高中化學(xué)《溶液的配制及分析》教學(xué)設(shè)計(jì)
一、學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.初步學(xué)會配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的實(shí)驗(yàn)技能，了解生產(chǎn)和研究中經(jīng)常要用中和滴定等方法進(jìn)行定量測定。
2.掌握物質(zhì)的量濃度的概念、一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制并以此進(jìn)行溶液分析（中和滴定）。
3.進(jìn)一步認(rèn)識實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)條件控制、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理等方法在化學(xué)學(xué)習(xí)和科學(xué)研究中的應(yīng)用。培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立或與同學(xué)合作完成實(shí)驗(yàn)，記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)，完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，并主動進(jìn)行交流的能力。
二、教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)
一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制；定量分析及相應(yīng)的簡單計(jì)算。
三、設(shè)計(jì)思路
本課設(shè)計(jì)從復(fù)習(xí)學(xué)生剛學(xué)過的“物質(zhì)的量”知識引入，讓學(xué)生了解定量分析在生產(chǎn)和科學(xué)研究中的作用，通過與溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的類比，引出“物質(zhì)的量濃度”的概念，探究一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制，并在討論中完善實(shí)驗(yàn)步驟和注意事項(xiàng)。
四、教學(xué)過程
[引入] 展示兩瓶濃度不同的硫酸銅溶液。
兩瓶硫酸銅溶液的顏色為什么會不相同？因?yàn)闈舛炔煌?/p>
展示不同商品的標(biāo)簽，如牛奶、礦泉水、啤酒、化驗(yàn)單等，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注上面濃度的表示方法。濃度的表示方法有多種，在初中我們學(xué)過溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)= 溶質(zhì)的質(zhì)量/溶液的質(zhì)量 ×100%
[過渡] CuSO4 + 2NaOH = Cu(OH)2↓ + Na2SO4 ，使0.1mol硫酸銅完全沉淀，需要多少氫氧化鈉？
化學(xué)方程式中各物質(zhì)前的系數(shù)體現(xiàn)了參加反應(yīng)和反應(yīng)生成的物質(zhì)的什么量之比？物質(zhì)的量。對溶液而言，是稱其質(zhì)量方便，還是量其體積方便？
許多化學(xué)反應(yīng)是在溶液中進(jìn)行的，生產(chǎn)和科學(xué)研究中經(jīng)常要對溶液進(jìn)行定量分析、定量計(jì)算，我們需要一個(gè)可以通過溶液體積直接計(jì)算溶質(zhì)的物質(zhì)的量的'物理量。
[板書]物質(zhì)的量濃度
定義：以單位體積溶液里所含溶質(zhì)B的物質(zhì)的量來表示溶液的組成的物理量，叫做溶質(zhì)B的物質(zhì)的量濃度。
符號：CB
單位：molL－1
表達(dá)式： cB=nB/V
[練習(xí)]
1.2molNaOH配成200mL溶液，其物質(zhì)的量濃度為____mol/L。
2.標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4LHCl溶于水配成0.5L鹽酸，其物質(zhì)的量濃度為__mol/L。
3.物質(zhì)的量濃度為2mol/L的硫酸溶液500mL，含硫酸的物質(zhì)的量為___mol。
4.10mol HCl能配成____L物質(zhì)的量濃度為2mol/L的鹽酸 ？
5.（展示礦泉水商標(biāo)）假設(shè)某礦泉水中K+含量為27.3mg/L,則該礦泉水中鉀離子的物質(zhì)的量濃度為多少mol/L？
[實(shí)驗(yàn)] 將硫酸銅溶液倒出1/4，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化嗎？其物質(zhì)的量濃度變化嗎？若將其加水至原體積呢？
加水至與
取出1/4 原體積相同
溶液A 溶液B 溶液C
[分析] 溶液A中取出1/4，溶質(zhì)的物質(zhì)的量變成原來的1/4，即nB變成原來的1/4，同時(shí)體積變成原來的1/4，根據(jù)公式cB = nB/V液得出溶液的物質(zhì)的量濃度不變；
向溶液B中加水至原體積，稀釋過程中溶質(zhì)的物質(zhì)的量不變，體積變成原來的4倍，即nB不變，V變成原來的4倍，根據(jù)公式cB = nB/V得出溶液的物質(zhì)的量濃度變成原來的1/4。
[結(jié)論] 1. 從溶液中取出一部分，物質(zhì)的量濃度不變
2. 溶液稀釋前后，溶質(zhì)的物質(zhì)的量不變。
公式： c濃 V濃 = c稀 V稀
[練習(xí)]
1.現(xiàn)欲用12mol/L的濃HNO3配制3mol/L的HNO3 100mL，則需取用多少毫升的濃HNO3 ？
2.將4gNaOH溶解在10mL水中，再稀釋成1L，從中取出10mL，則取出的10mL溶液中NaOH的物質(zhì)的量濃度是（ ）
A 1mol/L B 0.1mol/L C 0.01mol/L D 10mol/L
[問題解決]在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究中，經(jīng)常需要精確配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液，現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室急需100mL 1.0mol/L的Na2CO3溶液，你將準(zhǔn)備如何配制？請你自主設(shè)計(jì)配制的簡要步驟。
1.需稱量多少克Na2CO3固體？
2.稱好后在什么容器中溶解Na2CO3固體？
3.選用什么樣的儀器來配制該溶液（燒杯？量筒？）
4.如何盡可能轉(zhuǎn)移溶質(zhì)？
5.如何確保溶液的最終體積為100mL？
觀察容量瓶其構(gòu)造、特點(diǎn)。
注意事項(xiàng)：①使用前要檢查是否漏水，并用蒸餾水洗凈。②不能用作物質(zhì)反應(yīng)或溶解或稀釋的容器，熱溶液需要冷卻后才能轉(zhuǎn)移到容量瓶中。③不能長期存放溶液。
配置一定物質(zhì)的量濃度的溶液
1．配制溶液的實(shí)驗(yàn)儀器：
托盤天平、燒杯、玻璃棒、容量瓶、膠頭滴管。
2．配制溶液的步驟：
①計(jì)算。
�、诜Q量（托盤天平）。
�、廴芙猓⒉ＡО簦簩⑷苜|(zhì)倒入小燒杯，加入適量的水?dāng)嚢枞芙�，冷卻至室溫。
④ 轉(zhuǎn)移和洗滌( 容量瓶、玻璃棒）：
將上述冷卻后的溶液 轉(zhuǎn)入指定容積的容量瓶，并用蒸餾水洗滌小燒杯和玻璃棒2—3次，將洗滌液一并注入容量瓶。
如何將燒杯中的液體轉(zhuǎn)移到容量瓶中？注意：玻璃棒不能與容量瓶口接觸，防止溶液外流。為什么要洗滌玻璃棒和燒杯？（確保溶質(zhì)全部轉(zhuǎn)移到容量瓶中，減少實(shí)驗(yàn)誤差）
�、荻ㄈ荩z頭滴管）：
在容量瓶中繼續(xù)加水至距刻度線1—2cm處，改用膠頭滴管滴加至刻度（液體凹液面最低處與刻度線相切）。
若定容時(shí)不小心液面超過了刻度線，能用膠頭滴管把多余的液體取出嗎？若不能那又該怎么辦？
�、迵u勻：把定容好的容量瓶瓶塞塞緊，用食指頂住瓶塞，用另一只手的手指托住瓶底，把容量瓶倒轉(zhuǎn)和搖動幾次，混合均勻。
注意：搖勻后發(fā)現(xiàn)液面低于刻線，不能再加水補(bǔ)充至刻度線。否則將使溶液體積變大，使?jié)舛茸冃 ?/p>
�、哐b瓶貼簽(容量瓶不能保存溶液)：將配好的溶液倒入試劑瓶中，蓋上瓶塞，貼上標(biāo)簽，注明溶液濃度和名稱。
[小結(jié)] 工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究中常用已知物質(zhì)的量濃度的溶液與一定體積未知物質(zhì)的量濃度的溶液反應(yīng)，根據(jù)反應(yīng)時(shí)消耗已知濃度溶液的體積，通過計(jì)算確定未知濃度溶液的組成
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