物质的量浓度及有关计算
余年寄山水
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2021年01月25日 15:35
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爱国古诗句-
5
．物质的量浓度及有关计算
教学目标
知识技能：
理解有关物质的量浓度的涵义，掌握有关计算的基本题型。
能力培养：
有关物质的量浓度的计算思维能力。
科学思想：
在溶液计算中，贯彻守恒的思想。
科学方法：
演绎推理法，比较分析法。
重点、难点
< br>有关物质的量浓度计算的
6
种基本类型是重点；电荷守恒、
建立参比的基本解题 方法是难点。
教学过程设计
教师活动
【引入】今天我们复习物质的量浓度。
【提问】
物质的量浓度的定义是什么？请写出它的计算公式。
学生活动
回答：
1L
溶液中含有溶质的物质的量。
板书：
c=n
（
mol
）
/V
（
L
）
【再问】溶液的组成还常用什么来表示？
回答：
也常用溶质的质量分数来表示。
溶质的质量分数表示单位质量溶液中所含溶质的质量。
板书：
a
％
=m
（溶质）
/m
（溶液）×
100
％
第
1
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页
【提问】
根据物质的量浓度的计算公式
c=n/V
，< br>我们能够联想起哪些有关的
计算思想？请同学们讨论后回答。
思考，讨论，回答：
（
1
）在公式计算中，已知任何两个量，可以求得第三个量。
（< br>2
）
还可以根据物质的量联系溶质的质量、
气体溶质在标准状况下的体积
及微粒数目等。
（
3
）当溶质的量一定时，浓度和体积成反比；当体积一 定时，浓度和溶质
的物质的量成正比。
（
4
）根据
n=c V
，当取出一定浓度的溶液时，溶液的浓度不变，但溶质的
物质的量和所取溶液的体积成正比。
【评价】
同学们说的都很正确，
不过，
有一个问题，
为什 么当取出一定浓度的溶液时，
溶液的浓度不变？
回答：
溶液是均匀稳定的体系。
【板书】类型
1
代入公式的计算
【投影】填空：
思考，完成练习。
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【强调】体积必须以升（
L
）
为单位进行计算。
如果题目给的体积为
mL
，
则必< br>须进行换算。
【提问】
为什么醋酸的
[H
+
]
小于其酸的浓度？
回答：
醋酸为弱酸，
[H
+
]=ca
，
因此，
[H
+
]
小于酸的浓度。
【板书】类型
2
溶液物质的量浓度和溶质质量分数的换算
【提问】
在进行换算时，
根据那个不变的量来推导计算公式？请写出计算公
式？< br>
回答：
溶液中溶质的量是不变的，分别用物质的量浓度和溶质的质量分数
计算 ，于是得到如下方程：
m=cVM=1000V
ρ
a
％
【强调】在此公式中，物质的量浓度（
c
）、溶质的质量分数（
a
％ ）、溶质的
摩尔质量（
M
）和溶液密度（
ρ
），已知任何三个量，可 计算第四个量。
【投影】练习：
63
％硝酸溶液的物质的量浓度为
14 mol
·
L
，溶液的密度
-1
为
______
。
思考，完成练习。
答案：
1.4 g
·
mL
-1
【板书】类型
3
稀释问题
【提问】溶液在加水稀释过程中，
不变的量和变化的量是什么？计算的依据
是什么？
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回答：
不变的量是溶质的质量和物质的量，变化的量是水的质量、溶液的
体积、
溶液的密度和溶液物质的量浓度。
因此，
可根据如下公式计算：
n=C
1
V
1
=C
2
V
2
计算依据是，在此公式中，已知任何三个量，可计算第四个量。
【再问】如何计算稀释后溶液的体积？能否用浓溶液的体积和水的体积相加？
回答：
不能相加，应该用质量相加除以稀溶液的密度。
【板书】
V
（稀）≠
V
（浓）
+V
（水）
m
（稀）
=m
（浓）
+m
（水）
V（
mL
）
=m
（稀）
g/
ρ
（稀）
g
·
mL
-1
记笔记。
【说明】对于浓度不超过
1mol
·
L
的稀溶液，混合时体积变化不大，可以作
-1
近似计算：用原溶液体积相加得混合后的溶液体积。
【投影】讨论题：将
12mol
·
L
-1
的盐酸
（密度为
ρ
1
g
·
mL
-1
）
50mL< br>和
1mol
·
L
-1
的盐酸（密度为
ρ
2< br>g
·
mL
-1
）
100mL
混合，所得溶液的密度为
ρ
g
·
mL
-1
，溶液物
质的量浓度为
_ _____mol
·
L
-1
讨论，思考，回答：
基本思路：
c=n/V
混合后溶质的物质的量为：
n= 12mol
·
L
×
O.05L+1mol
·
L
×< br>0.10L=0.7mol
-1
-1
混合后溶液的体积为：
V=
（
ρ
1
×
50+
ρ
2
×100
）
/1000
ρ
（
L
）
答案 ：
700
ρ
/
（
50
ρ
1
+100
ρ
2
）
mol
·
L
【板书】类型
4
气体溶质问题
-1
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【投影】讨论题：标准状况下，
AL
氯化氢气体溶于
1 L
水中，所得溶液密度为
ρ
g
·
mL
-1
，
则该溶液中溶质的质量分数为
______
，
溶液的物质的量浓度为
___ ___
。
【提问】
指导讨论：
（
1
）这类型题目的基本入手点是什么？
（
2
）请思考、讨论得出解题的正确思路。
思考，讨论，回答：
（
1
）解题的基本思路是从溶质的质量分数和浓度的定义公式入手：
a
％
=m
（溶质）
/m
（溶液）×
100
％
c=n/V
（
2
）所得溶液中，溶质的质量为：
m
（溶质）
=36.5g
·
mol
×
AL/22. 4L
·
mol
-1
-1
溶液的质量为：
m
（溶液）
=
（
36.5A/22.4+1000
）
g< br>
根据溶质的质量分数的定义得到：
a
％
=36.5A/< br>（
36.5A+22400
）×
100
％
（
3
）所得溶液中，溶质的物质的量为：
n
（溶质）
=AL/22.4L
·
mol
-1
溶液的体积为：
V=
（
36.5A/22.4+10 00
）
/1000
ρ
（
L
）
根据溶液的 物质的量浓度的定义得到：
c=1000
ρ
A/
（
36.5 A+22400
）
mol
·
L
-1
【小结】
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页
溶液的质量等于溶质和水的质量相加，
但溶液的体积不等 于溶质和水的体积相加，
也
不等于水的体积。溶液的体积一定用其质量除以密度来计算。
【板书】类型
5
有关化学方程式的计算
【投影】 讨论题：体积比为
1
∶
1
∶
1
的氯化钠、
氯化镁和 氯化铝溶液，
分别加
入等体积、等浓度的硝酸银溶液，均恰好完全反应生成氯化银沉淀，则这三 种
溶液的物质的量浓度之比为：
【提问】
指导讨论：
（
1
）三个反应的实质是什么？消耗等量的硝酸银说明什么？
（
2
）请思考、讨论得出解题的正确思路。
讨论，思考，回答：
（
1
）这三个反应的实质均为：
Cl
+Ag
→
AgCl
↓
-
+
消耗等量的硝酸银说明三种溶液中
C1
-
的物质的量相等。
（
2
）设：
n
（
Cl
-
）
=1mol
则：
n
（
NaCl
）
=1mol
n
（
MgCl
2
）
=1/2 mol
n
（
AlCl
3
）
=1/3 mol
根据
c=n/V
，体积相同时浓度和物质
的量成正比，因此浓度比为：
1
∶（
1/2
）：（
1/3
）
=6
∶
3
∶
2
【小结】此类型题目的关键是找出与浓度有关的
n
和
V
的比例关系，
从而 得到浓
度的比例关系。
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【板书】类型
6
烧瓶内气体溶于水的浓度计算
【投影】讨论题一：标准状况下，一圆底烧瓶充满氯化 氢气体，倒扣于水槽中，假设
溶液没有损失，则所得溶液的物质的量浓度为：
______。
【提问】
指导讨论：
（
1
）解题基本入手点是什么？
（
2
）请思考、讨论得出解题的正确思路。
讨论，思考，回答：
（
1
）解题基本入手点是公式：
c=n/V
（
2
）设烧瓶体积为
VL
，标准状况下，充满氯化氢气体，则氯化氢的物质
的量为 ：
V/22.4mol
，
由于氯化氢极易溶于水，
则溶液将充满烧瓶，
所得溶液的
体积为
VL
。因此，烧瓶内盐酸溶液的浓度为：
1/22.4mol
·
L
-1
。
【评价】完全正确，所得溶液的浓度与烧瓶的体积无关。
【投影】讨论题二：标准状 况下，用圆底烧瓶收集氨气，当混合气的平均式量为
19
时，停止收集，并将其倒扣于水槽中， 假设溶液没有损失，则所得溶液的物质
的量浓度为：
______
。
讨论，思考，回答：
根据混合气的平均式量为
19
，算出氨气和空 气的体积比
5
∶
1
，若设烧瓶的体
积为
6L
，则其 中的氨气为
5L
，
5/22.4 mol
。空气为
1L
。氨 气极易溶于水，而
空气不溶于水，
因此进入烧瓶的水形成的溶液的体积为
5L
，
溶液浓度为：
1/22.4
mol
·
L
-1
。
回答：
氨气极易溶于水，而空气不溶于水，因此氨气所占的体积也就
是所得氨水溶液的 体积。因此，无论氨气和空气的比例如何，溶液的浓度均为
1/22.4mol
·
L< br>-1
。
【评价】思路完全正确，还有没有更简单的思路。
【评价】
完全正确，
因此讨论题一和讨论题二的结果是相同的，
无论烧瓶的体积如何。
【投影】
讨论题三：
标准状况下，
将二氧化氮和氧气按
4
∶
1
的体积比混合后，
充
满一烧瓶，倒扣于水槽中，当反应不再进行 时，假设溶液没有损失，则所得溶
液的物质的量浓度为：
____
。
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