7.3 学会定量表示溶液的组成 第1课时(导学案)化学新教材沪科版五四学制九年级全一册
2026-07-20
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2份
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 初中化学沪科版(五四学制)九年级全一册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 课题3 学会定量表示溶液的组成 |
| 类型 | 学案-导学案 |
| 知识点 | 溶液 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2027-2028 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.54 MB |
| 发布时间 | 2026-07-20 |
| 更新时间 | 2026-08-11 |
| 作者 | xkw_026964496 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2026-07-20 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58891616.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该初中化学导学案聚焦溶液组成的定量表示,核心知识点包括溶液浓度概念、溶质质量分数的定义与计算、饱和溶液溶质质量分数规律及溶液均一性。通过生活实例(如蔗糖溶液甜度、海水淡化等)导入,结合硫酸铜溶液实验数据建构浓度概念,形成从定性感知到定量计算的学习支架。
资料特色在于情境化探究与逻辑推导融合,以生活案例和实验数据引导学生自主建构知识,培养科学探究能力。通过公式推导、题型分类训练(基本换算、均一性应用、溶解度综合计算)提升科学思维,习题联系工农业生产实际,落实化学观念,助力学生掌握定量表示方法并解决实际问题。
内容正文:
课题3 学会定量表示溶液的组成
第1课时 溶液组成的定量表示
1.结合生活实例、实验探究形成溶液浓度的概念,明确浓度是一定量溶液中所含溶质的量,知道同条件下溶质含量越高,溶液浓度越大。
2.掌握溶质质量分数的定义、表示方法,熟练记忆并运用其核心公式及变形公式:%
理解饱和溶液溶质质量分数的计算规律:
3. 能独立完成不饱和溶液、饱和溶液的溶质质量分数计算,能结合溶液均一性、溶解度特点解决工农业生产、生活中的实际浓度问题。
重点:溶液浓度的概念、溶质质量分数的相关计算。
难点:运用溶质质量分数定量描述溶液的组成,结合溶解度的饱和溶液溶质质量分数计算。
1. 溶质质量分数意义:10%的NaCl溶液表示每100份质量的NaCl溶液中,NaCl的质量为10份。
即每100g氯化钠溶液中含有10g氯化钠,90g水。
2.溶质质量分数计算公式:
*溶质的质量:指溶解在溶液中的溶质的质量,没溶解的不计算在内。
*溶质质量 = 溶液质量×溶质的质量分数
*溶液的质量 = 溶质的质量 + 溶剂的质量 = 溶质质量÷溶质质量分数 = 溶液的体积×溶液的密度
3.饱和溶液的溶质质量分数计算:
(一)情境导入:感知定量表示溶液组成的必要性
问题思考1
两杯等量凉白开中分别加入1勺、3勺蔗糖,完全溶解后哪杯更甜?这个现象说明什么?
我的结论:________________________
加入 3 勺蔗糖的糖水更甜;相同溶剂中,溶解溶质越多,溶液越浓。
问题探究
海水淡化中,海水平均含盐量为,可饮用淡水要求含盐量低于;农业配制农药药液太稀杀不死害虫、太浓毒害作物,医用生理盐水浓度必须严格控制在。结合以上案例思考:为什么生产生活中需要精准定量表示溶液的浓稀?
小组讨论结论:________________________
仅凭感官无法精准判断溶液浓稀,工农业、医疗、海水淡化等场景需要严格控制溶质含量,浓度过高 / 过低都会造成不良后果,因此需要定量表示溶液组成。
(二)环节一:建构溶液浓度的概念
问题思考2
我们可以通过哪些方法粗略判断溶液浓稀?结合下表硫酸铜溶液的实验数据,分析溶液颜色和溶质含量、浓稀的关系,说明粗略判断的局限性。
编号
溶液颜色
溶剂质量/g
溶质质量/g
溶液质量/g
1
蓝
10
1.0
11.0
2
浅蓝
20
1.0
21.0
3
蓝
20
2.0
22.0
> 我的分析:________________________
1、2 号溶质均为 1.0g,2 号溶剂更多,颜色更浅、溶液更稀;2、3 号溶剂均 20g,3 号溶质更多,颜色更深、溶液更浓。仅靠颜色、甜度只能粗略区分浓稀,不能精确算出溶质占比。
结论:可以通过甜度(有色溶液通过颜色)粗略判断浓稀,溶液颜色越深,相同质量溶液中溶质含量越高,溶液越浓;但感官判断无法得到溶质的准确含量,不能满足生产生活的精准需求,存在局限性。
归纳总结1:浓度的定义和规律
结合上述案例,总结浓度的定义和浓度与溶质含量的关系:
1. 浓度的定义:________________________
2. 浓度与溶质含量的关系:________________________
标准答案:
1. 浓度是定量表示溶液组成的方式,指一定量的溶液中所含溶质的量
2. 同一溶液体系中,溶质含量越高,浓度越大
即时巩固
1. 关于浓度的定义,以下说法正确的是( )
A. 浓度是指溶质的质量与溶剂质量的比值
B. 浓度是指一定量的溶液中所含溶质的量
C. 浓度是指溶质的体积与溶液体积的比值
D. 浓度与溶质的含量无关
答案:
解析:A选项不是浓度的广义定义;C选项是体积分数的定义,属于浓度的一种但不是广义浓度定义;D选项浓度与溶质含量正相关,因此B正确。
2. 下列叙述符合浓度与溶质含量关系的是( )
A. 溶质含量越少,浓度越大 B. 溶质含量越多,浓度越小
C. 溶质含量越多,浓度越大 D. 浓度与溶质含量无关
答案:
(三)环节二:溶质质量分数的计算
问题思考3:推导溶质质量分数的公式
溶质质量分数是最常用的浓度表示方法,请根据定义推导核心公式和变形公式:
1. 溶质质量分数定义:________________________
2. 核心公式:________
3. 变形公式: ________ ________
标准答案:
1. 溶质质量分数是溶质质量与溶液质量的比值,常用百分数表示
2.
3. ;
教师点拨:公式中溶质质量指已经溶解在溶液中的溶质质量,未溶解的固体不能计入!
问题探究:饱和溶液的溶质质量分数计算
已知20℃时氯化钠的溶解度是,有人说“20℃时氯化钠饱和溶液的溶质质量分数为”,这个说法正确吗?请计算说明,并推导一定温度下,溶解度为的饱和溶液的溶质质量分数公式。
我的推导:
1. 20℃时,氯化钠溶解在水中达到饱和,溶液总质量________
2. 该溶液溶质质量分数,因此原说法(正确/错误)
3. 通用公式推导:溶解度指一定温度下,溶剂最多溶解溶质,因此饱和溶液中溶质质量为,溶液总质量为,可得饱和溶液溶质质量分数公式:
标准答案:
1.
2. ,原说法错误
,
归纳总结2:饱和溶液溶质质量分数规律
1. 一定温度下,某物质的饱和溶液是该温度下该物质浓度______的溶液,温度不变时,同种溶质饱和溶液的溶质质量分数为______。
2. 已知对应温度下的溶解度,可直接代入公式计算饱和溶液的溶质质量分数,不需要额外数据。
答案:最大;固定值
即时巩固1
20℃时,氯化钠的溶解度为,向水中加入氯化钠充分溶解后,所得溶液的溶质质量分数是多少?写出计算过程:
我的计算: 20℃时水最多溶解氯化钠的质量为______,因此实际溶解的溶质质量为______,溶液总质量为______,溶质质量分数________
标准答案: ;;;
(四)题型分类训练
题型1:基本量换算
请完成下表空缺内容:
溶质质量/g
溶剂质量/g
溶液质量/g
溶质的质量分数
10
200
96
100
150
10%
50
100
参考答案:① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧
题型2:溶液均一性的应用
问题思考
从的氯化钠溶液中倒出,剩余溶液的溶质质量分数是多少?为什么?我的结论:________________________
标准答案:还是,因为溶液具有均一性,溶液各部分组成完全相同,倒出部分溶液后溶质质量分数不变。
即时巩固2:下列关于溶液的说法错误的是( )
A. 喷灌与滴灌式浇水可以有效节约水资源
B. 海水中溶有二氧化碳,可供海水中的绿色植物进行光合作用
C. 物质溶解的过程通常伴随着能量的变化
D. 从的生理盐水中倒出一半,溶质质量分数变为
答案:
题型3:结合溶解度的综合计算
即时巩固3:20℃时硼酸的溶解度为,40℃时溶解度为,下列说法正确的是( )
A. 烧杯①中硼酸加入水,溶液的溶质质量分数小于
B. 烧杯②中硼酸加入水,溶液为饱和溶液
C. 若向烧杯③中加水,溶液中溶质质量分数不变
D. 若将烧杯④(含硼酸水,20℃)升温至40℃,所得溶液质量为
答案:
解析:A选项:溶质质量分数为,正确;B选项:20℃时水可溶解硼酸,完全溶解,为不饱和溶液,错误;C选项:加水后溶剂质量增加,溶质质量不变,溶质质量分数减小,错误;D选项:题目未明确烧杯④的初始状态,无法确定,错误。
1. 从100 mL溶质质量分数为30%的过氧化氢溶液中取出20 mL,取出的溶液的溶质质量分数为( )
A. 3% B. 6% C. 10% D. 30%
【答案】D
【解析】溶液具有均一性的特征,即溶液中各部分的组成、性质完全相同,因此从原溶液中取出任意体积的溶液,其溶质质量分数都和原溶液一致,仍为30%。
2. 将50g固体物质M(不含结晶水)加入盛有50 g水的烧杯中,搅拌,测得四种温度下烧杯中溶液的质量如表所示。下列说法正确的是( )
A. 四种温度下,烧杯中溶液均属于不饱和溶液
B. T1℃时,烧杯中M溶液的溶质与溶剂的质量比为14:15
C. T2℃时,若要使烧杯中的固体完全溶解,需再加入10 g水
D. T3℃和T4℃时,对应溶液的溶质质量分数不相等
【答案】B
【解析】A选项:若某温度下溶液质量小于100g,说明有固体M未溶解,对应溶液为饱和溶液,A错误;B选项:T1℃时溶液质量约为96.7g,溶质质量为96.7g-50g≈46.7g,溶质与溶剂质量比为46.7:50≈14:15,B正确;C选项:需结合T2℃的溶解度计算需加水的质量,题干未给出溶解度数据无法判断,C错误;D选项:T3℃和T4℃时溶液质量均为100g,说明50gM完全溶解在50g水中,溶质、溶剂质量均相等,溶质质量分数相等,D错误。
3. 硝酸钾的溶解度曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.20℃时,饱和的硝酸钾溶液溶质质量分数是31.6%
B.50℃时,50 g水中能完全溶解31.6 g硝酸钾
B. a点溶液比b点溶液的溶质质量少
C. 将a点对应的溶液升温到50℃,即可转化为b点所对应的溶液
【答案】B
【解析】A选项:20℃时硝酸钾溶解度为31.6g,饱和溶液溶质质量分数=31.6g/100g+31.6g×100%≈24%,A错误;B选项:50℃时硝酸钾溶解度大于63.2g,因此50g水中最多可溶解的硝酸钾质量大于31.6g,31.6g硝酸钾可以完全溶解,B正确;C选项:未说明a、b点对应溶液的总质量,无法比较溶质质量大小,C错误;D选项:a点为20℃的饱和溶液,升温到50℃后溶解度增大,溶液变为不饱和溶液,还需要添加溶质才能达到b点的饱和状态,D错误。
一、核心基础知识点
(一)溶液浓度的概念
定义:浓度是定量表示溶液组成的物理量,指一定量溶液中所含溶质的质量。
浓稀判断规律(同一温度、同种溶剂):
溶剂质量不变,溶解溶质越多,溶液浓度越大;
溶质质量不变,溶剂越多,溶液浓度越小。
粗略判断浓稀的局限:
可通过有色溶液颜色、液体甜度粗略区分浓稀,但只能定性,无法精准计算溶质占比,生产、医疗、化工、海水淡化等场景必须定量计算。
(二)溶质质量分数(最常用浓度表示方法)
定义:溶质质量与溶液质量之比,用百分数表示。
核心公式ω(溶质质量分数)= m溶质/m溶液 ×100%
m溶液 =m溶质 +m溶剂
两大变形公式
① 求溶质质量:m溶质 =m溶液 ×ω
② 求溶液质量:m溶液 = ωm溶质
关键注意点:
公式中溶质仅计算完全溶解的固体,未溶解、析出的固体不计入溶质质量。
(三)饱和溶液的溶质质量分数
溶解度S含义:一定温度下,100g 溶剂达到饱和最多溶解Sg溶质。
饱和溶液专属公式:ω饱和 =S+100gS ×100%
规律:
① 相同温度下,某物质饱和溶液是该温度下浓度最大的溶液;
② 温度不变,同种溶质饱和溶液的溶质质量分数为固定值;
③ 不能直接用溶解度数值当作质量分数(分母是S+100 g,不是 100g)。
(四)溶液的特征 — 均一性
溶液各处组成、浓度完全相同;倒出任意质量 / 体积溶液,剩余溶液溶质质量分数保持不变。
二、归纳总结
归纳 1 浓度与溶质含量关系
定量描述溶液浓稀必须用浓度;其他条件不变时,溶液中溶质含量越高,浓度越大。
归纳 2 饱和溶液三大结论
恒温下,同种溶质饱和溶液浓度固定,是该温度最高浓度;
饱和溶液溶质质量分数仅由溶解度决定,不用额外溶质、溶剂质量;
恒温蒸发溶剂,饱和溶液析出晶体,剩余溶液依旧饱和,浓度不变。
考点01 溶液浓度
1.底泥改良沙漠土壤需合理配水,形成适宜植物生长的水溶液。下列说法正确的是
A.底泥浸出液属于溶液 B.配制溶液时,搅拌可增大溶质溶解度
C.水溶液升温,溶质质量分数将变大 D.溶液具有均一性、稳定性
【答案】D
【解析】A. 底泥浸出液中含有不溶性固体颗粒(如泥沙、有机质碎屑),不均一、不稳定,属于悬浊液,并非溶液,错误;
B. 搅拌只能加快溶质的溶解速率,不能改变溶质的溶解度(溶解度只与温度、溶质和溶剂种类有关),错误;
C. 若溶液没有溶质析出,升温时溶质、溶剂质量都不变,溶质质量分数不变;若为氢氧化钙这类溶解度随温度升高而减小的物质,升温后析出溶质,溶质质量分数反而减小,因此溶质质量分数不一定变大,错误;
D. 溶液的本质特征就是均一性(各部分组成、性质完全相同)和稳定性(外界条件不变时,溶质和溶剂不会自动分离),正确。
2.在一次实践活动中,某实验小组的同学们配制了溶质质量分数为10%的KCl植物营养液,其中KCl固体在水中的溶解度如下表。分析思考,下列说法正确的是
温度/℃
0
10
20
30
40
溶解度/g
27.6
31.0
34.0
37.0
40.0
A.营养液中,KCl的溶解度是40.0 g
B.20℃时,营养液是KCl的饱和溶液
C.10%的KCl营养液中,溶质与溶剂的质量比是1∶10
D.10%的KCl营养液从30℃降温至10℃无晶体析出
【答案】D
【解析】A.未指明温度,无法确定KCl的溶解度,故选项说法不正确。
B.20℃时,KCl的溶解度为34.0 g,该温度下KCl饱和溶液的溶质质量分数为>10%,因此20℃时,该营养液是不饱和溶液,故选项说法不正确。
C.10%的KCl溶液指100g溶液中含10g溶质、90g溶剂,则溶质与溶剂的质量比为,故选项说法不正确。
D.10℃时,KCl的溶解度为31.0 g,该温度下KCl饱和溶液的溶质质量分数为>10%,说明10℃时,10%的KCl溶液仍为不饱和溶液,因此从30℃降温至10℃无晶体析出,故选项说法正确。
3.在不同温度下,分别向盛有水的烧杯中逐渐加入固体甲,充分溶解后,所得溶液的质量与加入固体甲的质量变化关系如图所示。
(1)由图可知,固体甲的溶解度随温度的升高而__________(填“减小”或“增大”)。
(2)60℃时,固体甲的溶解度为__________g。
(3)图中B和C两点对应溶液中溶质质量分数:B__________C(填“>”“<”或“=”)。
(4)下列有关说法正确的是__________(填序号)。
①图中的数值为70
②60℃时,点的溶液属于不饱和溶液
③C点和D点对应溶液的溶质与溶剂的质量比相等
【答案】(1)增大
(2)80
(3)=
(4)①②
【解析】(1)相同质量的水,60℃时最多溶解的甲质量远大于20℃,说明甲的溶解度随温度升高而增大。
(2)60℃时50g水最多溶解甲的质量为,因此100g水最多溶解80g甲,即溶解度为80g。
(3)B、C均为20℃下甲的饱和溶液,同温度下同种溶质的饱和溶液溶质质量分数相等。
(4)①B点为20℃的饱和点,溶解了20g甲,溶液质量为,,正确;
②60℃时50g水可溶解40g甲,加入20g甲未达到饱和,正确;
③C点溶质溶剂比为,D点为,不相等,错误。因此选①②。
考点02 溶质质量分数的计算
4.NaCl(食盐)和(纯碱)都是厨房中用途广泛、非常重要的物质,NaCl和的溶解度曲线如图所示,下列说法中正确的是
A.NaCl的溶解度小于的溶解度
B.时,NaCl溶液和溶液的溶质的质量分数相同
C.时,饱和溶液的溶质质量分数为80%
D.若NaCl中混有少量,可采用蒸发结晶的方法提纯NaCl
【答案】D
【解析】A.比较溶解度大小必须指明温度,温度低于时,的溶解度大于,错误。
B.时二者溶解度相等,只有饱和溶液的溶质质量分数相等,未说明溶液的饱和状态,无法判断质量分数是否相同,错误。
C.饱和溶液溶质质量分数公式为,时溶解度为80g,饱和溶液质量分数为:,远小于80%,错误。
D.溶解度受温度影响小,溶解度受温度影响大,因此中混有少量时,可通过蒸发结晶提纯,正确。
5.不同温度下,在水中的溶解度如下表:
温度/℃
0
10
30
60
80
溶解度/g
59.5
64.7
100
137
147
下列说法不正确的是
A.的溶解度随温度的升高而增大
B.降低温度可使饱和的溶液析出晶体
C.增加溶质可使接近饱和的溶液变为饱和溶液
D.30℃时,饱和溶液中溶质的质量分数为30%
【答案】D
【解析】A.表格中温度从0℃升高到80℃时,的溶解度从59.5g上升到147g,说明溶解度随温度升高而增大,正确;
B.溶解度随温度降低而减小,因此降低温度时,饱和溶液的溶解能力下降,会析出晶体,正确;
C.向接近饱和的溶液中添加溶质,至溶质无法继续溶解时,即可得到饱和溶液,正确;
D.30℃时溶解度为100g,即100g溶剂中最多溶解100g溶质,饱和溶液溶质质量分数为:,错误。
6.如图是的溶解度曲线,下列说法错误的是
A.点表示对应温度下的饱和溶液
B.点溶液的溶质质量分数为64%
C.点溶液中溶质与溶剂的质量比为
D.点溶液降温至40℃时有晶体析出
【答案】B
【解析】A.溶解度曲线上的点均为对应温度下的饱和溶液,a点在曲线上,说法正确。
B.b点对应40℃,溶解度为64g,即100g水最多溶解64g,饱和溶液溶质质量分数为:。说法错误。
C.c点对应70℃,溶解度为138g,溶质与溶剂质量比为,说法正确。
D.d点高于40℃时的溶解度64g,降温至40℃时,溶解度减小,溶剂质量不变,超出溶解上限的溶质会析出,说法正确。
7.某校化学兴趣小组在实验室对和NaCl的溶解度进行探究,结合溶解度曲线,下列说法不正确的是
A.40℃时,的溶解度为63.9 g
B.20℃时,将20 g NaCl加入50 g水中,充分搅拌后可形成NaCl的饱和溶液
C.若中混有少量NaCl,提纯只能采用蒸发结晶法
D.60℃时,饱和溶液的溶质质量分数大于NaCl饱和溶液的溶质质量分数
【答案】C
【解析】A、由溶解度曲线可直接读出,40℃时的溶解度为63.9g,说法正确。
B、20℃时溶解度约为36g(水中),即100g水最多溶解36g ,因此50g水最多溶解18g ,加入20g 后固体无法完全溶解,可得到饱和溶液,说法正确。
C、溶解度随温度升高显著增大,溶解度受温度影响很小,因此中混有少量时,应采用降温结晶(“冷却热饱和溶液”)的方法提纯,蒸发结晶适用于提纯溶解度受温度影响小的物质,该说法错误。
D、一定温度下,饱和溶液溶质质量分数公式为(为该温度下溶质的溶解度),溶解度越大,饱和溶液溶质质量分数越大;60℃时溶解度大于,因此其饱和溶液溶质质量分数更大,说法正确。
8.赤藓糖醇是近几年广受市场青睐的代糖。在制作糖果或糕点时,由于赤藓糖醇甜度较低,常与蔗糖一同使用。赤藓糖醇和蔗糖的溶解度曲线如图,下列说法正确的是
A.t2℃时,赤藓糖醇溶液和蔗糖溶液的溶质质量分数一定相等
B.t2℃时,欲用50g水配制成最甜的蔗糖溶液,至少需加入181g蔗糖
C.将t1℃时的蔗糖饱和溶液升温至t3℃,仍是饱和溶液
D.将t2℃时的赤藓糖醇饱和溶液降温至t1℃,一定会析出194g晶体
【答案】B
【解析】A.时赤藓糖醇和蔗糖溶解度相等,仅饱和溶液的溶质质量分数一定相等,选项未说明溶液为饱和状态,无法判断溶质质量分数关系,错误。
B.时蔗糖溶解度为362g,即100g水最多溶解362g蔗糖,因此50g水最多溶解蔗糖质量为,饱和溶液甜度最高,正确。
C.蔗糖溶解度随温度升高而增大,的饱和蔗糖溶液升温到后,溶解度升高,溶液变为不饱和状态,错误。
D.题干未给出时赤藓糖醇饱和溶液的总质量,无法计算降温后析出晶体的质量,错误。
9.、、三种固体物质的溶解度曲线如下图所示,下列说法错误的是
A.中混有少量,可采用降温结晶的方法提纯
B.时,、饱和溶液的溶质质量分数相等
C.时,将加入50 g水中充分溶解,所得溶液质量为70 g
D.时,将、、的饱和溶液降温到,析出晶体质量由大到小的是
【答案】D
【解析】A.a的溶解度受温度影响远大于b,因此a中混有少量b,可用降温结晶的方法提纯a,说法正确。
B.时,a和c的溶解度相等;饱和溶液的溶质质量分数为,因此二者饱和溶液的溶质质量分数相等,说法正确。
C.时,a的溶解度为,即水最多溶解,因此水最多溶解,所得溶液质量为,说法正确。
D.题目没有说明时a、b、c饱和溶液的质量,无法比较降温后析出晶体的质量大小,说法错误。
10.硝酸钾的溶解度曲线如图1所示。某同学设计了图2所示实验装置,烧杯内溶液的温度控制在20℃,弹簧测力计下悬挂小木块。
(1)图1中P点的意义是________。
(2)80℃时将50 g硝酸钾固体加入到50 g水中,充分溶解所得溶液的质量为________。
(3)图2烧杯内溶液的溶质质量分数为________(保留小数点后一位)。
(4)对图2的烧杯进行加热,弹簧测力计的示数________(填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】(1)80℃时硝酸钾的溶解度为169 g
(2)100 g
(3)24.0%
(4)不变
【解析】(1)溶解度曲线上的点对应指定温度下,100g溶剂中溶解该物质达到饱和状态时的溶质质量,即该温度下的溶解度。
(2)80℃时硝酸钾溶解度为169g,可知50g水最多可溶解84.5g硝酸钾,加入的50g硝酸钾能完全溶解,溶液质量为溶质质量加溶剂质量,即。
(3)20℃时硝酸钾饱和溶液的溶质质量分数计算式为:
(4)硝酸钾溶解度随温度升高而增大,加热后原饱和溶液中溶质和溶液的质量均不变,故溶液密度不变;排开液体体积不变,根据,浮力不变;弹簧测力计示数,因此示数不变。
11.学习小组在实验室用蔗糖和氯化钠进行溶液导电性实验测试并自制蔗糖晶体。蔗糖和氯化钠的溶解度如下表:
温度/
20
40
60
80
100
溶解度
蔗糖
204
238
287
362
487
氯化钠
36.0
36.6
37.3
38.4
39.8
(1)将烧杯A中的碳棒分别放入烧杯B和E的溶液中,观察到B中灯泡未亮,E中灯泡亮了,说明溶液中只有存在自由移动的______(填“分子”“原子”或“离子”),溶液才能导电。
(2)烧杯E中的溶液是该温度下的______(填“饱和”或“不饱和”)溶液。
(3)析出的蔗糖晶体x的值是______。
(4)烧杯B中溶液的溶质质量分数______(填“>”“<”或“=”)烧杯D中溶液的溶质质量分数。
【答案】(1)离子
(2)不饱和
(3)143
(4)<
【解析】(1)溶液导电的本质是存在自由移动的带电粒子:蔗糖溶于水以不带电的分子形式存在,无法导电;氯化钠溶于水电离出自由移动的阴、阳离子,可以导电,因此填离子。
(2)40℃时氯化钠溶解度为36.6g,即50g水最多可溶解氯化钠,E中仅加入15g氯化钠,可完全溶解,所得为不饱和溶液。
(3)过程中溶剂质量始终为50g,加入蔗糖总质量为;20℃时蔗糖溶解度为204g,50g水最多溶解蔗糖,因此析出晶体质量为。
(4)B中溶质质量分数为;D是20℃蔗糖饱和溶液,溶质质量分数为,因此B的溶质质量分数小于D。
12.从盐卤水(含硫酸钠、氯化钠等)中提取的硫酸钠可用于制中药西瓜霜,硫酸钠和氯化钠的溶解度曲线如图。
(1)时硫酸钠的溶解度是______。
(2)时,氯化钠饱和溶液和硫酸钠饱和溶液中溶质的质量分数______(填“相等”或“不相等”)。
(3)可用_________________的方法从盐卤水中提取硫酸钠晶体。
(4)将不饱和硫酸钠溶液变为饱和溶液的方法是__________________________。
【答案】(1)
(2)相等
(3)降温结晶
(4)加溶质(或恒温蒸发溶剂、降低温度)
【解析】(1)直接读取溶解度曲线,40℃对应的硫酸钠溶解度纵坐标数值为48.8g。
(2)t℃时氯化钠和硫酸钠的溶解度相等,饱和溶液溶质质量分数计算公式为,溶解度相同则溶质质量分数相等。
(3)低于40℃时,硫酸钠溶解度随温度降低明显减小,氯化钠溶解度受温度影响很小,降温时硫酸钠会大量结晶析出,可实现与氯化钠的分离。
(4)不饱和溶液变饱和可通过增加溶质、减少溶剂实现;另外硫酸钠在低于40℃时溶解度随温度降低而减小,因此降温也可使t℃的不饱和硫酸钠溶液变为饱和。
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课题3 学会定量表示溶液的组成
第1课时 溶液组成的定量表示
1.结合生活实例、实验探究形成溶液浓度的概念,明确浓度是一定量溶液中所含溶质的量,知道同条件下溶质含量越高,溶液浓度越大。
2.掌握溶质质量分数的定义、表示方法,熟练记忆并运用其核心公式及变形公式:%
理解饱和溶液溶质质量分数的计算规律:
3. 能独立完成不饱和溶液、饱和溶液的溶质质量分数计算,能结合溶液均一性、溶解度特点解决工农业生产、生活中的实际浓度问题。
重点:溶液浓度的概念、溶质质量分数的相关计算。
难点:运用溶质质量分数定量描述溶液的组成,结合溶解度的饱和溶液溶质质量分数计算。
1. 溶质质量分数意义:10%的NaCl溶液表示每100份质量的NaCl溶液中,NaCl的质量为10份。
即________________________________________________________
2.溶质质量分数计算公式:
*溶质的质量:__________________________________________。
*溶质质量 = ____________________________
*溶液的质量 =_____________________ = _______________________ = _______________________
3.饱和溶液的溶质质量分数计算:
(一)情境导入:感知定量表示溶液组成的必要性
问题思考1
两杯等量凉白开中分别加入1勺、3勺蔗糖,完全溶解后哪杯更甜?这个现象说明什么?
我的结论:________________________
问题探究
海水淡化中,海水平均含盐量为,可饮用淡水要求含盐量低于;农业配制农药药液太稀杀不死害虫、太浓毒害作物,医用生理盐水浓度必须严格控制在。结合以上案例思考:为什么生产生活中需要精准定量表示溶液的浓稀?
小组讨论结论:________________________
(二)环节一:建构溶液浓度的概念
问题思考2
我们可以通过哪些方法粗略判断溶液浓稀?结合下表硫酸铜溶液的实验数据,分析溶液颜色和溶质含量、浓稀的关系,说明粗略判断的局限性。
编号
溶液颜色
溶剂质量/g
溶质质量/g
溶液质量/g
1
蓝
10
1.0
11.0
2
浅蓝
20
1.0
21.0
3
蓝
20
2.0
22.0
> 我的分析:________________________
结论:可以通过甜度(有色溶液通过颜色)粗略判断浓稀,溶液颜色越深,相同质量溶液中溶质含量越高,溶液越浓;但感官判断无法得到溶质的准确含量,不能满足生产生活的精准需求,存在局限性。
归纳总结1:浓度的定义和规律
结合上述案例,总结浓度的定义和浓度与溶质含量的关系:
1. 浓度的定义:________________________
2. 浓度与溶质含量的关系:________________________
即时巩固
1. 关于浓度的定义,以下说法正确的是( )
A. 浓度是指溶质的质量与溶剂质量的比值
B. 浓度是指一定量的溶液中所含溶质的量
C. 浓度是指溶质的体积与溶液体积的比值
D. 浓度与溶质的含量无关
2. 下列叙述符合浓度与溶质含量关系的是( )
A. 溶质含量越少,浓度越大 B. 溶质含量越多,浓度越小
C. 溶质含量越多,浓度越大 D. 浓度与溶质含量无关
(三)环节二:溶质质量分数的计算
问题思考3:推导溶质质量分数的公式
溶质质量分数是最常用的浓度表示方法,请根据定义推导核心公式和变形公式:
1. 溶质质量分数定义:________________________
2. 核心公式:________
3. 变形公式: ________ ________
标准答案:
教师点拨:公式中溶质质量指已经溶解在溶液中的溶质质量,未溶解的固体不能计入!
问题探究:饱和溶液的溶质质量分数计算
已知20℃时氯化钠的溶解度是,有人说“20℃时氯化钠饱和溶液的溶质质量分数为”,这个说法正确吗?请计算说明,并推导一定温度下,溶解度为的饱和溶液的溶质质量分数公式。
我的推导:
1. 20℃时,氯化钠溶解在水中达到饱和,溶液总质量________
2. 该溶液溶质质量分数,因此原说法(正确/错误)
3. 通用公式推导:溶解度指一定温度下,溶剂最多溶解溶质,因此饱和溶液中溶质质量为,溶液总质量为,可得饱和溶液溶质质量分数公式:
归纳总结2:饱和溶液溶质质量分数规律
1. 一定温度下,某物质的饱和溶液是该温度下该物质浓度______的溶液,温度不变时,同种溶质饱和溶液的溶质质量分数为______。
2. 已知对应温度下的溶解度,可直接代入公式计算饱和溶液的溶质质量分数,不需要额外数据。
即时巩固1
20℃时,氯化钠的溶解度为,向水中加入氯化钠充分溶解后,所得溶液的溶质质量分数是多少?写出计算过程:
我的计算: 20℃时水最多溶解氯化钠的质量为______,因此实际溶解的溶质质量为______,溶液总质量为______,溶质质量分数________
(四)题型分类训练
题型1:基本量换算
请完成下表空缺内容:
溶质质量/g
溶剂质量/g
溶液质量/g
溶质的质量分数
10
200
96
100
150
10%
50
100
题型2:溶液均一性的应用
问题思考
从的氯化钠溶液中倒出,剩余溶液的溶质质量分数是多少?为什么?我的结论:________________________
即时巩固2:下列关于溶液的说法错误的是( )
A. 喷灌与滴灌式浇水可以有效节约水资源
B. 海水中溶有二氧化碳,可供海水中的绿色植物进行光合作用
C. 物质溶解的过程通常伴随着能量的变化
D. 从的生理盐水中倒出一半,溶质质量分数变为
题型3:结合溶解度的综合计算
即时巩固3:20℃时硼酸的溶解度为,40℃时溶解度为,下列说法正确的是( )
A. 烧杯①中硼酸加入水,溶液的溶质质量分数小于
B. 烧杯②中硼酸加入水,溶液为饱和溶液
C. 若向烧杯③中加水,溶液中溶质质量分数不变
D. 若将烧杯④(含硼酸水,20℃)升温至40℃,所得溶液质量为
1. 从100 mL溶质质量分数为30%的过氧化氢溶液中取出20 mL,取出的溶液的溶质质量分数为( )
A. 3% B. 6% C. 10% D. 30%
2. 将50g固体物质M(不含结晶水)加入盛有50 g水的烧杯中,搅拌,测得四种温度下烧杯中溶液的质量如表所示。下列说法正确的是( )
A. 四种温度下,烧杯中溶液均属于不饱和溶液
B. T1℃时,烧杯中M溶液的溶质与溶剂的质量比为14:15
C. T2℃时,若要使烧杯中的固体完全溶解,需再加入10 g水
D. T3℃和T4℃时,对应溶液的溶质质量分数不相等
3. 硝酸钾的溶解度曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.20℃时,饱和的硝酸钾溶液溶质质量分数是31.6%
B.50℃时,50 g水中能完全溶解31.6 g硝酸钾
B. a点溶液比b点溶液的溶质质量少
C. 将a点对应的溶液升温到50℃,即可转化为b点所对应的溶液
一、核心基础知识点
(一)溶液浓度的概念
定义:浓度是定量表示溶液组成的物理量,指一定量溶液中所含溶质的质量。
浓稀判断规律(同一温度、同种溶剂):
溶剂质量不变,溶解溶质越多,溶液浓度越大;
溶质质量不变,溶剂越多,溶液浓度越小。
粗略判断浓稀的局限:
可通过有色溶液颜色、液体甜度粗略区分浓稀,但只能定性,无法精准计算溶质占比,生产、医疗、化工、海水淡化等场景必须定量计算。
(二)溶质质量分数(最常用浓度表示方法)
定义:溶质质量与溶液质量之比,用百分数表示。
核心公式ω(溶质质量分数)= m溶质/m溶液 ×100%
m溶液 =m溶质 +m溶剂
两大变形公式
① 求溶质质量:m溶质 =m溶液 ×ω
② 求溶液质量:m溶液 = ωm溶质
关键注意点:
公式中溶质仅计算完全溶解的固体,未溶解、析出的固体不计入溶质质量。
(三)饱和溶液的溶质质量分数
溶解度S含义:一定温度下,100g 溶剂达到饱和最多溶解Sg溶质。
饱和溶液专属公式:ω饱和 =S+100gS ×100%
规律:
① 相同温度下,某物质饱和溶液是该温度下浓度最大的溶液;
② 温度不变,同种溶质饱和溶液的溶质质量分数为固定值;
③ 不能直接用溶解度数值当作质量分数(分母是S+100 g,不是 100g)。
(四)溶液的特征 — 均一性
溶液各处组成、浓度完全相同;倒出任意质量 / 体积溶液,剩余溶液溶质质量分数保持不变。
二、归纳总结
归纳 1 浓度与溶质含量关系
定量描述溶液浓稀必须用浓度;其他条件不变时,溶液中溶质含量越高,浓度越大。
归纳 2 饱和溶液三大结论
恒温下,同种溶质饱和溶液浓度固定,是该温度最高浓度;
饱和溶液溶质质量分数仅由溶解度决定,不用额外溶质、溶剂质量;
恒温蒸发溶剂,饱和溶液析出晶体,剩余溶液依旧饱和,浓度不变。
考点01 溶液浓度
1.底泥改良沙漠土壤需合理配水,形成适宜植物生长的水溶液。下列说法正确的是
A.底泥浸出液属于溶液 B.配制溶液时,搅拌可增大溶质溶解度
C.水溶液升温,溶质质量分数将变大 D.溶液具有均一性、稳定性
2.在一次实践活动中,某实验小组的同学们配制了溶质质量分数为10%的KCl植物营养液,其中KCl固体在水中的溶解度如下表。分析思考,下列说法正确的是
温度/℃
0
10
20
30
40
溶解度/g
27.6
31.0
34.0
37.0
40.0
A.营养液中,KCl的溶解度是40.0 g
B.20℃时,营养液是KCl的饱和溶液
C.10%的KCl营养液中,溶质与溶剂的质量比是1∶10
D.10%的KCl营养液从30℃降温至10℃无晶体析出
3.在不同温度下,分别向盛有水的烧杯中逐渐加入固体甲,充分溶解后,所得溶液的质量与加入固体甲的质量变化关系如图所示。
(1)由图可知,固体甲的溶解度随温度的升高而__________(填“减小”或“增大”)。
(2)60℃时,固体甲的溶解度为__________g。
(3)图中B和C两点对应溶液中溶质质量分数:B__________C(填“>”“<”或“=”)。
(4)下列有关说法正确的是__________(填序号)。
①图中的数值为70
②60℃时,点的溶液属于不饱和溶液
③C点和D点对应溶液的溶质与溶剂的质量比相等
考点02 溶质质量分数的计算
4.NaCl(食盐)和(纯碱)都是厨房中用途广泛、非常重要的物质,NaCl和的溶解度曲线如图所示,下列说法中正确的是
A.NaCl的溶解度小于的溶解度
B.时,NaCl溶液和溶液的溶质的质量分数相同
C.时,饱和溶液的溶质质量分数为80%
D.若NaCl中混有少量,可采用蒸发结晶的方法提纯NaCl
5.不同温度下,在水中的溶解度如下表:
温度/℃
0
10
30
60
80
溶解度/g
59.5
64.7
100
137
147
下列说法不正确的是
A.的溶解度随温度的升高而增大
B.降低温度可使饱和的溶液析出晶体
C.增加溶质可使接近饱和的溶液变为饱和溶液
D.30℃时,饱和溶液中溶质的质量分数为30%
6.如图是的溶解度曲线,下列说法错误的是
A.点表示对应温度下的饱和溶液
B.点溶液的溶质质量分数为64%
C.点溶液中溶质与溶剂的质量比为
D.点溶液降温至40℃时有晶体析出
7.某校化学兴趣小组在实验室对和NaCl的溶解度进行探究,结合溶解度曲线,下列说法不正确的是
A.40℃时,的溶解度为63.9 g
B.20℃时,将20 g NaCl加入50 g水中,充分搅拌后可形成NaCl的饱和溶液
C.若中混有少量NaCl,提纯只能采用蒸发结晶法
D.60℃时,饱和溶液的溶质质量分数大于NaCl饱和溶液的溶质质量分数
8.赤藓糖醇是近几年广受市场青睐的代糖。在制作糖果或糕点时,由于赤藓糖醇甜度较低,常与蔗糖一同使用。赤藓糖醇和蔗糖的溶解度曲线如图,下列说法正确的是
A.t2℃时,赤藓糖醇溶液和蔗糖溶液的溶质质量分数一定相等
B.t2℃时,欲用50g水配制成最甜的蔗糖溶液,至少需加入181g蔗糖
C.将t1℃时的蔗糖饱和溶液升温至t3℃,仍是饱和溶液
D.将t2℃时的赤藓糖醇饱和溶液降温至t1℃,一定会析出194g晶体
9.、、三种固体物质的溶解度曲线如下图所示,下列说法错误的是
A.中混有少量,可采用降温结晶的方法提纯
B.时,、饱和溶液的溶质质量分数相等
C.时,将加入50 g水中充分溶解,所得溶液质量为70 g
D.时,将、、的饱和溶液降温到,析出晶体质量由大到小的是
10.硝酸钾的溶解度曲线如图1所示。某同学设计了图2所示实验装置,烧杯内溶液的温度控制在20℃,弹簧测力计下悬挂小木块。
(1)图1中P点的意义是________。
(2)80℃时将50 g硝酸钾固体加入到50 g水中,充分溶解所得溶液的质量为________。
(3)图2烧杯内溶液的溶质质量分数为________(保留小数点后一位)。
(4)对图2的烧杯进行加热,弹簧测力计的示数________(填“变大”“变小”或“不变”)。
11.学习小组在实验室用蔗糖和氯化钠进行溶液导电性实验测试并自制蔗糖晶体。蔗糖和氯化钠的溶解度如下表:
温度/
20
40
60
80
100
溶解度
蔗糖
204
238
287
362
487
氯化钠
36.0
36.6
37.3
38.4
39.8
(1)将烧杯A中的碳棒分别放入烧杯B和E的溶液中,观察到B中灯泡未亮,E中灯泡亮了,说明溶液中只有存在自由移动的______(填“分子”“原子”或“离子”),溶液才能导电。
(2)烧杯E中的溶液是该温度下的______(填“饱和”或“不饱和”)溶液。
(3)析出的蔗糖晶体x的值是______。
(4)烧杯B中溶液的溶质质量分数______(填“>”“<”或“=”)烧杯D中溶液的溶质质量分数。
12.从盐卤水(含硫酸钠、氯化钠等)中提取的硫酸钠可用于制中药西瓜霜,硫酸钠和氯化钠的溶解度曲线如图。
(1)时硫酸钠的溶解度是______。
(2)时,氯化钠饱和溶液和硫酸钠饱和溶液中溶质的质量分数______(填“相等”或“不相等”)。
(3)可用_________________的方法从盐卤水中提取硫酸钠晶体。
(4)将不饱和硫酸钠溶液变为饱和溶液的方法是__________________________。
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