物質(zhì)的濃度化學(xué)教案
［復(fù)習(xí)鞏固］
［投影］1.已知某1 LH2SO4溶液中含有250 mL濃H2SO4，可以算出這種溶液的物質(zhì)的量濃度嗎?(不能)
2.已知每100克H2SO4溶液中含有37克H2SO4，可以算出這種溶液的物質(zhì)的量濃度嗎?(不能)
［設(shè)問］那么，要算出溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度，必須從哪方面著手呢?
［結(jié)論］必須設(shè)法找出溶液的體積和溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量。
［教師］請大家根據(jù)剛才的分析，做如下練習(xí)。
［投影］3.將質(zhì)量為m，相對分子質(zhì)量為Mr的物質(zhì)溶解于水，得到體積為V的溶液，此溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為 (ｃ＝ )
［引言］上節(jié)課我們知道了物質(zhì)的量濃度的概念及其與質(zhì)量分數(shù)的區(qū)別，本節(jié)課我們來學(xué)習(xí)物質(zhì)的量濃度與溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)之間的聯(lián)系及有關(guān)溶液稀釋的計算。
［板書］二、溶液中溶質(zhì)的.質(zhì)量分數(shù)與物質(zhì)的量濃度的換算
［投影］例1.已知37%的H2SO4溶液的密度為1.28 g·cm－3，求其物質(zhì)的量濃度。
［分析］從上節(jié)課的知識我們知道，溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)和物質(zhì)的量濃度都可用來表示溶液的組成。因此，二者之間必定可以通過一定的關(guān)系進行換算。根據(jù)我們剛才的討論分析可知，要算出物質(zhì)的量濃度，必須設(shè)法找出所取溶液的體積及其中所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量。由于濃度是與所取溶液的多少無關(guān)的物理量，所以，我們既可取一定質(zhì)量的溶液來計算，也可取一定體積的溶液來計算，為此，我們可以采用以下兩種方法。
解法一：
取100 g溶液來計算
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溶液的物質(zhì)的量濃度為4.8 mol·L－1。
解法二：
取1 L溶液來計算
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溶液的物質(zhì)的量濃度為4.8 mol·L－1。
［思考題］對于溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為ｗ，密度為ρ的某溶質(zhì)的溶液，其物質(zhì)的量濃度的表示式為：
。
［同學(xué)們思考后］
［板書］c＝
［練習(xí)］市售濃H2SO4中，溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為98%，密度為1.84 g·cm－3。計算市售濃H2SO4中，H2SO4的物質(zhì)的量濃度。(c= =18.4 mol·L－1)
［設(shè)問過渡］如果已知溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度ｃ及溶液的密度ρ，又怎樣求其質(zhì)量分數(shù)呢?
［同學(xué)們對上式推導(dǎo)后得出］
［板書］ｗ=
［投影］例2.已知75 mL 2 mol·L－1 NaOH溶液的質(zhì)量為80克，計算溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)。
［分析］在已知溶液質(zhì)量的情況下，要求溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)還須算出溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量，依題意，
我們可進行如下計算：
解：75 mL 2mol·L－1 NaOH溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量為：
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：溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為7.5%。
［教師］根據(jù)以上的計算，請同學(xué)們找出下列各量之間的關(guān)系。
［板書］
溶質(zhì)的質(zhì)量 溶質(zhì)的物質(zhì)的量
溶液的質(zhì)量 溶液的體積
［學(xué)生們完成上述關(guān)系后］
［過渡］在實際生產(chǎn)中，對一定物質(zhì)的量濃度的濃溶液，還往往需要稀釋后才能使用。如噴灑農(nóng)藥時，須把市售農(nóng)藥稀釋到一定濃度才能施用，實驗室所用一定濃度的稀H2SO4也均由濃H2SO4稀釋而來，這就需要我們掌握有關(guān)溶液稀釋的計算。
［板書］三、有關(guān)溶液稀釋的計算
［設(shè)問］溶液在稀釋前后，遵循什么樣的規(guī)律呢?請同學(xué)們根據(jù)初中學(xué)過的一定質(zhì)量分數(shù)的溶液稀釋時所遵循的規(guī)則來分析稀釋一定物質(zhì)的量濃度的溶液所遵循的規(guī)律。
［大家思考，學(xué)生回答］
［教師總結(jié)］稀釋濃溶液時，溶液的體積要發(fā)生變化，但溶質(zhì)的量(質(zhì)量或物質(zhì)的量)均不變。為此，在用一定物質(zhì)的量濃度的濃溶液配制稀溶液時，我們常用下面的式子來進行有關(guān)計算：
［板書］c(濃)·V(濃)=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溶液的體積是多少?
［分析］本題可依據(jù)上式進行計算
解：設(shè)配制250 mL(V1)·1 mol·L－1(ｃ1)HCl溶液，需要12 mol·L－1(ｃ2)HCl溶液的體積為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。
［小結(jié)］表示溶液組成的溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度和溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)之間可通過一定的關(guān)系進行換算。解有關(guān)溶液稀釋的問題，遵循的原則是：稀釋前后溶質(zhì)的量不變。
［板書設(shè)計］二、溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)與溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度的換算
×M
c＝
÷M
溶質(zhì)的物質(zhì)的量==============溶質(zhì)的質(zhì)量
三、有關(guān)溶液稀釋的計算
c(濃)·V(濃)＝c(稀)·V(稀)
［布置作業(yè)］重溫實驗基本操作中“容量瓶的使用”的內(nèi)容，并預(yù)習(xí)下節(jié)課。
［教學(xué)說明］有關(guān)物質(zhì)的量濃度的計算，由于涉及概念較多，一般學(xué)生，特別是思考和分析問題能力較差的學(xué)生，要熟練掌握這些內(nèi)容是有困難的，這需要在以后的學(xué)習(xí)中進行多次相關(guān)的訓(xùn)練才能切實掌握。