内容正文:
第2节 生活中的水溶液(第4课时)(导学案)
1、初步学会溶液配制的基本步骤;会进行简单的溶质的质量分数计算。
2、通过实验的功能验证和扩展知识,为学生走近科学提供一种独特的形式和思维。
3、通过亲身体会,感受和领悟科学理念,了解溶解与生产、社会的广泛联系。
1、溶质质量分数的概念及相关计算。(重点)
2、配制一定溶质质量分数溶液的步骤及规范操作。(重点)
3、溶液稀释计算中“溶质质量不变”原理的理解与应用。(难点)
1、溶质的质量分数是溶质质量与 的比值,通常用 表示。
2、配制一定溶质质量分数溶液的核心步骤为 、称量、 。
3、溶液稀释或浓缩过程中,保持不变的量是 的质量。
4、要配制100g 溶质质量分数为5%的氯化钠溶液,需要氯化钠的质量为 g,需要水的质量为
g。
一、溶质的质量分数
1、简单计算
【例1】硝酸钾是工业生产的一种重要原料,下表是20℃时,硝酸钾溶解于水的实验数据,求第2次实验得到的硝酸钾溶液的溶质质量分数。
【例2】为了配制200g溶质质量分数为0.9%的生理盐水,需要氯化钠和水各多少克?
【例3】20℃时,氯化钠的溶解度为36克,则40克氯化钠放入100克水中溶解后,所得溶液的质量分数是 。(结果保留一位小数)
2、溶质质量分数与溶解度的比较
二、溶液的配制
(一)目标
1.掌握配制一定溶质质量分数的溶液的基本方法。
2.练习称取、量取、溶解、滴加、取用固体和液体等基本实验操作。
(二)器材大烧杯,电子天平,500mL量筒,玻璃棒,药匙,滴管,细口瓶,标签纸,氯化钠。
(三)过程
1.计算:配制溶质质量分数为0.9%的氯化钠溶液300g,需要氯化钠 g、水 mL。
2.称量:用天平称取所需的氯化钠,用量筒量取所需的水。
量筒放在水平桌面上,向量筒内倒水,等接近规定刻度线时停止倒水,改用滴管滴加,量取所需的水。
3.溶解
将称取的氯化钠放入大烧杯,倒入量取的水,用玻璃棒搅拌。待氯化钠完全溶解时,0.9%的氯化钠溶液就配制完成了。
(四)问题讨论
上述探究实践中可能存在误差,请分析以下情况会导致溶液的溶质质量分数偏大还是偏小?
三、溶液稀释
1、思考与讨论:溶液稀释时不变的量是什么?溶液浓缩时不变的量又是什么?
2、计算
实验室备有溶质质量分数为98%的浓硫酸,现需要配制1000mL溶质质量分数为10%的稀硫酸,请完成以下计算:
(1)需要配制的稀硫酸质量。
(2)所需浓硫酸的质量。
(3)所需浓硫酸的体积。
1.浙江温州矾山被称为“世界矾都”,如图为结晶池。明矾生产流程为:煅烧明矾石→加水溶解→过滤→蒸发浓缩→析出结晶物,下列说法不正确的是( )
A.明矾可用于净水,去除水中的悬浮物
B.过滤后所得液体是均一、稳定的混合物
C.蒸发浓缩时,溶液中溶质的质量变大
D.池底有晶体析出,说明池中明矾溶液已饱和
2.20℃时,向3个盛有100克水的烧杯中,分别加入50克、25克、5克同种固体物质,充分溶解后静置一段时间,现象如图所示。则( )
A.②和③溶液一定都是不饱和溶液
B.②和③溶液的溶质质量分数相等
C.该实验说明,物质的溶解性与溶质的质量有关
D.20℃时,该固体物质溶解度S的取值范围是25g≤S<50g
3.某科学兴趣小组欲配制葡萄糖溶液进行实验。下表是不同温度下葡萄糖的溶解度,则关于葡萄糖的说法正确的是( )
温度/℃
0
10
20
30
40
50
60
70
溶解度/g
91.0
91.6
91.8
92.0
92.4
93.4
95.7
100.0
A.由表中数据可得,葡萄糖的溶解度与温度成正比
B.30℃时,饱和葡萄糖溶液的溶质质量分数为92%
C.将50℃下的饱和葡萄糖溶液降温至20℃,溶质质量分数减小
D.70℃时,饱和葡萄糖溶液不能溶解其他物质
4.某温度下,100g饱和氯化钠溶液中含有氯化钠26.5g。 若向此溶液中添加3.5g 氯化钠和6.5g水,则所得溶液的溶质质量分数是( )
A.30% B.28.2% C.26.5% D.27.3%
5.锡不易与酒中的成分发生反应,能较好保持酒的风味。舟山部分地区常用锡壶盛酒,但酒在存放过程中,酒味还是会逐渐变淡,这是因为( )
A.溶质质量减小使溶液浓度变小 B.溶剂质量减小使溶液浓度变小
C.溶剂质量增加使溶液浓度变大 D.溶质质量增加使溶液浓度变大
6.小应在20℃条件下配制100g质量分数为15%的氯化钠溶液,发现实验室里有氯化钠同体和20%的氯化钠溶液,他想到了有两种方法来配所需的溶液。
(1)方法一:利用氯化钠固体和水配制。小应需要用 称取15g食盐,用量筒量取 mL水。
(2)方法二:利用20%的氯化钠溶液和水配制。小应在量取水的时候仰视读数,导致所配的溶液量分数 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(3)小应认为将配制好的溶液蒸发掉50g水,可以得到20℃时的30%的食盐溶液(食盐在20℃时溶解度为36g),你认为他的想法是否正确并说明理由: 。
7.小实在做一定溶质质量分数的氯化钠溶液的配制实验时,其配制过程如图所示。回答下列问题:
(1)写出图D中有标号仪器的名称:a
(2)在量取水的体积时,小刚同学俯视量筒读数,则所配制溶液中氯化钠的质量分数 。(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(3)腌制咸鸭蛋需要合适溶质质量分数的食盐水。现有溶质质量分数为的食盐水,若要将其稀释到20%,需加水 千克。
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第2节 生活中的水溶液(第4课时)(导学案)
1、初步学会溶液配制的基本步骤;会进行简单的溶质的质量分数计算。
2、通过实验的功能验证和扩展知识,为学生走近科学提供一种独特的形式和思维。
3、通过亲身体会,感受和领悟科学理念,了解溶解与生产、社会的广泛联系。
1、溶质质量分数的概念及相关计算。(重点)
2、配制一定溶质质量分数溶液的步骤及规范操作。(重点)
3、溶液稀释计算中“溶质质量不变”原理的理解与应用。(难点)
1、溶质的质量分数是溶质质量与溶液质量的比值,通常用百分数表示。
2、配制一定溶质质量分数溶液的核心步骤为计算、称量、溶解。
3、溶液稀释或浓缩过程中,保持不变的量是溶质的质量。
4、要配制100g 溶质质量分数为5%的氯化钠溶液,需要氯化钠的质量为5g,需要水的质量为95g。
一、溶质的质量分数
1、简单计算
【例1】硝酸钾是工业生产的一种重要原料,下表是20℃时,硝酸钾溶解于水的实验数据,求第2次实验得到的硝酸钾溶液的溶质质量分数。
解:已知m硝酸钾=5g,m溶液=25g
溶质质量分数=(m硝酸钾/m溶液)×100%=(5g/25g)×100%=20%
答:第2次实验得到的硝酸钾溶液的溶质质量分数为20%。
【例2】为了配制200g溶质质量分数为0.9%的生理盐水,需要氯化钠和水各多少克?
解:已知m溶液=200g,溶质质量分数=0.9%
m氯化钠=m溶液×溶质质量分数=200g×0.9%=1.8g
m水=m溶液-m氯化钠=200g-1.8g=198.2g
答:需要1.8g氯化钠和198.2g水。
【例3】20℃时,氯化钠的溶解度为36克,则40克氯化钠放入100克水中溶解后,所得溶液的质量分数是26.5%。(结果保留一位小数)
【拓展提高】饱和溶液溶质的质量分数=溶质质量/溶液质量=溶解度/(溶解度+100g)=36g/(36g+100g)×100%≈26.5%
2、溶质质量分数与溶解度的比较
二、溶液的配制
(一)目标
1.掌握配制一定溶质质量分数的溶液的基本方法。
2.练习称取、量取、溶解、滴加、取用固体和液体等基本实验操作。
(二)器材大烧杯,电子天平,500mL量筒,玻璃棒,药匙,滴管,细口瓶,标签纸,氯化钠。
(三)过程
1.计算:配制溶质质量分数为0.9%的氯化钠溶液300g,需要氯化钠2.7g、水297.3mL。
2.称量:用天平称取所需的氯化钠,用量筒量取所需的水。
量筒放在水平桌面上,向量筒内倒水,等接近规定刻度线时停止倒水,改用滴管滴加,量取所需的水。
3.溶解
将称取的氯化钠放入大烧杯,倒入量取的水,用玻璃棒搅拌。待氯化钠完全溶解时,0.9%的氯化钠溶液就配制完成了。
(四)问题讨论
上述探究实践中可能存在误差,请分析以下情况会导致溶液的溶质质量分数偏大还是偏小?
三、溶液稀释
1、思考与讨论:溶液稀释时不变的量是什么?溶液浓缩时不变的量又是什么?
溶液稀释和浓缩时溶质的质量不变。
2、计算
实验室备有溶质质量分数为98%的浓硫酸,现需要配制1000mL溶质质量分数为10%的稀硫酸,请完成以下计算:
(1)需要配制的稀硫酸质量。
(2)所需浓硫酸的质量。
(3)所需浓硫酸的体积。
解:已知V稀=1000mL,浓硫酸的溶质质量分数=98%,稀硫酸的溶质质量分数=10%
(1)查表得到对应的ρ稀=1.07g/cm³
m稀=ρ稀V稀=1.07g/cm³×1000mL=1070g
(2)根据稀释前后溶质质量不变,可得:m浓×浓硫酸的溶质质量分数=m稀×稀硫酸的溶质质量分数,代入已知数据,得到:m浓×98%=1070g×10%
m浓≈109.2g
(3)查表得到ρ浓=1.84g/cm³
V浓=m浓/ρ浓=109.2g÷1.84g/cm³≈59.3cm³=59.3mL
答:要配制的稀硫酸质量为1070g;所需浓硫酸的质量为109.2g;所需浓硫酸的体积为59.3mL。
1.浙江温州矾山被称为“世界矾都”,如图为结晶池。明矾生产流程为:煅烧明矾石→加水溶解→过滤→蒸发浓缩→析出结晶物,下列说法不正确的是( )
A.明矾可用于净水,去除水中的悬浮物
B.过滤后所得液体是均一、稳定的混合物
C.蒸发浓缩时,溶液中溶质的质量变大
D.池底有晶体析出,说明池中明矾溶液已饱和
【答案】C
【解析】A. 明矾溶于水形成的胶状物可吸附水中悬浮的杂质,较快沉降,所以明矾可用于净水,去除水中的悬浮物,此选项正确;
B. 过滤后所得液体中含有一些可溶性的物质,所以过滤后所得液体是均一、稳定的混合物,此选项正确;
C. 蒸发浓缩时,当溶液变为饱和溶液后,溶液的溶质质量分数不再变大,此选项错误;
D. 池底有晶体析出,说明不能继续溶解明矾,池中明矾溶液已饱和,此选项正确。
2.20℃时,向3个盛有100克水的烧杯中,分别加入50克、25克、5克同种固体物质,充分溶解后静置一段时间,现象如图所示。则( )
A.②和③溶液一定都是不饱和溶液
B.②和③溶液的溶质质量分数相等
C.该实验说明,物质的溶解性与溶质的质量有关
D.20℃时,该固体物质溶解度S的取值范围是25g≤S<50g
【答案】D
【解析】A. 在一定温度下,向一定量溶剂里加入某种溶质,当溶质不能继续溶解时,所得到的溶液叫作这种溶质的饱和溶液,还能继续溶解溶质的溶液,叫作这种溶质的不饱和溶液。②中没有固体剩余,所以②溶液可能是饱和溶液,③溶液一定是不饱和溶液,此选项错误;
B. ②和③溶液的溶剂质量相等,溶质质量不相等,所以②和③溶液的溶质质量分数不相等,此选项错误;
C. 物质的溶解性与溶剂、溶质的种类有关,和溶质的质量无关,此选项错误;
D. 固体物质的溶解度,表示在一定温度下,某固态物质在100g溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量。据题中信息可知,20℃时,该固体物质溶解度S的取值范围是25g≤S<50g,此选项正确。
3.某科学兴趣小组欲配制葡萄糖溶液进行实验。下表是不同温度下葡萄糖的溶解度,则关于葡萄糖的说法正确的是( )
温度/℃
0
10
20
30
40
50
60
70
溶解度/g
91.0
91.6
91.8
92.0
92.4
93.4
95.7
100.0
A.由表中数据可得,葡萄糖的溶解度与温度成正比
B.30℃时,饱和葡萄糖溶液的溶质质量分数为92%
C.将50℃下的饱和葡萄糖溶液降温至20℃,溶质质量分数减小
D.70℃时,饱和葡萄糖溶液不能溶解其他物质
【答案】C
【解析】A.通过分析表中的溶解度数据可知,葡萄糖的溶解度随着温度的升高而增加,但是并没有成正比例,故A错误;
B.30℃时,葡萄糖的溶解度是92g,饱和溶液溶质质量分数为92g/(92g+100g)≈48.0%,故B错误;
C.将50℃下的饱和葡萄糖溶液降温至20℃,葡萄糖的溶解度下降,溶液会析出晶体,导致溶质减小,所以溶液的溶质质量分数减小,故C正确;
D.葡萄糖饱和溶液是指在一定温度下,一定量的溶剂里,不能再溶解葡萄糖的溶液叫做这种溶质的饱和溶液,此时还可以溶解其它溶质,故D错误。
4.某温度下,100g饱和氯化钠溶液中含有氯化钠26.5g。 若向此溶液中添加3.5g 氯化钠和6.5g水,则所得溶液的溶质质量分数是( )
A.30% B.28.2% C.26.5% D.27.3%
【答案】C
【解析】某温度下,100g饱和氯化钠溶液中含有氯化钠26.5g,则该温度下氯化钠的溶解度S=26.5g/(100g-26.5g) = S/100g,解得S≈36g;即该温度下,100g水中最多溶解36g氯化钠达到饱和;那么6.5g水中最多溶解氯化钠的质量=6.5g×(36g/100g)=2.34g,现在加入3.5g氯化钠,6.5g水中只能溶解2.34g氯化钠,所以加入后溶液还是饱和溶液,所以所得溶液溶质质量分数与原饱和溶液溶质质量分数相同,原饱和溶液溶质质量分数为(26.5g/100g)×100% = 26.5%。
5.锡不易与酒中的成分发生反应,能较好保持酒的风味。舟山部分地区常用锡壶盛酒,但酒在存放过程中,酒味还是会逐渐变淡,这是因为( )
A.溶质质量减小使溶液浓度变小 B.溶剂质量减小使溶液浓度变小
C.溶剂质量增加使溶液浓度变大 D.溶质质量增加使溶液浓度变大
【答案】A
【解析】白酒是酒精水溶液,酒精具有挥发性,在酒存放的过程中,酒味会逐渐变淡,这是因为白酒中的酒精挥发,导致溶液浓度减小。故选A。
6.小应在20℃条件下配制100g质量分数为15%的氯化钠溶液,发现实验室里有氯化钠同体和20%的氯化钠溶液,他想到了有两种方法来配所需的溶液。
(1)方法一:利用氯化钠固体和水配制。小应需要用 称取15g食盐,用量筒量取 mL水。
(2)方法二:利用20%的氯化钠溶液和水配制。小应在量取水的时候仰视读数,导致所配的溶液量分数 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(3)小应认为将配制好的溶液蒸发掉50g水,可以得到20℃时的30%的食盐溶液(食盐在20℃时溶解度为36g),你认为他的想法是否正确并说明理由: 。
【答案】(1) 托盘天平 85
(2)偏小
(3)否,20℃食盐溶解度36g,此温度下的饱和溶液的溶质质量分数是26.5%
【解析】(1)称量15g食盐,需要用到托盘天平;
食盐的质量为15g,则水的质量为100g-15g=85g,则水的体积为85mL;
(2)量取水的时候仰视读数,量取水的体积偏多,导致所配的溶液量分数偏小;
(3)某温度下某物质的饱和溶液是该温度下最浓溶液,20℃时,氯化钠的溶解度为36g,36g/(100g+36g)×100%=26.5%,不会达到30%。
7.小实在做一定溶质质量分数的氯化钠溶液的配制实验时,其配制过程如图所示。回答下列问题:
(1)写出图D中有标号仪器的名称:a
(2)在量取水的体积时,小刚同学俯视量筒读数,则所配制溶液中氯化钠的质量分数 。(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(3)腌制咸鸭蛋需要合适溶质质量分数的食盐水。现有溶质质量分数为的食盐水,若要将其稀释到20%,需加水 千克。
【答案】(1)量筒
(2)偏大
(3)2.5
【解析】(1)图D中有标号仪器a的名称是量筒。
(2)在量取水的体积时,小刚同学俯视量筒读数,量取水的体积偏少,则所配制溶液中氯化钠的质量分数偏大。
(3)溶液稀释前后溶质的质量相等,现有10kg溶质质量分数为25%的食盐水,若要将其稀释到20%,设需加水的质量为x。则10kg×25%=(10kg+x)×20%,x=2.5kg。
本节课学习中,你有哪些收获,还有哪些问题?
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