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9.3 溶质的质量分数 第1课时
一、知识目标
1．理解溶质质量分数可以表示溶液浓度，明确溶质质量分数的含义。
2．掌握有关溶质质量分数和溶液稀释等问题的简单计算方法。
3．了解体积分数也可用于表示溶液浓度。
二、核心素养目标
1．宏观辨识与微观探析：通过对不同浓度溶液的实验观察，从宏观上区分溶液的浓稀，从微观角度理解溶质、溶剂和溶液的关系以及溶质质量分数的本质。
2．证据推理与模型认知：建立溶质质量分数的计算模型，运用该模型进行相关计算，通过分析溶液配制和稀释过程中的数据变化，进行合理的推理和判断。
3．科学探究与创新意识：认识到准确控制溶液浓度在农业生产、化学实验和生活中的重要性，培养严谨的科学态度和社会责任感。
一、学习重点
溶质质量分数的概念、数学表达式及相关计算
二、学习难点
对溶质质量分数概念的理解，以及溶液稀释过程中溶质质量不变的原理应用和计算
1.一般情况下，对于有色溶液来说，根据________可以判断溶液的浓稀程度。
2.溶液中溶质的质量分数是________。
3.溶质质量= ________× ________。
4.溶液稀释前后，________不变。
5.用作消毒剂的医用酒精中乙醇的________为75%。
一、新课导入
问题思考1：在日常生活和农业生产中，我们经常会用到各种溶液。比如生病时喝的药水，农民伯伯给农作物喷洒的农药。请思考，如果药水太浓或者太稀，农药的浓度不合适，会出现什么情况呢？
问题思考2：在施用农药时，应较准确地知道一定量的药液里所含农药的量。为什么要准确知道农药的量呢？
2、溶质的质量分数
活动一：引入溶质质量分数的概念
问题思考：展示【实验 9 - 7】三种浓稀程度不同的硫酸铜溶液，观察后回答：在这三种溶液中，哪种溶液最浓？哪种溶液最稀？你判断的根据是什么？
问题探究：有色溶液可以通过溶液颜色的深浅来判断溶液是浓还是稀，这种方法有什么优缺点？有没有更精确的方法来表示溶液的浓稀程度呢？
活动二：溶质质量分数的概念及表达式
问题思考1：如何用一个准确的数值来表示溶液的浓稀程度呢？请写出溶质质量分数的概念和数学表达式。
问题思考2：结合【实验 9 - 7】的数据，如第 I 种溶液，溶质质量为，溶剂质量为，溶液质量为，计算其溶质质量分数。
活动三：溶质质量分数的相关计算及思考讨论
问题思考1：已知时，氯化钠的溶解度是。有人说“时氯化钠饱和溶液中溶质的质量分数为”。这种说法对吗？为什么？
问题思考2：已知时，氯化钠的溶解度是。时，将氯化钠溶于水中，计算溶液中溶质的质量分数。
活动四：典例精讲
典例1：关于10%的硝酸钾溶液的理解正确的是（　　）
A．100 mL该溶液中含有10 g硝酸钾 B．硝酸钾和水按1∶10的质量比可配成该溶液
C．该溶液中溶质与溶液的质量比为1∶11 D．将10 g硝酸钾溶于90 g水中可制得该溶液
典例2：一定温度下，将25 g硝酸钾固体加入100 g水中，充分搅拌后，仍有5 g硝酸钾固体未溶解，则所得溶液中溶质的质量分数为__________(结果精确到0.1%)。
3、溶质质量分数的计算
活动一：配制溶液的计算
问题思考：在农业生产中，可利用质量分数为的氯化钠溶液选种。现要配制这种溶液，需要氯化钠和水的质量各是多少？
活动二：稀释浓溶液的计算
问题思考：化学实验室有质量分数为98%的浓硫酸，现需要用较稀的硫酸进行实验。要把50g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？
活动三：典例精讲
典例1：研究表明喷洒过氧乙酸消毒液可有效杀灭活病毒。配制12%的过氧乙酸溶液150 g，计算过氧乙酸溶质的质量为______g。
典例2：现将溶质质量分数为9%的醋酸溶液100g稀释成溶质质量分数为4.5%的溶液，需要加水______g。
1．海水淡化的膜分离技术是在加压条件下，水分子可以透过淡化膜进入淡水池，而海水中的各种离子不能通过淡化膜。海水淡化过程中，关于下图甲处海水的说法正确的是（ ）
A．溶剂质量减少 B．溶液质量不变
C．溶质质量增加 D．溶质质量分数不变
2．在其他条件不变的情况下，对KNO3溶液(编号为①)进行下图所示实验。下列对编号①、②、③的溶液中溶质质量分数大小的比较，正确的是（ ）
A．①>②>③ B．①=②>③ C．①=②<③ D．①<②<③
3．现有80g质量分数为10%的硝酸钠溶液，回答下列问题：
（1）若向上述溶液中加入20g硝酸钠，假设操作过程中溶质均能完全溶解则所得溶液中溶质的质量分数为______。
（2）若向上述溶液中加入20g水，则所得溶液中溶质的质量分数为______。
（3）若使上述溶液中溶质的质量分数变为5%，则应加水______g。
4．校医务室需要配制质量分数为0.9%的氯化钠溶液100 g，需要质量分数为9%的氯化钠溶液多少克？需要水多少克？
一、溶质的质量分数
1. 概念： 与 之比，通常用 表示
2. 数学表达式
溶质质量分数 = ×100%
溶质质量分数 = /（溶质质量 + 溶剂质量）×100%
3. 表示浓度的其他方法： 。
二、溶质质量分数的计算
1. 配制溶液
溶质质量 = 。
溶剂质量 = 。
2. 稀释浓溶液
依据：稀释前后 不变
考点1 溶质质量分数的含义
1．5%的葡萄糖溶液可用于补充人体所需能量，“5%的葡萄糖溶液”不能表示（ ）
A．95 g水中溶解了5 g葡萄糖 B．每100 g溶液中含5 g葡萄糖
C．葡萄糖的溶解度为5 g D．葡萄糖与水的质量比为
考点2 溶质质量分数的计算
1．氯化钠在时的溶解度是，在这个温度下，不可能得到的氯化钠溶液的质量分数是（ ）
A． B． C． D．
2．常温时，向氯化钠不饱和溶液中加入氯化钠，使其变为饱和溶液，溶液中没有发生变化的是（ ）
A．溶液的质量 B．溶质的质量 C．溶剂的质量 D．溶质的质量分数
答案和解析
一、知识目标
1．理解溶质质量分数可以表示溶液浓度，明确溶质质量分数的含义。
2．掌握有关溶质质量分数和溶液稀释等问题的简单计算方法。
3．了解体积分数也可用于表示溶液浓度。
二、核心素养目标
1．宏观辨识与微观探析：通过对不同浓度溶液的实验观察，从宏观上区分溶液的浓稀，从微观角度理解溶质、溶剂和溶液的关系以及溶质质量分数的本质。
2．证据推理与模型认知：建立溶质质量分数的计算模型，运用该模型进行相关计算，通过分析溶液配制和稀释过程中的数据变化，进行合理的推理和判断。
3．科学探究与创新意识：认识到准确控制溶液浓度在农业生产、化学实验和生活中的重要性，培养严谨的科学态度和社会责任感。
一、学习重点
溶质质量分数的概念、数学表达式及相关计算
二、学习难点
对溶质质量分数概念的理解，以及溶液稀释过程中溶质质量不变的原理应用和计算
1.一般情况下，对于有色溶液来说，根据颜色的深浅可以判断溶液的浓稀程度。
2.溶液中溶质的质量分数是溶质质量与溶液质量之比。
3.溶质质量= 溶液质量 × 溶质的质量分数。
4.溶液稀释前后，溶质的质量不变。
5.用作消毒剂的医用酒精中乙醇的体积分数为75%。
一、新课导入
问题思考1：在日常生活和农业生产中，我们经常会用到各种溶液。比如生病时喝的药水，农民伯伯给农作物喷洒的农药。请思考，如果药水太浓或者太稀，农药的浓度不合适，会出现什么情况呢？
答案：药水太浓可能对身体有伤害，农药太稀可能杀不死害虫。
问题思考2：在施用农药时，应较准确地知道一定量的药液里所含农药的量。为什么要准确知道农药的量呢？
答案：如果农药过浓会毒害农作物，过稀又不能有效地杀虫灭菌。
4、溶质的质量分数
活动一：引入溶质质量分数的概念
问题思考：展示【实验 9 - 7】三种浓稀程度不同的硫酸铜溶液，观察后回答：在这三种溶液中，哪种溶液最浓？哪种溶液最稀？你判断的根据是什么？
答案：第 III 种溶液最浓，第 I 种溶液最稀，判断的根据是溶液颜色的深浅。
问题探究：有色溶液可以通过溶液颜色的深浅来判断溶液是浓还是稀，这种方法有什么优缺点？有没有更精确的方法来表示溶液的浓稀程度呢？
答案：优点是直观、简单，能快速判断溶液的相对浓稀；缺点是比较粗略，不能准确表示溶液的浓稀程度。更精确的方法是用溶质质量分数来表示溶液的浓稀程度。
活动二：溶质质量分数的概念及表达式
问题思考1：如何用一个准确的数值来表示溶液的浓稀程度呢？请写出溶质质量分数的概念和数学表达式。
答案：溶质质量分数是溶质质量与溶液质量之比，通常用百分数表示。数学表达式为：溶质的质量分数。
问题思考2：结合【实验 9 - 7】的数据，如第 I 种溶液，溶质质量为，溶剂质量为，溶液质量为，计算其溶质质量分数。
答案：溶质质量分数。
活动三：溶质质量分数的相关计算及思考讨论
问题思考1：已知时，氯化钠的溶解度是。有人说“时氯化钠饱和溶液中溶质的质量分数为”。这种说法对吗？为什么？
答案：这种说法不对。在饱和溶液中，溶质的质量分数（该温度下的最大质量分数）。时氯化钠饱和溶液中溶质的质量分数应为，而不是。
问题思考2：已知时，氯化钠的溶解度是。时，将氯化钠溶于水中，计算溶液中溶质的质量分数。
答案：时，水中最多能溶解氯化钠的质量为，所以氯化钠不能完全溶解，溶质质量为，溶液质量为，则溶质质量分数为。强调溶质的质量是指完全溶解的物质的质量，没有溶解的不计算在内。
活动四：典例精讲
典例1：关于10%的硝酸钾溶液的理解正确的是（　　）
A．100 mL该溶液中含有10 g硝酸钾
B．硝酸钾和水按1∶10的质量比可配成该溶液
C．该溶液中溶质与溶液的质量比为1∶11
D．将10 g硝酸钾溶于90 g水中可制得该溶液
答案：D A、100 mL是体积单位，需知道溶液密度才能计算质量。错误；B、质量比应为1:9（溶质:溶剂）。错误；C、质量比应为1:10（溶质:溶液）。错误；D、10 g溶质 + 90 g水 = 100 g溶液，溶质质量分数为10%。正确。
典例2：一定温度下，将25 g硝酸钾固体加入100 g水中，充分搅拌后，仍有5 g硝酸钾固体未溶解，则所得溶液中溶质的质量分数为__________(结果精确到0.1%)。
答案：16.7% 溶解的溶质质量 = 25 g - 5 g = 20 g，溶液总质量 = 20 g + 100 g = 120 g，溶质质量分数 = (20 g / 120 g) × 100% ≈ 16.7%。
5、溶质质量分数的计算
活动一：配制溶液的计算
问题思考：在农业生产中，可利用质量分数为的氯化钠溶液选种。现要配制这种溶液，需要氯化钠和水的质量各是多少？
答案：溶质质量＝溶液质量×溶质的质量分数=150kg×16%=24kg；溶剂质量＝溶液质量－溶质质量=150kg 24kg=126kg。答：需要24kg氯化钠和126kg水。
活动二：稀释浓溶液的计算
问题思考：化学实验室有质量分数为98%的浓硫酸，现需要用较稀的硫酸进行实验。要把50g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？
答案：计算依据：溶液稀释（加溶剂）前后，溶质的质量不变。
方法一：设稀释后溶液的质量为。则，解得，需要水的质量＝。
方法二：设需要水的质量是。则，解得。
活动三：典例精讲
典例1：研究表明喷洒过氧乙酸消毒液可有效杀灭活病毒。配制12%的过氧乙酸溶液150 g，计算过氧乙酸溶质的质量为______g。
答案：18 溶质质量 = 溶液质量 × 溶质质量分数。
典例2：现将溶质质量分数为9%的醋酸溶液100g稀释成溶质质量分数为4.5%的溶液，需要加水______g。
答案：100 稀释前后溶质质量不变。原溶液中溶质质量为。稀释后溶液总质量应为，因此需加水的质量为。
2．海水淡化的膜分离技术是在加压条件下，水分子可以透过淡化膜进入淡水池，而海水中的各种离子不能通过淡化膜。海水淡化过程中，关于下图甲处海水的说法正确的是（ ）
A．溶剂质量减少 B．溶液质量不变
C．溶质质量增加 D．溶质质量分数不变
【答案】A
【解析】海水淡化过程中，水分子透过淡化膜进入淡水池，所以溶剂质量减少。溶液质量等于溶质质量与溶剂质量之和，溶剂质量减少，溶液质量也减少。溶质不能透过淡化膜，溶质质量不变。溶质质量分数=溶质质量÷溶液质量，溶质质量不变，溶液质量减少，溶质质量分数增大。故答案选A。
2．在其他条件不变的情况下，对KNO3溶液(编号为①)进行下图所示实验。下列对编号①、②、③的溶液中溶质质量分数大小的比较，正确的是（ ）
A．①>②>③ B．①=②>③ C．①=②<③ D．①<②<③
【答案】C
【解析】溶液①恒温蒸发水，有晶体析出得到溶液②，因为是同一温度下的饱和溶液，所以①和②的溶质质量分数相等。溶液②升温后，溶质和溶剂质量都不变，溶质质量分数不变，然后加入硝酸钾固体得到溶液③，溶质质量增加，溶剂质量不变，溶质质量分数增大，所以③的溶质质量分数大于①和②。故答案选C。
3．现有80g质量分数为10%的硝酸钠溶液，回答下列问题：
（1）若向上述溶液中加入20g硝酸钠，假设操作过程中溶质均能完全溶解则所得溶液中溶质的质量分数为______。
（2）若向上述溶液中加入20g水，则所得溶液中溶质的质量分数为______。
（3）若使上述溶液中溶质的质量分数变为5%，则应加水______g。
【答案】（1）28% （2）8% （3）80
【解析】（1）原溶液中溶质的质量为80g×10% = 8g，加入20g硝酸钠后，溶质的总质量为8g + 20g = 28g，溶液的总质量为80g + 20g = 100g，则所得溶液中溶质的质量分数为28g÷100g×100% = 28%。
（2）加入20g水后，溶液的总质量为80g + 20g = 100g，溶质质量不变仍为8g，则所得溶液中溶质的质量分数为8g÷100g×100% = 8%。
（3）设应加水的质量为x，根据稀释前后溶质质量不变，可得80g×10% = (80g + x)×5%，解得x = 80g。4．校医务室需要配制质量分数为0.9%的氯化钠溶液100 g，需要质量分数为9%的氯化钠溶液多少克？需要水多少克？
【答案】解：设需要质量分数为9%的氯化钠溶液的质量为x。
100 g×0.9%＝x×9%
解得：x＝10g
需要水的质量为：100 g－10 g ＝90 g
答：需要质量分数为9%的氯化钠溶液10克，需要水90克。
【解析】根据溶液稀释前后溶质质量不变的原则，设需要质量分数为9%的氯化钠溶液的质量为x，可列出方程100 g×0.9%＝x×9%，求解得出x的值，再用配制溶液的总质量减去9%氯化钠溶液的质量，即可得到需要水的质量。
一、溶质的质量分数
1. 概念：溶质质量与溶液质量之比，通常用百分数表示
2. 数学表达式
溶质质量分数 = 溶质质量/溶液质量×100%
溶质质量分数 = 溶质质量/（溶质质量 + 溶剂质量）×100%
4. 表示浓度的其他方法：体积分数
二、溶质质量分数的计算
1. 配制溶液
溶质质量 = 溶液质量×溶质质量分数
溶剂质量 = 溶液质量 - 溶质质量
2. 稀释浓溶液
依据：稀释前后溶质质量不变
考点1 溶质质量分数的含义
1．5%的葡萄糖溶液可用于补充人体所需能量，“5%的葡萄糖溶液”不能表示（ ）
A．95 g水中溶解了5 g葡萄糖 B．每100 g溶液中含5 g葡萄糖
C．葡萄糖的溶解度为5 g D．葡萄糖与水的质量比为
【答案】C
【解析】A、5%的葡萄糖溶液表示溶质质量分数为5%，即每100g溶液中含有5g葡萄糖。也就是95g水中溶解了5g葡萄糖，正确。
B、5%的葡萄糖溶液表示溶质质量分数为5%，即每100g溶液中含有5g葡萄糖，也就是每100g溶液中含5g葡萄糖，正确。
C、因为溶解度是特定温度下100g水中最多溶解的溶质质量，而5%溶液不一定饱和，故不能表示溶解度为5g，错误。
D、5%的葡萄糖溶液表示溶质质量分数为5%，即每100g溶液中含有5g葡萄糖。葡萄糖与水的质量比为5:95。正确。
故选C。
考点2 溶质质量分数的计算
1．氯化钠在时的溶解度是，在这个温度下，不可能得到的氯化钠溶液的质量分数是（ ）
A． B． C． D．
【答案】A
【解析】20°C时氯化钠溶解度为36g，饱和溶液质量分数为≈26.47%。质量分数不可能超过饱和值，选项A中27%＞26.47%，故不可能得到。故选A。
2．常温时，向氯化钠不饱和溶液中加入氯化钠，使其变为饱和溶液，溶液中没有发生变化的是（ ）
A．溶液的质量 B．溶质的质量 C．溶剂的质量 D．溶质的质量分数
【答案】C
【解析】A、向氯化钠不饱和溶液中加入氯化钠，使其变为饱和，溶质质量增加，溶液质量也会增加，A选项不符合题意；
B、向氯化钠不饱和溶液中加入氯化钠，使其变为饱和，溶质质量增加，B选项不符合题意；
C、加入的是氯化钠固体，溶剂（水）的质量没有发生变化，C选项符合题意；
D、溶质质量增加，溶剂质量不变，，因此溶质质量分数变大，D选项不符合题意。
故选C。
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