内容正文:
《课题 3 溶质的质量分数 - 第二课时》导学案
版本
人教版《化学》九年级下册
化学观念:建立溶液稀释、溶液配制的定量认知,明确稀释前后溶质质量不变的核心规律,厘清溶质、溶剂、溶液质量与溶质质量分数的关联。
科学思维:通过计算推导、误差分析,培养逻辑推理与定量分析思维,能归纳解题和实验操作规律。
科学探究:依托配制溶液实操与习题探究,掌握实验流程,学会分析操作误差。
科学态度与责任:养成严谨求实的实验习惯,体会定量化学在生产生活、实验科研中的应用价值。
二、教学重点与难点
教学重点:掌握溶液稀释的计算原理与解题步骤,牢记稀释前后溶质质量不变的核心规律;熟练掌握固体、浓液配制一定溶质质量分数溶液的完整实验步骤、仪器使用规范,掌握溶质质量分数基础计算与简单综合计算方法。
教学难点:深度理解溶液稀释的本质,精准分析溶液配制过程中各类操作失误引发的误差成因,能结合实验场景和化学变化,灵活解决溶质质量分数综合计算问题。
三、教学内容设计
课前预习
(一)预习目标
1. 回顾溶质质量分数的基本计算公式,掌握公式的变形应用。
2. 初步了解溶液稀释的核心原理,知晓稀释过程中不变的物理量。
3. 熟悉一定溶质质量分数溶液的配制仪器、基本步骤及基础操作注意事项。
4. 简单预判实验操作中可能出现的误差及对实验结果的影响。
(二)预习基础填空题
1. 溶质的质量分数=________________________,该公式可变形为溶质质量=________________________,溶液质量=________________________。
2. 溶液稀释是向浓溶液中加入适量溶剂,使溶液溶质质量分数降低的过程,稀释前后,溶液中________的质量保持不变。
3. 用固体溶质配制一定溶质质量分数的溶液,主要步骤依次为________、________、________、________、装瓶贴标签。
4. 配制氯化钠溶液时,需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、________、________。
5. 玻璃棒在溶解操作中的作用是________________________。
(三)预习判断题(正确打√,错误打×)
1. 稀释溶液时,溶剂质量增大,溶质质量增大,溶质质量分数减小。()
2. 配制溶液时,称量固体药品后,发现药品量不足,可直接向烧杯中添加药品。()
3. 量取蒸馏水时,俯视量筒读数,会导致所配溶液溶质质量分数偏大。()
4. 溶解后的溶液未完全冷却就装入试剂瓶,不会影响溶液的溶质质量分数。()
(四)预习简答题
简要说明溶液稀释计算的核心依据,并写出溶液稀释的通用计算关系式。
教学过程:课中探究案
探究一:溶液稀释的原理与基础计算(基础题型)
核心知识点:溶液稀释的本质是增加溶剂质量,稀释前后溶质质量恒定不变,据此推导稀释计算公式:浓溶液质量×浓溶液溶质质量分数=稀溶液质量×稀溶液溶质质量分数,稀溶液质量=浓溶液质量+加入溶剂质量。本环节通过基础习题巩固公式应用,规避基础计算错误。
习题1·填空题
将一定质量的浓蔗糖溶液加水稀释,稀释后溶液的溶质质量________,溶剂质量________,溶液质量________,溶质质量分数________(填“增大”“减小”或“不变”)。
习题2·填空题
现有溶质质量分数为20%的氯化钠溶液,加水稀释为10%的氯化钠溶液,稀释过程中,氯化钠的质量________,加入水的质量是原浓溶液质量的________倍。
习题3·计算题
现有一定质量溶质质量分数为30%的过氧化氢溶液,加水稀释为15%的过氧化氢溶液,若取用的浓溶液质量为若干,试根据稀释原理说明计算加水质量的解题思路,无需计算具体数值。
习题4·辨析题
有同学认为“溶液稀释后,溶液中溶质的质量分数变小,溶质的质量也会随之变小”,判断该说法是否正确,并说明理由。
探究小结1:通过以上习题可总结,溶液稀释只改变溶剂和溶液的总质量,不改变溶质质量,所有稀释计算均围绕溶质质量守恒展开,这是稀释计算的唯一核心依据,所有变式题型均可通过该原理推导求解。
探究二:溶液稀释变式计算(提升题型)
核心知识点:在基础稀释计算的前提下,结合溶液体积、密度进行综合计算,厘清质量与体积的换算关系,解决生活、实验中的实际稀释问题,突破单纯公式套用的局限,培养定量计算思维。
习题5·选择题
下列关于溶液稀释计算的说法正确的是()
A. 稀释前后溶液质量不变 B. 稀释前后溶剂质量不变 C. 稀释前后溶质质量不变 D. 稀释后溶质质量分数增大
习题6·填空题
已知浓硫酸的密度大于水,用浓硫酸配制稀硫酸时,稀释后稀硫酸的总质量等于________与________的质量之和,计算时必须先根据体积和密度换算成________再进行计算。
习题7·计算题思路分析题
实验室常用浓盐酸配制稀盐酸,已知浓盐酸具有挥发性,若量取浓盐酸后未及时稀释,放置一段时间后再加水稀释,所配稀盐酸的溶质质量分数会如何变化?请结合稀释原理分析原因。
习题8·应用题
农业上常用质量分数为16%的氯化钠溶液选种,现有足量20%的氯化钠溶液和蒸馏水,如何配制一定质量16%的氯化钠溶液?写出核心计算依据和配制思路。
探究小结2:溶液稀释变式计算中,若题目给出溶液体积,必须通过密度公式将体积换算为质量后计算,不可直接用体积代入稀释公式;同时需考虑溶质的特殊性,挥发性溶质会影响稀释后溶液的溶质质量分数,解题需结合物质性质综合分析。
探究三:一定溶质质量分数溶液的配制(实验题型)
核心知识点:分为固体溶质配制溶液和浓溶液稀释配制溶液两种实验类型,掌握实验仪器、操作步骤、操作规范,区分两种配制方法的异同点,夯实实验基础,落实科学探究素养。
习题9·填空题(固体配制溶液)
用氯化钠固体配制一定溶质质量分数的氯化钠溶液,操作步骤依次为计算、________、________、溶解、装瓶贴标签;其中需要天平完成的操作是________,需要量筒完成的操作是________。
习题10·填空题(浓液配制溶液)
用浓氯化钠溶液配制稀氯化钠溶液,无需用到的实验仪器是________(填“天平”“量筒”“烧杯”“玻璃棒”),操作步骤为计算、________、混匀、装瓶贴标签。
习题11·选择题
配制一定溶质质量分数的溶液,下列仪器中不属于玻璃仪器的是()
A. 烧杯 B. 托盘天平 C. 量筒 D. 玻璃棒
习题12·操作辨析题
判断下列配制操作是否规范,不规范的说明原因:
(1)称量氯化钠固体时,将固体直接放在托盘天平的托盘上;(2)量取蒸馏水时,将量筒悬空倾倒液体;(3)溶解时,用温度计搅拌溶液加速溶解。
习题13·对比简答题
简述固体配制溶液和浓溶液稀释配制溶液的实验步骤差异、仪器使用差异。
探究小结3:固体配制溶液需要称量固体、量取液体,核心是精准获取溶质和溶剂质量;浓液稀释配制无需称量固体,仅需量取浓溶液和溶剂液体,操作更简便,两种方法均需通过玻璃棒搅拌加速混合均匀,实验全程需规范操作,避免人为误差。
参考答案
(一)课前预习案答案
1. 预习基础填空题
1. 溶质质量/溶液质量×100%;溶液质量×溶质的质量分数;溶质质量/溶质的质量分数
2. 溶质
3. 计算;称量;量取;溶解
4. 量筒;胶头滴管
5. 搅拌,加速固体溶解
2. 预习判断题
1. × 2. × 3. √ 4. ×
3. 预习简答题
核心依据:溶液稀释前后溶质质量不变。通用关系式:浓溶液质量×浓溶液溶质质量分数=稀溶液质量×稀溶液溶质质量分数。
(二)课中探究案答案
探究一答案
习题1:不变;增大;增大;减小
习题2:不变;1
习题3:先根据浓溶液质量和溶质质量分数计算出溶质过氧化氢的质量,再根据稀溶液溶质质量分数计算出所需稀溶液的总质量,最后用稀溶液总质量减去浓溶液质量,即可得到需要加入蒸馏水的质量。
习题4:错误。溶液稀释仅增加溶剂质量,溶质质量不会发生改变,变化的是溶剂质量、溶液质量和溶质质量分数。
探究二答案
习题5:C
习题6:浓浓硫酸质量;加入水的质量;质量
习题7:溶质质量分数偏小。浓盐酸具有挥发性,放置过程中会挥发出氯化氢溶质,导致溶质质量减小,加水稀释后,稀盐酸中溶质质量偏少,最终溶质质量分数偏小。
习题8:核心依据为稀释前后氯化钠溶质质量不变。配制思路:计算所需20%氯化钠溶液的质量和所需蒸馏水的质量,量取对应浓溶液和蒸馏水,在烧杯中混合搅拌均匀后,即可得到16%的氯化钠溶液。
探究三答案
习题9:称量;量取;称量固体;量取蒸馏水
习题10:天平;量取
习题11:B
习题12:(1)不规范,会腐蚀托盘、污染药品,应在托盘上垫称量纸;(2)规范;(3)不规范,易损坏温度计,应使用玻璃棒搅拌。
习题13:步骤差异:固体配制需要称量固体药品,浓液稀释无需称量固体;仪器差异:固体配制需要托盘天平、药匙,浓液稀释不需要以上仪器,仅需量取液体仪器即可。
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