02（必修1）第1章 第3节 第3课时 物质的量浓度（导学案2）

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第3课时　物质的量浓度

发展目标	体系构建
1．理解物质的量浓度的概念。 2．了解一定体积的物质的量浓度溶液的配制，体会物质的量浓度的应用。 3．了解溶液体积、物质的量浓度和溶质的物质的量之间的转化关系。 4．能从物质的量角度认识化学反应，体会定量研究对化学科学的重要作用。

一、物质的量浓度


二、配制一定物质的量浓度的溶液
1．主要仪器
(1)容量瓶


微点拨：容量瓶的使用方法和注意事项：
(1)使用前一定检查是否漏水。
(2)①不能溶解固体；②不能稀释溶液；③不能加热；④不能作为反应容器；⑤不能长期存放溶液。
(3)在填写配制一定物质的量浓度的溶液使用的仪器时，容量瓶一定要注明规格，如××mL容量瓶。
(2)其他仪器
量筒、托盘天平、烧杯、玻璃棒、胶头滴管等。
2．配制过程
以配制100 mL 0.4 mol·L－1NaCl溶液为例。






1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)容量瓶可以配制任意体积的溶液。        (　　)
(2)容量瓶在使用前应先检验是否漏水。        (　　)
(3)容量瓶使用前不用干燥。                (　　)
(4)浓度为1 mol·L－1的NaCl溶液的含义是1 L水中含有1 mol NaCl。
                (　　)
(5)22.4 L HCl溶于水得1 L溶液，所得溶液中HCl的物质的量浓度为1 mol·L－1。                (　　)
[答案](1)×　(2)√　(3)√　(4)×　(5)×
2．下列关于容量瓶的构造和使用描述中不正确的是(　　)
A．用于配制一定体积、浓度准确的溶液
B．容量瓶在使用之前要检查是否漏水
C．容量瓶上标有温度、容积和刻度线
D．用蒸馏水洗净后，再用待配溶液润洗
D
3．用氢氧化钠固体配制1.0 mol·L－1的溶液220 mL，下列说法正确的是(　　)
A．需先称取氢氧化钠固体8.8 g
B．氢氧化钠在烧杯中溶解后，要立即转移至容量瓶
C．溶液转移到容量瓶后，烧杯及玻璃棒用蒸馏水洗涤2～3次，并将洗涤液转移至容量瓶
D．定容后将溶液振荡摇匀，静置时发现液面低于刻度线，于是又加水至刻度线
C[根据“大而近”的原则，应选用250 mL容量瓶进行配制，需要称取10.0 g氢氧化钠固体；氢氧化钠溶解时放热，要冷却后再转移至容量瓶。]

有关物质的量浓度的计算

表示溶液组成的方法有两种：①溶质的质量分数；②物质的量浓度。下图所示为实验室浓硫酸的试剂瓶上的标签。




1．98 g H2SO4溶于1 L水中配成溶液，就能得到1 mol·L－1的H2SO4溶液吗？为什么？
提示：不能。单位体积溶液强调的是溶液的体积，不是溶剂的体积。将98 g H2SO4(即1 mol)溶于1 L水后，得到的溶液体积不再为1 L，故H2SO4的物质的量浓度不是1 mol·L－1。
3．从1 L 1 mol·L－1的稀硫酸中取出100 mL，则取出溶液中H＋的物质的量浓度是多少？
提示：由于溶液的均一性，使得溶液内部浓度处处相等，因此取出的100 mL溶液中，H＋的物质的量浓度仍为2 mol·L－1。
4．根据物质的量浓度的定义计算密度为1.84 g·cm－3、质量分数为98%的浓硫酸的物质的量浓度。试归纳溶质的质量分数和物质的量浓度的关系式。
提示：1 L这种浓硫酸中所含硫酸溶质的质量：
1 000 cm3×1.84 g·cm－3×98%＝18.4×98 g。
该浓硫酸的物质的量浓度为
5．将1 L 1 mol·L－1 H2SO4溶液稀释至2 L，此时H2SO4溶液的物质的量浓度是多少？
6．将1 L 1 mol·L－1的H2SO4溶液和3 L 0.5 mol·L－1的H2SO4溶液混合，加水至5 L，此时硫酸溶液的浓度是多少？


1．根据定义式计算


2．物质的量浓度与质量分数的关系
(1)推导过程。
设溶液体积为1 L，溶液密度为ρ g·mL－1，溶质的质量分数为ω，溶质的摩尔质量为M g·mol－1。
3．溶液稀释和混合的计算：
(1)溶液稀释的有关计算：稀释前后溶质的物质的量和质量都保持不变。
c(浓)·V(浓)＝c(稀)·V(稀)，
m(浓)·ω(浓)＝m(稀)·ω(稀)。
(2)溶液混合的计算：混合前后溶质的物质的量或质量不变。
c1·V1＋c2·V2＝c(混)·V(混)，
m1·ω1＋m2·ω2＝m(混)·ω(混)。






2．常温下，欲配制密度为1.1 g·cm－3、浓度为6 mol·L－1的稀盐酸，在体积为100 mL、密度为1.19 g·cm－3、浓度为12 mol·L－1的浓盐酸中需加蒸馏水(　　)
A．200 mL        B．100 mL
C．101 mL        D．120 mL
C[设加水x mL可配制成V mL 6 mol·L－1稀盐酸，则100 mL×12 mol·L－1＝6 mol·L－1×V mL，V＝200。体积不能加合，可利用质量守恒：200 mL×1.1 g·mL－1＝100 mL×1.19 g·mL－1＋x mL×1 g·mL－1，x＝101，即需加蒸馏水101 mL，选C。]
3．(1)用14.2 g无水硫酸钠配制成500 mL溶液，其物质的量浓度为________mol·L－1。
(2)若从(1)中所配溶液中取出50 mL溶液，其物质的量浓度为________mol·L－1；溶质的质量为________ g。
(2)从中取出50 mL溶液，浓度仍为0.2 mol·L－1，溶质的质量为m＝n·M＝c·V·M＝0.2 mol·L－1×0.05 L×142  g·mol－1＝1.42 g。
[答案](1)0.2　(2)0.2　1.42　(3)0.2　0.1

配制一定物质的量浓度的溶液及误差分析

如图是实验室用固体配制一定物质的量浓度溶液的操作过程：




1．在上图操作中，向容量瓶中转移溶液时玻璃棒的作用是什么？玻璃棒的下端为什么应靠在容量瓶刻度线以下的内壁上？
提示：向容量瓶中转移溶液时玻璃棒的作用是引流，以防止溶液外洒而造成损失。如果玻璃棒下端靠在容量瓶刻度线以上的内壁上，刻度线以上的内壁上附着的液体不能及时流下，定容后造成溶液体积偏大，所以玻璃棒的下端应靠在容量瓶刻度线以下的内壁上。
2．定容后，颠倒摇匀，为什么液面会低于刻度线？能否再加水？
提示：容量瓶属于容纳式玻璃仪器。颠倒摇匀后液面低，是因为极少量溶液在润湿磨口处损耗了。刻度是以容纳量为依据，所以不再加水至刻度线，否则，溶液浓度偏低。
3．定容加蒸馏水时不慎超过了刻度线或向容量瓶转移溶液时不慎有液滴滴在容量瓶外，应如何处理？
提示：无法进行弥补处理，应重新配制。
4．实验室需要450 mL 0.1 mol·L－1的NaCl溶液，应选用哪种规格的容量瓶？应称取多少克NaCl?
提示：实验室没有450 mL的容量瓶，应选用500 mL容量瓶，天平只能精确到0.1 g，所以应该称取NaCl 2.9 g。
5．配制一定物质的量浓度的NaOH溶液时，称量NaOH固体时间过长，对配制结果有影响吗？
提示：称量时间过长，会使NaOH变质而使配制溶液的浓度偏低。


1．配制溶液时的注意事项
(1)溶解或稀释时若有明显的热量变化，必须等溶液温度恢复至室温后才能转移到容量瓶中。
(2)转移溶液时必须用玻璃棒引流。
(3)溶解用的烧杯和玻璃棒一定要洗涤2～3次，洗涤液要转移到容量瓶中。
(4)移液后要先振荡均匀再定容。
(5)定容时一定要用胶头滴管小心操作，万一加水过多，则必须重新配制。
(6)定容时观察刻度要平视，使凹液面最低点与刻度线相切。
2．溶液配制时误差分析
(1)分析依据
(2)具体情况分析

浓度变化	引起误差的可能原因
偏高	砝码沾有其他物质或生锈
	用量筒量取已计算出体积的
	浓溶液时仰视读数
	用水洗涤量筒，并将洗涤液转移至容量瓶中
	定容时俯视刻度线
	用标准液润洗容量瓶
偏低	称量药品时，“左码右物”(需用到游码时)
	转移时有少量液体洒在容量瓶外
	未洗涤烧杯和玻璃棒
	定容时仰视刻度线
	在敞口容器中称量易潮解的物质

仰视或俯视刻度线图解
定容时俯视、仰视对结果的影响是最容易判断错误的，务必确保眼睛视线→刻度线→凹液面最低点的次序，做到“三点一线”。


(1)仰视刻度线(如图1)。
由于操作时是以刻度线为基准加水，从下向上看，最先看见的是刻度线，刻度线低于溶液凹液面最低处，故加水量偏多，导致溶液体积偏大，浓度偏低。
(2)俯视刻度线(如图2)。
从上向下看，最先看到的是刻度线，刻度线高于溶液凹液面最低处，故加水量偏少，导致溶液体积偏小，浓度偏高。




1．用固体样品配制一定物质的量浓度的溶液，需经过称量、溶解、转移溶液、定容等操作。下列图示对应的操作规范的是(　　)


B[托盘天平使用应注意“左物右码”；向容量瓶中注入溶液应用玻璃棒引流；定容时胶头滴管不能伸入容量瓶内。]
2．现需要配制500 mL 1 mol·L－1硫酸溶液，
(1)需用质量分数为98%、密度为1.84 g·cm－3的浓硫酸________mL。
(2)容量瓶使用前检验漏水的方法是__________________________________
________________________________________________________________。
(3)若实验遇到下列情况，对硫酸溶液的物质的量浓度有何影响(填写“偏大”“偏小”或“不变”)?
①稀释的硫酸转移到容量瓶中后未洗涤烧杯：________。
②趁热将溶液注入容量瓶中并定容：________。
③摇匀后发现液面低于刻度线于是又加水：________。
④容量瓶中原有少量蒸馏水：________。
⑤定容时俯视刻度线：________。
[解析](1)求需要的浓硫酸的体积，根据稀释前后溶质的质量不变来计算，设需浓硫酸的体积为x，则：
0.5 L×1 mol·L－1×98 g·mol－1＝x×1.84 g·cm－3×98%，解得x＝27.2 mL。
[答案](1)27.2
(2)往容量瓶中加入适量的水，塞好瓶塞，用左手食指按住瓶塞，用右手的五指托住瓶底，把瓶倒立过来，如不漏水，将其放正，把瓶塞旋转180°后塞紧，再把瓶倒立过来，若不漏水，才能使用
(3)①偏小　②偏大　③偏小　④不变　⑤偏大
3．配制500 mL 0.5 mol·L－1的NaOH溶液，试回答下列问题：
(1)计算：需要NaOH固体的质量为________。
(2)配制方法：设计五个操作步骤。
①向盛有NaOH固体的烧杯中加入200 mL蒸馏水使其溶解，并冷却至室温；
②继续往容量瓶中加蒸馏水至液面接近刻度线1～2 cm 处；
③将NaOH溶液沿玻璃棒注入500 mL容量瓶中；
④在烧杯中加入少量的蒸馏水，小心洗涤2～3次，并将洗涤液移入容量瓶；
⑤改用胶头滴管加蒸馏水至刻度线，加盖摇匀。
试将以上操作步骤正确排序________。
(3)某学生实际配制NaOH溶液的浓度为0.48 mol·L－1，原因可能是________(填序号)。
A．使用滤纸称量氢氧化钠固体
B．容量瓶中原来存有少量蒸馏水
C．溶解后的烧杯未经多次洗涤
D．胶头滴管加水定容时仰视刻度
[解析](1)需要NaOH固体的质量为0.5 L×0.5 mol·L－1×40  g·mol－1＝10.0 g。
(2)根据配制一定物质的量浓度溶液的操作步骤可知其顺序为①③④②⑤。
(3)0.48 mol·L－1比0.5 mol·L－1小。A项，由于固体NaOH具有极强的吸水性，用滤纸称量时NaOH固体会附着在滤纸上，使NaOH固体质量减少，浓度偏低；B项，容量瓶中原来存有少量蒸馏水，对溶液浓度无影响；C项，溶解后的烧杯未经过多次洗涤，溶质NaOH质量减少，浓度偏低；D项，胶头滴管加水定容时仰视刻度，加水过多，NaOH溶液浓度偏低。
[答案](1)10.0 g　(2)①③④②⑤　(3)ACD








1．上图中有几种浓度表示形式？分别是什么形式？
提示：3种。分别是质量分数、体积分数、物质的量浓度。
2．上述各种浓度表示形式的计算公式是什么？
3．若用BaCl2固体配制1.5 mol·L－1 BaCl2溶液需要哪些仪器？
提示：托盘天平、玻璃棒、烧杯、容量瓶、胶头滴管、量筒等。
4．简述用BaCl2固体配制1.5 mol·L－1 BaCl2溶液的步骤。
提示：计算→称量→溶解→转移、洗涤→轻轻振荡→加水定容→反复振荡→保存。
5．配制BaCl2溶液时发现容量瓶底部有少量蒸馏水，应如何处理？
提示：不用处理，对溶液配制无影响。


通过对本情境素材中图片信息的观察、分析，获取浓度的表示方法及配制溶液问题的处理，提高了学生观察问题，分析问题，解决问题的能力，使化学学科素养得到提升。


1．用容量瓶配制一定物质的量浓度的溶液，该容量瓶必须是(　　)
A．干燥的
B．瓶塞不漏水的
C．用与所配溶液同浓度的溶液润洗过的
D．以上三项都符合的
B[容量瓶使用前必须先检查是否漏水。]
2．在100 mL 0.1 mol·L－1NaOH溶液中，所含NaOH的质量是(　　)
A．40 g        B．4 g
C．0.4 g        D．0.04 g
C[mNaOH＝n·M＝c·V·M＝0.1 mol·L－1×0.1 L×40  g·mol－1＝0.4 g。]
3．物质的量浓度为2 mol·L－1的NaOH溶液的含义是(　　)
A．在2 L水中溶有80 g NaOH
B．将80 g NaOH溶于水配成的溶液
C．每升溶液中含有80 g NaOH的溶液
D．每2 L溶液中含有80 g NaOH的溶液
C[2 mol·L－1的NaOH溶液的含义是每1 L的溶液中含有2  mol NaOH，即含有80 g NaOH。]
A．300 mL 1 mol·L－1的硝酸钠溶液
B．100 mL 1.5 mol·L－1的硝酸铝溶液
C．200 mL 1.5 mol·L－1的硝酸镁溶液
D．200 mL 3 mol·L－1的硝酸钾溶液
5．下图为实验室某试剂瓶标签上的有关数据，试根据标签上的有关数据回答下列问题：
(1)该NaOH溶液的物质的量浓度为________mol·L。
(2)现在要配制该浓度的NaOH溶液100 mL，需称量________g固体氢氧化钠。溶液配制所需的基本步骤如下：


(3)将上述实验步骤A到F按实验过程先后次序排列(不重复)________。
(4)上述实验步骤A、B、E、F都用到的仪器名称为________。
(5)下列操作对NaOH溶液的物质的量浓度有何影响(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
①摇匀后发现液面低于刻度线再加水________；
②容量瓶中原有少量蒸馏水________；
③定容时俯视刻度线________。
(2)现在要配制该浓度的NaOH溶液100 mL，需称量6 mol·L－1×0.1 L×40 g·mol－1＝24.0 g固体氢氧化钠。
(3)配制溶液时，首先溶解溶质，再转移、洗涤溶液，之后是定容，摇匀，所以上述实验步骤的先后次序为CFDBAE。
(4)上述实验步骤A、B、E、F都用到的仪器名称为100 mL容量瓶。
(5)①溶液被稀释，浓度偏低；②对浓度无影响；③溶液体积变小，浓度偏高。