高三化學教案：《物質的量濃度及相關計算》教學設計

科目

化學

課題

物質的量濃度及相關計算

課型

新授

【考點回顧】

考點一　物質的量濃度

（師生討論歸納）

（板書）

1．物質的量濃度

(1)概念：以單位體積溶液里所含溶質B的物質的量來表示溶液組成的物理量，符號為cB。

(2)表達式：cB＝V(nB)。

(3)單位：mol·L－1或mol/L。

(4)注意事項：①cB＝V(nB)中的V是溶液的體積，不是溶劑的體積，也不是溶質和溶劑的體積之和；

②從一定物質的量濃度溶液中取出任意體積的溶液，其濃度相同，所含溶質的物質的量不同。

2．溶質的質量分數(shù)

(1)概念：用溶質的質量與溶液質量的比值來表示溶液組成的物理量，一般用百分數(shù)表示，也可用分數(shù)。

(2)表達式：w＝m液(m質)×100%。

深度思考

1　溶液中溶質的判斷

(1)與水發(fā)生反應的物質，溶質發(fā)生變化，水量減少，如：

(2)結晶水合物，溶質不變但水量增多，如

CuSO4·5H2O水(――→)CuSO4，F(xiàn)eSO4·7H2O水(――→)FeSO4

2　混淆溶液的體積和溶劑的體積

(1)不能用水的體積代替溶液的體積，尤其是固體、氣體溶于水，一般根據(jù)溶液的密度進行計算：

V＝()()ρ(m氣體或固體＋m溶劑)

(2)兩溶液混合，溶液的體積并不是兩液體體積的加和，應依據(jù)混合溶液的密度進行計算。

3　部分與整體的關系

溶質的濃度和離子濃度不同，要注意根據(jù)化學式具體分析。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(考慮Al3＋水解時，則其濃度小于2 mol·L－1)。

4  物質的量濃度與溶質質量分數(shù)的關系

已知溶液的各物理量如上表所示，則溶液中的物質的量濃度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、質量分數(shù)98%的濃H2SO4的物質的量濃度為18.4 mol·L－1。

【基點小練】

1．判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)。

(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)等物質的量的Na2O和Na2O2溶于同等體積的水中，待冷卻至室溫后所形成的NaOH溶液濃度相同(√)

(4)標準狀況下22.4 L HCl溶于1 L水，鹽酸的物質的量濃度為1 mol·L－1(×)

(5)將1 mol·L－1的NaCl溶液和0.5 mol·L－1的BaCl2溶液等體積混合后，不考慮體積變化c(Cl－)＝0.75 mol·L－1(×)

(6)同濃度的三種溶液：Na2SO4、MgSO4、Al2(SO4)3，其體積比為3∶2∶1，則SO4(2－)濃度之比為3∶2∶3(×)

考點二　物質的量濃度的計算

（師生共同歸納、梳理）

1．定義式：cB＝V(nB)

2．關系式：c＝M(1 000ρ·w)，或w＝1 000ρ(cM)。

注：一定溫度下的飽和溶液中溶質質量分數(shù)與溶解度的關系

w＝100＋S(S)×100%( S—溶解度)

3．稀釋定律

①溶質的質量在稀釋前后保持不變，即m1w1＝m2w2。

②溶質的物質的量在稀釋前后保持不變，即c1V1＝c2V2。

③溶液質量守恒，m(稀)＝m(濃)＋m(水)(體積一般不守恒)。

4. 混合中的計算

(1)溶質相同、物質的量濃度不同的溶液的混合計算

①混合后忽略溶液體積變化時，c1V1＋c2V2＝c混×(V1＋V2)。

②混合后溶液體積發(fā)生改變時，c1V1＋c2V2＝c混V混，其中V混＝ ρ混(m混)。

(2)溶質相同、質量分數(shù)不同的兩溶液的混合規(guī)律

同一溶質、質量分數(shù)分別為a%、b%的兩溶液混合。

【基點小練】

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。則該混合溶液中鉀離子濃度為(　　)

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：選D　

【題型示例】

題點(一)　物質的量濃度及簡單計算

1．下列溶液中，溶質的物質的量濃度不是1 mol·L－1的是(　　)

A．10 g NaOH 固體溶解在水中配成250 mL溶液

B．將80 g SO3溶于水并配成1 L的溶液

C．將0.5 mol·L－1的NaNO3溶液100 mL加熱蒸發(fā)掉50 g水的溶液

D．標況下，將22.4 L氯化氫氣體溶于水配成1 L溶液

答案：選C　

題點(二)　氣體溶于水所得溶液物質的量濃度的計算

2．標準狀況下V L氨氣溶解在1 L水中(水的密度為1 g·mL－1)，所得溶液的密度為ρ g·mL－1，質量分數(shù)為w，物質的量濃度為c mol·L－1，則下列關系中正確的是(　　)

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：選C　

題點(三)　物質的量濃度、質量分數(shù)、溶解度的換算

3．某氯化鎂溶液的密度為1.18 g·cm－3，其中Mg2＋的質量分數(shù)為5.1%,300 mL該溶液中Cl－的物質的量約為(　　)

A．0.37 mol　　　　　　　B．0.63 mol

C．0.74 mol D．1.5 mol

答案：選D　

題點(四)　溶液稀釋、混合的計算與判斷

4．某硫酸鋁和硫酸鎂的混合液中，c(Mg2＋)＝2 mol·L－1，c(SO4(2－))＝6.5 mol·L－1，若將200 mL的此混合液中的Mg2＋和Al3＋分離，至少應加入1.6 mol·L－1的氫氧化鈉溶液(　　)

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

答案：選D　

【反思歸納】

1.氣體溶于水所得溶液物質的量濃度計算的解題流程

2.巧用電荷守恒求解離子濃度

(1)任何電解質溶液中均存在電荷守恒，即溶液中陽離子所帶正電荷總數(shù)等于陰離子所帶負電荷總數(shù)。如Al2(SO4)3溶液中的電荷守恒式為：

3c(Al3＋)＋c(H＋)＝2c(SO4(2－))＋c(OH－)，知其中三種離子的濃度，即可求剩余一種離子的濃度。

(2)一般情況下，列電荷守恒等式時不能忽略H＋、OH－，但在計算時，酸性溶液中常可忽略OH－，堿性溶液中常可忽略H＋。

重點知識考查、題型研究與歸類

（2010江蘇卷，5）設為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列敘述正確的是

A．常溫下，的溶液中氮原子數(shù)為0.2

B．1mol羥基中電子數(shù)為10

C．在反應中，每生成3mol轉移的電子數(shù)為6

D．常溫常壓下

，22.4L乙烯中鍵數(shù)為4

答題技巧歸類

【答案】A

【解析】本題主要考查的是以阿伏伽德羅常數(shù)為載體考查如下知識點①考查22.4L/mol的正確使用；②考查在氧化還原反應中得失電子數(shù)的計算等內容。A項，無論水解與否，根據(jù)元素守恒；B項，1mol羥基中有9個電子；C項，在該反應中，每生成3mol,轉移5個電子；D項，常溫常壓下，氣體摩爾體積不為22.4L/mol。綜上分析得知，本題選A項。

【備考提示】結合阿伏伽德羅常數(shù)為，判斷一定量的物質所含有的某種粒子數(shù)目的多少，是高考命題的熱點之一，在近幾年的各種高考試題中保持了相當強的連續(xù)性。這種題型所涉及的指示非常豐富，在備考復習時應多加注意，強化訓練，并在平時的復習中注意知識的積累和總結。

拓展 模擬、課后練習

1．下列目的能達到的是(　　)

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

B．從1 L 1 mol·L－1的NaCl溶液中取出10 mL，其濃度仍是1 mol·L－1

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

D．將78 g Na2O2溶于水，配成1 L 溶液可得到濃度為1 mol·L－1溶液

答案：選B

作業(yè)：