人教版高中化學必修第一冊第二章海水中的重要元素鈉和氯第三節第3課時物質的量濃度學案

PAGE第3課時物質的量濃度【學習目標】1.了解物質的量濃度及其相關物理量的含義和應用,體會定量研究對化學科學的重要作用。(宏觀辨識與微觀探析)2.能運用物質的量、摩爾質量、氣體摩爾體積、物質的量濃度之間的相互關系進行簡單計算。(證據推理與模型認知)學習任務一認識物質的量濃度【新知導學】一、溶質的質量分數(w)二、溶質的物質的量濃度(c)[注意]表達式中的V指溶液的體積,不是溶劑的體積?！舅伎肌?1)將1molNaCl溶于1L水所得溶液物質的量濃度是1mol·L-1嗎?為什么?提示:不是。物質的量濃度表示的是單位體積溶液(注意不是溶劑)中所含溶質的物質的量。(2)從1mol·L-1NaOH溶液中取出100mL,取出的溶液中NaOH的物質的量濃度是多少?哪些量變了,哪些量沒變?提示:還是1mol·L-1,因為溶液是均一的。溶液的物質的量濃度沒變,但溶質的物質的量減少了?！窘滩奈⑼亍?溯源教材·P57)溶液中的守恒關系——電荷守恒在溶液中陽離子所帶的正電荷總數=陰離子所帶的負電荷總數。如Na2SO4和NaCl的混合溶液中:c(Na+)=2c(SO42-)+c【總結升華】溶質的物質的量濃度(1)c=nV的體積(V)是指溶液的體積(2)氣體溶于水所得溶液的體積不能直接相加,要根據所得溶液的質量和密度求算。(3)溶液中溶質的幾種特殊情況①某些物質溶于水后與水發生反應生成了新物質,此時溶質為反應后的生成物,如Na、Na2O、Na2O2NaOH,溶質為NaOH,SO3H2SO4,溶質為H2SO4。②帶有結晶水的物質如CuSO4·5H2O溶于水時,其溶質是CuSO4,而不是CuSO4·5H2O。③NH3溶于水后溶質為NH3·H2O,但計算濃度時是以NH3分子作為溶質。(4)對于同一溶液中,不同微粒的濃度之比等于微粒個數之比。如0.5mol·L-1的Al2(SO4)3溶液中c(Al3+)=1mol·L-1,c(SO42-)=1.5mol·L-1,即c[Al2(SO4)3]∶c(Al3+)∶c(SO42【即學即練】1.易錯辨析(1)將58.5gNaCl投入1000mL水中形成的溶液的物質的量濃度為1mol·L-1。(×)提示:58.5gNaCl的物質的量為1mol,投入水中形成1L的溶液,所得溶液的物質的量濃度為1mol·L-1。(2)從200mL0.1mol·L-1鹽酸中取出50mL溶液,其物質的量濃度仍為0.1mol·L-1。(√)提示:溶液具有均一性,取出的50mL溶液的濃度與原溶液相同。(3)標準狀況下,將2.24LHCl氣體溶于1L水中,得到3.24L溶液。(×)提示:2.24LHCl溶于水后溶液的體積要根據所得溶液的質量和密度求得,不能直接相加。(4)0.1mol·L-1的NaCl溶液中含有Na+的物質的量為0.1mol。(×)提示:溶液的體積未知,不能計算溶質的物質的量。2.(2026·上海松江區高一期中)多份食譜中建議堿水配制時應加40gNaOH至1000mL水中,請問此時配制的氫氧化鈉溶液的物質的量濃度為()A.1mol·L-1 B.2mol·L-1C.0.5mol·L-1 D.無法確定【解析】選D。40gNaOH的物質的量為1mol,溶于1L水中,但最終溶液的體積未知,不能計算氫氧化鈉的物質的量濃度,答案選D。3.下列溶液中溶質的物質的量濃度為1mol·L-1的是()A.將58.5gNaCl溶解于1L水中B.將0.5molNa2O加入適量水中,配成1L溶液C.將100mL2mol·L-1NaCl溶液移去50mL后剩余的溶液D.將11.2LHCl氣體通入水配成0.5L的溶液【解析】選B。58.5gNaCl的物質的量是1mol,將其溶于1L水中所得溶液體積不是1L,因此所得溶液中溶質的物質的量濃度不是1mol·L-1,A錯誤;0.5molNa2O加入適量水中反應產生1molNaOH,因此若所得溶液體積是1L,所得溶液中溶質的物質的量濃度為1mol·L-1,B正確;溶液的濃度與其體積大小無關,所以剩余的溶液濃度仍然是2mol·L-1,C錯誤;未說明氣體所處的外界條件,因此不能確定其物質的量,也就不能確定該氣體配制成的溶液的濃度大小,D錯誤?！绢}后歸納】物質的量濃度的易錯點(1)從溶液中取出部分溶液時,改變的是溶液體積,不變的是溶液的濃度,但其中所含溶質的物質的量與所取體積有關。(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。②兩溶液混合,溶液的體積并不是兩液體體積的加和。學習任務二學會物質的量濃度的相關計算【新知導學】一、依據公式c=nV計算的基本類型和方法:(1)已知溶質的質量(2)已知溶液中某種粒子的數目(3)已知標準狀況下氣體溶質體積溶質的物質的量n=二、溶液的稀釋與混合1.稀釋溶液稀釋前后溶液的體積發生變化但溶質質量不變:m1w1=m2w2;溶質的物質的量不變:c1·V1=c2·V2。2.混合c(混)·V(混)=c1V1+c2V2。三、物質的量濃度與溶質質量分數之間的換算cB=nV=m(溶質)MV=m(溶液)·wM注意ρ的單位是g·mL-1,c的單位為mol·L-1。【總結升華】物質的量濃度計算的注意事項(1)同一溶質、不同濃度的溶液混合,在混合前后溶質的質量、物質的量保持守恒,溶液的質量保持守恒,但溶液的體積一般不守恒。(2)混合后溶液的體積:①若指出不考慮溶液體積改變,可認為是溶液的體積之和;②若給出混合后溶液的密度,應根據V(混)=m(混)ρ(混)【即學即練】1.易錯辨析(1)溶液的體積越小,物質的量濃度越大。(×)提示:物質的量濃度還與溶質的物質的量有關。(2)將1L2mol·L-1的稀硫酸加水稀釋到2L,所得溶液中溶質的物質的量濃度為1mol·L-1。(√)提示:溶液體積稀釋1倍,濃度變為原來一半。(3)向100mL1mol·L-1K2SO4溶液中加入900mL水,混合溶液的體積是1L。(×)提示:混合前后溶液的體積一般不守恒。(4)把100mL1mol·L-1的NaCl溶液加水稀釋成200mL,則稀釋后溶液中所含的NaCl的物質的量變為原來的一半。(×)提示:溶液稀釋前后,溶質的物質的量不變。2.將1LNa2CO3溶液加水稀釋,稀釋過程中c(Na+)隨溶液體積的變化曲線如圖所示,下列說法正確的是()A.圖中x=4.5B.圖中x=9C.V=5L時c(CO32D.V=2L時Na2CO3溶液的濃度為9mol·L-1【解析】選A。稀釋過程中Na+物質的量不變,由V=5L時c(Na+)=1.8mol·L-1,得n(Na+)=1.8mol·L-1×5L=9mol。V=2L時,c(Na+)=n(Na+)V=9mol2L=4.5mol·L-1,即x=4.5≠9,此時,c(Na2CO3)=12c(Na+)=2.25mol·L-1,A正確,B、D錯誤;V=5L時,c(Na+)=1.8mol·L-1,c3.取100mL0.3mol·L-1和300mL0.25mol·L-1的硫酸混合后再加水至溶液體積為500mL,所得混合溶液中H+的物質的量濃度是______mol·L-1。

【解析】設混合后溶質硫酸的物質的量濃度為a,則0.1L×0.3mol·L-1+0.3L×0.25mol·L-1=0.5L×a,解得:a=0.21mol·L-1,混合稀釋后溶液中c(H+)=2c(H2SO4)=2×0.21mol·L-1=0.42mol·L-1。答案:0.42【知識拓展】溶質相同、質量分數不同的兩溶液混合定律同一溶質且質量分數分別為a%、b%的兩溶液混合。(1)等質量混合:兩溶液等質量混合時(無論ρ>1g·cm-3還是ρ<1g·cm-3),則混合后溶液中溶質的質量分數w=12(a%+b(2)等體積混合①當溶液密度大于1g·cm-3時,必然是溶液濃度越大,密度越大(如H2SO4、HNO3、HCl、NaOH等多數溶液),等體積混合后,質量分數w>12(a%+b②當溶液密度小于1g·cm-3時,必然是溶液濃度越大,密度越小(如酒精、氨水溶液),等體積混合后,質量分數w<12(a%+b課堂檢測效果診斷1.(2026·聊城高一月考)下列溶液中,溶質的物質的量濃度不為1mol·L-1的是()A.將56gKOH配制成1L的水溶液B.將62gNa2O溶于水配成1L溶液C.含Na+為2mol的1LNa2SO4溶液D.將100mL2mol·L-1的NaCl溶液加水稀釋到200mL【解析】選B。56gKOH的物質的量為1mol,配成1L溶液,濃度為1mol·L-1,A不符合題意;62gNa2O的物質的量為1mol,與水反應生成2molNaOH,溶液體積為1L,濃度為2mol·L-1,B符合題意;含Na+為2mol的1LNa2SO4溶液中Na+的物質的量濃度為2mol·L-1,Na2SO4的物質的量濃度為1mol·L-1,C不符合題意;將100mL2mol·L-1的NaCl溶液加水稀釋到200mL后濃度為2mol·L-2.下列說法正確的是()A.標準狀況下100LHCl氣體溶于1L水,得到101L鹽酸B.據食鹽水中Na+和H2O個數比,可求得溶質的物質的量濃度C.據10mL食鹽水中Na+的個數,可求得溶質的質量分數D.4gNaOH溶于1L水中,得到約0.1mol·L-1的燒堿溶液【解析】選D。氣體溶解后體積不直接相加,實際溶液體積遠小于101L,A錯誤;計算物質的量濃度需溶液體積和溶質的物質的量,兩條件都未知,無法計算,B錯誤;溶質的質量分數為溶質質量與溶液總質量之比,但10mL溶液的總質量未知,無法計算,C錯誤;4gNaOH的物質的量為0.1mol,將其溶于1L水中,由于是稀溶液,所得溶液的體積可近似看作溶劑水的體積1L,故溶液的物質的量濃度約為c=nV≈0.1mol3.(2026·湛江高一月考)下列說法正確的是()A.將20gNaOH溶于0.5L水中,c(NaOH)=1mol·L-1B.從1L1mol·L-1的碳酸鈉溶液中取出500mL后,剩余溶液的物質的量濃度為0.5mol·L-1C.0.5mol·L-1Na2CO3溶液中,n(Na+)=1molD.100mL溶液中含有28.4gNa2SO4,則溶液中c(Na+)=4.0mol·L-1【解析】選D。將20gNaOH溶于0.5L水中,溶液的體積不等于0.5L,無法計算物質的量濃度,A錯誤;溶液的濃度具有均一性,取出部分后剩余溶液濃度仍為1mol·L-1,B錯誤;未明確溶液體積,無法確定Na+的物質的量,C錯誤;28.4g