物质的量浓度

物质的量浓度

★第二课时

［复习巩固］

［投影］1.已知某1 L H₂SO₄溶液中含有250 mL浓H₂SO₄，可以算出这种溶液的物质的量浓度吗?(不能)

2.已知每100克H₂SO₄溶液中含有37克H₂SO₄，可以算出这种溶液的物质的量浓度吗?(不能)

［设问］那么，要算出溶液中溶质的物质的量浓度，必须从哪方面着手呢?

［结论］必须设法找出溶液的体积和溶液中溶质的物质的量。

［教师］请大家根据刚才的分析，做如下练习。

［投影］3.将质量为m，相对分子质量为M_r的物质溶解于水，得到体积为V的溶液，此溶液中溶质的物质的量浓度为        (ｃ＝ )

［引言］上节课我们知道了物质的量浓度的概念及其与质量分数的区别，本节课我们来学习物质的量浓度与溶质的质量分数之间的联系及有关溶液稀释的计算。

［板书］二、溶液中溶质的质量分数与物质的量浓度的换算

［投影］例1.已知37%的H₂SO₄溶液的密度为1.28 g·cm^－3，求其物质的量浓度。

［分析］从上节课的知识我们知道，溶质的质量分数和物质的量浓度都可用来表示溶液的组成。因此，二者之间必定可以通过一定的关系进行换算。根据我们刚才的讨论分析可知，要算出物质的量浓度，必须设法找出所取溶液的体积及其中所含溶质的物质的量。由于浓度是与所取溶液的多少无关的物理量，所以，我们既可取一定质量的溶液来计算，也可取一定体积的溶液来计算，为此，我们可以采用以下两种方法。

解法一：

取100 g溶液来计算

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溶液的物质的量浓度为4.8 mol·L^－1。

解法二：

取1 L溶液来计算

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溶液的物质的量浓度为4.8 mol·L^－1。

［思考题］对于溶质质量分数为ｗ，密度为ρ的某溶质的溶液，其物质的量浓度的表示式为：

            。

［同学们思考后］

［板书］c＝

［练习］市售浓H₂SO₄中，溶质的质量分数为98%，密度为1.84 g·cm^－3。计算市售浓H₂SO₄中，H₂SO₄的物质的量浓度。(c= =18.4 mol·L^－1)

［设问过渡］如果已知溶液中溶质的物质的量浓度ｃ及溶液的密度ρ，又怎样求其质量分数呢?

［同学们对上式推导后得出］

［板书］ｗ=

［投影］例2.已知75 mL 2 mol·L^－1 NaOH溶液的质量为80克，计算溶液中溶质的质量分数。

［分析］在已知溶液质量的情况下，要求溶质的质量分数还须算出溶液中溶质的质量，依题意，

我们可进行如下计算：

解：75 mL 2mol·L^－1 NaOH溶液中溶质的物质的量为：

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：溶液中溶质的质量分数为7.5%。

［教师］根据以上的计算，请同学们找出下列各量之间的关系。

［板书］

 

溶质的质量      溶质的物质的量

溶液的质量      溶液的体积

 

［学生们完成上述关系后］

［过渡］在实际生产中，对一定物质的量浓度的浓溶液，还往往需要稀释后才能使用。如喷洒农药时，须把市售农药稀释到一定浓度才能施用，实验室所用一定浓度的稀H₂SO₄也均由浓H₂SO₄稀释而来，这就需要我们掌握有关溶液稀释的计算。

［板书］三、有关溶液稀释的计算

［设问］溶液在稀释前后，遵循什么样的规律呢?请同学们根据初中学过的一定质量分数的溶液稀释时所遵循的规则来分析稀释一定物质的量浓度的溶液所遵循的规律。

［大家思考，学生回答］

［教师总结］稀释浓溶液时，溶液的体积要发生变化，但溶质的量(质量或物质的量)均不变。为此，在用一定物质的量浓度的浓溶液配制稀溶液时，我们常用下面的式子来进行有关计算：?

［板书］c(浓)·V(浓)=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溶液的体积是多少?

［分析］本题可依据上式进行计算

解：设配制250 mL(V₁)·1 mol·L^－1(ｃ₁)HCl溶液，需要12 mol·L^－1(ｃ₂)HCl溶液的体积为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。

［小结］表示溶液组成的溶质的物质的量浓度和溶质的质量分数之间可通过一定的关系进行换算。解有关溶液稀释的问题，遵循的原则是：稀释前后溶质的量不变。

［板书设计］二、溶液中溶质的质量分数与溶质的物质的量浓度的换算

×M

c＝       

÷M

溶质的物质的量==============溶质的质量

 

 

三、有关溶液稀释的计算

c(浓)·V(浓)＝c(稀)·V(稀)

［布置作业］重温实验基本操作中“容量瓶的使用”的内容，并预习下节课。

［教学说明］有关物质的量浓度的计算，由于涉及概念较多，一般学生，特别是思考和分析问题能力较差的学生，要熟练掌握这些内容是有困难的，这需要在以后的学习中进行多次相关的训练才能切实掌握。

知识的归纳、整理是常用的科学方法。学生只有知道知识的来龙去脉，参与有关知识网、包括公式等的整理工作，克服单纯的模仿和套用公式的毛病，才能真正掌握它。让学生参与其中，有利于发展和提高他们的思维能力、分析问题和解决问题的能力。

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