内容正文:
学会定量表示溶液的组成(第二课时)
沪科版 · 九年级化学全一册 · 专题7 溶液 · 课题3 讲义
一、知识清单
1. 溶质质量分数是溶质质量与溶液质量之比,常用百分数表示,是定量描述溶液组成的重要量。
2. 溶液质量等于溶质质量与溶剂质量之和;溶质质量分数越大,溶液越浓。
3. 溶液稀释前后,溶质的质量保持不变,这是稀释类计算的核心依据。
4. 配制一定溶质质量分数溶液的主要步骤为计算、称量、量取、溶解和装瓶。
5. 配制所需仪器有托盘天平、量筒、烧杯、玻璃棒、药匙和胶头滴管。
6. 溶解时玻璃棒搅拌可加速溶解;量筒读数时视线与凹液面最低处保持水平。
二、四维核心素养
化学观念:建立溶液组成的定量认识,理解溶质与溶剂在质量上的辩证关系。
科学思维:通过分析稀释前后溶质质量不变的逻辑,培养归纳推理与演绎应用能力。
科学探究:通过配制溶液的实验操作,提升动手实践、观察记录与数据处理能力。
科学态度与责任:养成严谨求实的实验态度,认识定量表示溶液组成在生产生活中的意义。
三、教学重难点
重点:理解溶质质量分数的含义,掌握溶质质量分数的简单计算;熟悉配制一定溶质质量分数溶液的操作步骤与所需仪器。
难点:理解并灵活应用稀释前后溶质质量不变的规律;能分析配制溶液过程中操作不当引起的误差并判断偏差方向。
四、课堂练习
知识点一 溶质质量分数的基本概念
溶质质量分数是用来定量表示溶液组成的物理量,它是溶质质量与溶液质量的比值。溶液质量等于溶质质量加上溶剂质量。溶质质量分数越大,说明溶液越浓;溶质质量分数越小,说明溶液越稀。需要注意的是,溶质质量分数只反映溶质质量与溶液质量的比值关系,与溶液总质量的多少没有直接关系。由于溶液具有均一性,同一瓶溶液中各部分的组成完全相同,因此无论从哪个部位取出溶液,其溶质质量分数都一样。
1. 下列关于溶质质量分数的说法中,正确的是( )
A. 溶质质量分数越大,溶液中溶质的质量一定越大
B. 溶质质量分数是溶质质量与溶剂质量之比
C. 溶质质量分数是溶质质量与溶液质量之比
D. 溶液的质量等于溶剂的质量
2. 从一杯蔗糖溶液的上部取出少量溶液,测定其溶质质量分数为15%,则从该杯下部取出的少量溶液,其溶质质量分数为( )
A. 大于15%
B. 小于15%
C. 等于15%
D. 无法确定
3. 填空:溶液是由________和________组成的;溶液的质量等于________的质量加上________的质量;溶质质量分数是指________质量与________质量之比。
知识点二 溶质质量分数的简单计算
已知溶质质量和溶剂质量时,可以先求出溶液的总质量,再用溶质质量除以溶液总质量,即可得到溶质质量分数。如果已知溶液质量和溶质质量分数,则可以反过来求出溶质质量和溶剂质量。计算时要注意单位统一,并且要确认题目中给出的固体物质是否全部溶解在水中;如果固体有剩余,则剩余部分不能算作溶质质量。
4. 将20克氯化钠完全溶解在80克水中,所得溶液的溶质质量分数是多少?
5. 现有100克溶质质量分数为15%的硝酸钾溶液,其中含硝酸钾多少克?含水多少克?
6. 把15克某固体物质完全溶解在65克水中,所得溶液的溶质质量分数是多少?
7. 判断:某溶液在某温度下达到饱和状态时,该温度下这种溶液的溶质质量分数就是最大的。( )
知识点三 溶液的稀释
溶液的稀释是指向浓溶液中加入溶剂,使溶液由浓变稀的过程。在稀释过程中,溶剂的质量增加,溶液的总质量也随之增加,但溶质的质量始终保持不变。这是解决稀释类计算问题的关键依据,即稀释前浓溶液中所含溶质的质量等于稀释后所得稀溶液中所含溶质的质量。稀释前后溶液中改变的是溶剂质量和溶液总质量,不变的是溶质质量。
8. 把50克溶质质量分数为20%的氯化钠溶液,稀释成溶质质量分数为10%的溶液,需要加入水多少克?
9. 现有100克溶质质量分数为30%的蔗糖溶液,要使其溶质质量分数变为15%,需要加入水多少克?
10. 下列有关溶液稀释的说法中,错误的是( )
A. 稀释前后溶质的质量不变
B. 稀释前后溶剂的质量不变
C. 稀释后溶液的质量增加
D. 稀释后溶质质量分数减小
11. 用浓溶液配制稀溶液时,稀释计算的依据是什么?请用简洁的语言加以说明。
知识点四 溶液的浓缩与增浓
溶液的浓缩通常有两种方法:一是蒸发溶剂,二是加入溶质。蒸发溶剂时,溶质质量保持不变,溶液总质量减小,溶质质量分数增大。加入溶质时,溶质质量和溶液总质量同时增加,溶质质量分数也随之增大。需要特别注意的是,加入溶质后要确认溶质是否能够全部溶解;如果溶液已经达到饱和,再加入的固体将不再继续溶解。
12. 现有80克溶质质量分数为10%的氯化钠溶液,若要使其溶质质量分数增大一倍,需要蒸发掉多少克水?
13. 在100克溶质质量分数为10%的硝酸钾溶液中,加入10克硝酸钾固体并使之完全溶解,所得溶液的溶质质量分数是多少?
14. 要使某一接近饱和的硝酸钾溶液变为饱和溶液,下列方法中一定能达到目的的是( )
A. 升高温度
B. 降低温度
C. 加入足量硝酸钾固体
D. 倒出一部分溶液
15. 判断:蒸发溶剂浓缩溶液时,溶液中溶质的质量分数保持不变。( )
知识点五 配制一定溶质质量分数的溶液
配制一定溶质质量分数的溶液是初中化学的重要定量实验。以用固体溶质和水配制溶液为例,主要步骤依次为:第一步计算,算出所需固体溶质的质量和所需水的体积;第二步称量,用托盘天平称取所需质量的固体溶质;第三步量取,用量筒和胶头滴管量取所需体积的水;第四步溶解,将称好的固体和量好的水倒入烧杯中,用玻璃棒搅拌使之充分溶解;第五步装瓶,把配制好的溶液倒入试剂瓶中,盖好瓶塞并贴上标签,放在指定位置存放。
16. 配制一定溶质质量分数的氯化钠溶液时,下列仪器中不需要用到的是( )
A. 烧杯
B. 玻璃棒
C. 漏斗
D. 托盘天平
17. 用固体氯化钠和水配制一定溶质质量分数的氯化钠溶液,下列操作顺序正确的是( )
A. 称量、计算、溶解、量取
B. 计算、称量、量取、溶解
C. 计算、溶解、称量、量取
D. 溶解、计算、称量、量取
18. 在溶解操作中,玻璃棒所起的作用是( )
A. 引流,防止液体洒出
B. 搅拌,加快溶质的溶解
C. 转移固体药品
D. 搅拌,使溶液散热均匀
参考答案
1. C。溶质质量分数是溶质质量与溶液质量之比;溶质质量分数大只表示比值大,不代表溶质实际质量一定大;溶液质量等于溶质质量加溶剂质量。
2. C。溶液具有均一性,同一瓶溶液各部分组成完全相同,因此上部和下部的溶质质量分数相等。
3. 溶质;溶剂;溶质;溶剂;溶质;溶液。
4. 溶液质量为20克加80克等于100克,溶质质量分数为20克除以100克再乘100%,等于20%。
5. 含硝酸钾的质量为100克乘15%等于15克;含水的质量为100克减15克等于85克。
6. 溶液质量为15克加65克等于80克,溶质质量分数为15克除以80克再乘100%,等于18.75%。
7. 正确。在一定温度下,某固态物质在一定量溶剂中溶解达到饱和时,溶质质量分数达到最大值。
8. 稀释前溶质质量为50克乘20%等于10克。稀释后溶质质量仍为10克,且质量分数为10%,故稀释后溶液总质量为100克。需要加水的质量为100克减50克,等于50克。
9. 稀释前溶质质量为100克乘30%等于30克。稀释后质量分数为15%,故稀释后溶液总质量为200克。需要加水的质量为200克减100克,等于100克。
10. B。稀释时加入了溶剂,溶剂质量是增加的,不是不变的。
11. 稀释前后,溶液中溶质的质量保持不变。
12. 原溶液中溶质质量为80克乘10%等于8克。要使质量分数增大到20%,溶液总质量应为8克除以20%,等于40克。需要蒸发水的质量为80克减40克,等于40克。
13. 原溶液中溶质质量为100克乘10%等于10克。加入10克后溶质共20克,溶液总质量为110克。溶质质量分数为20克除以110克再乘100%,约等于18.2%。
14. C。加入足量硝酸钾固体一定能使接近饱和的溶液变为饱和;硝酸钾的溶解度随温度升高而增大,升温会使溶液更不饱和;倒出溶液不能改变饱和状态。
15. 错误。蒸发溶剂时溶质质量不变,溶液总质量减小,溶质质量分数增大。
16. C。配制溶液不需要漏斗,漏斗用于过滤操作。
17. B。配制步骤为计算、称量、量取、溶解。
18. B。溶解时玻璃棒搅拌的作用是加快溶质溶解。
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