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第二节溶液组成的表示方法
教学目的:
1.了解溶液组成的含义。
2.掌握用溶质的质量分数表示溶液组成的方法和部分有关计算。
重点难点:
1.重点:溶质质量分数的表示方法及关系式的含义。
2.难点:溶液组成的含义。
教学过程:
[引言](1)在本章已学习了溶液的特征、组成、分类、物质的溶解度等知识,对溶液有了一定的认识。
(2)日常生活和工农业生产中,常碰到溶液的“浓”或“稀”的问题。例如,使用农药时,太浓了可能伤害农作物,太稀了则达不到杀虫效果。这就要求了解溶液中溶质的确切数量,以便掌握。
(3)提出课题,溶液的“组成”究竟是什么含义呢?这是本课时要解决的一个重要课题。
一、溶液的组成
[说明]在实际应用中,简单的“浓溶液”、“稀溶液”的粗略划分,已经不能满足需要。很多情况下需要准确地知道溶液中溶质的含量。例如,在一定数量的农药中究竟含多少溶质才能既满足杀虫的要求,既节约农药并且又不伤害作物。这就产生了从量的方面研究溶液的需要。
[指导阅读]指导学生阅读教材中有关溶液组成的意义的内容。
要求学生理解:(1)溶液的“浓”或“稀”是由溶质和溶液的量共同决定的。
(2)当溶液中溶质的量和溶液的量都确定了,溶液的组成也就被确定下来了。
例如:已知50g氯化钠溶液里含2gNaCl和50g氯化钠溶液里含4gNaCl,我们就能确切知道后一种溶液的溶质比前一种溶液的溶质多一倍。
[引导讨论]
就上述例子展开讨论:由于溶液是由溶质和溶剂组成的,所以当溶质或溶剂的量有所变化时,会有以下情况:
1.如果溶质量增大,溶剂量不变。则溶液量会增大,溶液会变浓。
2.如果溶质量减少,溶剂量不变。则溶液量会减少,溶液会变稀。
3.如果溶质量不变,溶剂量增加,则溶液量会增加,溶液会变稀。
4.如果溶质量不变,溶剂量减少,则溶液量会减少,溶液会变浓。
从而我们可以知道溶液的组成变化是由溶质、溶液量的关系决定的。溶液和溶质的量总要选取一定的单位来表示,例如质量单位克或体积单位升等,选用不同的单位时就会有不同的组成表示法。
我们主要学习溶质、溶液的量都用质量单位表示的溶液的组成及有关计算。
二、溶液组成的定量表示
[指导阅读]教材定义:“溶质的质量分数是溶质质量与溶液质量之比”。
溶液组成的一种表示方法——溶质的质量分数;溶液质量=溶质质量+溶剂质量
溶质的质量分数=溶质质量/溶液质量
溶液的质量(g)=溶液的体积(cm3)×溶液密度(g.cm-3)
2、溶液质量、体积、密度、溶质的质量分数之间的计算;
3、溶液稀释时溶质质量分数的计算。
【注】在了解溶液组成时,明确溶液的组成是指溶质在溶解度的范围内,溶液各成分在量的方面的关系。因此,对溶液组成的变化来说,某物质的质量分数只能在一定范围内才有意义。例如:20℃时NaCl的水溶液最大的溶质质量分数不能超过26.5%,离开实际可能性,讨论更大质量分数的NaCl溶液是没有意义的。
溶液组成的表示方法:
(1)在溶液中,溶质、溶剂或溶液的量如果发生变化,那么对溶液的浓稀会有什么影响?
(2)表示溶液组成的方法很多,本节重点介绍溶质质量分数。
1.溶质的质量分数
定义:溶质的质量分数是溶质质量与溶液质量之比。
2.溶质的质量分数的数学表达式:
溶质的质量分数=溶质的质量/溶液的质量
(3)某食盐水的溶质的质量分数为16%,它表示什么含义?
(4)这表示在100份质量的食盐溶液中,有16份质量的食盐和84份质量的水。
关于溶质的质量分数的计算,大致包括以下四种类型:
(1)已知溶质和溶剂的量,求溶质的质量分数。
(2)计算配制一定量的、溶质的质量分数一定的溶液,所需溶质和溶剂的量;
(3)溶解度与此温度下饱和溶液的溶质的质量分数的相互换算;
(4)溶液稀释和配制问题的计算。
溶解度与溶质的质量分数的比较
比较项目
溶解度
溶质的质量分数
意义
表示物质溶解性的度量,受到外界温度、压强等影响。
表示溶液中溶质质量的多少,不受外界条件限制。
温度要求
一定
不一定
溶剂量要求
100g
不一定
溶液是否饱和
一定达到饱和
不一定
单位
g
无
关系式
(溶质质量溶剂质量)100g
(溶质质量溶液质量)100%一定溶质的质量分数的溶液的配制
例:要配制20%的NaOH溶液300克,需NaOH和水各多少克?
溶质质量(NaOH)=300克×20%=60克。
溶剂质量(水)=300克-60克=240克。
配制步骤:计算、称量、溶解。
有关溶质质量分数的计算
1.已知溶质和溶剂的量,求溶质的质量分数。
例1从一瓶氯化钾溶液中取出20克溶液,蒸干后得到2.8克氯化钾固体,试确定这瓶溶液中溶质的质量分数。
答:这瓶溶液中氯化钾的质量分数为14%。
2.计算配制一定量的、溶质的质量分数一定的溶液,所需溶质和溶剂的量。
例2在农业生产上,有时用质量分数为10%~20%食盐溶液来选种,如配制150千克质量分数为16%的食盐溶液,需要食盐和水各多少千克?
解:需要食盐的质量为:150千克×16%=24千克
需要水的质量为:150千克-24千克=126千克
答:配制150千克16%食盐溶液需食盐24千克和水126千克。
3.溶液稀释和配制问题的计算。
例3把50克质量分数为98%的稀释成质量分数为20%溶液,需要水多少克?
解:溶液稀释前后,溶质的质量不变
答:把50克质量分数为98%稀释成质量分数为20%的溶液,需要水195克
例4配制500毫升质量分数为20%溶液需要质量分数为98%多少毫升?
解:查表可得:质量分数为20%溶液的密度为,质量分数为98%的密度为。
设需质量分数为98%的体积为x
由于被稀释的溶液里溶质的质量在稀释前后不变,所以浓溶液中含纯的质量等于稀溶液中含纯的质量。
答:配制500mL质量分数为20%溶液需63.2mL质量分数为98%
除溶质的质量分数以外,还有许多表示溶液组成的方法。在使用两种液体配制溶液时,可以粗略的用体积分数来表示:
例:用70体积的酒精和30体积的水配制成酒精溶液,溶注液体积约为100毫升(实际略小)该溶液中酒清的体积分数约为70%。
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设计思想:
新课程改革的重点之一就是如何促进学生学习方式的变革,它关系到我们的教育质量,关系到师生的校园生活质量。我们今天所倡导新的学习方式,是自主学习、合作学习、探究学习的学习方式。这也是实施新课程最为核心和最为关键的环节。”新课程强调师生互动、互教互学。沃德说过“平庸的老师传达知识;水平一般的老师解释知识;好的老师演示知识;伟大的老师激励学生去学习知识。”因此,本节教学活动的设计理念就是让学生成为学习的主体,让学生亲历一个全新的探究过程,建构新知:即“情境——探究——交流”过程。
教材分析:
本节内容是学生在第二章中学习了有关细胞学说的知识以后,更深的从微观层次上去认识物质的本质,能初步建立分子的概念,并能解释一定的现象。分子是化学基本概念的组成部分,是化学的基础,因此这节内容在教材的地位非常明显。本节内容对学生今后进一步学习有关物质结构方面的知识至关重要,重点难点也随之明确。
重点难点:
教学重点:理解分子性质有关内容。
教学难点:关于分子间隙的有关内容。
学情分析:
通过前面的学习,学生已初步了解探究事物的基本方法。知道要借助仪器,探究实验等等。然而七年级的学生理解分子的抽象定义还是有一定困难的。从宏观世界走向微观粒子需要一个过程。因此,要让学生经过分组实验、自主探究;教师创设情景,引导学生进行实验探究并进行全面观察和总结,让学生建构起对分子的正确认识。
教学目标:
根据课程标准及七年级学生的认知水平,确定本节内容的目标为:
知识与技能:
1、了解分子是构成物质的一种微粒,确认分子比细胞小的多。
2、理解分子之间存在空隙,能列举反映分子之间存在空隙的现象。能用事实说明气体分子之间的空隙比固体和液体分子之间的空隙大得多。
过程与方法:
通过本节的学习,进一步培养学生的实验、观察、描述和解释现象的综合能力,初步掌握科学探究的一般方法。
情感、态度与价值:
通过积极参与,培养学生探索微观世界的兴趣,激发学生的学习动力,培养学生在科学探究中的合作精神及团队精神,树立严谨求实的科学信念。
实验准备:
分组:学生每四人组成一个小组。
学生分组实验器材:方糖放大镜筷子一次性杯子试管(加标签)烧杯量筒水酒精(已染色)黄豆芝麻
教师实验器材:学生分组实验器材一套针筒研钵
教学过程:
情境一::从我们闻到芬芳的花香着手,但又看不到花的什么东西跑到我们的鼻子里引入。
设计意图:设计悬疑,激发学生学习兴趣,引入新课。
情境二:回忆甘蔗的味道,从细胞是构成生命的基本单位,甘蔗汁是从甘蔗的细胞中压榨出来的,那么存在于甘蔗细胞内的糖和水等物质又是由什么构成的呢?
引入学生实验:观察蔗糖的三个实验(观察方糖、观察碾碎的方糖、观察糖水),顺便提及研钵的作用。
设计意图:让学生一步一步考虑,最后让学生从水变甜的事实,或蒸发后有糖晶体析出确认蔗糖没有消失,只是以极小的微粒存在,从而得到蔗糖是由蔗糖分子构成的结论,把学生引入物质的微观世界。
情境三:让学生说说还想了解分子的哪些知识。
设计意图:让学生展开翅膀想象,对分子提出更多疑问,通过今天学习解决或留到课后查阅,延续学习的积极性。
情境四:根据学生们的提问质疑,引入分子体积大小与质量的大小。
事实:用扫描显微镜才能看到,一滴水中含有的水分子数有100000000000000000000个。
形象例子:如果让人去数,每秒种数一个,要数几十万亿年;如果把水分子与乒乓球相比,它的大小的比例就好像乒乓球与地球之比。计算一个水分子的质量。
设计意图:引出分子的概念后,进一步通过形象对比,比喻及计算让学生进一步体验分子是很小的微粒。
情境五:一支试管加入部分水和部分酒精,记下液面标记,提问振荡混合后会怎么样?
学生回答猜想。
学生实验:同上做试验,看看现象如何?
学生交流,继续提出问题:为什么会出现这样的现象?
设计意图:通过现象激发学生探究的欲望。
学生实验:黄豆和芝麻混合的总体积减少的实验。
设计意图:用黄豆和芝麻之间有空隙进行类比,直观表现构成物质分子之间一定存在空隙,水分子和酒精分子之间存在着空隙,当两者混合时,由于分子填补了这些空隙,所以总体积就会减少。
情境六:学生讨论,列举日常生活的关于分子有间隙的例子。
师:我们用袋子装油饼,手上会有油的现象。
设计意图:抛砖引玉,发散学生思维。
学生体会:针筒分别装水与空气,挤压后的感觉及现象。
设计意图:用体会说明固体、液体分子间的空隙大,还是气体分子之间的空隙大。
小结:分子之间存在空隙,一般气体的分子间隙较大。
情境七:如果你是一个分子,你如何介绍自己?
学生代表介绍我是一个分子。
小结:1.我是分子,我很小,可在各个角落都有我们的身影,但你们人类看不见我。
2.我有很多兄弟姐妹,我们的个头一般都小,我们紧密团结在一起,但我们又保持适当的距离。
学生练一练。(课内练习)
情境七:作业布置
设计意图:引导学生课外继续探究。
(板书)物质的构成
分子是构成物质的一种微粒。
1、分子的体积很小,质量也很小。
2、分子之间有间隙。
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