物质的量在化学实验中的应用.ppt

物质的量在化学实验中的应用 课前复习 1 阿伏加德罗定律的内容是什么 2 阿伏加德罗定律的推论有哪些 浓度一般是指溶质与溶液之间的量的关系 初中学过的溶质的质量分数是通过溶质与溶液的质量关系来表示溶液的组成 溶质的质量分数 把溶质的质量与溶液的质量之比叫做溶质的质量分数 数学表示式 引入 问题 如何从该溶液中取出含0 1molNaCl的溶液 讲解 溶质的质量分数在实际使用时有很多不便之处 对于溶液 量取体积要比称量质量更易操作 能不能通过量取一定体积的溶液就知道其中含有多少摩尔溶质呢 为此我们要引入一个新的表示溶液浓度的物理量 问题 根据溶质与溶液的相关物理量 你认为怎样表示溶液浓度在实际使用中会更简单 项目名称检查结果参考值单位钾3 913 50 5 50mmol L甘油三脂0 990 56 1 65mmol L低密度蛋白质2 961 45 4 00mmol L直接胆红素1 90 6 0 mol L尿素氮5 342 00 7 14mmol L尿酸361140 446 mol L葡萄糖5 003 90 6 40mmol L果糖胺2 491 40 2 95mmol L总胆固醇4 933 10 6 00mmol L高密度脂蛋白胆固醇1 521 00 3 00mmol L 体检档案 生化 检查时间 2007 08 2410 05检查医生 定义 1 物质的量浓度 符号 数学表达式 常用单位 以单位体积溶液里所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量 叫做溶质B的物质的量浓度 cBB 溶质 V 溶液的体积 mol L 或mol L 1 例 市售浓硫酸中溶质的质量分数为98 密度为1 84g cm3 计算市售浓硫酸中H2SO4的物质的量浓度 解 思考 cB Vm 与中的V是否表示相同 的含义 1 2 能否用V nVm来求溶液的体积 溶液体积 气体体积 去伪存真 2 1mol L 1的NaCl溶液中含有1mol的NaCl 1 将40克NaOH溶解于1L水中 所得溶液中溶质的物质的量浓度是否为1mol L 40mol L 3 溶液的体积是否为溶质的体积与溶剂体积之和 注意点 V为溶液的体积 而非溶剂的体积 且单位为L nB表示溶质的物质的量 而不是溶质的质量 也不是溶质的摩尔质量 溶液的体积不是溶质的体积与溶剂体积之和 简单应用 例 配制500ml0 1mol LNaOH溶液需要NaOH的质量是多少 解 n NaOH c NaOH V NaOH aq 0 1mol L 0 5L 0 05mol NaOH的水溶液 m NaOH n NaOH M NaOH 0 05mol 40g mol 2g 简单应用 100mL1 0mol L的KOH溶液中所含溶质的质量是 200mL含H2SO498g的硫酸溶液的物质的量浓度是 某2mol L的NaCl溶液中含有58 5g溶质 则溶液体积为L 5 6g 5mol L 0 5 复习回忆 怎样配制100g10 的NaCl溶液 步骤有哪些 需要用到哪些仪器 1 计算 m NaCl 100g 10 10gm H2O 100g 10g 90g 2 称量 3 溶解 思考 1 如何配制一定物质的量浓度的溶液 2 物质的量浓度表示的意义是什么 3 配制一定物质的量浓度必须准确确定溶质的物质的量和溶液的体积 4 如何准确确定溶质的物质的量 5 如何准确确定溶液的体积 容量瓶 构造 一条刻度线 温度和容积 细颈 梨形 平底玻璃瓶 磨口 2 标注 3 容量瓶使用的注意事项 1 据所配溶液的体积选取合适规格的容量瓶 50ml 100ml 250ml 500ml和1000ml等规格 2 用前要检查容量瓶是否漏液 3 用前要用蒸馏水洗涤容量瓶 4 容量瓶中不能将固体或浓溶液直接溶解或稀释 容量瓶也不能作为反应容器 不能长期贮存溶液 5 在容量瓶的使用过程中 移动容量瓶 手应握在瓶颈刻度线以上部位 以免瓶内溶液受热而发生体积变化 使溶液的浓度不准确 第一步 计算 实验步骤 m NaCl n NaCl M NaCl c NaCl V NaCl aq M NaCl 1 0mol L 0 1L 58 5g mol 5 85g 所需氯化钠的质量为5 9克 实验步骤 第二步 称量 在天平上称量5 9克氯化钠固体 并将它倒入小烧杯中 称量时能将NaCl固体直接放置于托盘上吗 配制100mL1 00mol LNaCl溶液 实验步骤 第三步 溶解 在盛有氯化钠固体的烧杯中加入适量蒸馏水 用玻璃棒搅拌 使其溶解 5 9 某同学为了加快溶解速度 溶解时所加的水为100mL 你认为可以吗 实验步骤 第四步 移液 将溶液沿玻璃棒注入100ml容量瓶中 如何将烧杯中的液体转移到容量瓶中 注意 玻璃棒插入刻度线以下的位置 配制100mL1 00mol LNaCl溶液 实验步骤 第五步 洗涤 用蒸馏水洗烧杯2 3次 并倒入容量瓶中 为什么要洗涤玻璃棒和烧杯 配制100mL1 00mol LNaCl溶液 实验步骤 第六步 定容 倒水至刻度线1 2cm处改用胶头滴管滴到与凹液面平直 俯视 仰视 下列两种定容时的操作正确吗 俯视 仰视 俯高仰低 5 9gNaCl 配制100mL1 00mol LNaCl溶液 实验步骤 第七步 摇匀 盖好瓶塞 上下颠倒 摇匀 第八步 装瓶 贴签 一定物质的量浓度溶液的配制 1 实验步骤 1 计算 2 称量 天平的使用 3 溶解 在烧杯中用适量蒸馏水溶解 冷却至室温 4 移液 移入100ml容量瓶中 5 洗涤 用蒸馏水洗涤烧杯2 3次 将洗液移入容量瓶中 6 定容 加水到接近刻度1 2cm时 改用胶头滴管加水到刻度 7 摇匀 8 装瓶 贴标签 2 实验所需仪器 托盘天平 药匙 固体溶质使用 量筒 液体溶质使用 烧杯 玻璃棒 容量瓶 胶头滴管 1 欲配制1mol L的氢氧化钠溶液250mL 完成下列步骤 用在天平上称取氢氧化钠固体克 向称好的氢氧化钠固体加蒸馏水将其溶解 待后将溶液沿移入mL的容量瓶中 10 0 适量 溶液冷却至室温 玻璃棒 250 练习 小烧杯 用少量蒸馏水冲洗次 将冲洗液移入中 在操作过程中不能损失点滴液体 否则会使溶液的浓度偏 高或低 向容量瓶内加水至刻度线时 改用小心地加水至溶液凹液面与刻度线相切 若加水超过刻度线 会造成溶液浓度 应该 最后盖好瓶盖 将配好的溶液移入中并贴好标签 2 3 低 1 2厘米 胶头滴管 偏低 重新配制 摇匀 容量瓶 试剂瓶 2 实验室里需用480mL0 1mol L的硫酸铜溶液 现选取500mL容量瓶进行配制 以下操作正确的是 A 称取7 68g硫酸铜 加入500mL水B 称取12 0g胆矾配成500mL溶液C 称取8 0克硫酸铜 加入500mL水D 称取12 5克胆矾配成500mL溶液 D 思考 怎样用18mol L 98 的浓硫酸配制250ml1mol L的H2SO4溶液 其步骤有哪些 步骤 1 计算 根据c1V1 c2V2 18mol L V1 1mol L 0 25L V1 0 014L 14ml 即需浓硫酸14ml 思考 怎样用18mol L 98 的浓硫酸配制250ml1mol L的H2SO4溶液 其步骤有哪些 步骤 1 计算2 量取3 稀释4 冷却5 转移6 洗涤7 定容8 摇匀 装瓶 需浓硫酸14ml 将浓硫酸烧杯内壁缓慢倒入水中 不断搅拌 用量筒量取98 的浓硫酸14ml 课堂练习 用98 的浓硫酸 1 84g cm3 配制250mL10mol L的硫酸 用量筒量取 mL浓硫酸 把 缓缓注入到 中 并用 不断搅拌 待溶液 后 将溶液沿着玻璃棒移入 中 用少量蒸馏水洗涤 和 2 3次 将洗涤液移入 中 向容量瓶中注入蒸馏水至刻度线 时 改用 小心加水至 最后盖好瓶塞 将配好的溶液转移到 中并贴好标签 140 浓硫酸 水 玻璃棒 冷却 容量瓶 烧杯 玻璃棒 容量瓶 1 2cm 胶头滴管 摇匀 试剂瓶 溶液凹液面 与刻度线相切 讨论 在配制溶液中哪些操作可能引起溶液浓度的误差 讨论 下列操作 对实验结果有何影响 偏高 偏低 无影响 1 称量时 NaCl固体与砝码的位置颠倒 2 天平的砝码生锈 3 未用蒸馏水洗涤烧杯内壁 4 转移溶液时有部分溶液溅出 5 溶质溶解后没有恢复到室温就转移 6 定容时仰视读数或俯视读数 7 容量瓶内有少量蒸馏水 8 用标准液润洗容量瓶 9 摇匀后 液面低于刻度线 再加水至刻度线 10 定容时加水不慎超过刻度线 将超过部分吸走 偏低 偏高 偏低 偏低 偏高 偏高 偏低 无影响 偏低 偏低 偏高 3 误差分析 1 使所配溶液物质的量浓度偏高的主要原因有 称量时引起的误差 nB大 a 天平的砝码沾有其它物质或已锈蚀 b 试剂和砝码的左右位置颠倒 c 用量筒量取溶质时 仰视读数 使所取液体的体积偏大 溶质为液体时 溶液未冷却至室温 就转移入容量瓶中 V小 在给容量瓶定容时 俯视读数等等 V小 2 使所配溶液物质的量浓度偏低的主要原因有 称量时所引起的误差 nB小 a 直接量取热的物质 b 砝码有残缺 c 在敞口容器中称量易吸收空气中其它成分或易于挥发的物质时的动作过慢 如称量NaOH d 用量筒量取溶质时 俯视读数 使所取液体的体积偏小 溶质为液体时 烧杯和玻璃棒未用蒸馏水洗涤或洗涤液未注入容量瓶 nB小 转移或搅拌溶液时有部分液体溅出 nB小 在给容量瓶定容时 仰视读数等等 V大 练习 将24 4gNaOH固体溶于水 配成100ml溶液 其密度为1 219g ml 1 该溶液中NaOH的质量分数为 2 该溶液中NaOH的物质的量浓度为 3 从溶液中取出10ml 其中NaOH的物质的量浓度 NaOH的质量分数为 溶液的密度 含NaOH的质量为 4 将取出的10ml溶液加水稀释到100ml 稀释后溶液中NaOH的物质的量浓度为 6 1mol L 20 6 1mol L 20 1 219g ml 2 44g 0 61mol L 随堂练习 1 容量瓶需标有 1 温度 2 浓度 3 容量 4 压强 5 刻度线 6 酸式或碱式六项中的 A 1 3 5 B 3 5 6 C 1 2 4 D 2 4 6 A 2 某实验需用2 0mol L 1硫酸铜溶液80 0ml 但没有80ml规格的容量瓶 只有100ml规格的容量瓶 配制此溶液应称取CuSO4 5H2O晶体多少克 如果所用晶体有部分失去结晶水 所配溶液浓度是否符合要求 全部操作都正确 为什么 解 n CuSO4 5H2O n CuSO4 C CuSO4 V CuSO4 aq 2 0mol L 1 0 1L 0 2molm CuSO4 5H2O n CuSO4 5H2O M CuSO4 5H2O 0 2mol 250g mol 1 50g应称量CuSO4 5H2O晶体50g 不符合要求 浓度比需要的大 部分失去结晶水的晶体50g中所含CuSO4的物质的量比50gCuSO4 5H2O中所含CuSO4的物质的量要大一些 练习 将某温度下的KNO3溶液200g蒸发掉10g水 恢复到同温度 或向其中加入10gKNO3固体 均可使溶液达到饱和 此时溶液密度为1 212g cm3 试计算 1 该温度下KNO3的溶解度 2 原未饱和溶液中溶质的质量分数 3 该温度下KNO3饱和溶液的物质的量浓度 解 1 设其溶解度为S 200g溶液中溶质的质量为x 根据题意有 2 质量分数为 3 该温度下KNO3饱和溶液的质量分数为 则物质的量浓度为 求浓度的两种方法 c n V c 1000 w M 在190g饱和溶液中溶质质量为95g 溶液配制 托盘天平或量筒 烧杯 玻璃棒 容量瓶 胶头滴管 实验仪器 步骤及所用仪器 计算 称量 托盘天平或量筒 溶解 烧杯 玻璃棒 转移和洗涤 容量瓶 玻璃棒 定容 胶头滴管 摇匀 装瓶贴签 步骤及所用仪器 称量 用托盘天平称取固体溶质的质量或用量筒量取液体溶质的体积 称量时能将NaCl固体直接放置于托盘上吗 用滤纸 NaOH等具腐蚀性的应用表面皿 步骤及所用仪器 溶解 将溶质倒入小烧杯 加入适量的水搅拌溶解 冷却致室温 某同学为了加快溶解速度 溶解时所加的水为 mL 你认为可以吗 不可以 只能用适量 步骤及所用仪器 转移和洗涤 将上述冷却后的溶液转入指定容积的容量瓶 并用蒸馏水洗涤小烧杯和玻璃棒2 3次 将洗涤液一并注入容量瓶 如何将烧杯中的液体转移到容量瓶中 玻棒引流 为什么要洗涤玻璃棒和烧杯 减少实验误差 步骤及所用仪器 定容 在容量瓶中继续加水至距刻度线1 2cm处 改用胶头滴管滴加至刻度 液体凹液面最低处与刻度线相切 250mL 加水加少了 加水加多了 步骤及所用仪器 摇匀把定容好的容量瓶瓶塞塞紧 用食指顶住瓶塞 用另一只手的手指托住瓶底 把容量瓶倒转和摇动几次 混合均匀 步骤及所用仪器 装瓶贴签 容量瓶不能保存溶液 容量瓶的规格 常用的有 50ml 100ml 250ml 500ml 1000ml 配制溶液时 选用和所配溶液体积相等或稍大的容量瓶进行配液 容量瓶使用注意事项 1 使用前检查是否漏水 示范 2 使用前用蒸馏水洗净 3 不准将溶质直接转移入容量瓶加水溶解 注意问题 溶液注入容量瓶前需恢复到室温 这是因为溶质在烧杯内稀释或溶解时常有热效应 如NaOH H2SO4 未等溶液冷却就定容 会使浓度偏高 误差分析 根据上述公式推断实验过程中 分析实验过程中哪些操作会引起n 或 的变化 如果可以使其变化 则对 造成误差 1 称量时左盘高 右盘低 2 称量时称量物放在右盘 而砝码放在左盘 称量产生误差 量筒量取液体药品时仰视读数 量筒量取液体药品时俯视读数 溶解 转移 洗涤产生误差 6 未洗涤溶解用的玻璃棒和烧杯 7 洗涤液未转入容量瓶中而倒入废液缸中 溶解过程中有少量液体溅出烧杯 9 定容时俯视刻度 0 定容时液面低于刻度线 1 未等溶液冷却就定容 8 定容时仰视刻度 2 定容后发现液面高于刻度线后 用滴管吸出少量溶液 定溶误差 13 摇匀后发现液面低于刻度再加水 误差分析 14 原容量瓶洗净后未干燥 15 容量瓶中含有少量的水 16 往容量瓶中加水时有少量加到瓶外 均无影响 例 在硝酸钾的物质的量浓度0 5mol L 氯化钾的物质的量浓度为1 5mol L的混合溶液1L中c Cl mol L c NO3 mol L n K mol c K mol L 溶液中各离子间的电荷守恒关系为 1 5 0 5 2 0 2 0 c K c Cl c NO3 变式 在硫酸铝的浓度为0 1mol L 氯化铝的浓度为0 3mol L的混合溶液中c Cl mol L c SO42 mol L c Al3 mol L 溶液中各离子间的电荷守恒关系