内容正文:
《十字交叉法(浓度配比)》
【知识梳理+例题讲解+提升练习+模拟赛场】
学习寄语
亲爱的同学们:
在日常生活中,我们常常会遇到“浓度”问题:比如糖水甜不甜、酒精消毒液的浓度是否合适、农药稀释的比例对不对……这些问题看似简单,实则蕴含着深刻的数学原理——浓度配比问题。它是小学奥数中“溶液问题”的核心内容,也是小升初考试和各类竞赛的常考题型。
本讲义将带你走进“十字交叉法”的世界。这是一种高效、直观、逻辑清晰的解题工具,专门用于解决两种不同浓度的溶液混合后求比例或浓度的问题。它不仅能简化复杂的分数运算,还能帮助你建立“加权平均”的初步思维,为初中化学和物理学习打下基础。
学习本讲内容时,请记住三个关键词:浓度 = 溶质 ÷ 溶液、混合前后溶质总量不变、十字交叉是比例的桥梁。只要你理解了这些本质,再配合系统的例题训练,一定能掌握这一“奥数利器”。
希望你在学习过程中保持好奇、勤于思考、善于总结。相信通过这份讲义的学习,你不仅能解决浓度问题,更能提升分析问题、建模解题的综合能力!
知识梳理
1、基本概念与核心公式
(1)溶液、溶质、溶剂
溶液:被溶解的物质(溶质)与溶解它的液体(溶剂)混合而成的整体。如糖水。
溶质:被溶解的物质,如糖。
溶剂:用来溶解溶质的液体,如水。
(2)浓度的定义与计算
浓度通常用百分数表示,指溶质占溶液总量的比率。
公式:
浓度 = 溶质质量÷ 溶液质量 × 100%
或写作:
(3)浓度问题的基本类型
已知浓度和溶液质量,求溶质质量:
已知溶质和浓度,求溶液质量:
混合问题:两种不同浓度的溶液混合,求混合后浓度或混合比例
2、十字交叉法的原理与应用
(1)适用条件
仅适用于两种不同浓度的溶液混合,且混合过程中无化学反应、无蒸发、无沉淀。
混合前后溶质总量守恒。
(2)十字交叉法的基本形式
设有两种溶液:
溶液A:浓度为 ,质量为
溶液B:浓度为 ,质量为
混合后浓度为
则有:
整理得:
(注意:分子分母均为绝对值)
这正是“十字交叉法”的数学依据。
(3)十字交叉法的操作步骤
1.写出两种原溶液的浓度 、 (设 )
2.写出混合后的目标浓度
3.计算差值:
(大减中)
(中减小)
4.质量比为:
5.即:所需质量比 =(中-小):(大-中)
(4)注意事项
浓度必须用小数或分数形式参与计算,不能用百分号
质量比是溶液总质量之比,不是溶质或溶剂之比
若结果为分数,可化为最简整数比
十字交叉法仅适用于线性混合,不适用于多次混合或非均匀混合
例题讲解
【例题1】(基础应用)
题目:将浓度为20%的糖水与浓度为5%的糖水混合,配制成浓度为10%的糖水。问两种糖水应按怎样的质量比混合?
解析:
, ,
使用十字交叉法:
质量比
答:应按 1:2 的质量比混合(20%:5%)。
【跟踪训练】
题目:用浓度为15%和5%的盐水配制成10%的盐水,应按怎样的质量比混合?
答案及解析
, ,
答:按 1:1 的质量比混合。
【例题2】(已知比例求浓度)
题目:将浓度为25%的酒精和浓度为10%的酒精按质量比 2:3 混合,求混合后酒精的浓度。
解析:
设25%酒精质量为2份,10%酒精质量为3份
总溶质 =
总溶液 = 2 + 3 = 5 份
混合浓度 =
答:混合后浓度为 16%。
【跟踪训练】
题目:将浓度为30%和12%的果汁按质量比 1:4 混合,求混合后浓度。
答案及解析
设30%果汁1份,12%果汁4份
溶质 =
总质量 = 5
浓度 =
答:混合后浓度为 15.6%。
【例题3】(十字交叉反向应用)
题目:用浓度为20%和5%的两种酒精溶液混合,配制成15%的酒精600克。问各需多少克?
解析:
使用十字交叉法:
, ,
质量比
总份数 = 2 + 1 = 3
20%酒精质量 = 克
5%酒精质量 = 克
答:需20%酒精 400克,5%酒精 200克。
【跟踪训练】
题目:用浓度为30%和10%的盐水配制成20%的盐水900克,各需多少克?
答案及解析
, ,
,
质量比 =
总份数 = 2
各需 克
答:各需 450克。
提升练习
1.将浓度为40%和20%的糖水按质量比 3:2 混合,求混合后浓度。
2.用浓度为25%和15%的酒精配制成20%的酒精800克,各需多少克?
3.现有浓度为18%的盐水300克,要蒸发掉多少克水,才能使浓度变为30%?
4.将浓度为10%的糖水500克与浓度为30%的糖水混合,得到浓度为22%的糖水。问加入了多少克30%的糖水?
答案及解析
1.设40%糖水3份,20%糖水2份
溶质 =
总质量 = 5,浓度 =
2.十字交叉: ,各需400克
3.溶质不变: 克
浓度30%时溶液质量 = 克
蒸发水 = 300 - 180 = 120 克
4.设加入 克30%糖水
, 克
模拟赛场
1.两种酒精溶液,浓度分别为40%和10%,按质量比 2:3 混合,求混合后浓度。
2.用浓度为35%和15%的盐水配制成25%的盐水1200克,各需多少克?
3.现有浓度为24%的糖水400克,加入多少克水后,浓度变为16%?
4.将浓度为20%的盐水与浓度为5%的盐水混合,配制成12%的盐水。问两种盐水的质量比是多少?
5.甲容器有浓度为30%的盐水200克,乙容器有浓度为10%的盐水300克。将两者混合后,再蒸发掉100克水,求最终浓度。
6.用浓度为45%和25%的两种酒精溶液混合,得到浓度为33%的酒精。问两种溶液的质量比是多少?
答案及解析
1.设40%为2份,10%为3份
溶质 =
总质量 = 5,浓度 =
2.十字交叉: ,各600克
3.溶质 = 克
浓度16%时溶液质量 = 克
加水 = 600 - 400 = 200 克
4.十字交叉:
5.混合后溶质 = 克
混合后质量 = 500 克
蒸发后质量 = 400 克
浓度 =
6.十字交叉: ,即 2:3
学科网(北京)股份有限公司
$
《十字交叉法(浓度配比)》
【知识梳理+例题讲解+提升练习+模拟赛场】
学习寄语
亲爱的同学们:
在日常生活中,我们常常会遇到“浓度”问题:比如糖水甜不甜、酒精消毒液的浓度是否合适、农药稀释的比例对不对……这些问题看似简单,实则蕴含着深刻的数学原理——浓度配比问题。它是小学奥数中“溶液问题”的核心内容,也是小升初考试和各类竞赛的常考题型。
本讲义将带你走进“十字交叉法”的世界。这是一种高效、直观、逻辑清晰的解题工具,专门用于解决两种不同浓度的溶液混合后求比例或浓度的问题。它不仅能简化复杂的分数运算,还能帮助你建立“加权平均”的初步思维,为初中化学和物理学习打下基础。
学习本讲内容时,请记住三个关键词:浓度 = 溶质 ÷ 溶液、混合前后溶质总量不变、十字交叉是比例的桥梁。只要你理解了这些本质,再配合系统的例题训练,一定能掌握这一“奥数利器”。
希望你在学习过程中保持好奇、勤于思考、善于总结。相信通过这份讲义的学习,你不仅能解决浓度问题,更能提升分析问题、建模解题的综合能力!
知识梳理
1、基本概念与核心公式
(1)溶液、溶质、溶剂
溶液:被溶解的物质(溶质)与溶解它的液体(溶剂)混合而成的整体。如糖水。
溶质:被溶解的物质,如糖。
溶剂:用来溶解溶质的液体,如水。
(2)浓度的定义与计算
浓度通常用百分数表示,指溶质占溶液总量的比率。
公式:
浓度 = 溶质质量÷ 溶液质量 × 100%
或写作:
(3)浓度问题的基本类型
已知浓度和溶液质量,求溶质质量:
已知溶质和浓度,求溶液质量:
混合问题:两种不同浓度的溶液混合,求混合后浓度或混合比例
2、十字交叉法的原理与应用
(1)适用条件
仅适用于两种不同浓度的溶液混合,且混合过程中无化学反应、无蒸发、无沉淀。
混合前后溶质总量守恒。
(2)十字交叉法的基本形式
设有两种溶液:
溶液A:浓度为 ,质量为
溶液B:浓度为 ,质量为
混合后浓度为
则有:
整理得:
(注意:分子分母均为绝对值)
这正是“十字交叉法”的数学依据。
(3)十字交叉法的操作步骤
1.写出两种原溶液的浓度 、 (设 )
2.写出混合后的目标浓度
3.计算差值:
(大减中)
(中减小)
4.质量比为:
5.即:所需质量比 =(中-小):(大-中)
(4)注意事项
浓度必须用小数或分数形式参与计算,不能用百分号
质量比是溶液总质量之比,不是溶质或溶剂之比
若结果为分数,可化为最简整数比
十字交叉法仅适用于线性混合,不适用于多次混合或非均匀混合
例题讲解
【例题1】(基础应用)
题目:将浓度为20%的糖水与浓度为5%的糖水混合,配制成浓度为10%的糖水。问两种糖水应按怎样的质量比混合?
解析:
, ,
使用十字交叉法:
质量比
答:应按 1:2 的质量比混合(20%:5%)。
【跟踪训练】
题目:用浓度为15%和5%的盐水配制成10%的盐水,应按怎样的质量比混合?
【例题2】(已知比例求浓度)
题目:将浓度为25%的酒精和浓度为10%的酒精按质量比 2:3 混合,求混合后酒精的浓度。
解析:
设25%酒精质量为2份,10%酒精质量为3份
总溶质 =
总溶液 = 2 + 3 = 5 份
混合浓度 =
答:混合后浓度为 16%。
【跟踪训练】
题目:将浓度为30%和12%的果汁按质量比 1:4 混合,求混合后浓度。
【例题3】(十字交叉反向应用)
题目:用浓度为20%和5%的两种酒精溶液混合,配制成15%的酒精600克。问各需多少克?
解析:
使用十字交叉法:
, ,
质量比
总份数 = 2 + 1 = 3
20%酒精质量 = 克
5%酒精质量 = 克
答:需20%酒精 400克,5%酒精 200克。
【跟踪训练】
题目:用浓度为30%和10%的盐水配制成20%的盐水900克,各需多少克?
提升练习
1.将浓度为40%和20%的糖水按质量比 3:2 混合,求混合后浓度。
2.用浓度为25%和15%的酒精配制成20%的酒精800克,各需多少克?
3.现有浓度为18%的盐水300克,要蒸发掉多少克水,才能使浓度变为30%?
4.将浓度为10%的糖水500克与浓度为30%的糖水混合,得到浓度为22%的糖水。问加入了多少克30%的糖水?
模拟赛场
1.两种酒精溶液,浓度分别为40%和10%,按质量比 2:3 混合,求混合后浓度。
2.用浓度为35%和15%的盐水配制成25%的盐水1200克,各需多少克?
3.现有浓度为24%的糖水400克,加入多少克水后,浓度变为16%?
4.将浓度为20%的盐水与浓度为5%的盐水混合,配制成12%的盐水。问两种盐水的质量比是多少?
5.甲容器有浓度为30%的盐水200克,乙容器有浓度为10%的盐水300克。将两者混合后,再蒸发掉100克水,求最终浓度。
6.用浓度为45%和25%的两种酒精溶液混合,得到浓度为33%的酒精。问两种溶液的质量比是多少?
学科网(北京)股份有限公司
$