一定物质的量浓度溶液的配制
一、核心素养发展目标
1.了解容量瓶的特点、用途及使用注意事项;
2.掌握配制一定物质的量浓度溶液的方法及操作,并学会误差分析,培养创新意识。
二、教学重难点
重点:配制一定物质的量浓度溶液的方法及操作。
难点:配制一定物质的量浓度溶液的误差分析。
三、教学方法
实验法、分析法、分组讨论法等
四、教学过程
【导入】复习导入,物质的量浓度的概念及计算公式
【问】40g NaOH 溶于 2L 水中配成溶液,其物质的量浓度为 0.5mol/L,对吗?
【生】溶液的体积不等于溶剂水的体积。
【问】配置溶液时,如何保证溶液的总体积?
【展示】容量瓶
【讲解】容量瓶的结构;
标志:温度、刻度线、容积;
规格、用途等。
使用前要检验容量瓶是否漏水。
加水→塞瓶塞→倒立→查漏→正立,瓶塞旋转180°→倒立→查漏。
【展示】容量瓶检漏操作
【生】小组完成检漏操作。
【问】为什么检查后要将瓶塞旋转 180°后再检查一次?
【生】为防止容量瓶的瓶塞、瓶口内部不规则而造成误判。
【讲解】容量瓶是配制一定物质的量浓度溶液的专用仪器。
使用容量瓶注意“五不”
1、不能溶解固体
2、不能稀释浓溶液
3、不能加热
4、不能做反应容器
5、不能长期贮存溶液
书写容量瓶时一定要标明规格
【问】配制500 mL 0.1 mol·L-1的NaCl溶液需要的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外,还需要的是________________。
【生】500 mL容量瓶
【讲解】选择容量瓶应遵循“大而近”的原则。
所配溶液的体积等于或略小于容量瓶的容积。
【问】配制450 mL 0.1 mol·L-1的NaCl溶液,需选择 。
【生】500 mL容量瓶
【讲解】讲解并演示操作:配制100 mL 0.100 mol·L-1 的Na2CO3溶液步骤:
【问】溶解时为什么要冷却至室温?
【生】稀释或溶解总有一定的热效应。容量瓶在使用前有一定的温度指数,只标明一定温度下的正确体
积(20℃,250mL),其含义是,只有当液体的温度与容量瓶上标出温度相同时,体积才是准确值。
【讲解】移液时向容量瓶转移溶液或加入水,用玻璃棒引流并且玻璃棒的下端要靠在刻度线以下的内壁上,棒身要在瓶中央位置。
【问】为什么要洗涤?
【生】烧杯中的溶液转移到容量瓶后,烧杯的内壁上还沾有少量溶液,若不用蒸馏水洗涤烧杯,容量瓶中的溶质就会减少,即容量瓶内容质的物质的量减少,导致所配溶液中溶质的浓度会偏低。
【问】若定容时不小心液面超过了刻度线,怎么办?能用胶头滴管把多余的液体取出吗?
【生】重新配制!
【问】定容后,反复振荡,液面低于刻度线,为什么?能否再加水?
【生】振荡后液面低,是因为极少量溶液在润湿磨口处损耗了。刻度是以容纳量为依据,所以不再加水至刻度,否则,溶液浓度偏低。
【讲解】误差分析:
分析依据:cB=V=MB·V
m、V决定误差大小
具体情况分析
(1)称量造成的误差
步骤 | 具体情况 | 产生的误差 |
称量 | 砝码生锈 | 偏大 |
砝码残缺 | 偏小 | |
将砝码放在左盘且使用了游码 | 偏小 | |
量取液体溶质时量筒内有水 | 偏小 | |
量取液体溶质时仰视量筒刻度读数 | 偏大 | |
吸湿性、挥发性药品长时间暴露在空气中 | 偏小 | |
把吸湿性药品(如NaOH)放在纸上称量 | 偏小 |
(2)溶解与洗涤过程中造成的误差
步骤 | 具体情况 | 产生的误差 |
溶解与洗涤 | 溶解搅拌时有溶液溅出 | 偏小 |
转移时有溶液溅出瓶外 | 偏小 | |
未洗涤烧杯和玻璃棒 | 偏小 | |
除洗涤烧杯和玻璃棒外,还洗涤了量取浓溶液的量筒,并将洗涤液注入了容量瓶 | 偏大 |
(3)定容过程中造成的误差
步骤 | 具体情况 | 产生的误差 |
定容 | 溶液未冷却就转入容量瓶 | 偏大 |
定容时仰视容量瓶刻度线 | 偏小 | |
在定容之后再上下倒置摇匀,发现液面低于刻度线,再加水至刻度线 | 偏小 | |
在定容时不小心加水超过了标线,又用滴管把多余的液体吸出 | 偏小 |
【课堂小结】师生共同完成。
一定物质的量浓度溶液的配置步骤及误差分析
【课堂练习】
1、欲配制1.0 mol/L的氢氧化钠溶液250mL,完成下列步骤:
①用天平称取氢氧化钠固体 克。
②将称好的氢氧化钠固体放入 中,
加 的蒸馏水将其溶解,待 后将
溶液沿 移入 mL的容量瓶中
答案:10.0 烧杯 适量 冷却 玻璃棒 250
2、配制一定物质的量浓度的氢氧化钾溶液时,导致浓度偏小的原因可能是( )
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
在课堂教学中,如何让学生学得主动、学得轻松,是各学科教师在教学中一直探讨的问题。化学是一门实用性和趣味性很强的学科,可相当一部分学生觉得化学枯燥、难学,虽花了大量时间,但收效甚微,对学习缺乏自信心,造成这种状况的原因很多,受“应试教育”的影响,使生动活泼的化学教学过程变为枯燥无的单纯知识传授,是其中一个重要因素。
本节课是在溶质的质量分数和物质的量的基础上,使学生掌握溶液中物质的量浓度——表示溶液组成的方法,通过学习使学生扩大对溶液组成的认识,提高化学计算的能力,并为以后的学习打下一定的基础。
同时“一定物质的量浓度溶液的配制” 实验是学生在进入高中学习化学接触到的第一个定量实验。提供这样一个实验情景,教学不能仅停留在学会操作方法上,而还要能使学生认识到定量实验与定性实验的不同,帮助学生对化学的认识从定性转入定量,从而学会具备解决其他定量实验的问题的初步能力。通过分析教材与学生情况,《物质的量浓度溶液配制》这个教学内容从难度和定量实验的特征上,适合作为学生初次接触定量实验的素材。学生初中掌握了质量百分比浓度溶液的配制,可以作为一个迁移知识,而学习了物质的量浓度定义后,
这个相对较直接的实验原理,学生也比较容易感知到。同时这个实验中要确定的量以及计量关系比较明确,还能够通过围绕如何精确测定,展开对定量实验区别与定性实验的不同层次的讨论。
在进行教学设计中,对整个实验难点分析是重中之重,在此进行探讨。
(1)从化学定量实验思维来看:难点——学生能否认识到定量的依据是公式;
(2)从实现实验原理操作来看:难点——如何确定溶液体积;
(3)从定量实验特征实现来看:难点——如何精确而方便的确定溶液体积;
(4)从教师教学方法选择来看:难点——引导学生为什么需要步骤而不是简单的告诉学生步骤;
通过教学设计中适当运用情景设置来化解这些教学中的难点,才能真正用好这个教学素材。
1、在教学设计中,通过类比质量百分比浓度溶液配制,来破解难点(1),在类比过程中,不能仅落在步骤上,而是要提取出这些步骤所实现的原理,从而让学生形成原理来源于定义式的思维。新的教学情景不是全然给学生一个陌生的世界,而应该设置的是能够承接学生旧知识,延伸学生新知识的情景。
2、容量瓶上没有刻度,只有刻度线,只要溶液的凹液面与刻度线相切,溶液的体积就是容量瓶的相应容积。如果没有要求规格的容量瓶,就按最接近其体积的容量瓶配制,来破解难点(2)。
3、通过演示实验,引导学生自己总结实验步骤。轻松突破难点(4)。
物质的量浓度溶液的配制为定量验证的实验,这类实验可深化对概念的理解。其实验原理即是已有的概念和相关的定义式,因此需要测定的目标量是十分明确的。要解决的是如何通过实验完成对目标量的确定,依据化学计量关系将目标量转化为可测定的量。