第三節(jié)化學中常用的物理量——物質的量第3課時物質的量濃度一、知識目標1.掌握配制一定物質的量濃度溶液的實驗步驟、儀器使用及誤差分析。2.理解物質的量濃度的概念，掌握其表達式cB3.學會與物質的量濃度相關的計算，包括與表達式相關計算、標況下氣體溶質溶于水后物質的量濃度計算、濃溶液稀釋問題以及物質的量濃度cB與質量分數(shù)w二、核心素養(yǎng)目標1.宏觀辨識與微觀探析：從宏觀上認識物質的量濃度這一表示溶液組成的物理量，從微觀上理解溶液中溶質粒子的物質的量與溶液體積的關系。2.證據(jù)推理與模型認知：通過對物質的量濃度相關計算的學習，建立化學計算的模型，培養(yǎng)邏輯推理和計算能力。3.科學探究與創(chuàng)新意識：通過配制一定物質的量濃度溶液的實驗，培養(yǎng)實驗操作能力和科學探究精神，能對實驗中的誤差進行分析和改進。一、教學重點1.配制一定物質的量濃度溶液的實驗操作及相關計算2.物質的量濃度的概念、配制一定物質的量濃度溶液的實驗操作及相關計算。二、教學難點1.配制一定物質的量濃度溶液的誤差分析2.物質的量濃度與其他物理量的綜合計算。本節(jié)教學內容出自魯科版2019必修第一冊第一章《認識化學科學》第三節(jié)《化學中常用的物理量——物質的量》的第3課時《物質的量濃度》。物質的量濃度是高中化學中一個非常重要的物理量，它貫穿于整個高中化學的學習過程，在化學實驗和化學計算中有著廣泛的應用，是連接宏觀物質與微觀粒子的重要橋梁，對于學生理解化學反應的本質和定量研究化學具有重要意義。教材首先通過回顧溶質的質量分數(shù)，引出物質的量濃度的概念，然后詳細介紹了配制一定物質的量濃度溶液的實驗步驟、所需儀器以及誤差分析，最后講解了與物質的量濃度相關的計算，包括根據(jù)定義式的計算、標況下氣體溶質溶于水后物質的量濃度的計算等。教材內容編排由淺入深，符合學生的認知規(guī)律，注重理論與實踐相結合，通過實驗探究和例題分析，幫助學生掌握物質的量濃度的概念和相關計算方法。教學對象是初高中過渡階段的學生，他們在初中化學中已經(jīng)學習了溶質的質量分數(shù)等表示溶液濃度的方法，對溶液有了一定的認識，但對于物質的量濃度這一全新的概念，理解起來可能會有一定的難度。在思維方面，學生正處于從形象思維向抽象思維過渡的階段，需要通過具體的實驗操作和實例分析來幫助他們理解抽象的概念。學生在初中化學實驗中已經(jīng)掌握了一些基本的實驗操作技能，如稱量、溶解等，但對于容量瓶等新儀器的使用和配制一定物質的量濃度溶液的規(guī)范操作還比較陌生。在計算能力方面，學生已經(jīng)具備了一定的數(shù)學基礎，但對于涉及物質的量濃度的復雜計算，可能需要更多的練習和指導。教師在教學過程中應充分考慮學生的實際情況，從學生已有的知識和經(jīng)驗出發(fā)，通過實驗演示、多媒體展示等多種教學手段，幫助學生理解物質的量濃度的概念和配制溶液的操作步驟。同時，要注重引導學生進行思考和總結，培養(yǎng)學生的思維能力和計算能力，讓學生逐步掌握物質的量濃度的相關知識和技能。教學環(huán)節(jié)一課堂導入【引導學生回顧】同學們，在化學的世界里，我們常常會和各種溶液打交道?，F(xiàn)在請大家回憶一下，在之前的學習中，我們學過哪些表示溶液濃度的物理量呢？給大家一點時間思考，然后大膽地舉手發(fā)言。（等待學生思考并發(fā)言，學生可能會回答出溶質的質量分數(shù)）【提出問題】那么，有沒有一種更方便在化學反應中進行計算和應用的表示溶液濃度的物理量呢？這就是我們今天要學習的“物質的量濃度”。接下來，我們先通過一個實驗室的小實驗，來初步感受一下如何配制一定物質的量濃度的溶液。實驗室計劃配制0.1L的NaCl溶液，其中溶質的物質的量為0.04mol。請大家思考一下，我們該如何利用實驗室的固體氯化鈉來完成這個任務呢？設計意圖1.通過引導學生回顧已學知識，讓學生參與到課堂互動中來，激發(fā)他們的表達欲望2引發(fā)認知沖突：指出溶質的質量分數(shù)在某些計算中的局限性，引發(fā)學生的認知沖突，使學生產(chǎn)生探索新知識的欲望，自然地引出本節(jié)課的主題——物質的量濃度。教學環(huán)節(jié)二配制一定物質的量濃度的溶液活動一：學習容量瓶的使用方法和注意事項【引入】現(xiàn)在我們要進行一個實驗，實驗室計劃配制(0.1L)的(NaCl)溶液，其中溶質的物質的量為(0.04mol)。請大家思考，我們該如何利用實驗室的固體氯化鈉完成這個任務呢？【問題】首先，我們要明確實驗需要用到哪些儀器？【學生思考】學生結合教材和已有知識，回答需要用到托盤天平、燒杯、膠頭滴管、玻璃棒、量筒、容量瓶等儀器?！局v解】對學生的回答進行評價和補充，詳細介紹容量瓶的結構、構造、規(guī)格和用途。容量瓶是細頸，梨形，平底的玻璃瓶，帶磨口玻璃塞；瓶上標有容積、溫度，頸部標有刻度線；常見規(guī)格有(50mL)、(100mL)、(250mL)、(500mL)、(1000mL)；用于配制一定物質的量濃度的溶液，重點講解容量瓶使用前的檢漏以及注意事項?！究偨Y】容量瓶使用前要檢驗是否漏水，檢驗程序為：加水→塞瓶塞→倒立→查漏→正立，瓶塞旋轉(180℃)→倒立→查漏。使用注意事項：不能溶解固體、不能稀釋濃溶液、不能加熱、不能作反應容器、不能長期貯存溶液。設計意圖讓學生了解實驗所需儀器，重點掌握容量瓶的相關知識，為后續(xù)實驗操作做好準備。活動二：配制一定物質的量濃度的溶液【實驗步驟】依次完成計算、稱量、溶解、冷卻、轉移和洗滌、定容、搖勻、裝瓶貼簽等步驟?！締栴}】本次實驗需要使用托盤天平稱取多少氯化鈉晶體呢？稱量時應該將氯化鈉晶體置于何處呢？稱量不同物質時需要注意什么？【學生思考】學生由相關公式計算結果可能是2.34g，稱量時將氯化鈉晶體放在濾紙上?！局v解】由于托盤天平最小分度是0.1g所以需要稱量2.3g氯化鈉晶體。將氯化鈉晶體置于濾紙上，如果要稱量氫氧化鈉這類具有腐蝕性的物質需要使用燒杯?！締栴}】某同學為了加快溶解速度，溶解時所加水150mL，你認為可以嗎？【學生回答】不可以，這樣會影響后續(xù)操作?！局v解】不可以，溶解時只能加入適量水。【問題】在轉移和洗滌的過程中，需要注意什么？容量瓶應該如何選擇？【學生回答】在轉移溶液時，使用玻璃棒引流，要將玻璃棒與燒杯進行洗滌，并將洗滌液轉移至容量瓶中。在選擇容量瓶時，容量瓶的規(guī)格應該比配制規(guī)格更大而且更為接近。【講解】在轉移溶液時，使用玻璃棒引流，以減少溶液損失；要將玻璃棒與燒杯進行洗滌，并將洗滌液轉移至容量瓶中，使試劑損失盡可能小。在選擇容量瓶時，要遵循大而近的規(guī)則?；顒尤悍治鰧嶒炦^程中可能產(chǎn)生的誤差【提出問題】提問學生實驗過程中可能會出現(xiàn)哪些誤差。如稱量時稱量物放在右盤，而砝碼放在左盤（用到游碼）；溶解過程中有少量液體濺出燒杯；未洗滌溶解用的玻璃棒和燒杯；洗滌液未轉入容量瓶中；定容時俯視刻度；未等溶液冷卻就定容；定容時仰視刻度；定容時液面超過刻度線，用膠頭滴管吸出；搖勻后發(fā)現(xiàn)液面低于刻度再加水；容量瓶內原來存有少量的水等，讓學生分析這些情況對所配溶液物質的量濃度的影響?！究偨Y】（1）稱量時①稱量時稱量物放在右盤,而砝碼放在左盤（用到游碼）【偏低】（2）溶解、轉移、洗滌時②溶解過程中有少量液體濺出燒杯【偏低】③未洗滌溶解用的玻璃棒和燒杯【偏低】④洗滌液未轉入容量瓶中【偏低】（3）定容時⑤定容時仰視刻度【偏低】⑥定容時俯視刻度【偏高】⑦未等溶液冷卻就定容【偏低】⑧定容時液面超過刻度線，用膠頭滴管吸出【偏低】⑨搖勻后發(fā)現(xiàn)液面低于刻度再加水【偏低】⑩容量瓶內原來存有少量的水【無影響】設計意圖讓學生親身體驗實驗過程，培養(yǎng)學生的實驗操作能力和科學思維能力。通過誤差分析，加深學生對實驗原理和操作要點的理解?；顒铀模簩嶒灴偨Y【問題】本次實驗有哪些步驟？每個步驟用到了哪些儀器？【學生思考】學生對實驗進行回顧，給出答案?！究偨Y】操作步驟為：①計算；②稱量（托盤天平或量筒）；③溶解（燒杯、玻璃棒）；④冷卻；⑤轉移和洗滌（容量瓶、玻璃棒）；⑥定容（膠頭滴管）；⑦搖勻；⑧裝瓶貼簽。教學任務三物質的量濃度活動一：定義與表達式學習【引入】在了解了配制一定物質的量濃度溶液的實驗后，我們來學習物質的量濃度的概念?！締栴}】什么是物質的量濃度呢？【學生思考】學生閱讀教材，回答單位體積溶液所含溶質的物質的量叫做溶質的物質的量濃度，符號為cB，單位為(mol·L1或mol·m3)?！局v解】對學生的回答進行評價和強調，講解表達式c=nV，其中是例1將2.5gCuSO4·5H2O溶于水配成1L溶液，則：(1)該溶液的溶質為，其物質的量濃度為mol·L－1。(2)從所配溶液中取出10mL溶液，取出溶液的物質的量濃度為_____mol·L－1，Cu2＋的物質的量濃度為mol·L－1，溶液中溶質的質量為g?！局v解】（1）CuSO40.01(2)0.010.021.6×102例2.(1)將1molNaOH溶解并加水至500mL，則c(NaOH)為多少?100mL2mol·L1的NaCl溶液，含有NaCl的物質的量為多少？【講解】(1)c(NaOH)=n(NaOH)/V=1mol÷0.5L=2mol·L1(2)n(NaCl)=c(NaCl)V=2mol·L1×0.1L=0.2mol設計意圖讓學生準確理解物質的量濃度的概念和表達式，為后續(xù)的計算和應用打下基礎?；顒佣何镔|的量濃度計算實例【引入】我們已經(jīng)學習了物質的量濃度的概念和表達式，下面通過具體的例子來學習如何運用這些知識進行計算?！締栴}】將標準狀況下體積為VL的HCl氣體溶于1L水中，所得溶液的密度為ρg·cm－3，試計算該溶液的物質的量濃度?！緦W生思考】學生根據(jù)物質的量濃度公式進行計算。設計意圖通過具體的計算實例，讓學生掌握物質的量濃度的計算方法，提高學生的計算能力和應用知識的能力。教學任務四與物質的量濃度相關的計算【引入】我們已經(jīng)學習了物質的量濃度的各種計算類型，下面對這些計算進行總結和歸納?！締栴}】物質的量濃度的計算主要有哪些類型呢？【學生思考】學生回答主要有與表達式相關的計算、標況下氣體溶質溶于水后其物質的量濃度的計算、濃溶液稀釋問題、物質的量濃度cB與溶液質量分數(shù)ω的換算等類型。【講解】對學生的回答進行評價和強調，分別總結每種類型的計算方法和要點。例如，與表達式相關的計算主要運用物質的量相關的公式（n=mM，c=nV）進行計算；濃溶液稀釋問題根據(jù)溶質的物質的量不變(c(濃)·V(濃)=c(稀)·V(稀))或溶質的質量不變(m(濃)·w(濃)=m(稀)·w(稀))進行計算；物質的量濃度例1將5mol·L1的鹽酸10mL稀釋到200mL，其物質的量濃度為多少？【講解】5mol/L×10mL=c2×200mLc2=0.25mol·L1例2市售濃硫酸中溶質的質量分數(shù)為98%，密度為1.84g·cm－3。計算市售濃硫酸中硫酸的物質的量濃度為mol/L【學生回答】18.4【講解】先計算出1000mL濃硫酸中含硫酸的質量，1000mL×1.84g·cm－3×98%＝1803.2g，將其換算成硫酸的物質的量，1803.2g÷98g·mol－1＝18.4mol，市售濃硫酸中硫酸的物質的量濃度為18.4mol·L－1。設計意圖通過總結和歸納，讓學生系統(tǒng)地掌握與物質的量濃度相關的計算方法，提高學生的綜合計算能力。配制一定物質的量濃度的溶液實驗步驟1.計算2.稱量3.溶解4.冷卻5.轉移和洗滌6.定容7.搖勻8.裝瓶貼簽誤差分析1.稱量誤差2.溶解、轉移、洗滌誤差3.定容誤差物質的量的濃度定義單位體積溶液所含溶質(B)的物質的量叫做溶質(B)的物質的量濃度表達式c單位mol·L1或mol·m3三、與物質的量濃度相關的計算（一）表達式相關計算（二）標況下氣體物質溶于水計算（三）濃溶液稀釋問題c(濃)·V(濃)＝c(稀)·V(稀)（四）物質的量濃度與質量分數(shù)的換算cB=1、下列溶液Cl濃度與50mL的1mol·L1AlCl3溶液中Cl的物質的量濃度不相等的是（A）A．150mL1mol·L1的NaCl溶液B．75mL3mol·L1NH4Cl溶液C．150mL3mol·L1的KCl溶液D．75mL1mol·L1的FeCl3溶液2、如圖是實驗室配制好的兩瓶NaOH溶液的標簽(14%的NaOH溶液的密度為1.14g/cm3)。下列說法錯誤的是（D）A．4mol/L是溶液的物質的量濃度B．14%是溶液中溶質的質量分數(shù)C．10mL14%的NaOH溶液含有溶質的質量約1.6gD．14%的NaOH溶液的物質的量濃度2mol/L3、欲用質量分數(shù)為98％，密度為18.4g·cm3的濃硫酸配制250ml2mol·L1的稀硫酸，請按操作步驟的先后填寫在操作前的括號內，并在橫線上填寫適當?shù)膬x器名稱、操作方法或數(shù)字。（1）用量筒量取密度為1.84g?mL1、質量分數(shù)為98%的濃硫酸27.2mL；（2）將濃硫酸緩緩地沿燒杯內壁注入盛有蒸餾水的燒杯中，并用玻璃棒不斷攪拌，使其混合均勻；（3）待稀釋的硫酸冷卻后，沿玻璃棒注入250mL容量瓶；（4）用蒸餾水洗滌燒杯