师:同学们,今天我们学习高一人教版化学第二章——配制一定物质的量浓度的溶液。物质的量是化学上重要的物理量,是连接宏观物质与微观粒子的桥梁。学习配制一定物质的量浓度的溶液,对化学学习以及今后的生活工作都意义重大。那么,怎样配制一定物质的量浓度的溶液呢?配制的核心在于确保溶液浓度准确。我们先从物质的量浓度的表达式来思考,要配制一定物质的量浓度的溶液,需要解决的关键问题是什么?从表达式可知,关键问题有两个:一是确定溶质的物质的量,二是确定溶液的体积。

  首先,怎样精准确定溶质的物质的量呢?由物质的量等于质量除以摩尔质量可知,要确定溶质的物质的量,需先称量溶质的质量。初中我们学过用托盘天平称量物质质量,但托盘天平精确度只有0.1克,无法满足精准配制溶液的需求,实验需要精度更高的电子天平或电子分析天平。

  第二个关键问题是精准确定溶液的体积。大家想一想,溶液的体积是否等于加入水的体积呢?显然不相等。那溶液的体积是否等于溶质的体积加上水的体积呢?来看一组数据:0.1摩尔的氯化钠体积为2.7立方厘米,将其溶解在100毫升水中,得到的氯化钠溶液体积约为101.7毫升。很明显,氯化钠溶液的体积既不等于水的100毫升,也不等于氯化钠与水的体积之和102.7毫升。对于大多数物质都有这样的规律,所以实验需要一种能精准测量溶液体积的容器,即容量瓶。

  什么是容量瓶呢?如果让你们设计容量瓶,它应该是什么样的,为什么?容量瓶首先要满足精准要求。初中我们学过量筒和烧杯可测量溶液体积,量筒和烧杯谁更准确呢?量筒横截面积小于烧杯,所以量筒测量溶液体积更准确,但10毫升量筒精度也只有0.1毫升,仍无法满足精准配制要求。那怎么办呢?量筒可以更细一些,但又细又长的量筒无法稳定放置,且容量不够大,所以还要考虑第二个问题:容量瓶需要像烧杯一样,有足够大的容积,能稳定放置在桌面上。结合这两点,我们可以设计出细颈大肚平底造型的容器,这就是容量瓶。

  仔细观察容量瓶瓶身,上面有一些必要标记。瓶颈上有一条刻度线,意味着容量瓶容积固定,瓶身上还标注着容量瓶的容积,常用的有50毫升、100毫升、250毫升、500毫升和1000毫升几种。此外,瓶身还标注使用温度,一般为20摄氏度。

  综上所述,容量瓶是一种平底细颈梨形的玻璃瓶,带有磨口玻璃塞或塑料塞,瓶颈有一条刻度线,瓶身标有容积和温度。实验中该如何选用合适的容量瓶呢?应选择等大或稍大的容量瓶,简而言之就是“近而大”。容量瓶使用过程中有几个注意事项:一、容量瓶的瓶塞应系在瓶颈上,防止丢失;二、作为带塞容器,使用前需检查是否漏液。(此处播放检查漏液的视频)明白了吗?此外,容量瓶使用时读数应平视,使溶液凹液面正好与刻度线相切;使用完洗净晾干后,在瓶口处垫上小纸片。最后要注意,容量瓶只能用作配制量具,不能用于固体溶解或液体稀释,不能用作反应器,不能长期存放液体,因为它需在标注温度下使用,不宜过冷或过热。

  认识了容量瓶,我们明确要确保溶液浓度准确,关键是精准确定溶质的物质的量和溶液的体积。接下来大家尝试完成一个任务:配制100毫升1.00摩尔每升的氯化钠溶液。该怎么配制呢?

  一、计算。通过物质的量等于浓度乘以体积可知,氯化钠的物质的量为0.1摩尔。再由氯化钠的质量等于物质的量乘以摩尔质量,算出需称量氯化钠的质量为5.85克。

  二、称量。考虑到称量精度,应使用电子天平或电子分析天平。结合学校实际情况,也可用托盘天平替代,若用托盘天平,称量的氯化钠质量应为5.9克。

  下面我们来看配制100毫升1.00摩尔每升氯化钠溶液的具体操作步骤:

  将称好的氯化钠固体放入烧杯中,用适量蒸馏水溶解,用玻璃棒搅拌加速溶解。若溶解时放热,需冷却到常温。将烧杯中的溶液经玻璃棒引流注入容量瓶,并用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒两到三次,洗涤液都注入容量瓶中,轻轻摇动容量瓶,使溶液混合均匀。将蒸馏水注入容量瓶,当液面离容量瓶颈刻度线下1到2厘米时,改用胶头滴管加蒸馏水,使溶液的凹面恰好与刻度线相切。盖好瓶塞,反复上下颠倒摇匀。最后将配好的溶液转入试剂瓶,并贴上标签,注明溶液名称,这样就完成了100毫升1摩尔每升氯化钠溶液的配制。

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《化学 必修1 第2章 实验活动1:配置一定物质的量浓度的溶液 逐字稿-3,391字 第5版》.docx
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