，但溶質的量(質量或物質的量)均不變。為此，在用一定物質的量濃度的濃溶液配制稀溶液時，我們常用下面的式子來進行有關計算：?

［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］本題可依據上式進行計算

解：設配制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］表示溶液組成的溶質的物質的量濃度和溶質的質量分數之間可通過一定的關系進行換算。解有關溶液稀釋的問題，遵循的原則是：稀釋前后溶質的量不變。

［板書設計］二、溶液中溶質的質量分數與溶質的物質的量濃度的換算

×M

c＝       

÷M

溶質的物質的量==============溶質的質量

 

 

三、有關溶液稀釋的計算

c(濃)·V(濃)＝c(稀)·V(稀)

［布置作業］重溫實驗基本操作中“容量瓶的使用”的內容，并預習下節課。

［教學說明］有關物質的量濃度的計算，由于涉及概念較多，一般學生，特別是思考和分析問題能力較差的學生，要熟練掌握這些內容是有困難的，這需要在以后的學習中進行多次相關的訓練才能切實掌握。

知識的歸納、整理是常用的科學方法。學生只有知道知識的來龍去脈，參與有關知識網、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。讓學生參與其中，有利于發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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