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化学计量在实验中的应用化学计量在实验中的应用海南侨中高一备课组海南侨中高一备课组 2016.09第一课时第一课时化学化学计计量在量在实验实验中的中的应应用海南用海南侨侨中高一中高一备课组备课组 初中学习了溶液的浓度（质量分数初中学习了溶液的浓度（质量分数a%）a%=溶质质量溶质质量溶液质量溶液质量100%溶液的质量分数涉及的是溶质和溶液的溶液的质量分数涉及的是溶质和溶液的质量关系，再实际生产、科研中及不方质量关系，再实际生产、科研中及不方便。如下面的问题：便。如下面的问题：初中学初中学习习了溶液的了溶液的浓浓度（度（质质量分数量分数a%）a思考：怎样才能从杯的怎样才能从杯的a溶液中取出一部分溶溶液中取出一部分溶液，并要求取出的溶液中包含有液，并要求取出的溶液中包含有g的的a呢？呢？W（a）m（a）ma（aq）ma（aq）m（a）W（a）gg然后对溶液进行称量然后对溶液进行称量思考：怎思考：怎样样才能从杯的才能从杯的a溶液中取出一部分溶液，并溶液中取出一部分溶液，并三、物质的量浓度三、物质的量浓度（）（）单位体积溶液中所含溶质的物质的量单位体积溶液中所含溶质的物质的量单位：单位：mol或或mol计算公式：计算公式：的物质的量浓度（的物质的量浓度（的物质的量浓度（的物质的量浓度（molmol）的物质的量（的物质的量（的物质的量（的物质的量（molmol）溶液的体积（）溶液的体积（）溶液的体积（）溶液的体积（）（）（）n（）（）液溶体积，液溶体积，并非溶剂体并非溶剂体积积三、物三、物质质的量的量浓浓度（）的物度（）的物质质的量的量浓浓度（度（mol）v只要溶液体积相同，物质的量浓度相同，所含溶质的物质的量必然相同。思考思考：1L 1mol/L NaCl 溶液与溶液与1L 1mol/L CaCl2 溶液所含离子溶液所含离子数是否相同？数是否相同？Cl-的物质的量浓度分别为多少？的物质的量浓度分别为多少？10L 1mol/L 酒精溶液与酒精溶液与10L 1mol/L 蔗糖溶液所含蔗糖溶液所含溶质分子数是否相同？溶质分子数是否相同？思考思考：离子的物质的量浓度只与溶液物质的量浓离子的物质的量浓度只与溶液物质的量浓度及每摩尔溶质在溶液中电离出离子的多度及每摩尔溶质在溶液中电离出离子的多少有关，而与溶液的体积无关。少有关，而与溶液的体积无关。只要溶液体只要溶液体积积相同，物相同，物质质的量的量浓浓度相同，所含溶度相同，所含溶质质的物的物质质的量必然相的量必然相例：例：已知已知 NaNO3 Na2CO3 Na3PO4 三种溶液中三种溶液中 Na+浓度相等，浓度相等，溶液的体积比为溶液的体积比为 3：2：1，求溶液中溶质的物质的量之比。，求溶液中溶质的物质的量之比。C(Na+)相等相等 C(NaNO3):C(Na2CO3):C(Na3PO4)=1:1/2:1/3 =6:3:2 V(NaNO3):V(Na2CO3):V(Na3PO4)=3:2:1 n(NaNO3):n(Na2CO3):n(Na3PO4)=63:32:21 =9:3:1有关物质的量浓度的计算有关物质的量浓度的计算 l l1 1在物质的量浓度溶液中溶质微粒数目的计算在物质的量浓度溶液中溶质微粒数目的计算 解：解：例：已知例：已知 NaNO3 Na2CO3 Na3PO4 三种三种2.2.基本量的换算基本量的换算例例：在：在200mL稀盐酸里溶有稀盐酸里溶有0.73g HCl,计算溶液的物计算溶液的物质的量浓度。质的量浓度。解：解：n(HCl)=7.3g 36.5g/mol=0.02 molV(HCl)=200mL 1000mL/L=0.2 L C(HCl)=0.02 mol 0.2L=0.1 mol/L 答：答：这种盐酸的浓度是这种盐酸的浓度是 0.1 mol/L2.基本量的基本量的换换算例算例：在：在200mL稀稀盐盐酸里溶有酸里溶有0.73g H例：计算配制例：计算配制 500 mL 0.1 mol/L 的的NaOH 溶液所需溶液所需NaOH的质量。的质量。V(NaOH)=500mL=0.5 Ln(NaOH)=0.1 mol/L 0.5 L=0.05 mol m(NaOH)=0.05 mol 40 g/mol=2g 答：答：配制配制500mL 0.1mol/LNaOH溶液需溶液需NaOH 2g 。解：解：例：例：计计算配制算配制 500 mL 0.1 mol/L 的的NaOH 3 3溶液中溶质的质量分数与物质的量浓度溶液中溶质的质量分数与物质的量浓度的换算的换算 v溶质的质量溶质的质量 =溶溶液液的的密密度度（g/mL或或g/cm3）溶溶液液的体积（的体积（mL）溶质的质量分数溶质的质量分数 =物质的量浓度（物质的量浓度（mol/L）溶液的体溶液的体积（积（L）溶质的摩尔质量（溶质的摩尔质量（g/mol）3溶液中溶溶液中溶质质的的质质量分数与物量分数与物质质的量的量浓浓度的度的换换算算【分析分析】设溶液的体积为设溶液的体积为1L，溶液的质量分数为，溶液的质量分数为，密度为，密度为 g/cm3，溶质的摩尔质量为溶质的摩尔质量为 M g/mol则有：则有：C=而而 =C mol/L1L M g/mol 1000mL g/cm3 物质的量浓度与物质的量浓度与 溶质质量分数溶质质量分数 的换算必须以密度为桥梁。的换算必须以密度为桥梁。1000mL g/cm3 M g/mol 1L=1000mL g/cm3 M g/mol 1L 100%【分析【分析】设设溶液的体溶液的体积为积为1L，溶液的，溶液的质质量分数量分数为为，密度，密度为为【例例】98%的密度为的密度为 1.84 g/cm3 的浓硫酸的浓硫酸，其物质其物质的量浓度为多少？的量浓度为多少？C(H2SO4)=1000mL1.84 g/cm3 98%98 g/mol 1L=18.4 mol/L解：解：答：浓硫酸的物质的量浓度为答：浓硫酸的物质的量浓度为 18.4 mol/L【例【例】98%的密度的密度为为 1.84 g/cm3 的的浓浓硫酸，其硫酸，其 思考思考思考思考 从从 1L 1mol/L NaCl 溶液中，分别取出溶液中，分别取出 100mL、10mL 和和 1mL，它们的物质的量浓度是否相等？所，它们的物质的量浓度是否相等？所含溶质是否相等？含溶质是否相等？因为溶液具有因为溶液具有均一、稳定均一、稳定的特征，所以从一定物的特征，所以从一定物质的量浓度的溶液中取出任意体积的溶液，其浓度不质的量浓度的溶液中取出任意体积的溶液，其浓度不变，所含溶质的质量（物质的量）因体积不同而不同。变，所含溶质的质量（物质的量）因体积不同而不同。溶液稀释公式：溶液稀释公式：浓浓浓浓稀稀稀稀l l4.4.有关溶液稀释和浓缩的计算有关溶液稀释和浓缩的计算 思考思考 从从 1L 1mol/L NaCl 溶液溶液【例例】要配制要配制500mL 0.6mol/L 的的NaOH溶液，需溶液，需6 mol/L 的的NaOH溶液多少毫升？溶液多少毫升？6 mol/LV =0.6mol/L 500mL V=50 mL 答：需答：需6 mol/L的的NaOH溶液溶液50mL。解：设需解：设需6 mol/L NaOH 溶液的体积为溶液的体积为V【例】要配制【例】要配制500mL 0.6mol/L 的的NaOH溶液，需溶液，需5.5.有关两种不同浓度溶液混合的计算有关两种不同浓度溶液混合的计算 C3V3=C1V1+C2V2【例例】50 mL 0.5 mol/L BaCl2 溶液和溶液和100 mL 0.5mol/L NaCl溶液混合后，求溶液中溶液混合后，求溶液中Cl-的物质的量浓度（设溶的物质的量浓度（设溶液体积变化忽略不计）。液体积变化忽略不计）。C(Cl-)=50mL 0.5mol/L 2+100mL 0.5mol/L 50mL+100mL=0.67 mol/L 答：答：溶液中溶液中Cl-的物质的量浓度是的物质的量浓度是 0.67 mol/L解：解：5.有关两种不同有关两种不同浓浓度溶液混合的度溶液混合的计计算【例算【例】50 mL 0.5【例例】中和中和 1L 0.5mol/L NaOH 溶液，需要多少升的溶液，需要多少升的1 mol/L H2SO4 溶液？溶液？2 NaOH +H2SO4=Na2SO4+2H2O解：解：答：需答：需 1mol/L H2SO4 溶液溶液 0.25L。设需设需 1 mol/L H2SO4 溶液的体积为溶液的体积为 x 2 mol 1 mol(0.5 mol/L)(1L)(1 mol/L)(x)2 mol:(0.5 mol/L)(1L)=1mol:(1 mol/L)(x)x=0.25Ll l6.6.有关溶液反应的计算有关溶液反应的计算 【例】中和【例】中和 1L 0.5mol/L NaOH 溶液，需要多溶液，需要多实验仪器实验仪器实验步骤实验步骤误差分析误差分析溶液配制溶液配制实验仪实验仪器器实验实验步步骤误骤误差分析差分析托盘天平或量筒、托盘天平或量筒、烧杯、玻璃棒、烧杯、玻璃棒、容量瓶、容量瓶、胶头滴管、胶头滴管、实验仪器、实验仪器托托盘盘天平或量筒、天平或量筒、实验仪实验仪器器容量瓶的规格容量瓶的规格常用的有：常用的有：100ml.250ml.500ml.1000ml100ml.250ml.500ml.1000ml配制溶液时，选用和所配制溶液时，选用和所配溶液体积相等或稍大配溶液体积相等或稍大的容量瓶进行配液的容量瓶进行配液容量瓶的容量瓶的规规格常用的有：配制溶液格常用的有：配制溶液时时，选选用和所配溶液体用和所配溶液体积积相等或稍相等或稍1 1.使用前检查是否漏水使用前检查是否漏水2 2.使用前用蒸馏水洗净使用前用蒸馏水洗净3 3.不准将溶质直接转移入容量瓶加水不准将溶质直接转移入容量瓶加水溶解溶解4.4.溶液注入容量瓶前需恢复到室温，溶液注入容量瓶前需恢复到室温，这是因为溶质在烧杯内稀释或溶解时这是因为溶质在烧杯内稀释或溶解时常有热效应常有热效应(如如如如NaOHNaOHNaOHNaOH、H H H H2 2 2 2SOSOSOSO4 4 4 4）。）。）。）。未等溶液冷却未等溶液冷却就定容，会使浓度偏高。就定容，会使浓度偏高。容量瓶使用注意事容量瓶使用注意事项项1.使用前使用前检查检查是否漏水是否漏水2.使用前用蒸使用前用蒸馏馏水洗水洗称量时能将称量时能将NaCl固体直接放置固体直接放置于托盘上吗于托盘上吗?、步骤及所用仪器、步骤及所用仪器 求算（求算（根据所配溶液的体积，选择体积最接近的容量瓶根据所配溶液的体积，选择体积最接近的容量瓶）称量（托盘天平或量筒）称量（托盘天平或量筒）用滤纸，用滤纸，a等具腐蚀性的应用表等具腐蚀性的应用表面皿或者烧杯面皿或者烧杯称量称量时时能将能将NaCl固体直接放置于托固体直接放置于托盘盘上上吗吗?、步、步骤骤及所用及所用仪仪器器溶解：溶解：将溶质倒入小烧杯将溶质倒入小烧杯,加入适量的加入适量的水搅拌溶解水搅拌溶解,冷却致室温冷却致室温.某同学为了加快溶解速度，溶某同学为了加快溶解速度，溶解时所加的水为解时所加的水为mL，你，你认为可以吗认为可以吗?溶解：将溶溶解：将溶质质倒入小倒入小烧烧杯杯,加入适量的水加入适量的水搅搅拌溶解拌溶解,冷却致室温冷却致室温.某某移液和洗涤移液和洗涤：将上述冷却后的溶液将上述冷却后的溶液 转转入指定容积的入指定容积的容量瓶容量瓶，并用蒸馏水洗涤，并用蒸馏水洗涤小烧杯和玻璃棒小烧杯和玻璃棒2 23 3次，将洗涤液一并次，将洗涤液一并注入容量瓶。注入容量瓶。如何将烧杯如何将烧杯中的液体转移中的液体转移到容量瓶中？到容量瓶中？为什么要洗为什么要洗涤玻璃棒和涤玻璃棒和烧杯？烧杯？移液和洗移液和洗涤涤：将上述冷却后的溶液：将上述冷却后的溶液 转转入指定容入指定容积积的容量瓶，并用蒸的容量瓶，并用蒸 定容：定容：在容量瓶中继续加水至距刻度线在容量瓶中继续加水至距刻度线1 12cm2cm处，改用胶头滴管滴加至刻度处，改用胶头滴管滴加至刻度（液体凹液面最低处与刻度线相切液体凹液面最低处与刻度线相切）。）。250mL加水加少了加水加少了加水加多了加水加多了 定容：在容量瓶中定容：在容量瓶中继续继续加水至距刻度加水至距刻度线线12cm处处，改用胶，改用胶头头摇匀：摇匀：把定容好的容量瓶把定容好的容量瓶瓶塞塞紧，用食指顶住瓶塞塞紧，用食指顶住瓶塞，用另一只手的手瓶塞，用另一只手的手指托住瓶底，把容量瓶指托住瓶底，把容量瓶倒转和摇动几次，混合倒转和摇动几次，混合均匀。均匀。装瓶贴签装瓶贴签(容容量瓶不能保量瓶不能保存溶液存溶液)摇摇匀：把定容好的容量瓶瓶塞塞匀：把定容好的容量瓶瓶塞塞紧紧，用食指，用食指顶顶住瓶塞，用另一只手的住瓶塞，用另一只手的 总结总结:一定物质的量浓度溶液配制的一般步骤一定物质的量浓度溶液配制的一般步骤一定物质的量浓度溶液配制的一般步骤一定物质的量浓度溶液配制的一般步骤二、用浓溶液稀释二、用浓溶液稀释二、用浓溶液稀释二、用浓溶液稀释1 1 1 1、计算、计算、计算、计算2 2 2 2、量取量筒、量取量筒、量取量筒、量取量筒3 3 3 3、稀释、稀释、稀释、稀释4 4 4 4、转移、转移、转移、转移5 5 5 5、洗涤、洗涤、洗涤、洗涤6 6 6 6、定容、定容、定容、定容7 7 7 7、摇匀、摇匀、摇匀、摇匀一、用固体药品配制一、用固体药品配制一、用固体药品配制一、用固体药品配制1 1 1 1、计算、计算、计算、计算2 2 2 2、称量托盘天平、称量托盘天平、称量托盘天平、称量托盘天平3 3 3 3、溶解、溶解、溶解、溶解4 4 4 4、转移、转移、转移、转移5 5 5 5、洗涤、洗涤、洗涤、洗涤6 6 6 6、定容、定容、定容、定容7 7 7 7、摇匀、摇匀、摇匀、摇匀8 8 8 8、装瓶、贴签、装瓶、贴签、装瓶、贴签、装瓶、贴签8 8 8 8、装瓶、贴签、装瓶、贴签、装瓶、贴签、装瓶、贴签总结总结:一定物一定物质质的量的量浓浓度溶液配制的一般步度溶液配制的一般步骤骤二、用二、用浓浓溶液稀溶液稀释释课堂练习课堂练习1.用用98的浓硫酸（的浓硫酸（1.84g/cm3）配制配制240mL10mol/L的硫酸。用量筒量取的硫酸。用量筒量取_mL浓硫酸，把浓硫酸，把_缓缓缓注入到缓注入到_中，并用中，并用_不断搅拌，不断搅拌，待溶液待溶液_后，将溶液沿着玻璃棒移入后，将溶液沿着玻璃棒移入_中，用少量蒸馏水洗涤中，用少量蒸馏水洗涤_和和_23次，次，将洗涤液移入将洗涤液移入_中，向容量瓶中注入蒸馏水至刻度中，向容量瓶中注入蒸馏水至刻度线线_时，改用时，改用_ 小心加水至小心加水至_，最后盖好瓶塞，最后盖好瓶塞_，将配好的溶，将配好的溶液转移到液转移到_中并贴好标签。中并贴好标签。135.9135.9135.9135.9浓硫酸浓硫酸水水玻璃棒玻璃棒冷却冷却容量瓶容量瓶烧杯烧杯玻璃棒玻璃棒容量瓶容量瓶12cm胶头滴管胶头滴管摇匀摇匀试剂瓶试剂瓶溶液凹液面溶液凹液面与刻度线相切与刻度线相切浓溶液加水稀释，稀释前后溶质的浓溶液加水稀释，稀释前后溶质的物质的量物质的量和和质量质量都保持不变都保持不变.小结：小结：课课堂堂练习练习用用98的的浓浓硫酸（硫酸（1.84g/cm3）配制配制24误差分析：误差分析：（）（）n n（）（）（）（）根据上述公式推断实验过程中，分析实验根据上述公式推断实验过程中，分析实验过程中哪些操作会引起过程中哪些操作会引起n n（）（）或或（aq）的变化，的变化，如果可以使其变化，则对如果可以使其变化，则对（）（）造成误差造成误差=mBMBV（aq）误误差分析：（）差分析：（）n（）根据上述公式推断（）根据上述公式推断实验过实验过1 1）称量时左盘高称量时左盘高,右盘低右盘低2 2）称量时称量物放在右盘）称量时称量物放在右盘,而砝而砝码放在左盘码放在左盘、称量产生误差、称量产生误差）量筒量取液体药品时仰视读数）量筒量取液体药品时仰视读数）量筒量取液体药品时俯视读数）量筒量取液体药品时俯视读数1）称量）称量时时左左盘盘高高,右右盘盘低低2）称量）称量时时称量物放在右称量物放在右盘盘,而砝而砝码码放在放在、溶解、转移、洗涤产生误差、溶解、转移、洗涤产生误差6 6）未洗涤溶解用的玻璃棒和烧杯）未洗涤溶解用的玻璃棒和烧杯7 7）洗涤液未转入容量瓶中而倒入废）洗涤液未转入容量瓶中而倒入废液缸中液缸中）溶解过程中有少量液体溅）溶解过程中有少量液体溅出烧杯出烧杯、溶解、溶解、转转移、洗移、洗涤产涤产生生误误差差6）未洗）未洗涤涤溶解用的玻璃棒和溶解用的玻璃棒和烧烧杯杯79 9）定容时俯视刻度）定容时俯视刻度0)0)定容时液面低于刻度线定容时液面低于刻度线1 1）未等溶液冷却就定容未等溶液冷却就定容8 8）定容时仰视刻度）定容时仰视刻度2 2）定容后发现液面高于刻度线）定容后发现液面高于刻度线后后,用滴管吸出少量溶液用滴管吸出少量溶液、定溶误差、定溶误差13)13)摇匀后发现液面低于刻度再加水摇匀后发现液面低于刻度再加水9）定容）定容时时俯俯视视刻度刻度0)定容定容时时液面低于刻度液面低于刻度线线1）未等溶液冷）未等溶液冷14.14.原容量瓶洗净后未干燥原容量瓶洗净后未干燥15.15.容量瓶中含有少量的水容量瓶中含有少量的水16.16.往容量瓶中加水时有少量加到瓶外往容量瓶中加水时有少量加到瓶外均无影响均无影响思考：思考：若定容时不小心液面超过了刻度线，怎么办？若定容时不小心液面超过了刻度线，怎么办？能用胶头滴管把多余的液体取出吗？能用胶头滴管把多余的液体取出吗？不能不能!必须重新配制必须重新配制!14.原容量瓶洗原容量瓶洗净净后未干燥后未干燥15.容量瓶中含有少量的水容量瓶中含有少量的水16.往往小结小结 以物质的量为中心，找出以物质的量为中心，找出物质的量与物质的质量、物质物质的量与物质的质量、物质的微粒数、气体的体积的微粒数、气体的体积(标况标况下下)、溶液的浓度之间的关系、溶液的浓度之间的关系如下：如下：小小结结C(C(mol/L)NnmNAMNAM V（气体气体）22.4（标况）（标况）22.4（标况）（标况）VVC(mol/L)NnmNAMNAM V22
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