2018高中化学 第一章 从实验学化学 1.2.3 物质的量在化学实验中的应用课件 新人教版必修1.ppt

第3课时物质的量在化学实验中的应用 知识铺垫 新知预习 自主测试 1 溶液由溶剂和溶质组成 溶质的质量分数是溶质质量与溶液质量之比 其计算式为溶质的质量分数 100 2 使用托盘天平称量固体质量的第一步操作是调零 称量时物品放左盘 砝码放右盘 3 实验室欲配制下列溶液 请填空 1 配制100g40 的NaOH溶液 需用托盘天平 称量40gNaOH 然后加入60g水 搅拌均匀即可 2 配制1L溶液中含有1molNaOH的溶液 需用托盘天平称量40gNaOH 然后加入水至溶液体积为1L 知识铺垫 新知预习 自主测试 一 物质的量浓度 知识铺垫 新知预习 自主测试 二 一定物质的量浓度溶液的配制1 主要仪器 1 天平 应使用分析天平或电子天平 也可以用托盘天平 2 容量瓶 3 其他仪器 量筒 烧杯 玻璃棒 胶头滴管等 知识铺垫 新知预习 自主测试 2 配制过程以配制100mL1 00mol L 1NaCl溶液为例 知识铺垫 新知预习 自主测试 如图所示 知识铺垫 新知预习 自主测试 1 1mol L 1H2SO4溶液的含义是 A 1L水中含有1molH2SO4B 1L溶液中含1molH C 将98gH2SO4溶于1L水所配成的溶液D 指1LH2SO4溶液中含有98gH2SO4解析 A选项说法错误 应是1L溶液 B选项错误 溶液的体积为1L时含有2molH C选项错误 98gH2SO4溶于1L水后得到溶液的体积不是1L 故溶液的物质的量浓度不是1mol L 1 D选项正确 因H2SO4的相对分子质量为98 故98gH2SO4的物质的量就是1mol 答案 D 知识铺垫 新知预习 自主测试 2 精确配制250mL一定物质的量浓度的NaOH溶液 下列实验操作正确的是 A 选择仪器时 使用500mL容量瓶B 将称量好的氢氧化钠固体放入容量瓶中 加入少量水溶解C 在烧杯中溶解氢氧化钠后 立即将所得溶液注入容量瓶中D 将烧杯中的氢氧化钠溶液冷却后注入未经干燥的洁净容量瓶中解析 A项 应选用250mL容量瓶 B项 容量瓶不能用作溶解的仪器 应在烧杯中溶解 C项 应将溶解NaOH后的溶液恢复到室温后再向容量瓶中转移 D项容量瓶未干燥对所配溶液浓度无影响 正确 答案 D 探究一 探究二 有关物质的量浓度的计算问题探究1 200mL1mol L 1NaOH溶液中 含有溶质的质量是多少 答案 8g2 将上述溶液加水稀释到500mL 稀释后溶液的物质的量浓度是多少 答案 0 4mol L 13 总结物质的量浓度 c 质量分数 w 溶液密度 溶质的摩尔质量 M 之间的关系 答案 c 探究一 探究二 思维建模1 物质的量浓度计算的 四种类型 1 物质的量浓度的简单计算 cB 2 溶液稀释的有关计算 稀释前后溶质的物质的量和质量都保持不变 c 浓 V 浓 c 稀 V 稀 m 浓 w 浓 m 稀 w 稀 3 溶液混合的计算 混合前后溶质的物质的量或质量不变 c1 V1 c2 V2 c 混 V 混 m1 w1 m2 w2 m 混 w 混 4 物质的量浓度和溶质的质量分数之间的关系 探究一 探究二 2 一定体积的气体 标准状况 溶于水后溶质的物质的量浓度的计算方法 1 若已知溶液的体积 2 若已知溶液的密度 假定气体的摩尔质量为Mg mol 1 VL 标准状况 该气体溶于1L水中所得溶液的密度为 g cm 3 计算过程 探究一 探究二 探究一 探究二 素能应用 典例1 将190gMgCl2溶于水配制成1L溶液 1 该溶液中MgCl2的物质的量浓度为 溶液中Cl 的物质的量浓度为 2 配制1mol L 1的MgCl2溶液500mL 需该溶液的体积为 3 向 2 中500mL溶液中再通入一定量的HCl气体后 溶液中Cl 的物质的量浓度为3mol L 1 假设溶液体积不变 则溶液中H 的物质的量浓度为 通入HCl气体的体积 标准状况下 为 探究一 探究二 2 根据稀释规律有 c 浓 V 浓 c 稀 V 稀 即2mol L 1 V 浓 1mol L 1 500mL V 浓 250mL 3 根据电荷守恒有 c H 2c Mg2 c Cl 即c H 2 1mol L 1 3mol L 1 所以c H 1mol L 1 n HCl 1mol L 1 0 5L 0 5mol V HCl 0 5mol 22 4L mol 1 11 2L 答案 1 2mol L 14mol L 1 2 250mL 3 1mol L 111 2L 探究一 探究二 提能训练1实验室常用的浓盐酸密度为1 17g mL 1 溶质的质量分数为36 5 1 此浓盐酸中HCl的物质的量浓度为 2 取此浓盐酸50mL 用蒸馏水稀释至200mL 稀盐酸中HCl的物质的量浓度为 保留两位小数 解析 1 计算溶液中溶质的物质的量浓度 设浓盐酸的体积为1L 即c HCl 11 7mol L 1 2 稀释溶液过程中 溶质的物质的量不变 0 05L 11 7mol L 1 0 2L c 稀 c 稀 2 925mol L 1 2 93mol L 1 答案 1 11 7mol L 1 2 2 93mol L 1 探究一 探究二 一定物质的量浓度溶液的配制问题探究1 容量瓶有25mL 50mL 100mL 250mL 500mL 1000mL等数种规格 配制480mL0 5mol L 1NaOH溶液应选择哪种规格的容量瓶 所需NaOH的质量是多少 答案 500mL 10 0g 2 向容量瓶中转移液体时应注意哪些问题 定容时应注意哪些问题 答案 向容量瓶中转移液体时应注意 1 应用玻璃棒引流 玻璃棒底端应靠在容量瓶刻度线下方 2 烧杯和玻璃棒应洗涤2 3次 洗涤液也要转移到容量瓶中 定容时应注意 1 用胶头滴管悬空滴入 2 目光平视 凹液面最低点与刻度线相切时停止滴加 探究一 探究二 3 配制一定物质的量浓度的溶液 在定容时 仰视或俯视刻度线 对所配溶液的浓度会造成什么结果 答案 仰视或俯视刻度线图解 1 仰视刻度线 图1 由于操作时是以刻度线为基准加水 从下向上看 最先看见的是刻度线 刻度线低于液面的实际刻度 故加水量偏多 导致溶液体积偏大 结果偏小 2 俯视刻度线 图2 恰好相反 刻度线高于液面的实际读数 使得加水量偏小 结果偏大 探究一 探究二 思维建模1 容量瓶的使用 1 使用前一定要检验容量瓶是否漏水 检验步骤是加水 倒立 观察 正立 瓶塞旋转180 倒立 观察 2 容量瓶不能用来溶解固体 更不能用玻璃棒搅拌 固体试样必须在烧杯中溶解后再转移 3 配制一定体积的溶液要选用与该溶液体积相同 或相近 规格的容量瓶 4 容量瓶的容积是在瓶身所标温度下确定的 因而不能将热的溶液转移到容量瓶中 5 容量瓶通常不用于贮存试剂 因此配制好的溶液要倒入试剂瓶中 并贴好标签 探究一 探究二 2 配制一定物质的量浓度溶液的方法配制溶液时大致分为6步 各步操作及所用仪器如下 探究一 探究二 3 配制一定物质的量浓度溶液的误差分析 1 误差分析的原理依据 公式法误差分析的关键是抓住原理 其中M不变 不规范的操作过程会导致m NaOH 和V的值发生变化 从而使所配制溶液的物质的量浓度产生误差 探究一 探究二 2 具体分析 以配制一定物质的量浓度的NaOH溶液为例 探究一 探究二 探究一 探究二 素能应用 典例2 实验室欲用NaOH固体配制1 0mol L 1的NaOH溶液240mL 1 配制溶液时 一般有以下几个步骤 称量 计算 溶解 摇匀 转移 洗涤 定容 冷却 摇动其正确的操作顺序为 本实验必须用到的仪器有托盘天平 药匙 玻璃棒 烧杯 探究一 探究二 2 某同学欲称量NaOH固体 他先用托盘天平称量烧杯的质量 天平平衡后的状态如下图所示 烧杯的实际质量为g 要完成本实验该同学应称取gNaOH固体 3 使用容量瓶前必须进行的一步操作是 探究一 探究二 4 在配制过程中 其他操作都是正确的 下列操作会引起浓度偏大的是 A 转移溶液时不慎有少量洒到容量瓶外面B 定容时俯视刻度线C 未冷却到室温就将溶液转移到容量瓶并定容D 定容后塞上瓶塞反复摇匀 静置后 液面低于刻度线 再加水至刻度线 探究一 探究二 解析 1 配制1 0mol L 1NaOH溶液的步骤为 计算所需NaOH固体的质量 用托盘天平称量 在烧杯中溶解 冷却至室温 向容量瓶中转移溶液 洗涤烧杯及玻璃棒并将洗涤液转移至容量瓶中 摇动容量瓶 向容量瓶中加水定容 摇匀 根据实验步骤可知所用仪器还有250mL容量瓶和胶头滴管 2 该同学将砝码与烧杯放反了 所以称得烧杯的质量为20g 10g 2 6g 27 4g 应称NaOH固体的质量为1 0mol L 1 0 25L 40g mol 1 10 0g 3 使用容量瓶的第一步操作为检查容量瓶是否漏水 4 A使溶质物质的量减小 浓度偏小 B C使溶液体积减小 浓度偏大 D多加了水 溶液体积偏大 浓度偏小 探究一 探究二 答案 1 250mL容量瓶 胶头滴管 2 27 410 0 3 检查容量瓶是否漏水 4 BC 探究一 探究二 提能训练2现需要配制500mL1mol L 1硫酸溶液 1 需用质量分数为98 密度为1 84g cm 3的浓硫酸mL 2 容量瓶使用前检验漏水的方法是 3 若实验遇到下列情况 对硫酸溶液的物质的量浓度有何影响 稀释的硫酸转移到容量瓶后未洗涤烧杯 填 偏大 偏小 或 不变 下同 趁热将溶液注入容量瓶中并定容 摇匀后发现液面低于刻度线后又加水至刻度线处 容量瓶中原有少量蒸馏水 定容时俯视液面 探究一 探究二 解析 1 根据稀释前后溶质的质量不变来计算 设需浓硫酸的体积为V 则0 5L 1mol L 1 98g mol 1 V 1 84g cm 3 98 解得V 27 2mL 3 根据c H2SO4 来分析 中稀释硫酸的烧杯未洗涤使得n H2SO4 减少 c H2SO4 偏小 趁热将溶液注入容量瓶中并定容 冷却至室温后V偏小 c H2SO4 偏大 摇匀后再加水 使V增大 c H2SO4 偏小 容量瓶中有少量水时 对c H2SO4 无影响 定容时俯视液面 使得V偏小 c H2SO4 偏大 答案 1 27 2 2 往容量瓶中加入适量的水 塞好瓶塞 用左手食指顶住瓶塞 用右手的五指托住瓶底 把容量瓶倒立过来 如不漏水 将其放正 把瓶塞旋转180 后塞紧 再把容量瓶倒立过来 若不漏水 才能使用 3 偏小 偏大 偏小 不变 偏大 1 2 3 4 1 1mol L 1NaCl溶液表示 A 1molNaCl溶于1L水中B 58 5gNaCl溶于941 5g水中C 溶液中含1molNaClD 1L溶液里含NaCl58 5g解析 公式cB 中V指溶液的体积 非溶剂的体积 若水是1L 则溶液的体积不是1L A错误 仅知道溶质的物质的量浓度 溶液的体积不确定 无法计算溶质的物质的量 C错误 n c V 1mol L 1 1L 1mol m n M 1mol 58 5g mol 1 58 5g D正确 B项 溶液的体积不确定 故无法通过B项条件计算溶质的物质的量浓度 错误 答案 D 1 2 3 4 2 实验中需0 1mol L 1的Na2CO3溶液950mL 用容量瓶配制时应称取Na2CO3粉末的质量为 A 10 6gB 10 1gC 10 07gD 12 0g解析 实验室无950mL的容量瓶 故要用1000mL的容量瓶来配制 需Na2CO30 1mol 质量为0 1mol 106g mol 1 10 6g 答案 A 1 2 3 4 3 0 1L某溶液中含有0 1molKCl和0 1molCaCl2 此溶液中Cl 的物质的量浓度是 A 3mol L 1B 0 2mol L 1C 0 3mol L 1D 0 1mol L 1解析 溶液中Cl 的总物质的量为0 1mol 0 1mol 2 0 3mol 故其物质的量浓度为 3mol L 1 答案 A 1 2 3 4 4 下图为配制250mL0 2mol L 1Na2CO3溶液的示意图 1 2 3 4 回答下列问题 1 中称得Na2CO3g 2 玻璃棒在 两步中的作用分别是 3 若出现如下情况 对所配溶液浓度有何影响 填 偏大 偏小 或 无影响 A 某同学在第 步观察液面时俯视 B 没有进行操作步骤 和 C 在第 步不慎有少量液体流到容量瓶外 1 2 3 4 解析 1 n Na2CO3 c Na2CO3 V Na2CO3溶液 0 2mol L 1 0 25L 0 05mol m Na2CO3 n Na2CO3 M Na2CO3 0 05mol 106g mol 1 5 3g 2 在第 步中 用玻璃棒搅拌 可加速Na2CO3固体的溶解 在第 步中 用玻璃棒引流 可防止Na2CO3溶液流到容量瓶外 3 在误差分析中 一定要紧扣物质的量浓度的定义式 即c 如果在第 步观察液面时俯视 V偏小 结果偏大 如果没有进行操作步骤 和 n偏小 结果偏小 如果在第 步不慎有少量液体流到容量瓶外 n偏小 结果偏小 答案 1 5 3 2 搅拌引流 3 偏大偏小偏小