2.3 溶质的质量分数 第2课时（导学案）化学新教材人教版五四学制九年级全一册

该初中化学导学案聚焦“化学方程式与溶液的综合计算”，通过生活实例（如医用消毒酒精浓度）和实验室情境问题导入，衔接溶质质量分数基础计算，引导学生思考反应中溶质及溶液质量关系，搭建从基础到综合的学习支架。 以活动设计（例题讲解、对应训练）和《天工开物》实验等实际情境为载体，通过问题探究培养科学思维（证据推理、模型认知），强化科学探究与实践能力，习题注重溶质分析和质量守恒法应用，帮助学生形成规范解题思路，提升综合计算能力。

课题3 溶质的质量分数 第2课时 化学方程式与溶液的综合计算 一、知识目标 1．进一步加深对溶质质量分数概念的理解，能熟练运用溶质质量分数的计算公式进行简单计算。 2．掌握根据化学方程式进行溶质质量分数有关计算的方法，能准确找出化学反应中溶质的质量和溶液的质量。 3．学会运用质量守恒法计算反应后溶液的质量。 二、核心素养目标 1．宏观辨识与微观探析：能从宏观上认识溶液中化学反应的现象和结果，从微观上理解溶质在反应中的作用，明确代入化学方程式计算的是溶质质量。 2．证据推理与模型认知：通过对化学方程式与溶液计算的实例分析，建立相关计算模型，依据数据进行合理推理和计算。 3．科学探究与创新意识：在解决实际问题的过程中，探究不同类型溶液反应的计算方法，培养创新思维和解决问题的能力。 一、学习重点 根据化学方程式进行溶质质量分数的计算，运用质量守恒法计算反应后溶液的质量 二、学习难点 准确分析溶液中的溶质以及化学反应中各物质的质量关系，正确运用化学方程式和质量守恒定律进行综合计算 1． 溶液中溶质的质量分数是 。 2． 溶质质量= × 。 3．溶液中进行的反应，其实质是 参加反应。 一、新课导入 问题思考1：在日常生活中，我们接触到的溶液浓度不同，作用也不同，比如医用消毒酒精浓度一般是75%，消毒效果最佳。那你能举例说说还有哪些溶液浓度不同作用不同的例子吗？ 问题思考2：假如在实验室里，把两种物质放在溶液中让它们发生化学反应，反应结束后，要计算相关物质的溶质质量分数，你认为需要知道哪些数据呢？ 2、 化学方程式与溶液的简单计算 活动一：引入化学方程式与溶液简单计算 问题思考1：在溶液反应里，真正参与反应的是溶质还是溶剂呢？为什么？ 问题思考2：结合生活中制作饮料的例子，谈谈你对溶液反应中溶质质量分数重要性的理解？ 活动二：例题讲解与计算方法学习 【例1】100g某硫酸溶液恰好与13g锌完全反应。这种硫酸溶液中溶质的质量分数是多少？ 问题探究1：请写出该反应涉及的化学方程式。 问题探究2：分析该反应中溶质是什么，如何计算溶质的质量分数？ 问题探究3：设硫酸溶液中溶质的质量为x，请完成详细的解题步骤. 活动三：对应训练 训练1：实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰混合来制取氧气，待过氧化氢完全分解后，收集到氧气，则该过氧化氢溶液的溶质质量分数是多少？ 3、 化学方程式与溶液的综合计算 活动一：引入质量守恒法计算反应后溶液质量 问题思考1：质量守恒法在计算反应后溶液质量时是如何应用的呢？请用公式表示。 问题思考2：为什么在计算反应后溶液质量时要减去沉淀、气体和不溶性杂质的质量？ 活动二：综合计算例题讲解 【例3】《天工开物》记述：“烧铁器淬于胆矾水中，即成铜色也”，其中蕴含的化学原理主要是铁与硫酸铜反应。兴趣小组根据其中的原理进行了如下实验。向硫酸铜溶液中加入铁粉，所得实验数据如图所示。计算恰好完全反应时，所得溶液中溶质的质量分数？大家先思考一下，这里的溶质是什么，溶液是什么？ 问题思考1：写出该反应的化学方程式。 问题思考2：分析该反应中溶质是什么，溶液是什么？ 问题思考3：设生成硫酸亚铁的质量为x，生成铜的质量为y，请完成详细的解题步骤。 活动三：对应训练 训练1：称取铜锌混合物置于烧杯中，慢慢加入稀硫酸使其充分反应，直至固体质量不再减小为止，此时用去稀硫酸，剩余固体。请计算反应后所得溶液的溶质质量分数。 1.在测定某碳酸钠样品（含少量氯化钠）的纯度实验时，小明取一定质量的样品放入烧杯中，加入氯化钙溶液反应（反应的化学方程式为Na2CO3＋CaCl2 = CaCO3↓＋2NaCl）后过滤，实验过程和数据如图所示。 计算所用氯化钙溶液中溶质的质量分数。 2.学习小组用一瓶长久放置、标签标示溶质质量分数为 5% 的过氧化氢溶液制取氧气，并用如图所示方法测定实验产生氧气的质量。请完成下列分析及计算： （1）二氧化锰在反应前后的质量________。 （2）实验产生氧气的质量是________g。 （3）通过计算说明实验所用过氧化氢溶液中溶质质量分数与标签标示的5%是否一致。 课题3 溶质的质量分数 第2课时 化学方程式与溶液的综合计算 1. 溶液中进行的反应，其实质是 参加反应。代入化学方程式计算的是 质量。 1. 确定所得溶液 ，用 求溶质质量。 2. 质量守恒法计算溶液质量：溶液质量= 。 考点1 溶质质量分数结合化学方程式的计算 1．“金粉”(Cu-Zn合金)是一种金属颜料，可用于文物修复。某化学兴趣小组为测定“金粉”中铜的含量，进行了下图所示的实验。请根据图示数据计算： （1）生成氢气的质量为 。 （2）该“金粉”中铜的质量分数(写出计算过程)。 （3）所用稀硫酸中溶质的质量分数(写出计算过程)。 2．实验小组利用甲烷、氧气和氢氧化钠溶液组成的燃料电池进行模拟实验。一定条件下发生反应的化学方程式为，理论上若所有反应物刚好完全反应，恰好消耗100g4%的NaOH溶液。试计算： （1）中碳元素与氧元素的质量比为 。 （2）所得溶液中溶质的质量分数（结果精确到0.1%）。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 课题3 溶质的质量分数 第2课时 化学方程式与溶液的综合计算 一、知识目标 1．进一步加深对溶质质量分数概念的理解，能熟练运用溶质质量分数的计算公式进行简单计算。 2．掌握根据化学方程式进行溶质质量分数有关计算的方法，能准确找出化学反应中溶质的质量和溶液的质量。 3．学会运用质量守恒法计算反应后溶液的质量。 二、核心素养目标 1．宏观辨识与微观探析：能从宏观上认识溶液中化学反应的现象和结果，从微观上理解溶质在反应中的作用，明确代入化学方程式计算的是溶质质量。 2．证据推理与模型认知：通过对化学方程式与溶液计算的实例分析，建立相关计算模型，依据数据进行合理推理和计算。 3．科学探究与创新意识：在解决实际问题的过程中，探究不同类型溶液反应的计算方法，培养创新思维和解决问题的能力。 一、学习重点 根据化学方程式进行溶质质量分数的计算，运用质量守恒法计算反应后溶液的质量 二、学习难点 准确分析溶液中的溶质以及化学反应中各物质的质量关系，正确运用化学方程式和质量守恒定律进行综合计算 1． 溶液中溶质的质量分数是溶质质量与溶液质量之比。 2． 溶质质量= 溶液质量 × 溶质的质量分数。 3．溶液中进行的反应，其实质是溶质参加反应。 一、新课导入 问题思考1：在日常生活中，我们接触到的溶液浓度不同，作用也不同，比如医用消毒酒精浓度一般是75%，消毒效果最佳。那你能举例说说还有哪些溶液浓度不同作用不同的例子吗？ 答案：农业上用来选种的食盐水，不同浓度的食盐水可以选出不同饱满程度的种子；生病时喝的药水，不同浓度药效不同。 问题思考2：假如在实验室里，把两种物质放在溶液中让它们发生化学反应，反应结束后，要计算相关物质的溶质质量分数，你认为需要知道哪些数据呢？ 答案：需要知道溶质的质量和溶液的质量。 2、 化学方程式与溶液的简单计算 活动一：引入化学方程式与溶液简单计算 问题思考1：在溶液反应里，真正参与反应的是溶质还是溶剂呢？为什么？ 答案：大多数在溶液中进行的反应，其实质是溶质参加反应，溶剂通常不参与反应。因为化学反应是物质之间的化学变化，溶质是具有化学活性能够发生反应的部分，而溶剂一般是提供反应的环境。 问题思考2：结合生活中制作饮料的例子，谈谈你对溶液反应中溶质质量分数重要性的理解？ 答案：就像制作饮料时不同成分的比例会影响饮料口感一样，在化学溶液反应中，溶质质量分数不同，反应的速率、程度以及生成产物的情况等都可能不同，所以溶质质量分数起着关键作用。 活动二：例题讲解与计算方法学习 【例1】100g某硫酸溶液恰好与13g锌完全反应。这种硫酸溶液中溶质的质量分数是多少？ 问题探究1：请写出该反应涉及的化学方程式。 答案： 问题探究2：分析该反应中溶质是什么，如何计算溶质的质量分数？ 答案：溶质是硫酸。计算溶质质量分数需要先根据化学方程式求出硫酸溶质的质量，再用溶质质量除以溶液质量乘以100%。 问题探究3：设硫酸溶液中溶质的质量为x，请完成详细的解题步骤. 答案：设硫酸溶液中溶质的质量为。 根据化学方程式的比例关系：，解得。 溶质的质量分数 = 。 答：这种稀硫酸中溶质的质量分数为。 活动三：对应训练 训练1：实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰混合来制取氧气，待过氧化氢完全分解后，收集到氧气，则该过氧化氢溶液的溶质质量分数是多少？ 答案： 设该过氧化氢溶液中溶质的质量为。 ，解得。 溶质质量分数 = 。 答：该过氧化氢溶液的溶质质量分数为。 3、 化学方程式与溶液的综合计算 活动一：引入质量守恒法计算反应后溶液质量 问题思考1：质量守恒法在计算反应后溶液质量时是如何应用的呢？请用公式表示。 答案：质量守恒法：溶液质量，其中表示反应前物质质量总和，表示生成沉淀的质量，表示生成气体的质量，表示不参与反应的不溶性杂质质量。 问题思考2：为什么在计算反应后溶液质量时要减去沉淀、气体和不溶性杂质的质量？ 答案：沉淀、气体和不溶性杂质不属于溶液的组成部分，溶液是由溶质和溶剂组成的均一、稳定的混合物，所以在计算溶液质量时要将它们的质量减去。 活动二：综合计算例题讲解 【例3】《天工开物》记述：“烧铁器淬于胆矾水中，即成铜色也”，其中蕴含的化学原理主要是铁与硫酸铜反应。兴趣小组根据其中的原理进行了如下实验。向硫酸铜溶液中加入铁粉，所得实验数据如图所示。计算恰好完全反应时，所得溶液中溶质的质量分数？大家先思考一下，这里的溶质是什么，溶液是什么？ 问题思考1：写出该反应的化学方程式。 答案：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu。 问题思考2：分析该反应中溶质是什么，溶液是什么？ 答案：溶质是硫酸亚铁，溶液是反应后除去沉淀（铜）的溶液。 问题思考3：设生成硫酸亚铁的质量为x，生成铜的质量为y，请完成详细的解题步骤。 答案：解：设生成的质量为，生成的质量为。 ，解得； ，解得。 恰好完全反应时，所得溶液中溶质的质量分数为。 答：所得溶液中溶质的质量分数为。 活动三：对应训练 训练1：称取铜锌混合物置于烧杯中，慢慢加入稀硫酸使其充分反应，直至固体质量不再减小为止，此时用去稀硫酸，剩余固体。请计算反应后所得溶液的溶质质量分数。 答案：解： 混合物中锌的质量为。 设生成硫酸锌的质量为，生成氢气的质量为。 ，解得； ，解得。 反应后所得溶液的质量为。 则所得溶液的溶质质量分数为。 答：反应后所得溶液的溶质质量分数为。 1.在测定某碳酸钠样品（含少量氯化钠）的纯度实验时，小明取一定质量的样品放入烧杯中，加入氯化钙溶液反应（反应的化学方程式为Na2CO3＋CaCl2 = CaCO3↓＋2NaCl）后过滤，实验过程和数据如图所示。 计算所用氯化钙溶液中溶质的质量分数。 【答案】解：生成沉淀的质量为23g+222g-225g=20g 设所用氯化钙溶液中溶质的质量为 x 。 Na2CO3＋CaCl2 CaCO3↓＋2NaCl 111 100 x 　 20g ＝ x ＝22.2g 所用氯化钙溶液中溶质的质量分数＝ ×100％＝10％。 【解析】本题需根据图中数据先求出碳酸钙的质量，再根据化学方程式找出氯化钙与碳酸钙沉淀的质量关系，求出氯化钙的质量，最后根据氯化钙溶液质量计算其溶质质量分数。 2.学习小组用一瓶长久放置、标签标示溶质质量分数为 5% 的过氧化氢溶液制取氧气，并用如图所示方法测定实验产生氧气的质量。请完成下列分析及计算： （1）二氧化锰在反应前后的质量________。 （2）实验产生氧气的质量是________g。 （3）通过计算说明实验所用过氧化氢溶液中溶质质量分数与标签标示的5%是否一致。 【答案】（1）不变 （2）1.6 （3）不一致 【解析】（1）二氧化锰在过氧化氢分解反应中作催化剂，催化剂在化学反应前后质量和化学性质都不变，所以二氧化锰在反应前后的质量不变。 （2） 根据质量守恒定律，反应前后物质的总质量不变。通过测量反应前后装置及物质的总质量，其质量差就是生成氧气的质量，所以实验产生氧气的质量是1.6g。 （3） 加入过氧化氢溶液的质量为。 设生成氧气需要过氧化氢的质量为。 ，解得。 所用过氧化氢溶液中溶质质量分数为。 答：所用过氧化氢溶液中溶质质量分数与标签标示的不一致。 课题3 溶质的质量分数 1. 溶液中进行的反应，其实质是溶质参加反应。代入化学方程式计算的是溶质质量。 1. 确定所得溶液溶质，用化学方程式求溶质质量。 2. 质量守恒法计算溶液质量：溶液质量=反应物质量-沉淀质量-气体质量 考点1 溶质质量分数结合化学方程式的计算 1．“金粉”(Cu-Zn合金)是一种金属颜料，可用于文物修复。某化学兴趣小组为测定“金粉”中铜的含量，进行了下图所示的实验。请根据图示数据计算： （1）生成氢气的质量为 。 （2）该“金粉”中铜的质量分数(写出计算过程)。 （3）所用稀硫酸中溶质的质量分数(写出计算过程)。 【答案】（1）0.2 （2）设25g“金粉”中锌的质量分数为x，则 解得x=6.5g 则该“金粉”中铜的质量分数为 答：该“金粉”中铜的质量分数为74%。 （3）设所用稀硫酸中溶质的质量为y，则 解得y=9.8g 则所用稀硫酸中溶质的质量分数为 答：所用稀硫酸中溶质的质量分数为9.8%。 【解析】（1）根据反应前后物质的总质量不变，可知生成氢气的质量为25g+100g-124.8g=0.2g。 （2）见答案。 （3）见答案。 2．实验小组利用甲烷、氧气和氢氧化钠溶液组成的燃料电池进行模拟实验。一定条件下发生反应的化学方程式为，理论上若所有反应物刚好完全反应，恰好消耗100g4%的NaOH溶液。试计算： （1）中碳元素与氧元素的质量比为 。 （2）所得溶液中溶质的质量分数（结果精确到0.1%）。 【答案】（1） （2）解：设参与反应的、质量为x、y，反应生成的的质量为z。 解得，， 则溶液的质量分数为： 答：所得溶液的质量分数为5.1%。 【解析】（1）碳酸钠（Na2CO3）中碳（C）和氧（O）的原子个数比为1:3。碳的相对原子质量为12，氧为16，因此质量比为 。 （2）见答案。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $