3.3 物质在水中的溶解 第3课时（教学设计）化学新教材鲁教版九年级上册

该初中化学教学设计聚焦溶质质量分数的概念、基本计算及溶液稀释与浓缩计算，通过生活糖水甜度比较情境导入，衔接溶液、溶质、溶剂前序知识，从定性判断过渡到定量表示，构建“溶液组成—质量关系—计算应用”思维支架。 以生活情境（糖水、花卉营养液）激发兴趣，体现科学态度与责任，通过“哪杯更甜”探究活动培养科学探究与实践能力，结合宏微视角深化化学观念，多种解题方法与分层训练助力科学思维发展，助力学生提升定量分析能力，为教师提供生活化案例与分层教学资源。

第三节 物质在水中的溶解 第3课时 溶液组成的表示方法 一、知识目标 1.理解溶质质量分数的概念，明确其是表示溶液组成的常用方法。 2.熟练掌握溶质质量分数的基本计算（溶质、溶剂、溶液质量与溶质质量分数的换算 ）。 3.学会溶液稀释、浓缩过程中溶质质量分数的计算，理解稀释前后溶质质量不变的原理。 二、核心素养目标 1.宏观辨识与微观探析：从宏观（溶液甜的程度、质量关系）和微观（溶质分散）角度认识溶液组成，建立宏微结合的认知方式。 2.证据推理与模型认知：借助溶质质量分数的计算，提升逻辑推理、定量分析的思维能力，构建“溶液组成—质量关系—计算应用”的思维模型。 3.科学探究与创新意识：通过“哪杯糖水更甜”的探究活动，经历提出问题、设计实验、分析推理的过程，培养科学探究能力，激发创新思维。 一、教学重点 1.溶质质量分数概念的建立与理解 2.溶质质量分数的基本计算（溶质、溶剂、溶液质量的换算 ）。 3.溶液稀释过程中溶质质量分数的计算及原理应用。 二、教学难点 1.溶质质量分数概念的深度理解，尤其是溶液组成与溶质质量分数关系的微观探析。 2.灵活运用溶质质量分数解决复杂情境问题（如浓缩、生活混合溶液计算 ），构建解题思维模型。 本节教学内容源于鲁教版（2024年版）九年级化学上册第三单元《探秘水世界》第三节《物质在水中的溶解》第3课时《溶液组成的表示方法》。溶液是日常生活和生产中常见的物质，溶液组成的表示方法是学习化学的重要基础知识，在工农业生产、科学研究等领域都有广泛应用，它是在初步认识溶液、溶质、溶剂等概念的基础上，进一步从定量的角度认识溶液的组成。 本课时教材内容分为溶质质量分数的计算和溶液稀释与浓缩的计算两部分。通过生活中糖水甜度比较的实例引入溶质质量分数的概念，让学生直观感受溶液组成的定量表示方法，然后介绍溶质质量分数的计算公式及相关变形公式，并通过例题和表格计算让学生巩固应用。 溶液稀释与浓缩的计算则以配制花卉营养液为情境，引导学生分析稀释和浓缩过程中溶液各成分的变化，得出相应的等量关系并进行计算。教材注重联系生活实际，让学生在解决实际问题的过程中掌握知识和技能，培养学生的化学思维和应用能力。。 教学对象是九年级学生，他们在之前的化学学习中已经对溶液有了初步的认识，知道溶液是由溶质和溶剂组成的，并且了解了一些常见的溶液。但对于溶液组成的定量表示方法还比较陌生，学生习惯于从定性的角度认识物质及其变化，对于定量分析和计算可能会感到有一定的难度。 在思维方面，九年级学生正处于从形象思维向抽象思维过渡的阶段，他们需要借助具体的实例和直观的图像来理解抽象的概念和原理。在学习过程中，可能会对溶质质量分数的含义、稀释和浓缩过程中各成分的变化等内容理解不够深入，容易出现混淆。 此外，学生在生活中虽然接触过一些溶液，但对于溶液组成的精确控制和计算缺乏实际经验。 因此，在教学过程中，教师应充分利用生活实例，创设生动有趣的教学情境，引导学生积极参与讨论和思考，通过逐步分析和推理，帮助学生理解和掌握溶液组成的表示方法及其计算，提高学生的定量分析能力和解决实际问题的能力。同时，要关注学生在学习过程中出现的问题和困难，及时给予指导和帮助，让学生在学习中获得成就感，激发学生的学习兴趣。 教学环节一 新课导入 【创设情境】同学们，在日常生活中，我们经常会接触到各种各样的溶液。大家想一想，家里的糖水、盐水，还有妈妈为花卉配制的营养液，这些溶液都和我们的生活息息相关。现在，老师给大家展示两个场景。场景一：有一杯 40mL 水，里面加入了 8g 蔗糖；场景二：另一杯也是 40mL 水，加入了 10g 蔗糖。大家直观地猜测一下，这两杯糖水哪杯更甜呢？（给学生一些思考和发言时间，鼓励他们大胆猜测） 【问题】大家都有了自己的猜测。那老师再换个情况，现在是一杯 40mL 水加入 8g 蔗糖，另一杯是 50mL 水加入 10g 蔗糖，这时候哪杯糖水更甜呢？这时候好像就不那么容易直接判断了，需要我们进行定量的计算。 【学生思考】观察、猜想，表达对 “甜度” 的初步看法，意识到定性观察的局限性。 【问题】通过这样的生活小例子，我们可以发现，仅仅通过直观感受很难准确判断溶液的“浓稀”程度，这就需要我们有一种科学的方法来表示溶液的组成。今天，我们就一起来学习“溶液组成的表示方法”。 【学生思考】思考 “如何科学比较甜度”，激发探究欲，明确本节课任务：定量表示溶液组成。 设计意图 1.激发学习兴趣：以生活中常见的糖水甜度比较为切入点，创设生动的问题情境，让学生主动参与猜测，迅速集中注意力，激发探索欲望，为课堂奠定积极的学习氛围。 2.搭建生活与化学的桥梁：从学生熟悉的家庭场景入手，将抽象的溶液组成知识与日常生活紧密联系，让学生直观感受到化学的实用性，消除对化学计算的陌生感和畏惧感。 3.引发认知冲突，明确学习方向：通过从直观判断到需定量计算的转折，让学生意识到原有认知的局限性，自然引出 “溶液组成的表示方法” 这一课题，使学生带着明确的问题进入新知识的学习。 教学环节二 溶质质量分数的计算 活动一：溶质质量分数概念引入 【问题】在一个盛有水的烧杯中加入蔗糖，搅拌，使蔗糖溶解。在另一个盛有水的烧杯中加入蔗糖，搅拌，使蔗糖溶解。提出问题：“上述所得两杯糖水，哪杯更‘甜’？你 的判断依据是什么？” 【讲解】引导学生根据溶质质量分数的定义公式，分别计算两杯糖水的溶质质量分数。强调溶液质量等于溶质质量与溶剂质量之和。 【学生思考】计算溶液1的溶质质量分数为%≈16.67%，溶液2的溶质质量分数为≈16.67%，得出两杯糖水一样甜的结论。 【讲解】进一步讲解溶质质量分数的含义，以%的氯化钠溶液为例，说明每份质量的该氯化钠溶液中，含有份质量的氯化钠（溶质），其余份质量为溶剂（通常为水），并举例不同溶液总质量时溶质和溶剂的质量计算。 【学生思考】认真听讲，理解溶质质量分数的含义，并思考教师提出的不同溶液总质量时溶质和溶剂质量的计算问题。 设计意图 1.自然过渡，衔接导入：延续课堂导入中糖水的例子，通过递进式的问题设计，让学生在已有思考的基础上进一步探索，顺利过渡到溶质质量分数概念的学习，保持思维的连贯性。 2.突出定量研究的必要性：通过对比不同水量和溶质质量的糖水，让学生深刻体会到仅靠直观感受无法准确判断溶液浓稀，从而认识到用定量方法表示溶液组成的重要性。 3.培养问题意识：引导学生主动思考 “如何科学比较溶液浓稀”，鼓励他们提出自己的想法，在思考与讨论中培养发现问题、解决问题的意识，为后续学习奠定思维基础。 活动二：溶质质量分数相关公式的应用 【情景引入】给出一个表格，包含溶液质量（氯化钠溶液）、溶剂质量（水）、溶质质量（氯化钠）、溶质的质量分数等信息，部分数据已知，部分数据未知，让学生根据所学知识计算未知量。 【讲解】展示表格，引导学生回顾溶质质量分数的相关公式，如、、、等，并提示学生根据已知数据选择合适的公式进行计算。 【学生思考】根据表格中给出的数据，运用所学公式计算未知量，如已知溶液质量和溶质质量分数求溶质质量，已知溶质质量和溶质质量分数求溶液质量等。教师强调：溶液有剩余溶质则一定为该溶质的饱和溶液。 【教师活动】巡视学生的计算过程，及时给予指导和纠正，对学生的计算结果进行点评和总结。通过表格计算练习，让学生熟练掌握溶质质量分数相关公式的应用，提高学生运用知识解决实际问题的能力。 【问题】出示例题，学以致用：在农业生产上，常用质量分数为10%—20%氯化钠溶液来选种。现要配制150kg质量分数为16%的氯化钠溶液，需要氯化钠和水的质量各是多少？ 【学生思考】独立完成习题计算及计算步骤的书写，通过计算练习，熟练掌握溶质质量分数相关公式的应用，提高学生运用知识解决实际问题的能力。 【讲解】教师找几名学生代表书写步骤，并进行点评和正确步骤示范，强调计算过程和结果都要带单位。 【问题】拓展变式练习：改变溶液中各成分的质量，溶质质量分数会发生什么样的改变？出示表格，小组讨论并填写表格。 【学生思考】小组讨论并填写表格，理解溶液中各成分质量的变化对溶质质量分数的影响，为后续溶液配制中误差分析奠定基础。 设计意图 1.强化公式应用与理解：通过具体的计算实例，让学生动手操作溶质质量分数公式的运用，在实践中掌握公式的使用方法，避免死记硬背。 2.深化概念内涵：结合实例讲解溶质质量分数的含义，如以氯化钠溶液为例说明各成分的质量关系，帮助学生从本质上理解概念，而非停留在公式表面。​ 3.系统巩固公式变形：借助表格中不同已知条件的设置，促使学生灵活运用各类变形公式，如通过溶质质量和质量分数求溶液质量等，全面掌握公式间的联系与转化。 4.模拟实际问题场景：表格形式模拟了实际中可能遇到的溶液组成数据缺失情况，让学生在解决表格问题的过程中，学会运用知识处理实际数据，提升应用能力。 5.及时反馈与纠错：教师在巡视指导中能及时发现学生在公式应用中的问题，通过针对性点评和纠正，帮助学生扫清知识盲点，巩固学习效果。 【对应训练1】现有100g溶质质量分数为5%的氯化钠溶液，下列说法不正确的是 A．此溶液中溶质为氯化钠、溶剂为水 B．将5g氯化钠溶于95g水中，可制得该溶液 C．此溶液是将氯化钠和水按质量比1：20配制所得的 D．取出50g该溶液，剩余溶液质质量分数为5% 【答案】C 【详解】A、氯化钠溶液的溶质是氯化钠，溶剂是水，正确； B、5g氯化钠溶于95g水，总质量100g，溶质质量分数为5%，正确； C、 溶质与水的质量比为5g:95g=1:19，而非1:20，错误； D、溶液具有均一性，取出部分后浓度不变，正确。 故选C。 【对应训练2】常温下，将5g硝酸钾投入盛有45g水的烧杯中，用玻璃棒搅拌至无固体剩余。下列与此溶液相关的说法中不正确的是 A．该溶液中溶质是硝酸钾，溶剂是水 B．该溶液的溶质质量分数为 C．从该溶液中取出10g，所取溶液的溶质质量分数为5% D．该溶液的质量为50g 【答案】C 【详解】A、硝酸钾溶液中溶质为硝酸钾，溶剂为水，故A选项不符合题意； B、常温下，将5g硝酸钾投入盛有45g水的烧杯中，用玻璃棒搅拌至无固体剩余，则硝酸钾溶质的质量为5g，溶液的质量=溶质的质量+溶剂的质量，由溶质质量分数的计算式可知，该溶液的溶质质量分数为×100%，故B选项不符合题意； C、由上述分析可知，该溶液的溶质质量分数为×100%=10%，溶液具有均一性，因此从该溶液中取出10g，所取溶液的溶质质量分数仍为10%，故C选项符合题意； D、溶液的质量=溶质的质量+溶剂的质量，则该溶液的质量为5g+45g=50g，故D选项不符合题意。 故选C。 教学环节三 溶液稀释与浓缩的计算 活动三：溶液稀释的计算 【情景引入】展示情景：妈妈买了一袋硝酸钾，打算给家里的花卉配制营养液。她先购买了溶质质量分数为%的硝酸钾溶液，但查资料发现，这个浓度对家里的绿萝、吊兰等常见花卉来说太高了，容易烧根，需要稀释成的硝酸钾溶液才适合浇灌。提出问题：“妈妈需要往这溶液中加入多少克水，才能把营养液稀释成的呢？” 【问题】引导学生分析加水稀释过程中溶液各成分的变化，即溶质质量不变，溶剂质量增加，溶液质量增加。提出问题：“如何根据这些变化来计算需要加入水的质量？” 【学生思考】思考并尝试找出等量关系，即稀释前溶质的质量等于稀释后溶质的质量。 【讲解】讲解计算方法。设稀释后溶液的质量为，根据稀释前后溶质质量不变， 列出方程 【问题】还有没有其他方法？同桌之间交流一下。 【学生思考】小组讨论，交流得到其他计算方法，并在黑板进行展示： 方法二：解：设稀释时所加水的质量为x。 100g × 25%=（100g +x）× 10% 解得：x=150 g 答：稀释时所用水的质量为150 g。 方法三： 100g×25% ——————— = 250g 10% 需要水的质量为：250g-100g=150g 答：稀释时需要水的质量为 150g。 【归纳总结】教师找几个同学展示其他计算方法，并对学生积极思考、举一反三的良好习惯进行表扬和鼓励。并强调计算过程中的注意事项：稀释溶液是向原溶液中加入水，所以溶液稀释前后溶质的质量不变。计算过程中x不带单位，所有实际质量需要带单位。 设计意图 1.体现化学知识的实用性：以配制花卉营养液这一生活场景为背景，让学生感受到溶液稀释计算在实际生活中的应用，增强知识的现实意义。 2.突破稀释原理难点：通过分析加水稀释过程中各成分的变化，引导学生自主发现 “稀释前后溶质质量不变” 的核心原理，加深对稀释本质的理解。 3.培养解决实际问题的思路：通过三种计算方法的钻研和探究，帮助学生掌握从不同角度建立等量关系的技巧，培养多角度解决问题的思维，提升计算的灵活性。 活动四：溶液浓缩的计算 【情境引入】展示情景：妈妈给花卉配营养液时，原本配了溶质质量分数为的硝酸钾溶液。但查资料后发现，家里的多肉需要浓度为%的硝酸钾营养液才能长得更旺盛。于是妈妈想将溶液浓缩一下。提出问题：“需要什么方法才能将%的硝酸钾溶液变成%的呢？” 【学生思考】学生思考将溶液浓缩使溶液的溶质质量分数变大的方法，有增加溶质和减少溶剂（蒸发水）两种方法。分别分析这两种方法中溶液各成分的变化，增加溶质时溶质质量增加，溶剂质量不变，溶液质量增加；蒸发水时溶质质量不变，溶剂质量减少，溶液质量减少。思考并尝试找出两种方法的等量关系，增加溶质时浓缩前后溶剂质量不变，蒸发水时浓缩前后溶质质量不变。 【问题】请同学们小组讨论，使用两种方法解决营养液浓缩的问题，并展示计算步骤。 【学生思考】学生思考并进行计算，规范书写计算步骤并黑板展示。 方法一： 解：设浓缩需要加溶质的质量为x。 100g×（1-10% ）=（100g+x）×（1-20%） 解得：x=12.5 g 答：浓缩时加入溶质的质量为12.5 g。 方法二： 解：设浓缩需要蒸发溶剂的质量为y。 100g×10% =（100g-y）×20% 解得：y=50 g 答：浓缩时加入溶质的质量为50 g。 【归纳总结】对学生的计算进行点评，肯定学生认真思考规范作答的好习惯。并总结：将稀溶液变成浓溶液，即浓缩的过程有两种方法，加溶质使溶液浓缩前后溶剂质量不变，减溶剂（即蒸发水）使溶液浓缩前后溶质质量不变，把握好等量关系时解题的关键。 【拓展延伸】阅读课本并了解生活中常见的其他表示浓度的方法。 【学生思考】阅读课本，了解我们常说的“浓度”是指一定量的溶液中所含溶质的量。溶质含量越多，浓度越大。溶质质量分数是表示浓度的一种常用方法。除质量分数外，人们有时也用“体积分数”来表示溶液的组成和浓度。例如75%的医用酒精，是指每100体积的酒精溶液中含有75体积的乙醇；再如白酒的“度数”也是体积分数，52度的白酒表示100体积的白酒中含有52体积的乙醇。 设计意图 1.拓展知识应用场景：延续花卉营养液的情境，探讨溶液浓缩的需求，使学生认识到溶液浓度调整在实际中的多样性，完善对溶液组成变化的认知。 2.深化对浓缩原理的理解：分别分析增加溶质和蒸发溶剂两种方法中各成分的变化，让学生明确不同浓缩方式的等量关系，如溶剂质量不变或溶质质量不变，构建清晰的计算逻辑。 3.提升逻辑推理能力：通过两种浓缩方法的对比计算，引导学生区分不同情境下的变量与不变量，培养缜密的逻辑思维和分析问题的能力。 【对应训练1】硝酸钾对链球菌、乳酸杆菌等有一定的抑制作用，可用2%的硝酸钾溶液局敷或含漱治疗口腔黏膜溃疡。现将100g溶质质量分数为10%的硝酸钾溶液稀释成2%的溶液，需要加入水的质量是 A．400g B．100g C．500g D．50g 【答案】A 【详解】设需要加水的质量为，根据稀释前后溶质的质量不变，则，解得。 故选A。 【对应训练2】现有浓度为的溶液，要使其浓度增大一倍，可以采用的方法是 A．蒸发掉水 B．加水溶液变 C．增加溶质 D．增加溶质 【答案】D 【分析】要使溶液的溶质质量分数变大，常通过两种方式：①加入溶质，②蒸发溶剂，50g 浓度为 10% 的 KNO3 溶液，要使其浓度增大一倍，其溶质质量分数变为20%。 【详解】A、设需要蒸发水的质量为x，（50g-x）×20%=50g×10%，x=25g，错误； B、加水稀释，溶质的质量分数变小，错误； C、设需要再溶解该物质的质量为y，（50g+y）×20%=50g×10%+y，y=6.25g，错误； D、根据C选项的分析，应加入6.25克溶质，正确。 故选D。 第三单元 探秘水世界 第三节 物质在水中的溶解 第3课时 溶液组成的表示方法 / 学科网（北京）股份有限公司 一、溶质质量分数的计算 1.定义：溶质质量与溶液质量之比 o公式：溶质的质量分数=溶质质量/溶液质量×100% o公式变形 o溶液质量=溶质质量/溶质质量分数 o溶液质量=溶液密度×溶液体积 o溶液质量=溶质质量+溶剂质量 o溶质质量=溶液质量×溶质质量分数 2.含义 3.计算应用 o比较溶液“甜度” o配制溶液计算 o成分变化对质量分数影响 二、溶液稀释与浓缩的计算 1.溶液稀释 o原理：稀释前后溶质质量不变 o计算示例 2.溶液浓缩 o加溶质：浓缩前后溶剂质量不变 o减溶剂：浓缩前后溶质质量不变 o计算示例 3.其他浓度表示方法 o体积分数 1.现有质量分数为10%的某溶液，若使其质量分数增大一倍，可采用方法是 A．将溶剂蒸发掉一半 B．将溶质质量增大一倍 C．蒸发溶剂的质量为原溶液质量的1/2 D．溶质、溶剂质量同时减少 【答案】C 【分析】设该溶液的质量为100g，则溶液中溶质的质量为10g，溶剂质量为90g。 【详解】A、将溶剂蒸发掉一半，溶剂变为45g，溶质质量分数为：=18.2%，不符合题意； B、将溶质质量增大一倍，溶质变为20g，溶质质量分数为=18.2%，不符合题意； C、蒸发溶剂的质量为原溶液质量的1/2，溶剂变为40g，溶质质量分数为：=20%，符合题意； D、溶质、溶剂质量同时减少，相当于溶液减少，溶液具有均一、稳定性，溶质质量分数不变，不符合题意。 故选C。 2．葡萄糖注射液可用于补充能量和体液。某葡萄糖注射液标签信息如下： 产品名称：葡萄糖注射液 成分：葡萄糖，水 规格：500mL，溶质质量分数5% 密度：1g/mL 贮藏：密封，阴凉处保存 (1)葡萄糖中碳元素的质量分数 。 (2)要把20g这种葡萄糖溶液稀释为溶质质量分数为2%的溶液，所加水的质量为 g。 【答案】(1)40% (2)30 【详解】（1）葡萄糖中碳元素的质量分数为。 （2）稀释前后溶质质量不变，设加水的质量为x，则： x=30g 则所加水的质量为30g。 在本节课的教学中，通过生活实例导入的方式取得了较好的效果。以两杯不同配比的糖水引发学生对 “甜度” 的思考，自然过渡到溶液浓度的定量表示，让学生感受到化学知识与生活的紧密联系。在讲解溶质质量分数概念时，结合具体实验数据引导学生推导公式，使抽象的概念变得直观易懂。课堂上通过小组讨论完成表格计算，不仅加深了学生对溶质、溶剂、溶液质量关系的理解，还培养了他们的合作探究能力。尤其是在分析 5% 氯化钠溶液的含义时，通过举例不同总质量下溶质和溶剂的质量，帮助学生突破了对质量分数含义的理解难点，多数学生能够快速掌握基本计算方法。 但教学过程中也暴露出一些问题。部分学生在进行溶液稀释与浓缩的计算时，对 “稀释前后溶质质量不变”“浓缩时溶剂或溶质质量变化” 的核心原理理解不够透彻，在具体解题时容易混淆公式中的变量关系。例如，在计算加水稀释的质量时，有学生误将稀释后溶液质量直接当作加水的质量，忽略了原溶液的质量。此外，部分学生在计算过程中存在步骤不规范的问题，如遗漏单位、计算过程不完整等，反映出对化学计算严谨性的重视不足。同时，课堂练习的层次性不够明显，难以满足不同层次学生的需求，导致部分学优生提前完成任务后出现课堂闲置，而学困生则跟不上进度。 针对以上问题，后续教学中需要从三方面进行改进。一是加强对核心原理的强化训练，通过设计阶梯式例题，从简单到复杂逐步引导学生理解稀释与浓缩的本质，比如增加 “同一溶液稀释不同倍数” 的对比练习，让学生深刻体会溶质质量不变的关键作用。二是规范解题步骤，在板书和例题讲解中明确每一步的书写要求，强调单位的重要性，并通过课堂小测及时纠正不规范的做法。三是实施分层教学，设计基础题、提升题和拓展题三级练习，让不同层次的学生都能获得适当的挑战，同时成立互助小组，鼓励学优生帮助学困生，形成共同进步的课堂氛围。此外，还可以引入更多生活中的实际案例，如农业上不同浓度溶液的配制、医用消毒液的稀释等，让学生在应用中巩固知识，提升解决实际问题的能力。 $$