《溶液的有关计算(精选2篇)》教案
一、教学目标
(一)知识与技能
1. 掌握溶液浓度(质量分数、物质的量浓度)的基本概念及换算关系
2. 熟练运用溶质质量、溶液体积、密度等参数进行溶液配制与稀释计算
3. 理解溶解度与饱和溶液的定量关系,能解决相关计算问题
(二)过程与方法
1. 通过典型例题分析,培养逻辑推理与数学建模能力
2. 运用单位换算与守恒思想解决复杂溶液计算问题
(三)情感态度与价值观
1. 体会化学计算中“量变引起质变”的哲学思想
2. 培养严谨的科学态度与数据处理的准确性
二、教学重难点
重点:溶液浓度表达式及换算、稀释定律应用、溶解度相关计算
难点:多步骤溶液混合计算、不饱和溶液向饱和溶液转化的定量分析
三、教学过程(精选篇一:基础浓度计算)
(一)知识回顾(5分钟)
1. 溶液组成:溶质(被溶解物质)、溶剂(溶解介质)、溶液(均一稳定混合物)
2. 浓度表示方法:
- 质量分数(ω)= 溶质质量/溶液质量×100%
- 体积分数(φ)= 溶质体积/溶液体积×100%(气体溶液)
- 物质的量浓度(c)= 溶质物质的量/溶液体积(mol/L)
(二)典型例题解析(20分钟)
例1:配制500g质量分数为10%的NaCl溶液,需NaCl和水的质量各为多少?
解:
(1)溶质质量 = 500g × 10% = 50g
(2)溶剂质量 = 500g - 50g = 450g
变式训练:若用20%的浓NaCl溶液稀释得到上述溶液,需浓溶液多少克?
解:设需浓溶液质量为x
20%x = 50g → x = 250g
例2:将4g NaOH溶于水配成500mL溶液,求其物质的量浓度(NaOH摩尔质量=40g/mol)
解:
(1)n(NaOH) = 4g / 40g/mol = 0.1mol
(2)c(NaOH) = 0.1mol / 0.5L = 0.2mol/L
(三)浓度单位换算(15分钟)
1. 质量分数与物质的量浓度换算公式:
c = (1000ρω) / M (ρ:溶液密度g/mL,ω:质量分数,M:溶质摩尔质量g/mol)
例3:已知98%浓硫酸密度为1.84g/mL,求其物质的量浓度
解:c = (1000×1.84×98%) / 98 = 18.4mol/L
2. 稀释定律:c₁V₁ = c₂V₂(稀释前后溶质物质的量不变)
例4:将10mL 18.4mol/L浓硫酸稀释至100mL,求稀释后浓度
解:18.4×10 = c₂×100 → c₂ = 1.84mol/L
(四)课堂练习(10分钟)
1. 实验室需配制0.5mol/L H₂SO₄溶液480mL,应取18.4mol/L浓硫酸多少毫升?
2. 某盐酸溶液密度为1.19g/mL,质量分数为36.5%,求其物质的量浓度
三、教学过程(精选篇二:溶解度与溶液转化计算)
(一)溶解度概念(8分钟)
1. 定义:在一定温度下,100g溶剂中达到饱和状态时所溶解溶质的质量(g)
2. 饱和溶液质量分数:ω = S / (S + 100) ×100% (S:溶解度)
例5:20℃时NaCl溶解度为36g,求其饱和溶液质量分数
解:ω = 36 / (36+100) ×100% ≈ 26.5%
(二)不饱和溶液转饱和计算(15分钟)
方法1:增加溶质
例6:现有20℃时100g 10%的NaCl溶液,需加入多少NaCl可转为饱和溶液?
解:
(1)现有溶质质量 = 100g×10% = 10g
(2)饱和时溶质质量 = 100g×26.5% = 26.5g
(3)需增加NaCl = 26.5g - 10g = 16.5g
方法2:蒸发溶剂
例7:同上溶液,蒸发多少水可转为饱和溶液?
解:设蒸发水质量为x
10g / (100g - x) = 26.5% → x ≈ 62.3g
方法3:降低温度(需查溶解度曲线)
(三)混合溶液计算(20分钟)
例8:将30%和10%的NaCl溶液等体积混合,求混合后质量分数(密度分别为1.2g/mL和1.1g/mL)
解:
(1)设体积均为1mL
(2)m₁ = 1.2g/mL×1mL = 1.2g,溶质质量 = 1.2g×30% = 0.36g
(3)m₂ = 1.1g/mL×1mL = 1.1g,溶质质量 = 1.1g×10% = 0.11g
(4)混合后ω = (0.36+0.11) / (1.2+1.1) ×100% ≈ 20.4%
例9:向100g 10%的NaCl溶液中加入200g 20%的NaCl溶液,求混合后浓度
解:ω = (100×10% + 200×20%) / (100+200) ×100% = 16.7%
(四)综合应用(12分钟)
例10:实验室需配制500mL 0.2mol/L Na₂CO₃溶液,现有固体Na₂CO₃和1mol/L Na₂CO₃溶液两种原料,如何选择最经济方案?
方案一:固体配制
(1)n(Na₂CO₃) = 0.2mol/L × 0.5L = 0.1mol
(2)m(Na₂CO₃) = 0.1mol × 106g/mol = 10.6g
方案二:溶液稀释
(1)c₁V₁ = c₂V₂ → 1×V₁ = 0.2×0.5 → V₁ = 0.1L = 100mL
(2)需加水量 = 500mL - 100mL = 400mL
成本分析:比较固体价格与浓溶液价格,选择更经济方案
四、课堂小结(5分钟)
1. 溶液计算三要素:溶质质量、溶液体积、浓度单位
2. 核心公式:c = n/V、ω = m质/m液、S = m质/m剂×100g
3. 关键思想:守恒思想(溶质质量守恒、物质的量守恒)
五、课后作业
1. 配制250mL 0.5mol/L HCl溶液,需37%浓盐酸(密度1.19g/mL)多少毫升?(HCl摩尔质量36.5g/mol)
2. 20℃时KNO₃溶解度为31.6g,将50g KNO₃放入100g水中充分搅拌,所得溶液质量分数为多少?
3. 将等质量的30%和10%的蔗糖溶液混合,求混合后质量分数
关键词:溶液浓度计算、质量分数、物质的量浓度、溶解度、稀释定律、混合溶液计算、守恒思想
简介:本教案精选两篇典型溶液计算教学内容,第一篇聚焦基础浓度计算,涵盖质量分数与物质的量浓度换算、稀释定律应用;第二篇深入溶解度相关计算,包括不饱和溶液转饱和的三种方法及混合溶液计算。通过典型例题与变式训练,系统培养学生对溶液组成的定量分析能力,强化守恒思想在化学计算中的应用。