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溶液组成的表示方法

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教学目标

知识目标:
  1、溶液组成的一种表示方法——溶质的质量分数;
  2、溶液质量、体积、密度、溶质的质量分数之间的计算;
  3、溶液稀释时溶质质量分数的计算。

能力目标:
  培养学生分析问题的能力和解题能力。

情感目标:
  培养学生严谨求实的科学的学习方法。


教学建议

课堂引入指导

  通过讲述生产生活中的事例,引出溶液组成的表示方法。

知识讲解指导

  1.建议在讲过溶液组成的表示方法后,可介绍配制溶质质量分数一定的溶液的方法。

  2.可给学生归纳出,在溶质质量分数的计算中,需要用到以下知识:

  (1)定义式

  (2)溶解度与溶质质量分数的换算式

  (3)溶液的质量与体积的换算式

  (4)溶液在稀释前后,溶质的质量相等

  (5)有关化学方程式的质量分数计算,需用到质量守恒定律

关于溶液组成的表示方法的教材分析

  本节在详细介绍了溶液组成的一种表示方法——溶质的质量分数之后,通过例题教会学生有关溶质质量分数的计算。有关溶质质量分数的计算,可帮助学生加深对有关概念的理解,把有关概念联系起来,进行综合分析,起到使教材各部分内容融会贯通的作用。

  教材从学生最熟悉的“咸”、“淡”谈起,直接引出“浓”和“稀”的问题。继而以糖水为例把宏观的“甜”跟微观糖分子的多少联系起来,使“浓”、“稀”形象化。在这个基础上来阐明溶液组成的含义,使感性的认识上升为理性知识,学生易于接受。

  在了解溶液组成的含义之后,教材介绍了一种表示溶液组成的方法,接着提出一个关系式,又给出两种组成不同的食盐溶液,用图示的方法,使学生形象地了解它们的不同组成,以加深对关系式的理解。此后,围绕溶质的质量分数的概念,通过五个计算实例,教会学生有关溶质的质量分数的具体计算方法。

  教材最后常识性介绍了其他表示溶液组成的方法:如体积分数表示的溶液组成,并指出根据实际需要,溶液组成可以有多种表示方法的道理。

关于溶液组成的教学建议

  在了解溶液组成时,应该教育学生尊重化学事实,明确溶液的组成是指溶质在溶解度的范围内,溶液各成分在量的方面的关系。因此,对溶液组成的变化来说,某物质的质量分数只能在一定范围内才有意义。例如:20℃时NaCl的水溶液最大的溶质质量分数不能超过26.5%,离开实际可能性,讨论更大质量分数的NaCl溶液是没有意义的。

关于溶质的质量分数的计算

  在建立溶质的质量分数的概念之后,应让学生了解,化学计算不等于纯数学的计算,在计算时,要依据化学概念,通过计算不断巩固和发展化学概念,为此,可以做如下的课堂练习,并由老师指明学生练习的正误,随时对出现的错误加以纠正。

  (1)100千克水里加入20千克氯化钠,溶液中氯化钠的质量分数为20%,对不对?为什么?

  (2)在20℃时溶解度为21克,则它的饱和溶液中溶质的质量分数是21%,对不对,为什么?

  (3)100克10%的NaCl溶液和50克20%的NaCl溶液混合,得到150克溶液,溶质的质量分数为15%,对不对?为什么?

关于如何引出溶质的质量分数的教学建议

  在提出溶液组成之后,应把溶液的“浓”、“稀”及“一定量溶液”跟“溶质的量”结合起来,使学生有清楚的认识。切不要过早地引出溶质的质量分数表示溶液组成的方法。因为学生在溶液中溶质的质量分数计算中常出现一些错误,多半是由于对组成认识的模糊造成的,为此可以让学生做一些有关溶剂或溶质的量发生变化时,判断溶液浓稀变化趋势的练习,帮助学生理解溶液组成的意义。

  例如:若溶质的量不变,溶剂的量减少,溶液的量如何变化?溶液的组成如何变化?

  若溶质的量不变,溶剂量增加,则溶液量的变化如何?溶液组成变化如何?若溶质量增加且完全溶解,溶剂量不变,则溶液量的变化如何?溶液组成变化如何?若溶质质量减少,溶剂量不变,则溶液量的变化如何?组成怎样变化?等等。这些判断并不困难,然而是否有意识地进行过这些训练,会在做溶液中溶质的质量分数的计算题时,效果是大不一样的。

关于溶质的质量分数的计算的教学建议

关于溶质的质量分数的计算,大致包括以下四种类型:

  (1)已知溶质和溶剂的量,求溶质的质量分数;

  (2)计算配制一定量的、溶质的质量分数一定的溶液,所需溶质和溶剂的量;

  (3)溶解度与此温度下饱和溶液的溶质的质量分数的相互换算;

  (4)溶液稀释和配制问题的计算。

  教材中例题1、例题2分别属前两个问题的计算类型,学生只要对溶质的质量分数概念清楚,直接利用溶质的质量分数的关系式,计算并不困难。第(3)类计算,实质上这类计算也是直接用关系式计算的类型,只是溶质、溶剂的数据,要通过溶解度的概念,从题在所给的数据中导出来。因此,只要学生了解应把溶解度和此温度下的饱和溶液中溶质的质量分数两个概念联系起来考虑,处理这类问题就不会很困难。

  教材中的例题4这类稀释溶液和配制溶质的质量分数一定的溶液的计算比较复杂,需要教会学生从另一角度去思考这类问题。有关溶液的稀释和配制问题,要让学生理解,加水稀释和配制何种质量分数的溶液,溶质的质量总是不变的。犹如稠粥加水时米量是不改变的一样,因此计算时以溶质质量不变为依据建立等式关系。

  例如  设某溶液A g,溶质的质量分数为a%,稀释成溶质的质量分数为b%的溶液B g,则有:A´a%=B´b%。又若用两种不同质量分数的溶液(a%、b%)A、B克,配制中间质量分数C%的溶液,则有:A´a%+B´b%=(A+B)´C%


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关于溶解度与溶质的质量分数关系

  初学溶液中溶质的质量分数的概念,很容易跟物质的溶解度概念相混淆,教学中有必在通过组织讨论分析使之对二者加以区别,下表提供的内容供教师参考。

溶解度与溶质的质量分数的比较

比较项目

溶解度

溶质的质量分数

意义

表示物质溶解性的度量,受到外界温度、压强等影响。

表示溶液中溶质质量的多少,不受外界条件限制。

温度要求

一定

不一定

溶剂量要求

100g

不一定

溶液是否饱和

一定达到饱和

不一定

单位

g

关系式

(溶质质量¸溶剂质量)´100g

(溶质质量¸溶液质量)´100%

课程结束指导

  列表对比溶解度和溶质质量分数

教学设计方案(一)

教学重点

  有关溶液中溶质的质量分数的计算。

教学难点

  1.理解溶液组成的含义。

  2.溶质的质量分数的计算中,涉及溶液体积时的计算。

教学过程

第一课时

(引言)

  在日常生活中我们经常说某溶液是浓还是稀,但浓与稀是相对的,它不能说明溶液中所含溶质的确切量,因此有必要对溶液的浓与稀的程度给以数量的意义。

(板书)      第五节  溶液组成的表示方法

  一、溶液组成的表示方法

(设问)在溶液中,溶质、溶剂或溶液的量如果发生变化,那么对溶液的浓稀会有什么影响?

(讲述)表示溶液组成的方法很多,本节重点介绍溶质质量分数。

(板书)1.溶质的质量分数

    定义:溶质的质量分数是溶质质量与溶液质量之比。

    2.溶质的质量分数的数学表达式:

     溶质的质量分数=溶质的质量¸溶液的质量

(提问)某食盐水的溶质的质量分数为16%,它表示什么含义?

(讲述)这表示在100份质量的食盐溶液中,有16份质量的食盐和84份质量的水。

(板书)二  一定溶质的质量分数的溶液的配制。

例:要配制20%的NaOH溶液300克,需NaOH和水各多少克?

  溶质质量(NaOH)=300克×20%=60克。

  溶剂质量(水)=300克-60克=240克。

  配制步骤:计算、称量、溶解。

小结:对比溶解度和溶质的质量分数。

第二课时

(板书)三  有关溶质质量分数的计算。

(讲述)关于溶质的质量分数的计算,大致包括以下四种类型:

  1.已知溶质和溶剂的量,求溶质的质量分数。

  例1  从一瓶氯化钾溶液中取出20克溶液,蒸干后得到2.8克氯化钾固体,试确定这瓶溶液中溶质的质量分数。

  答:这瓶溶液中氯化钾的质量分数为14%。

  2.计算配制一定量的、溶质的质量分数一定的溶液,所需溶质和溶剂的量。

  例2  在农业生产上,有时用质量分数为10%~20%食盐溶液来选种,如配制150千克质量分数为16%的食盐溶液,需要食盐和水各多少千克?

  解:需要食盐的质量为:150千克×16%=24千克

    需要水的质量为:150千克-24千克=126千克

  答:配制150千克16%食盐溶液需食盐24千克和水126千克。

  3.溶液稀释和配制问题的计算。

  例3  把50克质量分数为98%的稀释成质量分数为20%溶液,需要水多少克?

  解:溶液稀释前后,溶质的质量不变
  


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  答:把50克质量分数为98%稀释成质量分数为20%的溶液,需要水195克

例4  配制500毫升质量分数为20%溶液需要质量分数为98%多少毫升?

  解:查表可得:质量分数为20%溶液的密度为,质量分数为98%的密度为。

  设需质量分数为98%的体积为x

  由于被稀释的溶液里溶质的质量在稀释前后不变,所以浓溶液中含纯的质量等于稀溶液中含纯的质量。

  答:配制500mL质量分数为20%溶液需63.2mL质量分数为98%

(讲述)除溶质的质量分数以外,还有许多表示溶液组成的方法。在使用两种液体配制溶液时,可以粗略的用体积分数来表示:

  例:用70体积的酒精和30体积的水配制成酒精溶液,溶注液体积约为100毫升(实际略小)该溶液中酒清的体积分数约为70%。

小结:

  要理解溶质质量分数和溶液体积分数的概念,熟练掌握溶质质量分数的有关计算。

教学设计方案(二)

重点难点 溶质的质量分数有关计算;配制溶液的操作步骤。

教学方法 讨论式教学法。

教学用具 仪器:烧杯、玻璃棒、药匙、天平、量筒。

药品:硝酸钾、水蔗糖。

教学过程

第一课时

[引言]生活经验告诉我们在相同质量的水中加入一匙糖或两匙糖所形成的糖水的甜度不同,糖加的越多越甜,那么,从溶液的有关知识分析糖、水及糖水各是什么量?

[演示实验]用A、B两个烧杯各取50克水,烧杯A中加入5克蔗糖,烧杯B中加入10克蔗糖,并用玻璃棒搅拌至蔗糖全部溶解。

[讨论]1、在上述两种溶液中,溶质、溶剂各是什么?溶质、溶剂、溶液的质量各为多少克?

2、两种溶液哪一种浓一些?哪一种稀一些?为什么

[引入]浓溶液与稀溶液只是说一定是的溶剂中溶质含量的多少,它不能准确的表明一定量的溶液中所含溶质的多少,怎么才能确切的表明溶液的组成呢?

这是我们今天要解决的问题。

[板书]溶液组成有几种表示方法,初中先学习用“溶质的质量分数”表示溶液的组成。

[板书]一、溶质的质量分数

定义:溶质的质量与溶液的质量之比。

定义式:

溶质的质量分数=

[讨论]这两种食盐溶液中溶质的质量分数各是多少?

[板书]二、溶液中溶质的质量分数计算

[投影]例题1、见课本

[讨论]例题1中的溶质质量、溶剂质量、溶液质量各为多少克?

[板书]

解:溶质的质量分数=

这瓶溶液中溶质的质量分数为:

答:这瓶溶液中氯化钾的质量分数为14%。

[讨论]1、在14%中的100与溶解度概念中的100克的含义是否相同?

2、在14%中,溶质质量、溶剂质量、溶液质量各占多少?

[引入]溶质的质量分数在实际生活中应用广泛,而在实际生产中又往往需要把现有的溶液中溶质的质量分数增大或减小。

[讨论]在温度不变的条件下,如何使原有溶液的溶质质量分数增大或减小?

[演示实验]指导学生做实验,实验内容如下,用A、B两个烧杯各取90克溶质的质量分数为10%的硝酸钾溶液,再向A烧杯中加入10克硝酸钾,向B烧杯中加入10克水,并用玻璃搅拌至全部溶解。

[讨论]1、原溶液中溶质的质量是多少克?

   2、在原溶液中的溶质质量、溶剂质量、溶液质量各是多少克?

   3、向原溶液中增加10克硝酸钾(全部溶解)或增加10克水后,溶液中溶质质量、溶剂质量,溶液质量各是多少克?

   4、上述形成的两种溶液中的溶质的质量分数各是多少?

[小结]在原溶液中,如增加溶质质量则溶质和溶液的质量同时增加,溶液中溶质的质量分数升高;如增加溶剂质量,则溶剂和溶液的质量同时增加,溶液中溶质的质量分数降低。

[本课知识小结]1、掌握有关溶质的质量分数的计算。2、理解向溶液中增加溶质或溶剂的质量后,溶质的质量分数的变化规律。

第二课时

重点难点 根据溶解度求溶液中溶制裁的质量分数;溶质的质量分数和溶解度相互换算的 计算。

教学方法 启发式。

教学用品 投影仪、投影片。

教学过程

[提问]1、什么叫溶解度?溶解度强调哪些方面?2、20  时,食盐的溶解度是36克,这句话的含义是什么?其中溶质、溶剂、饱和溶液各多少克?3、什么叫溶质的质量分数?写出溶质质量分数的计算公式。

[设问]溶解度与溶质的质量分数概念间有什么区别和联系?

引导学生要件、找出区别和联系?

[投影]溶解度与溶质的质量分数概念间的区别和联系

区别 概念

溶解度

溶质的质量分数

条件

一定温度

不定温

状态

饱和

可饱和可不饱和

计算式

单位


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[引入并板书]饱和溶液中溶质的质量分数= (S为饱和溶液中溶质的溶解度)

[投影]例题2(见课本)

[板书]解例题2

[投影]例题3

  指导学生分析、讨论质量分数计算公式的变形,如何计算溶质、溶液的质量。

[板书]解例题3

[提问]如果我们要配制溶质质量分数一定的溶液,需要哪些仪器和操作呢?

[板书]配制溶质质量分数一定的溶液。

仪器:托盘天平、药匙、量筒、玻璃棒。

步骤:1、计算

   2、称量、量取





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