1.2.3《物质的量浓度的溶液及配制》导学案(含答案)-人教版高中化学必修一

第一章 从实验学化学
第二节 化学计量在实验中的应用
（第三课时 物质的量浓度及配制）
【学习目标】1. 通过阅读填空、思考讨论，知道“物质的量浓度”的含义，并能进行简单的计算，能从宏观和微观的角度理解物质的量浓度的含义及其微观粒子间的关系。

2.通过阅读思考、计算讨论、实验归纳、方法归纳，知道使用容量瓶配制一定物质的量浓度的溶液的方法及注意事项，学会误差分析，培养创新意识。

【学习重点】物质的量浓度的定义及一定物质的量浓度溶液的配制。

【学习难点】一定物质的量浓度溶液的配制及误差分析。

【自主学习】
旧知回顾：1.溶液是由 溶质 和 溶剂 两部分组成，其特征是 均一、稳定、透明 。

表达式为 ω=（m 质/m 液）×100% 。

S 表示，则该温度下此饱和溶液中溶质的质量分数可表示为 W=s/(100+s)×100% 。

新知预习：阅读教材P15～16，回答下列问题：
1.物质的量浓度的定义为 单位体积（1L ）溶液里所含溶质B 的物质的量 。

符号为 C B ，单位是 mol/L ，表达式为 C B =n B /V 。

2.一定物质的量浓度溶液的配制（以配制100ml 1.00mol/LNaCl 溶液为例）。

主要仪器有： 100mL 容量瓶、托盘天平（电子天平或分析天平）、 烧杯、玻璃棒、胶头滴管、量筒 。

配制步骤：①查漏 ②称量或量取 ③溶解 ④转移（冷却）⑤洗涤 ⑥定容 ⑦摇匀 ⑧装瓶（贴签）
【同步学习】
情景导入：你认识教材P15图1-16体检的一些指标数据吗？如葡萄糖的体检结果为4.94mmol/L.
三、物质的量在化学实验中的应用
活动一、物质的量浓度
1. 阅读填空：阅读教材P15第二、三自然段，勾画重点词句，并填写下列空格：
（1）物质的量浓度是指 单位体积（1L ）溶液里所含溶质B 的物质的量 ，c B ＝n V
中的V 是 溶液的体积 ，不是 溶剂的体积 ，也不是 溶质和溶剂的体积 之和。

（2）1mol/L 的含义是指 1L 溶液中所含溶质B 的物质的量为1mol 。

2. 思考讨论：你觉得在定义物质的量浓度时应该注意哪些问题？
【温馨提示】①单位体积的溶液（1L ），溶液的体积不等于溶剂的体积；②溶质的物质的量；③物质溶于水，其溶质不一定是该物质。

如将CuSO 4·5H 2O 晶体溶于水，其溶质是CuSO 4；将Na 、Na 2O 、Na 2O 2溶于
水，其溶质是NaOH；将SO3溶于水，所得溶液的溶质是H2SO4。

3. 计算应用：（1）阅读教材P15【例题】，自己写出计算过程后与教材进行比较。

【强调】注意规范表达。

（2）讨论交流该计算过程中各符号的表示方法。

【温馨提示】物质的量浓度用统一符合加小括号中具体物质的化学式表示。

【对应练习】1.下列溶液中溶质的物质的量浓度为1 mol·L－1的是()
A．将40 g 氢氧化钠溶解于1 L水中
B．将22.4 L氯化氢气体溶于水配成1 L溶液
C．将1 L 10 mol·L－1的浓盐酸与9 L水混合
D．将10.6 g碳酸钠溶解于水得到100 mL溶液
【答案】D
【解析】选项B中没有指明氯化氢处于标准状况下；选项C中两种溶液混合后的体积不一定是二者的体积之和。

2.关于1 mol·L－1 K2SO4溶液的下列说法正确的是()
A．溶液中含有1 mol K2SO4
B．1 mol K2SO4溶于1 L水中
C．溶液中c(K＋)＝2 mol·L－1
D．1 L溶液中含2 mol K＋，2 mol SO2－4
【答案】C
【解析】因溶液的体积不确定，故无法求解K2SO4的物质的量，A错误；B项水是1 L，溶液的体积不是1 L，B错误；据K2SO4的组成可知，K＋与SO2－4的个数比是2∶1，所以溶液中c(K＋)＝2 mol·L－1,1 L溶液中含2 mol K＋，1 mol SO2－4，C正确，D错误。

活动二、物质的量浓度溶液的配制（以配制100ml 1.00mol/LNaCl溶液为例）
1.阅读思考：阅读教材P15最后一段及图1-17，并观察容量瓶实物。

（1）容量瓶常用的规格有50mL、100mL、250mL、500mL、1000mL，容量瓶上的标识有量程、温度、刻度线，容量瓶的用途用于配制一定物质的量浓度的溶液，容量瓶的使用①不能加热、溶解或稀释；②转入液体时用玻璃棒引流；③量程固定。

（2）思考：配制一定体积的溶液时如何选择合适的容量瓶？
【答案】只能选用与所配溶液的体积相同或大于所配溶液的体积的容量瓶。

2.计算讨论：配制90mL1.00mol/LNaCl溶液时需要NaCl固体的质量是 5.85 g。

用托盘天平称量该固体的质量实为 5.9g。

原因是托盘天平精度为0.1g 。

3.实验探究：阅读教材P16“实验1-5”和图1-19，并按步骤完成实验。

（1）计算：需要NaCl固体的质量为 5.85 g；
（2）称量：用托盘天平准确称取NaCl固体 5.9 g。

（3）溶解：将称好的NaCl固体放入烧杯中，用适量的蒸馏水溶解，用玻璃棒搅拌，并冷却至室温。

（4）移液：将烧杯中的溶液用玻璃棒引流到100mL容量瓶中。

（5）洗涤：用蒸馏水洗涤烧杯内壁2—3次，并将洗涤液都注入容量瓶中，轻轻摇动容量瓶，使溶液混合均匀。

（6）定容：将蒸馏水注入容量瓶中，当液面离容量瓶颈刻度线下1-2cm时，改用胶头滴管滴加蒸馏水至液面与刻度线相切。

(7) 摇匀:盖好瓶塞，反复上下颠倒，摇匀。

(8) 装瓶贴签：容量瓶不能久贮溶液，因此配制好的溶液要及时转入试剂瓶，并贴好标签。

4. 讨论交流：通过以上实验，你能归纳出容量瓶在配制一定物质的量浓度溶液时的使用方法吗？
（1）查漏的方法。

（2）注入溶液的方法。

（3）摇动的方法。

（4）观察液面的方法。

（5）上下颠倒的方法。

5.问题探究：（1）物质溶解后能否立即转移到容量瓶中？为什么？
【温馨提示】不能，固体物质溶解时会吸收或放出热量，影响定容时溶液的体积，产生实验误差。

（2）为什么要用玻璃棒引流？转移过程中玻璃棒可以放在实验桌上吗？
【温馨提示】为防止液体外流，所以要用玻璃棒引流，实验过程中玻璃棒不能放在实验桌上，以免污染造成污染。

（3）如果加水定容时，不小心使溶液的液面超过了标线该怎么办？
【温馨提示】重做。

（4）摇匀后，溶液的液面低于标线，能否补充水加至液面与标线相切？
【温馨提示】不需要，否则，会造成溶液浓度偏低。

【对应练习】1.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
【答案】C
【解析】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。

2．某同学用碳酸钠配制0.10 mol·L－1碳酸钠溶液的过程如图所示。

你认为该同学的错误有()
A ．①⑤⑥
B ．②④⑦
C ．①⑥⑦
D ．⑤⑥⑦ 【答案】C
【解析】称量碳酸钠固体时，应将被称量物放在托盘天平的左盘，砝码放在右盘，①错误；定容时，视线应与凹液面最低处相切，⑥错误；摇匀时，应将容量瓶反复上下颠倒而不是左右摇，⑦错误，故C 项正确。

活动三、一定物质的量浓度的溶液配制的误差分析
1. 探讨交流：对照教材P16实验1-5的实验操作，探讨下列问题：
（1）教材P16“学与问”。

【温馨提示】 均是为了减少溶质损耗 。

（2）为什么要在烧杯中溶解？能否直接放在容量瓶中溶解？
【温馨提示】 容量瓶为精确量器，不能溶解物质，防止影响精度 。

（3）为什么要洗涤2～3次？洗涤液注入容量瓶后要轻轻摇动容量瓶？
【温馨提示】 减少溶质损失 ， 将溶液混合均匀，减小体积误差或使用误差 。

（4）为什么注入蒸馏水到液面离容量瓶颈刻度线下1～2cm 时要改用胶头滴管？如果定容时，不小心使溶液的液面超过了刻度线，怎么办？
【温馨提示】 防止加蒸馏水过量导致实验失败。

若不小心使溶液的液面超过了刻度线，只有重做。

（5） 定容时俯视或仰视刻度线，对溶液的浓度有影响吗？
【温馨提示】俯视偏高，仰视偏低 。

（6）定容摇匀后，溶液的液面一般要低于刻度线，为什么？可以继续补充蒸馏水到刻度线吗？
【温馨提示】容量瓶内壁会附着爆发溶液造成液面低于刻度线，此时不能再加蒸馏水。

2．思考讨论：一定物质的量浓度的溶液配制的误差分析（以配制100mL 1.00 mol ·L -1NaCl 溶液为例）。

（1）思考：如何进行误差分析？
【温馨提示】根据c B ＝n B V ＝m B M B V
可知，M B 为定值(溶质的摩尔质量)，实验过程中不规范的操作会导致m B 或V 的值发生变化，从而使所配制溶液的物质的量浓度产生误差。

若实验操作导致m B 偏大，则c B 偏大；若实验操作导致V 偏大，则c B 偏小。

（2）分析完成下列操作对实验结果产生的影响（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。

【对应练习】1.配制一定物质的量浓度的氢氧化钾溶液时，导致浓度偏低的原因可能是()
A．用敞口容器称量氢氧化钾且时间过长
B．配制前先向容量瓶中加入少量蒸馏水
C．容量瓶盛过氢氧化钾溶液，使用前未洗涤
D．溶解后快速转移到容量瓶，然后加足量蒸馏水，定容
【答案】A
【解析】选项A中称量时间过长会有部分氢氧化钾变质，结果偏低；选项B中容量瓶中先加入蒸馏水对配制溶液的浓度无影响；选项C中溶质物质的量偏大，溶液浓度偏高；选项D中恢复室温后溶液液面低于刻度线，溶液浓度偏高。

2.用容量瓶配制一定物质的量浓度的NaCl溶液的实验中，会使所配溶液浓度偏高的是()
A．定容时加水加多了，用滴管吸出溶液至刻度线
B．定容时俯视刻度线
C．没有洗涤溶解NaCl固体的烧杯和玻璃棒
D．称量NaCl固体时砝码上有杂质
【答案】BD
【解析】A项，用滴管吸出溶液使n(NaCl)减小，浓度偏低；B项，定容时俯视刻度线，溶液的体积偏小，浓度偏高；C项，未洗涤烧杯、玻璃棒、n(NaCl)减小，浓度偏低；D项，砝码上有杂质使本身质量偏大，称量NaCl的质量偏大；浓度偏高。

【课堂检测】1.1 mol·L－1硫酸溶液的含义是()
A．1 L水中含有1 mol硫酸
B．1 L溶液中含有1 mol氢离子
C．将98 g硫酸溶于1 L水中配成溶液
D．1 L硫酸溶液中含98 g硫酸
【答案】D
【解析】1 mol·L－1硫酸溶液的含义是1 L该溶液(而不是1 L溶剂)中溶有1 mol的溶质硫酸，溶质的质量为98 g。

2．将4 g氢氧化钠溶解在10 mL水中，再稀释成1 L，从中取出10 mL，这10 mL溶液的物质的量浓度是()
A．10 mol·L－1B．1 mol·L－1
C．0.1 mol·L－1D．0.01 mol·L－1
【答案】C
【解析】在一定物质的量浓度溶液中取出任意体积的溶液，其浓度不变，但所含溶质的物质的量或质量因体积的不同而不同。

3．下列溶液中Cl－浓度由大到小的顺序是()
①200 mL 2 mol·L－1 MgCl2溶液②1 000 mL 2.5 mol·L－1 NaCl溶液③300 mL 5 mol·L－1 KClO3溶液④250 mL 1 mol·L－1 FeCl3溶液
A．③②①④B．④①②③
C．①④②③D．②③①④
【答案】C
【解析】一定物质的量浓度的溶液中，离子的浓度与化学式的组成有关，与溶液的体积无关。

①中c(Cl －)＝4 mol·L－1，②中c(Cl－)＝2.5 mol·L－1，③中c(Cl－)＝0，④中c(Cl－)＝3 mol·L－1，故答案为C项。

4.配制一定物质的量浓度的硫酸溶液，不需用的仪器是()
【答案】C
【解析】实验室配制一定物质的量浓度的溶液，一定要用到的仪器是容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管；若溶质为固体还需要托盘天平、药匙等仪器，若溶质为液体(或浓溶液)还需要量筒(或滴定管、移液管)等仪器。

5．下列配制的溶液浓度偏高的是()
A．配制盐酸用量筒量取盐酸时俯视刻度线
B．配制盐酸定容时，仰视容量瓶刻度线
C．配制烧碱溶液时，没有洗涤溶解烧碱的烧杯和玻璃棒
D．配制烧碱溶液时，烧碱溶解后未经冷却即注入容量瓶至刻度线
【答案】D
【解析】A项，俯视刻度线，将会使量得的盐酸体积小于计算值，导致浓度偏低；B项，定容时仰视容量瓶刻度线，导致加水量增多，溶液浓度偏低；C项，未洗涤烧杯、玻璃棒，导致溶质减少，溶液浓度偏低；
D项，溶液在容量瓶中冷却后液面低于刻度线，溶液体积减小，溶液浓度偏高。

【归纳梳理】
定义单位体积（1L）的溶液所含溶质的物质的量。

物质的量浓度符号C B。

表达式C B n B/V__
单位mol。

主要仪器容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、量筒。

配制步骤
计算、称量（量取）、溶解、转移、定容、装瓶等。

【课后巩固】教材作业：P17～18习题1、7、9
【课后提升】1.使用胆矾配制1 L 0.1 mol·L－1的硫酸铜溶液，正确的做法是()
①将胆矾加热除去结晶水后，称取16 g溶于1 L水中
②称取胆矾25 g溶于1 L水中
③将25 g胆矾溶于少量水，然后将此溶液稀释至1 L
④将16 g 硫酸铜溶于少量水，然后将此溶液稀释至1 L
A．①②B．③④
=
C．①③D．②④
【答案】B
【解析】1 L 0.1 mol·L－1的硫酸铜溶液中含硫酸铜0.1 mol，其质量为16 g。

溶液配制方案：称取16 g 硫酸铜溶于水配成1 L溶液或称取25 g胆矾溶于水配成1 L溶液。

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．容量瓶不能加热，也不宜长时间贮存所配溶液
C．容量瓶上标有温度、容量和刻度线
D．用蒸馏水洗净后，再用待配溶液润洗
【答案】D
3．配制一定物质的量浓度的氢氧化钠溶液，下列操作正确的是()
A．将氢氧化钠固体直接放在托盘天平的托盘上称量
B．将氢氧化钠固体加水溶解，待所得溶液冷却到室温后，再转移至容量瓶中
C．定容时如果加水超过了刻度线，用胶头滴管直接吸出多余部分
D．定容摇匀后发现溶液体积低于刻度线，再补加少量蒸馏水至刻度线
【答案】B
【解析】选项A中，氢氧化钠固体易潮解、具有腐蚀性，不能直接放在托盘天平的托盘上称量，应放在烧杯中称量；选项C中，定容时如果加水超过了刻度线，应重新配制；选项D中，定容摇匀后发现溶液
体积低于刻度线，再补加少量蒸馏水至刻度线，所配溶液的浓度偏低。

4．下列关于物质的量浓度表述正确的是()
A．0.3 mol·L－1的Na2SO4溶液中含有Na＋和SO2－4的总物质的量为0.9 mol
B．当1 L水吸收22.4 L氨气时所得氨水的浓度不是1 mol·L－1，只有当22.4 L氨气溶于水制得1 L氨水时，其浓度才是1 mol·L－1
C．在K2SO4和NaCl的中性混合水溶液中，如果Na＋和SO2－4的物质的量相等，则K＋和Cl－的物质的量浓度一定相等
D．10 ℃时，0.35 mol·L－1的KCl饱和溶液100 mL蒸发掉5 g水，冷却到10 ℃时，其体积小于100 mL，它的物质的量浓度仍为0.35 mol·L－1
【答案】D
【解析】A项，没有指明溶液的体积，故溶液中Na＋和SO2－4的总物质的量不一定等于0.9 mol。

B项，虽然强调了氨水的体积为1 L，而不是溶剂为1 L，但是没有指明22.4 L是氨气在标准状况下的体积，则氨气的物质的量不一定是1 mol，制成1 L溶液时，浓度也不一定是1 mol·L－1。

C项，当Na＋和SO2－4的物质的量相等时，根据化学式中K＋与SO2－4，Na＋与Cl－的比例关系，c(K＋)c(Cl－)＝21。

D项，对于10 ℃时0.35 mol·L－1的KCl饱和溶液，蒸发掉水分后，必析出KCl晶体，温度恢复到10 ℃时，仍为饱和溶液，故浓度不变。

5．下列叙述正确的是()
A．容量瓶用蒸馏水洗净后，可不经干燥直接用于配制溶液
B．用分液的方法分离水和酒精的混合物
C．配制1 L 0.1 mol·L－1的NaCl溶液时可用托盘天平称量5.85 g NaCl固体
D．用胶头滴管滴加液体时，为防止液滴飞溅，胶头滴管尖嘴紧贴试管内壁
解析配制溶液时容量瓶不需要干燥；水和酒精互溶，不能用分液的方法分离；托盘天平的精确度为0.1 g；用胶头滴管滴加液体时，尖嘴部分不应紧贴试管内壁，以防污染试剂。

答案 A
6．(1)40 g NaOH溶于水配成1 000 mL溶液，所得NaOH溶液的物质的量浓度为________。

(2)利用50 mL 10 mol·L－1的盐酸配制2 mol·L－1的盐酸，则所选容量瓶的规格是________。

(3)标准状况下11.2 L HCl气体通入水中，溶解后配成1 L溶液，所得溶液物质的量浓度为________。

【答案】(1)1 mol·L－1 (2)250 mL (3)0.5 mol·L－1
【解析】(1)40 g NaOH的物质的量是1 mol，体积是1 000 mL时，浓度是1 mol·L－1。

(2)据稀释规律得出，0.05 L×10 mol·L－1＝2 mol·L－1×V，解得V＝0.25 L，故容量瓶规格是250 mL。

(3)11.2 L HCl气体的物质的量是11.2 L÷22.4 L·mol－1＝0.5 mol，通入水中，溶解后配成1 L溶液，所得溶液物质的量浓度为0.5 mol÷1 L＝0.5 mol·L－1。

7．配制0.25 mol·L－1的NaOH溶液100 mL，某学生操作如下：①用托盘天平称出1.00 g氢氧化钠：将天平调好零点，再在两盘上各放一张同样质量的纸，把游码调到1.00g的位置上，于左盘放粒状氢氧化
钠至天平平衡，取下称好的氢氧化钠，并撤掉两盘上的纸。

②把称好的氢氧化钠放入一只100 mL的烧杯中，加入约10mL水，搅拌使之溶解，溶解后立即用玻璃棒引流，将溶液移至一只100 mL的容量瓶内，加水至离刻度线约2cm处，用滴管加水至刻度线。

③写出一个标有配制日期的“0.25 mol·L－1NaOH溶液”的标签，贴在容量瓶上密闭保存。

指出上述操作中的7处错误：
【答案】（1）氢氧化钠固体放在纸上称量；（2）托盘天平称不出1.00g（3）称量后游码未拨回原处；（4）溶解后未冷却至室温（5）转移溶液时未洗涤烧杯和玻璃棒；（6）未摇匀；（7）未将配好的溶液及时转移到指定试剂瓶中。

【我的反思】。