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溶液的有关计算(精选2篇)

月亮失物2049 上传于 2023-09-10 07:52

《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。

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