化学九年级下册课题3 溶液的浓度教学设计

这是一份化学九年级下册课题3 溶液的浓度教学设计，共8页。教案主要包含了实验9-7，知识与技能，过程与方法，情感、态度与价值观，教师提问，学生回答，教师引导，学生讨论等内容，欢迎下载使用。

设计说明 [
本课题的教学内容分为二部分：第一部分，溶质质量分数的概念；第二部分，有关溶质质量分数的简单计算。溶质质量分数的概念可以从学生的生活经验入手，首先提出问题：如何定量地表示溶液的浓稀呢？然后通过实验【实验9-7】配制三种浓稀不同的硫酸铜溶液，引导学生观察和思考，并指出根据溶液的颜色区分溶液是浓还是稀，这种方法比较粗略。而在实际生产、生活和科研实验中，往往必须准确知道一定量的溶液里所含溶质的量，即溶液的浓度。然后，可以从实际需要阐述定量研究溶液组成的意义。介绍一种表示溶液组成的方法——溶质质量分数的概念，并列出表达式。溶液中溶质的质量分数，是以溶质在溶液中所占的质量份额来表示溶液浓度的一种方法，就是“溶质质量与溶液质量之比”。这是表示溶液浓稀程度的方法之一，只与比值有关而与单独的溶质质量和单独的溶液质量无关。
有关溶质质量分数的简单计算目的是巩固对溶质质量分数的认识。关于溶质质量分数的计算，大致包括以下四种类型：
（1）已知溶质和溶剂的质量，计算溶质的质量分数；
（2）要配制一定量的溶质质量分数一定的溶液，计算所需溶质和溶剂的质量；
（3）溶液稀释和配制问题的计算；
（4）将溶质的质量分数应用于化学方程式的计算。
对于第（1）（2）类计算，实际上就是直接运用溶质质量分数的表达式，只是需要把表达式稍作变换。对于第（3）类计算，属于溶液稀释和配制问题的计算，比较复杂，需要引导学生从另一个角度去思考问题。这一类计算的关键是要让学生理解加水稀释和配制溶液时，溶质的质量是不变的。因此，计算时要以溶质的质量不变为依据来建立等式关系。对于第（4）类计算，主要是利用化学方程式的计算，只是涉及溶质的质量分数，要求综合运用有关化学反应的知识、溶液的知识以及物理中的密度等知识加以解决。此类题难度较大，需要老师重点引导，重视学生分析问题的思维过程，重视学生解决问题能力的养成。
本课题中有关溶质质量分数的计算是初中化学教学重点之一。教学中要帮助学生切实理解溶质质量分数的概念，并通过实验、讨论和例题等加深对概念的理解，学习解答化学计算题的基本规范。
教学目标
【知识与技能】
1.掌握一种溶液组成的表示方法——溶质的质量分数，并能进行溶质质量分数的简单计算。
2.正解理解溶解度与溶质质量分数的关系。
3.初步学会溶质的质量分数与化学方程式的综合计算。
【过程与方法】
1.掌握分析问题、解决问题的方法。
2.能找准有关溶质质量分数计算各量的关系。
【情感、态度与价值观】
通过对质量分数的计算，引导学生查看标签，使学生认识化学在生活中的意义，培养学生热爱化学的情感。
重点难点
教学重点
1.溶质质量分数的简单计算。
2.配制6%的氯化钠溶液。
3.溶液稀释和增浓的计算。
4.溶液与化学方程式综合计算。
教学难点
1.溶质质量分数的含义。
2.溶液与化学方程式综合计算。
教学方法
1.通过学生的探究实验，引导学生正确推理，建立溶质质量分数的概念。
2.通过对比分析，归纳出溶质质量分数的简单计算以及溶液与化学方程式综合计算的一般方法。
教具、学具
1.计算机多媒体教学系统、CAI课件等。
2.仪器：烧杯、玻璃棒、细口瓶等。
3.药品：NaCl固体、蒸馏水等。
授课时数
2课时
第2课时 有关溶液的计算
教学过程
回顾思考
1.（1）什么是溶质的质量分数？ 。
（2）溶质的质量分数的计算公式是怎样的？ 。
答案：（1）溶质质量分数是溶质质量与溶液质量之比
（2）溶质质量分数=×100%
2.配制一定溶质质量分数的溶液需要哪些步骤？ 。
答案：（1）计算 （2）称量和量取 （3）溶解 （4）装瓶保存
导入新课
【教师提问】什么是溶质质量分数？计算公式怎么写？
【学生回答】……
我们通常会利用溶质质量分数的计算公式进行一些简单的计算，本节课我们就来学习一下。
讲授新课
一、溶液中溶质质量分数的计算
【教师引导】下面我们一起学习几种有关溶液溶质质量分数的计算。
1.已知溶质的质量分数和溶液的质量，求溶质和溶剂的质量
【例1】在农业生产中，常需要用质量分数为16％的氯化钠溶液来选种。现要配制150 kg这种溶液，需要氯化钠和水的质量各是多少?
【学生讨论】根据溶质质量分数的公式回答：
（1）溶质质量与溶质质量分数、溶液质量的关系。
（2）溶液质量、溶质质量、溶剂质量的关系。
【教师总结】（1）溶质质量=溶液质量×溶质质量分数
（2）溶液质量=溶质质量+溶剂质量
解：溶质质量=溶液质量×溶质的质量分数
=150 kg×16％=24 kg
溶剂质量=溶液质量-溶质质量
=150 kg-24 kg
=126 kg
答：需24 kg氯化钠和126 kg水。
2.溶液浓缩、稀释问题
【教师引导】在农业生产中，农药在使用之前大多是要进行稀释的，这就需要把现有的溶液中溶质的质量分数减小。
【教师提问】在温度不改变的条件下，如何将原有溶液的溶质质量分数增大或减小？
【归纳总结】（1）增加溶质的质量，可使溶质的质量分数增大。
（2）增加溶剂的质量，可使溶质的质量分数减小。
【多媒体展示】教师播放知识卡片《溶液的浓缩、稀释》。
（插入知识卡片《溶液的浓缩、稀释》）
【例2】化学实验室现有质量分数为98%的浓硫酸，但在实验中常需要用较稀的硫酸。把50 g上述浓硫酸稀释为质量分数为20%的硫酸，需要水的质量是多少？
分析：溶液稀释前后，溶质的质量不变。
解：设稀释后溶液的质量为x。
50 g×98%=x×20%
解方程：x=245 g
需要水的质量为245 g-50 g=195 g
答：把50 g质量分数为98%的浓硫酸稀释为质量分数为20%的硫酸，需要水的质量是195 g。
3.溶质的质量分数应用于化学方程式的计算
【教师讲解】溶质的质量分数应用于化学方程式的计算，我们需要注意真正参与反应的物质，一般来讲是溶液中的溶质。
【例3】100 g某硫酸恰好与13 g锌完全反应，试计算这种硫酸中溶质的质量分数。
分析：解出此题的关键是利用化学方程式先解出硫酸中溶质的质量。
解：设这种硫酸中溶质的质量为x。
Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑
65 98
13 g x
x=19.6 g
这种硫酸中溶质的质量分数为×100%=19.6%
答：这种硫酸中溶质的质量分数为19.6%。
【教师点拨】除质量分数外，人们有时也用体积分数来表示溶液的浓度。例如，用作消毒剂的医用酒精中乙醇的体积分数为75%，就是指每100体积的医用酒精中含75体积的乙醇。酒的度数也是指体积分数。
【多媒体展示】教师播放图片《啤酒的度数》。
（插入图片《啤酒的度数》）
典型例题
例1 无土栽培所用的某种营养液中，含硝酸钾的质量分数为7%，某蔬菜生产基地欲配制该营养液200 kg，需要硝酸钾的质量是（ ）
A.7 kg B.14 kg C.70 kg D.140 kg
解析：欲配制含硝酸钾的质量分数为7%的营养液200 kg，需要硝酸钾的质量为200 kg×7%=14 kg。
答案：B
例2 有40 g质量分数为5%的CaCl2溶液，若将其质量分数增大到10%，应采用的方法是（ ）
A.加入2 g CaCl2固体
B.把溶剂蒸发掉一半
C.加入20 g溶剂
D.加入40 g溶质质量分数为15%的CaCl2溶液
解析：增大溶质质量分数的方法有蒸发溶剂、加入溶质、加入一定质量分数的溶液等，40 g质量分数为5%的CaCl2溶液中氯化钙的质量为40 g×5%=2 g，水的质量为40 g-2 g=38 g。加入2 g CaCl2固体后，溶质质量分数=×100%≈9.5%，A错误；把溶剂蒸发掉一半后，溶质质量分数=×100%≈9.5%，B错误；加入20 g溶剂后，溶质质量分数=×100%≈3.3%，C错误；加入40 g溶质质量分数为15%的CaCl2溶液后，溶质质量分数=×100%=10%，D正确。
答案：D
例3 5.6 g铁与100 g稀盐酸恰好完全反应。求：
（1）生成氢气的体积是多少？（氢气的密度为0.09 g/L）
（2）原稀盐酸中溶质的质量分数。
（3）反应后溶液中溶质的质量分数。
答案：解：设5.6 g铁放入100 g稀盐酸中生成氢气的质量为x，同时生成氯化亚铁的质量为y，反应的氯化氢的质量为z，则：
Fe + 2HClFeCl2+H2↑
56 73 127 2
5.6 g z y x
x=0.2 g
y=12.7 g
z=7.3 g
（1）生成氢气的质量为0.2 g，其体积是≈2.22 L。
（2）原稀盐酸中溶质的质量分数为×100%=7.3%。
（3）反应后所得溶液的质量为5.6 g+100 g-0.2 g=105.4 g，所以反应后溶液中溶质的质量分数为×100%≈12.05%。
答：（1）生成氢气的体积是2.22 L；
（2）原稀盐酸中溶质的质量分数为7.3%；
（3）反应后溶液中溶质的质量分数为12.05%。
【教师点拨】
求反应后所得溶液的溶质质量分数时，除了要根据化学方程式求出反应生成的可溶性物质的质量外，还要求出反应后溶液的质量。反应后所得溶液的质量通常有两种求法：
（1）溶液组成法：溶液质量=溶质质量+溶剂质量。其中溶质一定是溶解的部分，溶剂水的质量在计算中应注意：若生成物中有水，溶剂中还需要加上生成的水的质量；若消耗了水，则需减去消耗的水的质量。
（2）质量守恒法：生成物溶液质量=反应前物质质量总和-生成气体的质量-生成沉淀的质量-不溶性杂质的质量。
课堂小结
本节课我们学习了不同种类的有关溶质的质量分数的计算，知道了向溶液中增加溶质或增加溶剂时溶液组成的改变情况，同时还了解了有时也用体积分数来表示溶液的浓度，还学习了有关溶液与化学方程式计算的综合运用。
当堂达标
1.浓溶液在用水稀释的过程中保持不变的是（ ）
A.溶液质量
B.溶液体积
C.溶质质量
D.溶质的质量分数
答案：C
2.配制一定溶质质量分数的氯化钠溶液的一些操作步骤见下图，正确的操作顺序是（ ）
A.④⑤①②③ B.①②③④⑤
C.③④①②⑤ D.②①④③⑤
答案：A
3. 传统“陈醋”生产过程中有一步称为“冬捞夏晒”，是指冬天捞出醋中的冰，夏日曝晒蒸发醋中的水分，以提高醋的品质。现用醋酸的质量分数为3%的半成醋，生产500 g质量分数为5.4%的优级醋，假设过程中醋酸没有损失，捞出的冰和蒸发的水的总质量为（ ）
A. 500 g B. 400 g
C. 200 g D. 100 g
答案：B
4.已知金属钠能与水发生如下反应：2Na+2H2O2NaOH+H2↑。若把4.6 g金属钠投入盛有足量水的烧杯中（如图所示），充分反应后烧杯中剩余溶液的质量是40 g，请计算：
（1）生成的NaOH的质量。
（2）反应后所得NaOH溶液中溶质的质量分数。
答案：解：（1）设生成的NaOH的质量为x。
2Na+2H2O2NaOH+H2↑
46 80
4.6 g x
=
x=8 g
（2）反应后所得NaOH溶液中溶质的质量分数为×100%＝20%
答：（1）生成的NaOH的质量是8 g；（2）反应后所得NaOH溶液中溶质的质量分数是20%。
板书设计
第九单元 溶液
课题3 溶液的浓度
第2课时 有关溶液的计算
一、溶液中溶质质量分数的计算
1.已知溶质的质量分数和溶液的质量，求溶质和溶剂的质量。
溶质质量=溶液质量×溶质质量分数
溶液质量=溶质质量+溶剂质量
2.溶液浓缩、稀释问题
稀释前溶质的质量=稀释后溶质的质量。
3.溶质的质量分数应用于化学方程式的计算