有肾病的人能吃海参吗:【教师用书】第三节 物质的量浓度

来源：人民教育出版社　　　时间：2009-04-19 10:18:10　　　【字体：大中小】
一、教学目的要求
1.使学生理解物质的量浓度的概念。
2.使学生掌握有关物质的量浓度的计算。
3.使学生初步学会配制一定物质的量浓度溶液的方法和技能。
二、教材分析和教学建议
本节主要包括物质的量浓度的概念、有关物质的量浓度的计算和配制一定物质的量浓度溶液的方法三部分。
本节教材是在溶质的质量分数和物质的量概念的基础上，使学生掌握溶液中溶质的物质的量浓度这种表示溶液组成的方法。通过本节知识的学习，可以使学生扩大对溶液组成表示方法的认识，提高化学计算的能力和初步学会配制一定物质的量浓度溶液的实验技能，并为以后的学习打下一定的基础。所以，本节教材是高中化学教材中的重点内容，也是高中化学中有关化学计算和实验基本操作的重点内容之一。
本节教材在内容的处理上采用了以下方法。
1.重视与初中化学知识的衔接和化学基本概念的应用
教材首先对初中化学中有关溶液组成和溶液中溶质的质量分数的知识进行了复习，指出溶液中溶质的质量分数只是用于表示溶液组成的一种方法。在讲授物质的量浓度的应用时，指出在科学实验和工农业生产中，人们在使用溶液时，一般都是量取溶液的体积，而较少去称量它的质量。对于在溶液中发生的化学反应来说，溶液中的反应物和生成物的物质的量之间也存在着一定的关系。我们从溶质的物质的量浓度就可以直接求得溶液中溶质的物质的量，这既有利于进行有关的化学计算，也说明了物质的量浓度在科研和生产中的重要性。
2.对于物质的量浓度，着重从以下几点进行分析
(1)物质的量浓度是溶液中溶质的物质的量与溶液体积之比，即是用单位体积溶液中溶质的物质的量来表示溶液组成的一个物理量，它的数学表达式为：

从物质的量浓度的定义和数学表达式中，我们也可以看出：物质的量浓度是用“”表示溶液组成的，它与以“”为特征的溶质的质量分数有着本质的区别。
(2)通过物质的量浓度，可以很容易地知道溶液中溶质的物质的量，还可以通过溶质的摩尔质量计算出溶质的质量(如果将物质的量浓度与阿伏加德罗常数联系起来，还可以计算出溶液中溶质的粒子数目)。在溶液中进行的化学反应，反应物与反应物、生成物与生成物、反应物与生成物之间都存在着一定的物质的量的关系，即存在着一定的物质的量之比，物质的量浓度为这方面的化学计算提供了便利的条件。
(3)对于一定物质的量浓度的溶液来说，不论取用它的体积是多少，虽然在不同体积的溶液中溶质的物质的量不同，但溶液中溶质的物质的量浓度是不变的。这一点若不向学生讲清楚，就可能会给学生造成概念上的混淆，使他们错误地认为取用体积较大的溶液时，溶质的物质的量大，物质的量浓度就必然要大；取用体积较小的溶液时，因溶液中溶质的物质的量小，物质的量浓度就必然要小，这显然是不正确的。为了解决这个问题，教材以讨论的方式启发学生的思维，帮助学生正确地认识物质的量和物质的量浓度这两个概念的联系和区别。
3.介绍配制一定物质的量浓度的溶液的方法，为学生亲自动手做实验打下基础
配制一定物质的量浓度的溶液的教学重点是：使学生掌握配制原理和初步学会容量瓶的使用方法。
为了提高所配制的溶液的精确度，教材中着重说明用蒸馏水洗涤烧杯数次的必要性，以及向容量瓶中转移溶液的方法。
4.通过有关物质的量浓度的计算，培养学生的计算技能，加深对概念的理解
关于物质的量浓度计算的教学内容，教材是以例题的形式给出的。通过具体的题目进行教学，既可以使学生掌握此类化学计算的具体方法，也可以使学生在学习计算方法的同时，进一步加深对有关概念的理解。
由于物质的量浓度与学生在初中学习的溶液中溶质的质量分数是完全不同的，因此学生在学习时可能会感到困难。这个困难主要来自学生对概念理解不清，或理解仅限于表面化而不能应用。所以，教材在处理这部分内容时，不仅仅是讲解题目的解法，还给出了解题的思路，以帮助学生理解有关的概念，并学会如何应用这些概念。
教学建议如下：
1.教学中可在学生阅读课本的基础上，组织学生讨论：①溶液中溶质的质量分数表示什么?使用时有什么不方便之处?②溶质的量用溶质的物质的量表示，有什么好处?以此让学生了解引入物质的量浓度的重要性和必要性，加深对这一概念的理解。
2.组织好教材中的第一个讨论，进一步澄清学生在理解物质的量浓度概念时可能出现的混乱。
3.对一定物质的量浓度溶液的配制，可用边实验边小结配制步骤的方法，即：①计算；②称量；③溶解；④转移；⑤定容；⑥摇匀。结合演示讲解每一步为什么要这样做，应注意哪些事项?如果学生基础较好，可组织讨论：在哪些步骤中可能会引起误差?会产生什么样的误差?
4.关于物质的量浓度的计算要立足于有关概念的计算，要从概念出发分析解题思路。至于物质的量浓度应用于化学方程式的有关计算，将在第四章中介绍，在本节中不宜过早涉及。
本节教学重点：物质的量浓度的概念、有关物质的量浓度的计算、一定物质的量浓度溶液的配制。
本节教学难点：正确配制一定物质的量浓度的溶液。
三、演示实验说明和建议
在演示配制一定物质的量浓度溶液的实验之前，首先要向学生详细地介绍容量瓶的规格、使用方法和使用时应注意的问题。
四、部分习题参考答案
习题二：1.D  2.D  3.A  4.C
习题三：1. 12.1 mol／L
2. 0.005 56 mol／L
3. 取83 mL浓盐酸，稀释成1 L
4. 7.67 mol／L
五、资料
1.物质的量浓度与溶液中溶质的质量分数
物质的量浓度是一个具有专门名称和符号的导出单位，是一个具有一定物理意义的物理量。物质的量浓度的符号为cB(B表示溶液中的溶质)，其SI导出单位的名称为摩［尔］每立方米，符号为 mol/m3，在中学化学中常用摩［尔］每升(mol／L)。
溶液中溶质的质量分数表示溶质质量与溶液质量之比。从这种表示溶液组成的方法中，可以了解和计算一定质量的溶液中所含溶质的质量。在用溶液中溶质的质量分数表示溶液的组成时，没有涉及到溶液的体积，配制方法也比较简单。这种表示方法最大的不方便，就是溶质的质量分数相同的不同溶质的溶液中，所含溶质的物质的量不一定相等。例如，氯化钠的质量分数为10%与氯化钡的质量分数为10%的两种溶液中溶质的物质的量是不相等的。
物质的量浓度表示溶液中溶质的物质的量与溶液体积之比。从这种表示溶液组成的方法中，可以了解和计算一定体积的溶液中所含溶质的物质的量。在用物质的量浓度表示溶液的组成时，涉及到溶液的体积，配制方法虽然略复杂一些，但是它能够反映溶液中所含溶质的物质的量的多少。这种表示方法最大的方便之处，就是相同体积的相同物质的量浓度的溶液中，所含溶质的物质的量一定相等，但溶质的质量并不一定相等。这样，在运用物质的量浓度进行有关的化学计算时会带来很大的方便。所以，掌握物质的量浓度的概念及其有关计算方法是非常重要的。
下表中对物质的量浓度和溶液中溶质的质量分数做了比较。
物质的量浓度和溶液中溶质的质量分数的比较
物质的量浓度 溶质的质量分数
溶质的单位 mol g
溶液的单位 L g
公式
特点 体积相同，物质的量浓度也相同的任何溶液中，所含溶质的物质的量相同，但溶质的质量不相同。
质量相同，溶质的质量分数也相同的任何溶液中，所含溶质的质量相同，但溶质的物质的量不相同。
物质的量浓度与溶液中溶质的质量分数的换算

(上式中密度的单位为g/mL，摩尔质量的单位为g/mol)
2.配制一定物质的量浓度的溶液时应注意的问题
(1)配制一定物质的量浓度的溶液是将一定质量或体积的溶质按所配溶液的体积在选定的容量瓶中定容，因而不需要计算水的用量。
(2)不能配制任意体积的一定物质的量浓度的溶液。这是因为在配制的过程中是用容量瓶来定容的，而容量瓶的规格是有限的，常用的有50 mL、100 mL、250 mL、500 mL和1 000 mL等。所以只能配制体积与容量瓶容积相同的一定物质的量浓度的溶液。
(3)在配制一定物质的量浓度的溶液时，不能直接将溶质放入容量瓶中进行溶解，而要在烧杯中溶解，待烧杯中溶液的温度恢复到室温时，才能将溶液转移到容量瓶中。这是因为容量瓶的容积是在20 °C时标定的，而绝大多数物质溶解时都会伴随着吸热或放热过程的发生，引起温度的升降，从而影响到溶液的体积，使所配制的溶液中溶质的物质的量浓度不准确。
(4)定容后的容量瓶在反复颠倒、振荡后，会出现容量瓶中的液面低于容量瓶刻度线的情况，这时不能再向容量瓶中加入蒸馏水。这是因为容量瓶是属于“容纳量”式的玻璃仪器(指注入量器的液体的体积等于容器刻度所示的体积)。用滴管定容到溶液的凹面与容量瓶的刻度线相切时，液体的体积恰好为容量瓶的标定容积。将容量瓶反复颠倒、振荡后，出现容量瓶中的液面低于容量瓶刻度线的情况，主要是部分溶液在润湿容量瓶磨口时有所损失。
3.配制一定体积、一定物质的量浓度的溶液实验误差的主要原因
(1)称量时所引起的误差
使所配溶液中溶质的物质的量浓度偏高的主要原因：
①天平的砝码沾有其他物质或已锈蚀；
②用量筒量取液体时，仰视读数，使所得液体的体积偏大，等等。
使所配溶液中溶质的物质的量浓度偏低的主要原因：
①试剂、砝码的左右位置颠倒；
②砝码有残缺；
③在敞口容器中称量易吸收空气中其他成分或易于挥发的物质时的动作过慢；
④用量筒量取液体时，俯视读数，使所得液体的体积偏小，等等。
(2)用于溶解稀释溶液的烧杯未用蒸馏水洗涤，使溶质的物质的量减少，致使溶液中溶质的物质的量浓度偏低。
(3)转移或搅拌溶液时有部分液体溅出，致使溶液中溶质的物质的量浓度偏低。
(4)容量瓶内溶液的温度高于20 °C，造成所量取的溶液的体积小于容量瓶上所标注的液体的体积，致使溶液中溶质的物质的量浓度偏高。
(5)在给容量瓶定容时，仰视读数会使溶液的体积增大，致使溶液中溶质的物质的量浓度偏低；俯视读数会使溶液的体积减小，致使溶液中溶质的物质的量浓度偏高。