化學教案－溶液組成的表示方法

教學目標 

知識目標：
1、溶液組成的一種表示方法——溶質的質量分數；
2、溶液質量、體積、密度、溶質的質量分數之間的計算；
3、溶液稀釋時溶質質量分數的計算。

能力目標：
培養學生分析問題的能力和解題能力。

情感目標：
培養學生嚴謹求實的科學的學習方法。

教學建議

課堂引入指導

通過講述生產生活中的事例，引出溶液組成的表示方法。

知識講解指導

1.建議在講過溶液組成的表示方法后，可介紹配制溶質質量分數一定的溶液的方法。

2.可給學生歸納出，在溶質質量分數的計算中，需要用到以下知識：

（1）定義式

（2）溶解度與溶質質量分數的換算式

（3）溶液的質量與體積的換算式

（4）溶液在稀釋前后，溶質的質量相等

（5）有關化學方程式的質量分數計算，需用到質量守恒定律

關于溶液組成的表示方法的教材分析

本節在詳細介紹了溶液組成的一種表示方法——溶質的質量分數之后，通過例題教會學生有關溶質質量分數的計算。有關溶質質量分數的計算，可幫助學生加深對有關概念的理解，把有關概念聯系起來，進行綜合分析，起到使教材各部分內容融會貫通的作用。

教材從學生最熟悉的“咸”、“淡”談起，直接引出“濃”和“稀”的問題。繼而以糖水為例把宏觀的“甜”跟微觀糖分子的多少聯系起來，使“濃”、“稀”形象化。在這個基礎上來闡明溶液組成的含義，使感性的認識上升為理性知識，學生易于接受。

在了解溶液組成的含義之后，教材介紹了一種表示溶液組成的方法，接著提出一個關系式，又給出兩種組成不同的食鹽溶液，用圖示的方法，使學生形象地了解它們的不同組成，以加深對關系式的理解。此后，圍繞溶質的質量分數的概念，通過五個計算實例，教會學生有關溶質的質量分數的具體計算方法。

教材最后常識性介紹了其他表示溶液組成的方法：如體積分數表示的溶液組成，并指出根據實際需要，溶液組成可以有多種表示方法的道理。

關于溶液組成的教學建議

在了解溶液組成時，應該教育學生尊重化學事實，明確溶液的組成是指溶質在溶解度的范圍內，溶液各成分在量的方面的關系。因此，對溶液組成的變化來說，某物質的質量分數只能在一定范圍內才有意義。例如：20℃時NaCl的水溶液最大的溶質質量分數不能超過26.5%，離開實際可能性，討論更大質量分數的NaCl溶液是沒有意義的。

關于溶質的質量分數的計算

在建立溶質的質量分數的概念之后，應讓學生了解，化學計算不等于純數學的計算，在計算時，要依據化學概念，通過計算不斷鞏固和發展化學概念，為此，可以做如下的課堂練習，并由老師指明學生練習的正誤，隨時對出現的錯誤加以糾正。

（1）100千克水里加入20千克氯化鈉，溶液中氯化鈉的質量分數為20%，對不對？為什么？

（2）在20℃時溶解度為21克，則它的飽和溶液中溶質的質量分數是21%，對不對，為什么？

（3）100克10%的NaCl溶液和50克20%的NaCl溶液混合，得到150克溶液，溶質的質量分數為15%，對不對？為什么？

關于如何引出溶質的質量分數的教學建議

在提出溶液組成之后，應把溶液的“濃”、“稀”及“一定量溶液”跟“溶質的量”結合起來，使學生有清楚的認識。切不要過早地引出溶質的質量分數表示溶液組成的方法。因為學生在溶液中溶質的質量分數計算中常出現一些錯誤，多半是由于對組成認識的模糊造成的，為此可以讓學生做一些有關溶劑或溶質的量發生變化時，判斷溶液濃稀變化趨勢的練習，幫助學生理解溶液組成的意義。

例如：若溶質的量不變，溶劑的量減少，溶液的量如何變化？溶液的組成如何變化？

若溶質的量不變，溶劑量增加，則溶液量的變化如何？溶液組成變化如何？若溶質量增加且完全溶解，溶劑量不變，則溶液量的變化如何？溶液組成變化如何？若溶質質量減少，溶劑量不變，則溶液量的變化如何？組成怎樣變化？等等。這些判斷并不困難，然而是否有意識地進行過這些訓練，會在做溶液中溶質的質量分數的計算題時，效果是大不一樣的。

關于溶質的質量分數的計算的教學建議

關于溶質的質量分數的計算，大致包括以下四種類型：

（1）已知溶質和溶劑的量，求溶質的質量分數；

（2）計算配制一定量的、溶質的質量分數一定的溶液，所需溶質和溶劑的量；

（3）溶解度與此溫度下飽和溶液的溶質的質量分數的相互換算；

（4）溶液稀釋和配制問題的計算。

教材中例題1、例題2分別屬前兩個問題的計算類型，學生只要對溶質的質量分數概念清楚，直接利用溶質的質量分數的關系式，計算并不困難。第（3）類計算，實質上這類計算也是直接用關系式計算的類型，只是溶質、溶劑的數據，要通過溶解度的概念，從題在所給的數據中導出來。因此，只要學生了解應把溶解度和此溫度下的飽和溶液中溶質的質量分數兩個概念聯系起來考慮，處理這類問題就不會很困難。

教材中的例題4這類稀釋溶液和配制溶質的質量分數一定的溶液的計算比較復雜，需要教會學生從另一角度去思考這類問題。有關溶液的稀釋和配制問題，要讓學生理解，加水稀釋和配制何種質量分數的溶液，溶質的質量總是不變的。猶如稠粥加水時米量是不改變的一樣，因此計算時以溶質質量不變為依據建立等式關系。

例如  設某溶液A g，溶質的質量分數為a%，稀釋成溶質的質量分數為b%的溶液B g，則有：A´a%＝B´b%。又若用兩種不同質量分數的溶液（a％、b％）A、B克，配制中間質量分數C%的溶液，則有：A´a%＋B´b%＝（A+B）´C%

關于溶解度與溶質的質量分數關系

初學溶液中溶質的質量分數的概念，很容易跟物質的溶解度概念相混淆，教學中有必在通過組織討論分析使之對二者加以區別，下表提供的內容供教師參考。

溶解度與溶質的質量分數的比較

課程結束指導

列表對比溶解度和溶質質量分數

教學設計方案（一）

教學重點：

有關溶液中溶質的質量分數的計算。

教學難點 ：

1.理解溶液組成的含義。

2.溶質的質量分數的計算中，涉及溶液體積時的計算。

教學過程 ：

第一課時

（引言）

在日常生活中我們經常說某溶液是濃還是稀，但濃與稀是相對的，它不能說明溶液中所含溶質的確切量，因此有必要對溶液的濃與稀的程度給以數量的意義。

（板書）      第五節  溶液組成的表示方法

一、溶液組成的表示方法

（設問）在溶液中，溶質、溶劑或溶液的量如果發生變化，那么對溶液的濃稀會有什么影響？

（講述）表示溶液組成的方法很多，本節重點介紹溶質質量分數。

（板書）1.溶質的質量分數

定義：溶質的質量分數是溶質質量與溶液質量之比。

2.溶質的質量分數的數學表達式：

溶質的質量分數=溶質的質量¸溶液的質量

（提問）某食鹽水的溶質的質量分數為16%，它表示什么含義？

（講述）這表示在100份質量的食鹽溶液中，有16份質量的食鹽和84份質量的水。

（板書）二  一定溶質的質量分數的溶液的配制。

例：要配制20%的NaOH溶液300克，需NaOH和水各多少克？

溶質質量（NaOH）＝300克×20%＝60克。

溶劑質量（水）＝300克－60克＝240克。

配制步驟：計算、稱量、溶解。

小結：對比溶解度和溶質的質量分數。

第二課時

（板書）三  有關溶質質量分數的計算。

（講述）關于溶質的質量分數的計算，大致包括以下四種類型：

1.已知溶質和溶劑的量，求溶質的質量分數。

例1  從一瓶氯化鉀溶液中取出20克溶液，蒸干后得到2.8克氯化鉀固體，試確定這瓶溶液中溶質的質量分數。

答：這瓶溶液中氯化鉀的質量分數為14%。

2.計算配制一定量的、溶質的質量分數一定的溶液，所需溶質和溶劑的量。

例2  在農業生產上，有時用質量分數為10%～20%食鹽溶液來選種，如配制150千克質量分數為16%的食鹽溶液，需要食鹽和水各多少千克？

解：需要食鹽的質量為：150千克×16%＝24千克

需要水的質量為：150千克－24千克＝126千克

答：配制150千克16%食鹽溶液需食鹽24千克和水126千克。

3.溶液稀釋和配制問題的計算。

例3  把50克質量分數為98%的稀釋成質量分數為20%溶液，需要水多少克？

解：溶液稀釋前后，溶質的質量不變

答：把50克質量分數為98%稀釋成質量分數為20%的溶液，需要水195克

例4  配制500毫升質量分數為20%溶液需要質量分數為98%多少毫升？

解：查表可得：質量分數為20%溶液的密度為，質量分數為98%的密度為。

設需質量分數為98%的體積為x

由于被稀釋的溶液里溶質的質量在稀釋前后不變，所以濃溶液中含純的質量等于稀溶液中含純的質量。

答：配制500mL質量分數為20%溶液需63.2mL質量分數為98%

（講述）除溶質的質量分數以外，還有許多表示溶液組成的方法。在使用兩種液體配制溶液時，可以粗略的用體積分數來表示：

例：用70體積的酒精和30體積的水配制成酒精溶液，溶注液體積約為100毫升（實際略小）該溶液中酒清的體積分數約為70%。

小結：

要理解溶質質量分數和溶液體積分數的概念，熟練掌握溶質質量分數的有關計算。

教學設計方案（二）

重點難點 溶質的質量分數有關計算；配制溶液的操作步驟。

教學方法 討論式教學法。

教學用具 儀器：燒杯、玻璃棒、藥匙、天平、量筒。

藥品：硝酸鉀、水蔗糖。

教學過程 

第一課時

[引言]生活經驗告訴我們在相同質量的水中加入一匙糖或兩匙糖所形成的糖水的甜度不同，糖加的越多越甜，那么，從溶液的有關知識分析糖、水及糖水各是什么量？

[演示實驗]用A、B兩個燒杯各取50克水，燒杯A中加入5克蔗糖，燒杯B中加入10克蔗糖，并用玻璃棒攪拌至蔗糖全部溶解。

[討論]1、在上述兩種溶液中，溶質、溶劑各是什么？溶質、溶劑、溶液的質量各為多少克？

2、兩種溶液哪一種濃一些？哪一種稀一些？為什么

[引入]濃溶液與稀溶液只是說一定是的溶劑中溶質含量的多少，它不能準確的表明一定量的溶液中所含溶質的多少，怎么才能確切的表明溶液的組成呢？

這是我們今天要解決的問題。

[板書]溶液組成有幾種表示方法，初中先學習用“溶質的質量分數”表示溶液的組成。

[板書]一、溶質的質量分數

定義：溶質的質量與溶液的質量之比。

定義式：

溶質的質量分數=

[討論]這兩種食鹽溶液中溶質的質量分數各是多少？

[板書]二、溶液中溶質的質量分數計算

[投影]例題1、見課本

[討論]例題1中的溶質質量、溶劑質量、溶液質量各為多少克？

[板書]

解：溶質的質量分數=

這瓶溶液中溶質的質量分數為：

答：這瓶溶液中氯化鉀的質量分數為14%。

[討論]1、在14%中的100與溶解度概念中的100克的含義是否相同？

2、在14%中，溶質質量、溶劑質量、溶液質量各占多少？

[引入]溶質的質量分數在實際生活中應用廣泛，而在實際生產中又往往需要把現有的溶液中溶質的質量分數增大或減小。

[討論]在溫度不變的條件下，如何使原有溶液的溶質質量分數增大或減小？

[演示實驗]指導學生做實驗，實驗內容如下，用A、B兩個燒杯各取90克溶質的質量分數為10%的硝酸鉀溶液，再向A燒杯中加入10克硝酸鉀，向B燒杯中加入10克水，并用玻璃攪拌至全部溶解。

[討論]1、原溶液中溶質的質量是多少克？

2、在原溶液中的溶質質量、溶劑質量、溶液質量各是多少克？

3、向原溶液中增加10克硝酸鉀（全部溶解）或增加10克水后，溶液中溶質質量、溶劑質量，溶液質量各是多少克？

4、上述形成的兩種溶液中的溶質的質量分數各是多少？

[小結]在原溶液中，如增加溶質質量則溶質和溶液的質量同時增加，溶液中溶質的質量分數升高；如增加溶劑質量，則溶劑和溶液的質量同時增加，溶液中溶質的質量分數降低。

[本課知識小結]1、掌握有關溶質的質量分數的計算。2、理解向溶液中增加溶質或溶劑的質量后，溶質的質量分數的變化規律。

第二課時

重點難點 根據溶解度求溶液中溶制裁的質量分數；溶質的質量分數和溶解度相互換算的 計算。

教學方法 啟發式。

教學用品 投影儀、投影片。

教學過程 

[提問]1、什么叫溶解度？溶解度強調哪些方面？2、20  時，食鹽的溶解度是36克，這句話的含義是什么？其中溶質、溶劑、飽和溶液各多少克？3、什么叫溶質的質量分數？寫出溶質質量分數的計算公式。

[設問]溶解度與溶質的質量分數概念間有什么區別和聯系？

引導學生要件、找出區別和聯系？

[投影]溶解度與溶質的質量分數概念間的區別和聯系

[引入并板書]飽和溶液中溶質的質量分數=（S為飽和溶液中溶質的溶解度）

[投影]例題2（見課本）

[板書]解例題2

[投影]例題3

指導學生分析、討論質量分數計算公式的變形，如何計算溶質、溶液的質量。

[板書]解例題3

[提問]如果我們要配制溶質質量分數一定的溶液，需要哪些儀器和操作呢？

[板書]配制溶質質量分數一定的溶液。

儀器：托盤天平、藥匙、量筒、玻璃棒。

步驟：1、計算

2、稱量、量取