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第一章 从实验学化学
第三课时 物质的量在化学实验中的应用
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幻灯片 31．了解物质的量浓度的含义。
2．掌握配制一定物质的量浓度溶液的方法及操作。
3．掌握容量瓶的使用方法。
4．掌握物质的量浓度的有关计算。
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幻灯片 4一、物质的量浓度
1．含义
用来表示 溶液里所含溶质B的 的物理量。符号为 ，常用单位为 (或 )。
2．表达式
c(B)＝ 。如1 L溶液中含有1 mol溶质，溶质的物质的量浓度就是 。
单位体积
物质的量
c(B)
mol/L
mol·L－1
1 mol/L
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幻灯片 51．甲同学将1 mol NaCl固体溶解于1 L水中，乙同学将1 mol NaCl固体溶于水配成1 L溶液，两同学均认为自己得到了1 mol/L的溶液，你认为哪位同学是正确的？
提示：乙同学的做法正确。表达式c(B)＝n(B)/V中，体积V是溶液体积而不是溶剂的体积，甲同学所得溶液的体积不是1 L，溶液的物质的量浓度不是1 mol/L。
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幻灯片 6二、一定物质的量浓度溶液的配制
配制100 mL 1.00 mol/L NaCl溶液。
1．主要仪器
电子天平或 、 、 、 、 、 等。
2．配制步骤
(1)计算：根据n(B)＝c(B)·V可知n(NaCl)＝ ，则m(NaCl)＝ g。
(2)称量：若用托盘天平称量，可准确称取NaCl固体 g。
托盘天平
100_mL容量瓶
量筒
烧杯
玻璃棒
胶头滴管
0.1_mol
5.85
5.9
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幻灯片 7(3)溶解：将称好的NaCl固体放入 中，用适量蒸馏水溶解，用 搅拌，并冷却至室温。
(4)移液：将烧杯中的溶液用 引流转移到 中。
(5)洗涤：用蒸馏水洗涤烧杯内壁及玻璃棒 次，并将洗涤液都注入 中，轻轻摇动 ，使溶液混合均匀。
(6)定容：将蒸馏水注入容量瓶，当液面 时，改用 滴加蒸馏水至 。
烧杯
玻璃棒
玻璃棒
100_mL容量瓶
2～3
容量瓶
容量瓶
距离容量瓶颈部
刻度线下1～2_cm
胶头滴管
液面与
刻度线相切
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幻灯片 8(7)摇匀：盖好瓶塞，反复上下颠倒，摇匀。
如图所示：
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幻灯片 102．配制NaCl溶液时，若洗涤液未注入容量瓶，对溶液的浓度有何影响？
提示：偏低。因为洗涤液中含有NaCl，未转移到容量瓶中，会损失溶质，导致浓度偏低。
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一、物质的量浓度及其计算
1．理解物质的量浓度应注意的问题
(1)物质的量浓度是表示溶液组成的一个物理量。
(2)物质的量浓度与质量分数一样，是表示溶液组成的一个物理量，只是其含义与其他物理量不同。
(3)V表示溶液的体积，而不是溶剂的体积，单位一般用“L”。
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(4)对于一定物质的量浓度的溶液来说，从中取出任意体积的溶液，物质的量浓度不变，但其中所含溶质的物质的量与体积有关。
(5)1 mol/L NaCl溶液是指1 L NaCl溶液中含有1 mol NaCl，而不是1 L溶剂中溶有1 mol NaCl。
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幻灯片 142．物质的量浓度与溶质的质量分数的区别
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幻灯片 163.物质的量浓度的简单计算
(1)已知一定体积的溶液中溶质的量，计算溶质的物质的量浓度的方法
①若已知溶质质量
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幻灯片 17②若已知溶液中某粒子的个数
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幻灯片 18(2)一定体积的气体(标准状况)溶于水后形成的溶液中溶质的物质的量浓度的计算方法
①若已知溶液的体积
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幻灯片 22②混合溶液
如在Na2SO4、NaCl混合溶液中，c(Na2SO4)＝2 mol/L，c(NaCl)＝3 mol/L，则混合溶液中c(Na＋)＝2 mol/L×2＋3 mol/L＝7 mol/L。
(4)溶液的稀释或混合计算
①将浓溶液加水稀释，稀释前后溶质的物质的量和质量都保持不变。存在公式：
c(浓)·V(浓)＝c(稀)·V(稀)
m(浓)·w(浓)＝m(稀)·w(稀)
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②同一溶质不同浓度的两溶液相混合，混合后，溶质的总物质的量(或总质量)等于混合前两溶液中溶质的物质的量之和(或质量之和)。存在等式：
c1·V1＋c2·V2＝c(混)·V(混)
m1·w1＋m2·w2＝m(混)·w(混)
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幻灯片 29二、容量瓶的使用及实验误差分析
1．容量瓶的使用
(1)结构
容量瓶的形状为细颈、梨形、平底玻璃容器，带有磨口玻璃塞，在其梨形部位标有温度和容积，颈部有一条环形标线，以示液体定容到此时的体积。常用的容量瓶的规格有100 mL、250 mL、500 mL、1 000 mL等。
(2)用途：用来配制一定物质的量浓度的溶液。
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幻灯片 30(3)检查漏水的方法
容量瓶使用前必须检查是否漏水，检查的方法是：往瓶内加入一定量水，塞好瓶塞。用食指摁住瓶塞，另一只手托住瓶底，把瓶倒立过来，观察瓶塞周围是否有水漏出。如果不漏水，将瓶正立并将瓶塞旋转180°后塞紧，仍把瓶倒立过来，再检查是否漏水。经检查不漏水的容量瓶才能使用。
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(4)选择容量瓶的原则
选择容量瓶遵循“大而近”原则：所配溶液的体积等于或略小于容量瓶的容积。因为容量瓶的规格是固定的，配制溶液时要根据溶液的体积选择匹配的容量瓶。
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幻灯片 33(2)误差分析(以配制一定物质的量浓度的NaOH溶液为例)
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幻灯片 35(3)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，仰视时，最先看见的是刻度线，刻度线低于凹液面的实际读数，故加水量偏多，导致溶液体积偏大，结果偏低。
②俯视刻度线(图2)。与①恰好相反，刻度线高于凹液面的实际读数，使得加水量偏小，结果偏高。
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幻灯片 36 (2012杭州高一检测)用18 mol/L浓硫酸配制100 mL 3.0 mol/L稀硫酸的实验步骤如下：
①计算所用浓硫酸的体积；②量取一定体积的浓硫酸；③溶解；④转移、洗涤；⑤定容、摇匀。
回答下列问题：
(1)所需浓硫酸的体积是______mL，量取浓硫酸所用的量筒的规格是______。(从下列中选用)
A．10 mL B．25 mL
C．50 mL D．100 mL
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(2)第③步实验的操作是____________________________。
(3)第⑤步实验的操作是____________________________。
(4)下列情况对所配制的稀硫酸浓度有何影响？(用“偏大”、“偏小”或“无影响”填写)
A．所用的浓硫酸长时间放置在密封不好的容器中
__________________________
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B．容量瓶用蒸馏水洗涤后残留有少量的水_____________________________________________________
C．所用过的烧杯、玻璃棒未洗涤______
D．定容时俯视溶液的凹液面______
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幻灯片 39解析：(1)用浓硫酸配制100 mL 3.0 mol/L稀硫酸，需要硫酸的物质的量为0.1 L×3.0 mol/L＝0.3 mol，所需浓硫酸的体积为0.3 mol÷18 mol/L＝16.7 mL，故选用25 mL的量筒；(4)浓硫酸长时间放置在密封不好的容器中会吸水，其浓度变小，因量取的浓硫酸体积不变，故所含溶质减少，导致所配制稀硫酸的浓度偏小；容量瓶残留有少量的水，不会影响浓度，未洗涤烧杯、玻璃棒，溶质会损失，浓度偏小；定容时俯视溶液的凹液面，液面实际未到刻度线，溶液体积偏小，浓度偏大。
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幻灯片 40答案：(1)16.7 B
(2)先向烧杯中加入30 mL蒸馏水，然后将浓硫酸沿烧杯内壁缓慢倒入烧杯中，并用玻璃棒搅拌
(3)继续向容量瓶中注入蒸馏水至离刻度线1～2 cm处，改用胶头滴管向容量瓶中滴加蒸馏水至凹液面与刻度线相切为止。塞紧瓶塞，倒转摇匀
(4)A.偏小 B．无影响 C．偏小 D．偏大
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【误区警示】当所配溶液体积没有对应容积的容量瓶(容量瓶容积有100 mL、250 mL、500 mL和1 000 mL)时，应选择比所配制溶液体积大且最接近的容量瓶，如配制350 mL溶液应选择500 mL容量瓶。
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幻灯片 42【针对训练】2.实验室欲用NaOH固体配制1.0 mol/L的NaOH溶液240 mL：
(1)配制溶液时，一般可以分为以下几个步骤：
①称量 ②计算 ③溶解 ④摇匀 ⑤转移 ⑥洗涤 ⑦定容 ⑧冷却 ⑨摇动
其正确的操作顺序为________。本实验必须用到的仪器有天平、药匙、玻璃棒、烧杯、________。
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幻灯片 43(2)某同学欲称量NaOH的质量，他先用托盘天平称量烧杯的质量，天平平衡后的状态如图所示。烧杯的实际质量为________g，要完成本实验该同学应称出________g NaOH。
(3)使用容量瓶前必须进行的一步操作是____________________________________________________。
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(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高的是________。
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
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幻灯片 45解析：(1)配制1.0 mol/L NaOH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→摇动容量瓶→向容量瓶中加水定容→上下颠倒摇动容量瓶。根据实验步骤即判断出所用仪器还有250 mL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NaOH的质量为(20 g＋10 g)－2.6 g＝27.4 g，应称NaOH质量为1.0 mol/L×0.25 L×40 g/mol＝10.0 g。
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(3)使用容量瓶的第一步操作为查漏。
(4)A使溶质物质的量减小，浓度偏低；B、C使体积减小，浓度偏高；D多加了水，体积偏大，浓度偏低。
答案：(1)②①③⑧⑤⑥⑨⑦④ 250 mL容量瓶、胶头滴管 (2)27.4 10.0 (3)查漏 (4)B、C
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幻灯片 48 (2012抚顺高一检测)下列说法正确的是
A．40 g NaOH溶于水所得1 L溶液的浓度为1 mol/L
B．1 mol/L的Na2CO3溶液中Na＋的浓度为1 mol/L
C．从1 L 0.1 mol/L的NaCl溶液中取出0.1 L溶液，则NaCl的浓度变为0.01 mol/L
D．1 L 0.2 mol/L的Na2SO4溶液中，Na＋的物质的量为0.2 mol
忽视了物质的量浓度与溶液的体积无关
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幻灯片 49【易错分析】B项忽略了Na2CO3的构成，1 mol/L Na2CO3溶液中c(Na＋)＝2 mol/L；C项忽视了物质的量浓度与溶液的体积无关，0.1 mol/L NaCl溶液中取出0.1 L溶液，其浓度仍为0.1 mol/L；D项忽略了Na2SO4的构成，0.2 mol/L Na2SO4溶液中c(Na＋)＝0.4 mol/L。
【正确答案】A
【误区警示】物质的量浓度是溶液的一种属性，对于指定浓度的溶液，从中取出任意体积的溶液，其物质的量浓度保持不变，但所含溶质的物质的量则与溶液的体积有关。
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幻灯片 50 (2012石家庄高一检测)使用胆矾(CuSO4·5H2O)配制0.1 mol/L的硫酸铜溶液，正确的操作是
A．将胆矾加热除去结晶水后，称取16 g溶解在1 L水里
B．称取胆矾25 g，溶解在1 L水里
C．将25 g胆矾溶于水，然后将此溶液稀释至1 L
D．将16 g胆矾溶于水，然后将此溶液稀释至1 L
忽略了溶液配制过程中体积的变化
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幻灯片 51【易错分析】A项和B项忽略了CuSO4粉末、胆矾溶于水后溶液体积发生变化，所配溶液的浓度均小于0.1 mol/L；D项错将胆矾的摩尔质量当做160 g/mol进行计算，所配溶液的浓度小于0.1 mol/L。
【正确答案】C
【误区警示】(1)物质溶于水，均导致溶液体积发生变化，配制溶液时，要考虑溶液体积的变化。
(2)用结晶水合物(如CuSO4·5H2O、FeSO4·7H2O等)配制溶液时，要准确称量结晶水合物的质量，而不需要除去结晶水。
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