溶质的质量分数（三课时）

从容说课

本课题分三部分内容。第一部分从配制三种组成不同的硫酸铜溶液的实验入手，引导学生观察和思考，并根据溶液的颜色深浅区分有色溶液是浓还是稀。在这个基础上来阐明溶液组成的含义，介绍了一种表示溶液组成的方法，提出一个关系式，并推导出另一个关系式，然后通过简单的计算，熟悉上述两个关系式，巩固对溶质的质量分数的认识。

第二部分内容在学生认识了溶质的质量分数的基础上，利用溶质的质量分数解决一些实际问题，主要通过以下两种计算类型体现：1．溶液稀释和配制问题的汁算，2．把溶质的质量分数运用于化学方程式的计算。

第三部分将学习过的溶解度与溶质的质量分数进行对比，加深对这两个概念的理解。最后练习配制溶质质量分数一定的溶液。

教学目标

1．知识与技能

(1)掌握一种溶液组成的表示方法——溶质的质量分数，并能进行溶质质量分数的简单计算。

(2)初步学会配制一定溶质质量分数的溶液。

2．过程与方法

(1)会分析问题、解决问题，提高解题能力。

(2)能找准各量的关系。

3．情感态度与价值观

(1)学会严谨求实的科学学习方法。

(2)培养具体问题具体分析的能力。

教学重点

1．溶质的质量分数的概念及简单计算。

2．配制溶液的操作步骤。

教学难点

溶质的质量分数的有关计算。

教学方法

比较、归纳、练习、对比、活动探究。

教具准备

教师用具：投影仪。

学生用具；仪器：试管、天平、量筒、药匙、烧杯、玻璃棒；

药品：硫酸铜、水、氯化钠。

课时安排

3课时

第一课时：溶质质量分数的概念及简单计算。

第二课时：溶液稀释和配制问题的计算。

溶质的质量分数运用于化学方程式的计算。

第三课时：溶解度与溶质质量分数的区别与联系。

配制溶质质量分数一定的溶液。

教学过程

第一课时

[学习情境]展示三种不同颜色的CuSO4溶液。

[介绍]以上试管中的液体都是我们以前学过的溶液。

[设问]你观察到了什么?看到这些，你想到了什么?

[学生发言]1．三种溶液颜色深浅不同。

2．它们可能是不同物质的水溶液。

3．它们可能是溶质含量不同的同种溶质的水溶液。

[活动探究](投影展示)

在三支试管中各加入10 mL(1 mL水的质量大致为1 g)水，然后分别加入约0．5 g、1 g、1．5 g固体硫酸铜，振荡静置。

比较三种CuSO4溶液的颜色。在这三支试管中溶液的组成是否相同?判断溶液浓稀的根据是什么?

[学生活动]

[交流活动结果]1．填充上表结果(略)。

2．三种溶液颜色由浅到深，浓度由小到大。颜色越深，浓度越大。

3．三种溶液所含溶剂质量相同，溶质质量不同，所以组成各不相同。

[链接图片：打点滴、喷农药。]

[引导]浓与稀只能粗略地表明一定量的溶液里所含溶质的多少，但在实际应用中，常常要准确知道一定量溶液里含有溶质的质量。因此需要准确知道溶液的组成。那如何表明溶液的组成呢?

[思考]

[介绍]表示溶液组成的方法很多，初中主要学习溶质的质量分数。

[板书]

一、溶质的质量分数

1．定义：溶质的质量与溶液的质量之比。

2．定义式：溶质的质量分数=×100％

[学生活动]学生领悟、记忆溶质的质量分数的定义及定义式。

[讨论]在上述活动探究中，三种溶液中溶质的质量分数各是多少?把计算结果填在上表的空栏中。

[学生活动]

[汇报结果]三种溶液中溶质的质量分数为：

1．溶质的质量分数为：×100％≈4．8％。

2．溶质的质量分数为：×100％≈9．1％。

3．溶质的质量分数为：×100％≈13％。

[过渡]根据以上所学，同学们练习配制两杯简单的溶液，并用溶质的质量分数进行比较。

[活动与探究](投影展示)

按下表所定的量配制氯化钠溶液(ρ水=1 g·cm-3)

[学生活动]

[交流实验结果]

(1) ×100％＝10％。

(2) ×100％＝20％。

[思考]对两氯化钠溶液而言，能否通过颜色判断溶液的浓稀呢?我们通常采用什么办法比较溶液的浓稀呢?

[学生发言]1．氯化钠溶液是无色溶液，无法通过肉眼观察确定溶液的依稀。

2．可通过计算溶质的质量分数来比较各溶液浓度的大小。

[教师小结]溶质的质量分数能准确地表示某溶液的组成，也能比较不同溶液浓度的大小，对生产、生活有很大的作用。

[引导]请同学们总结上述活动中涉及了有关溶质质量分数的哪类计算。

[学生思考总结]

[板书]二、溶液中溶质质量分数的计算

1．已知溶质和溶剂的质量，求溶质的质量分数。

[过渡]请用溶质的质量分数解决下述问题。

[投影]

例1．在农业生产上，常需要用质量分数为16％的氯化钠溶液来选种。现要配制150 kg的这种溶液，需要氯化钠和水的质量各是多少?

[讨论]1．溶质质量与溶质质量分数、溶液质量的关系。

2．溶液质量、溶质质量、溶剂质量的关系。

[小结板书]1. 溶质质量＝溶液质量×溶质质量分数

2．溶液质量＝溶质质量+溶剂质量

[学生活动](一名学生板演例题解析过程，其他学生提出异议。教师最后强调做题格式)

解析：溶质质量＝溶液质量×溶质的质量分数

＝150 kg×16％＝24 kg

溶剂质量＝溶液质量-溶质质量

二150 kg-24 kg

二126 kg

答：需24 kg氯化钠和126 kg水。

[设问]如何将上述计算类型作以归纳?

[讨论]

[小结板书]2．已知溶液质量和溶质的质量分数，求溶质和溶剂的质量。

[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呢。

[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?

[讨论回答]1．增加溶质的质量，可使溶质的质量分数增大。

2．增加溶剂质量，可使溶质的质量分数减小。

[投影]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 g硝酸钾，向B烧杯中加入10 g水，并用玻璃棒搅拌至全部溶解。

[讨论]1．原溶液中溶质的质量是多少?溶液的质量是多少?溶剂的质量是多少?

2．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?

3．上述形成的两种溶液中溶质的质量分数各是多少?

[学生活动](请三名学生分别到黑板上板演，其余学生自己练习并提出异议)

解析：1．溶液的质量=90克

溶质的质量=溶液质量×溶质的质量分数

＝90克×10％＝9克

溶剂的质量＝溶液质量-溶质质量

＝90克-9克＝81克

2．(1)增加10克硝酸钾后：

溶质质量＝9克+10克=19克

溶剂质量＝81克(不变)

溶液质量=19克+81克＝100克(增加10克)

即90克+10克＝100克

(2)加入10克水后：

溶质质量＝9克(不变)

溶剂质量＝81克+10克=91克(增加)

溶液质量=9克+91克＝100克(增加10克)

即90克+10克=100克

3．(1)增加10克溶质后：

溶质的质量分数=×100％

＝×100％＝19％

注：若新增的10克溶质未完全溶解，则上述计算错误。

(2)增加10克水后：

溶质的质量分数=×100％

＝×100％=9％

[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。

[课堂练习]

在40克溶质的质量分数为15％的硝酸钾不饱和溶液中，加入10克硝酸钾或10克水，计算所得溶液中溶质的质量分数。

答案：32％，12％

[本课小结]本节课学习了表示溶液组成的一种方法——溶质的质量分数。并能进行两种简单的计算，理解了向溶液中增加溶质或增加溶剂时溶液组成的改变情况并会计算。

[作业]习题1、4、7

板书设计

课题3 溶质的质量分数

一、溶质的质量分数

1．定义：溶质的质量与溶液的质量之比。

2．定义式：溶质的质量分数=×100％

二、溶液中溶质质量分数的计算

1．已知溶质和溶剂的质量，求溶质的质量分数。

2．已知溶液质量和溶质的质量分数，求溶质和溶剂的质量。

溶质质量＝溶液质量×溶质的质量分数

溶液质量＝溶质质量+溶剂质量。

　课题3 溶质的质量分数（三课时）

第二课时

[复习]溶质质量分数的计算公式。

[投影]将1 g食盐放入烧杯中，再加入9 mL水，用玻璃棒搅拌，至溶解。再向上述烧杯中加入10 mL水，搅拌。(水的密度1 g·cm-3)

[提问]1．试分别写出稀释前后溶质质量、溶液质量、溶质质量分数。

2．分析各量的变化情况。

[回答]1．稀释前溶质质量是1 g，溶液质量是9 g，溶质质量分数为10％；稀释后溶质的质量是1 g，溶液质量是20 g，溶质质量分数是5％。

2．稀释后溶液质量增加，溶质质量分数减小，溶质质量不变。

[讨论]溶液稀释问题解题的关键是什么?

[小结板书]3．溶液稀释和配制问题的计算

关键：稀释前溶质的质量=稀释后溶质的质量

[投影]例题：化学实验室现有98％的浓硫酸，但在实验中常需要用较稀的硫酸溶液。要把50 g质量分数为98％的浓硫酸稀释为质量分数为20％的硫酸溶液，需要多少克水?

[设问]根据稀释前后溶质的质量相等，怎样列出计算的方程式?

[学生讨论]

[提示]若设需要加入水的质量为x，请同学们列出方程式。

[学生活动]50g×98％＝(50 g+x)×20％

解析：(一名学生板演，其余学生在本上练习，教师强调做题格式)

解法1：解：设需加水的质量为x。

50 g×98％＝(50 g+x)×20％

x=195 g

答：把50 g质量分数为98％的浓硫酸稀释成质量分数为20％的硫酸溶液需加水195 g。

[提示]若设稀释后溶液的质量为x，请同学列出方程式。

[学生活动]50g×98％=x×20％

解析：(同上方法)

解：设稀释后溶液的质量为x。

50 g×98％=x×20％

x=245 g

245 g-50 g=195 g

答：把50 g质量分数为98％的浓硫酸稀释成质量分数为20％的硫酸溶液需加水195 g。

[课堂练习]1．把200g 20％的食盐水溶液稀释成10％的溶液需加水多少克?

2．把30 g质量分数为20％的氢氧化钠溶液加水稀释到100 g。此溶液中氢氧化钠的质量分数为多少?

答案：1．200 g 2．6％

[投影]某工厂化验室配制5000g 20％的盐酸，需38％的盐酸(密度为1．19 g·cm-3)多少毫升?

[提问]此题与上述练习有何异同?能否用体积直接带入公式进行计算?

[回答]1．相同点都是溶液稀释问题。不同点是上述练习中已知和求都指质量，而此题已知质量求体积。

2．溶质的质量分数是质量比不能用体积直接带入公式计算。

[提问]已知溶液体积、溶液密度、溶质质量分数，你能否写出求溶质质量的计算公式。

[回答并板书]溶质质量=溶液体积×溶液密度×溶质的质量分数

[设问]根据上述公式，并根据稀释前后溶质质量相等，你能否列出方程式?

解：设需38%的盐酸体积为x。

5000 g×20%=1．19 g·cm-3×x×38%，

x≈2211 mL。

答：需38%的盐酸221l mL。

[过渡]以上所有计算均是有关稀释问题，在实际应用中我们经常遇到溶液间化学反应的问题，需要用化学方程式解决溶质质量分数的计算问题。

[板书]4. 溶质的质量分数应用于化学方程式的计算

[投影)100 g某硫酸溶液恰好与13 g锌完全反应。试计算这种硫酸中溶质的质量分数。

[提问]与锌反应的是硫酸溶液中的哪种成分(溶质、溶剂、溶液)?

[回答]溶质与锌发生化学反应。

[讨论]解出此题的关键是什么?

[总结]关键是利用化学方程式先解出硫酸溶质的质量。

[设问]根据以上分析，求解此题。

解：设100 g硫酸溶液中溶质质量为x。

Zn+H2SO4====ZnSO4+H2↑

65 98

13 g x

，

x＝19．6 g，

溶质的质量分数=×100％

=×100％=19．6％。

答：这种硫酸中溶质的质量分数为19．6％。

[小结]本节课学习了关于溶质质量分数的两种计算类型。了解了不同计算类型的关键点，并会分析题意，能找准各量之间的关系。

[作业]习题2、4、6、8

板书设计

3．溶液稀释和配制问题的计算

关键：稀释前溶质的质量＝稀释后溶质的质量

涉及到体积时：

溶质质量＝溶液体积×溶液密度×溶质的质量分数

4．溶质的质量分数应用于化学方程式的计算。

注：参加化学反应的是溶液中的溶质。

课题3 溶质的质量分数（三课时）

第三课时

[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?

[引导分析、讨论]

[总结板书]三、配制溶质质量分数一定的溶液

[链接图片：配制一定质量分数的溶液。]

仪器：托盘天平、药匙、量筒、玻璃棒。

步骤：1．计算，2．称量、量取，3．溶解。

[强调]1．天平使用时注意用称量纸、左物右码的原则。

2．量筒量取液体时注意观察的方法，不可俯视或仰视。

3．溶解时用玻璃棒搅拌能加快溶解，但搅拌时不可将溶液溅出。

[链接动画：一定质量分数的溶液的配制。]

[学生活动](投影以下内容)

1．计算配制50g质量分数为6％的氯化钠溶液所需氯化钠和水的质量：氯化钠 g，水 g。

2．用托盘天平称量所需的氯化钠，倒入烧杯中。

3．把水的密度近似看作1 g·cm-3。用量筒量取所需的水，倒入盛有氯化钠的烧杯里。

4．用玻璃棒搅拌，使氯化钠溶解。

5．将配好的溶液装入试剂瓶中，盖好瓶塞并贴上标签(标签中应包括药品名称和溶液中溶质的质量分数)，放到试剂柜中。

[小结]本节课我们复习总结了溶解度与溶质质量分数间的区别与联系。同时还练习了配制一定溶质质量分数的溶液，了解了配制溶液的步骤及所需仪器。

[作业]家庭小实验：自制汽水

板书设计

三、配制溶质质量分数一定的溶液

仪器：托盘天平、药匙、量简、玻璃棒。

步骤：1. 计算．2．称量、量取，3．溶解。

考题回顾

1．(2003年江苏连云港)有关溶液(溶质为固体)的说法中，正确的是 ……( )

A．对于同一溶质的溶液而言，饱和溶液一定比不饱和溶液浓

B. 只要温度不变，某物质饱和溶液中溶质的质量分数也不变

C. 饱和溶液中析出晶体后，溶质的质量分数一定减小

D. 不饱和溶液转化为饱和溶液，其溶质的质量分数一定增加

2．(2003年天津)在一定温度下，某固态溶质(不含结晶水)的水溶液甲，经历如下变化：

溶液甲溶液乙溶液丙

下列结论正确的是………………………………………………………………( )

A. 溶液甲可能是饱和溶液

B．溶液乙一定是不饱和溶液

C. 溶液乙和溶液丙中的溶质质量分数可能相等

D．溶液丙若再蒸发5 g水，析出的晶体可能大于2g

3．(2003年四川)配制0．9％的医用生理盐水500 g，需氯化钠________g，蒸馏水________g。

答案：1．B 2．CD 3．4．5 495．5

备课资料

1．溶液的稀释

根据稀释前后溶质的总量不变进行运算，无论是用水，或是用稀溶液来稀释浓溶液，都可计算。

(1)用水稀释浓溶液

设稀释前的浓溶液的质量为m，其溶质的质量分数为a％，稀释时加入水的质量为n，稀释后溶质的质量分数为b％。

则可得 m×a％＝(m+n)×b％

(2)用稀溶液稀释浓溶液

设浓溶液的质量为A，其溶质的质量分数为a％，稀溶液的质量为B，其溶质的质量分数为b％，两液混合后的溶质的质量分数为c％。

则可得 A×a％+B×b％＝(A+B)×c％ (1)

或 (2)

为了便于记忆和运算，可列成十字交叉图式如下：

这种运算方法，叫十字交叉法。

注意：在用十字交叉法计算时，c％必须是已知的量，即用这种方法不能求c％。

例：利用95％的浓硫酸和5％的稀硫酸配制成30％的硫酸溶液2000 g，问需这两种溶液各多少克?

解：

所以

这里表明，5份重的95％ H2SO4溶液和13份重的5％H2SO4溶液混合，可配得5+13=18份重的30％的H2SO4溶液。

故可得，95％H2SO4溶液的用量为：

2000 g×=555．6 g

5％H2SO4溶液的用量为：

2000 g×＝1444．4 g。

2．表示溶液组成的其他方法

(1)物质的量浓度

溶液中某溶质B的物质的量浓度，简称B的浓度，用符号cB或[B]表示。它的定义式是

cB=nB／V，式中nB是溶质B物质的物质的量，其单位是摩尔(mol)；V是溶液的体积，单位用升(L)表示。在说明cB时，也应同时指明基本单元。例如，H2SO4的物质的量浓度c(H2SO4)=0．1 mol·L-1；c(H+)=0．1 mol·L-1。括号中的符号表示物质的基本单元。

必须注意，凡是说到溶质B的浓度就是专指B的物质的量浓度。

(2)质量摩尔浓度

溶液中某溶质B的物质的量除以溶剂的质量，称为该溶质的质量摩尔浓度。单位为mol·kg-1，符号为mB。

mB=nB／W

式中W为该溶剂的质量，以千克(kg)作单位；nB是溶质B的物质的量，以摩尔作单位。

质量摩尔浓度的优点是不受温度的影响。对于极稀的水溶液来说，其物质的量浓度与质量摩尔浓度的数值几乎相等。