《溶液浓度的定量表示-溶质的质量分数》人教版九年级化学下册教学设计

《溶液浓度的定量表示——溶质的质量分数》人教版九年级化学下册教学设计一、教学内容分析

本节课隶属《义务教育化学课程标准（2022年版）》“物质的性质与应用”主题下的“溶液”单元。从知识图谱看，学生在学习了溶液的形成、溶解度的定性及定量认识后，本课是溶液体系从定性描述迈向定量表征的关键转折点，其核心概念“溶质的质量分数”是连接溶液组成与后续酸碱盐定量反应、化学计算的枢纽，认知要求为“理解”与“综合应用”。课标强调在真实问题中发展学生的科学探究与模型认知素养。因此，本课蕴含了从具体现象（颜色深浅、咸淡）中抽象出数学模型（质量分数公式）的学科思想方法，其探究活动可设计为“感知定性差异→建立定量模型→应用解决实际问题”的路径。知识载体背后，旨在培养学生严谨求实的科学态度（精确计算与规范表达），以及运用化学量化思维解决生产生活实际问题的能力（如农业配肥、医药配制），实现知识技能向素养价值的渗透。

学情方面，九年级学生已具备溶液、溶质、溶剂的基本概念，掌握了质量的基本运算，拥有“浓”与“稀”的直观生活经验。潜在认知障碍在于：其一，易将“溶质的质量分数”与“溶解度”概念混淆，前者表征具体溶液的组成状态，与温度无关；后者是极限状态的定量关系，受温度影响。其二，在涉及溶液体积、密度进行综合计算时，思维转换存在困难。基于此，教学将通过对比辨析、实例强化来突破概念混淆；通过搭建“脚手架”——如设计分步计算任务单，为不同计算能力的学生提供支持。课堂中将嵌入诊断性提问（如“10%的食盐溶液含义是什么？”）和针对性练习，动态评估理解程度，并适时进行小组互助或个别指导，实现教学调适。二、教学目标

知识目标：学生能准确表述溶质质量分数的定义及数学表达式，理解其作为溶液组成定量表征的核心含义；能辨析溶质质量分数与溶解度的异同；能在给定条件下，进行溶质质量分数的基本计算及溶液稀释的相关计算，并规范书写计算过程。

能力目标：学生能够从具体情境（如配制不同浓度的盐水）中，通过数据分析和数学推导，自主建构溶质质量分数的计算模型；能设计简单实验方案（如用氯化钠和水）配制特定质量分数的溶液，并评估配制结果的准确性，发展实验设计与科学探究能力。

情感态度与价值观目标：通过讨论农业选种、医疗输液等实例，学生能体会溶液浓度定量控制对生产生活、科学研究的重要性，激发严谨求实的科学态度与社会责任感；在小组合作配制溶液的任务中，培养协作精神与规范操作的意识。

科学（学科）思维目标：重点发展“模型认知”与“证据推理”思维。通过将溶液的“浓稀”感性认识转化为“质量分数”的精确数学模型，经历从具体到抽象的科学建模过程；在解决稀释问题时，能基于“稀释前后溶质质量不变”这一核心原理进行逻辑推理，形成清晰的解题思路。

评价与元认知目标：引导学生依据“计算过程规范、结果单位正确、表述科学”的量规，进行解题过程的同伴互评与自我修正；在课堂小结阶段，能够反思“建模过程是如何发生的”以及“解决浓度计算问题的通用思路是什么”，提升对化学定量研究方法的元认知水平。三、教学重点与难点

教学重点：溶质质量分数的概念及其基本计算。其确立依据在于，该概念是溶液定量研究的基石，是连接宏观现象（浓稀）与微观组成（溶质、溶剂质量关系）的桥梁，属于课标要求的“大概念”。同时，它是中考化学的必考核心考点，在涉及溶液的综合计算、实验探究题中高频出现，深刻体现了化学学科从定性到定量的能力立意。

教学难点：涉及溶液体积、密度、质量分数之间的综合计算，以及溶液稀释原理的灵活应用。难点成因在于，这需要学生跨越多个物理量（体积V、密度ρ、质量m、百分比ω）进行思维转换，并深刻理解“稀释过程溶质守恒”这一隐含条件，对学生的综合分析能力和数学工具应用能力提出了较高要求。预设通过搭建“公式推导阶梯”和“分步问题链”来化解思维跨度，并利用典型错例分析深化理解。四、教学准备清单1.教师准备1.1媒体与教具：多媒体课件（含农业生产中配制农药、医疗中配制生理盐水等情境图片或短视频）；两杯颜色深浅对比明显的硫酸铜溶液。1.2实验器材：托盘天平、量筒、烧杯、玻璃棒、药匙；氯化钠固体、蒸馏水。1.3学习材料：分层学习任务单（含引导性问题、基础与拓展计算题）、课堂练习反馈板。2.学生准备2.1知识预备：复习溶液、溶质、溶剂的概念及质量关系。2.2学具：计算器、笔记本。3.环境布置3.1座位安排：四人小组合作式座位，便于讨论与实验。五、教学过程第一、导入环节

1.情境激疑，引发认知冲突：教师同时展示两杯颜色深浅差异显著的硫酸铜溶液。“大家看，这两杯硫酸铜溶液，颜色一深一浅，凭你们的火眼金睛猜猜看，哪一杯更‘浓’？”学生直观判断后，教师追问：“很好，这是我们的直观感觉。但如果我要你精确地告诉实验室管理员，你需要的究竟是‘多浓’的溶液，比如‘稍微浓一点’这种说法行不行？”（预设学生答：不行，不准确。）“那么，在工农业生产和科学研究中，如何精确地、量化地表示一种溶液的浓度呢？比如农业选种需要16%的盐水，医用生理盐水是0.9%的氯化钠溶液。这里的百分比代表什么含义？今天，我们就一起来解开溶液浓度的‘密码’。”

1.1明晰路径，锚定学习目标：教师简要勾勒路线图：“我们将首先从熟悉的‘浓稀’感觉出发，一起‘发明’一个能精确比较浓度的数学表达式；然后掌握用它进行计算的法宝；最后化身‘实验师’，亲手配制指定浓度的溶液。”第二、新授环节

本环节通过一系列递进式任务，引导学生主动建构概念，发展定量思维。任务1：感知差异，初探定量关系教师活动：呈现两组数据：A溶液（5gNaCl+95gH₂O），B溶液（10gNaCl+90gH₂O）。提问引导：“1.哪份溶液更咸？依据是什么？2.除了直接比较溶质质量，是否还有更合理的比较方法？比如，考虑溶质与整个溶液的关系？”当学生提到“比例”时，及时肯定：“这个思路非常棒！抓住了问题的关键——是看部分（溶质）与整体（溶液）的相对关系。”学生活动：观察数据，进行小组讨论。尝试用不同的数学方式（如“溶质/溶液”、“溶质/溶剂”）描述两者的浓度差异，并比较哪种方式更能公平地体现“咸度”比例。即时评价标准：①能否从数据中提取有效信息进行比较；②讨论中提出的比较方法是否合理，并尝试解释理由；③小组成员是否都能参与表达。形成知识、思维、方法清单：

★浓度的本质：溶液的浓稀取决于溶质质量与溶液总质量的相对比例，而非溶质质量的绝对多少。这是建立定量模型的认识基础。

▲比较方法：初步体验科学比较中控制变量和寻找内在比例关系的思维方法。

★建模起点：认识到需要用一个统一的数学量来精确表征这种比例关系。任务2：数学建模，构建核心公式教师活动：承接任务1，提出明确建模要求：“现在，我们要为‘浓度’这个感觉，创造一个数学‘标签’。假设溶液总质量为M，溶质质量为m，请你们用最简洁的数学表达式，写出溶质占溶液总质量的比例。”板书引导：比例=？/？。待学生得出m/M后，继续引导：“在化学上，我们把这个比值称为‘溶质的质量分数’，符号是ω。为了更通用，它的定义是？”（引导学生齐读或复述定义）。然后给出公式：ω=(m质/m液)×100%。“注意，乘以100%既是为了得到一个百分比数值，也明确了它的含义是一个比值，没有单位。来，我们一起说说看，16%的盐水表示什么？”（引导说出：每100份质量的盐水中，含食盐16份质量。）学生活动：根据教师引导，进行数学推导，得出比例表达式。理解并记忆溶质质量分数的定义和计算公式。尝试用新学的概念解释16%盐水的含义。即时评价标准：①能否独立或经提示推导出比例关系式；②能否准确复述定义，并理解公式中每个符号的物理意义；③能否用生活化语言解释百分比含义。形成知识、思维、方法清单：

★核心概念与公式：溶质的质量分数(ω)=(溶质质量(m质)/溶液质量(m液))×100%。这是本节课最核心的数学模型，必须理解并牢记。

★概念解析：“溶质质量分数”是比值，单位为一；通常用百分数表示。理解“100%”在公式中的数学与化学双重意义。

▲学科思维：体验从具体问题中抽象出数学模型的“模型认知”过程。这个公式就像一把钥匙，能帮我们打开溶液定量世界的大门。任务3：概念辨析，规范表达教师活动：设计辨析问题链：“1.‘某氯化钠溶液的溶质质量分数是20%’，这句话对吗？（强调是‘质量分数’）。2.20%的硝酸钾溶液中，溶质、溶剂、溶液的质量比是多少？（引导：溶质:溶剂:溶液=20:80:100）。3.溶质的质量分数和上节课学的溶解度，有什么异同？咱们来填个表对比一下。”出示对比表格（含义、条件、单位、关系式）。学生活动：思考并回答问题。在教师引导下，通过小组讨论完成溶解度与质量分数的对比表格，深入理解两者的区别与联系。即时评价标准：①能否规范使用“溶质质量分数”术语；②能否灵活运用比例关系进行简单换算；③对比分析时，能否抓住“状态（是否饱和）”和“条件（是否受温度影响）”等关键区别点。形成知识、思维、方法清单：

★易错辨析：溶质的质量分数是表示溶液组成的一种方法，与温度无关，适用于任何状态（饱和或不饱和）的溶液。

★核心对比：溶解度vs.溶质质量分数。溶解度是特定温度下、100g溶剂中达到饱和时所溶解溶质的最大质量，受温度影响，单位是g。质量分数是任意状态下溶质与溶液的质量比值，一般不受温度影响（忽略体积变化），无单位（百分数）。饱和溶液的质量分数与溶解度可互算：ω(饱和)=[S/(100+S)]×100%。

▲方法提炼：运用对比表格是厘清易混淆概念的有效学习方法。任务4：应用公式，基础计算教师活动：呈现三道阶梯式计算题：①已知溶质和溶液质量，求ω；②已知ω和溶液质量，求溶质质量；③已知ω和溶质质量，求溶液质量。演示规范的解题步骤：设未知、写公式、代数据、算结果、答。强调：“计算过程就是公式的‘舞蹈’，每一步都要清晰。比如，求溶液质量时，公式可以变形为m液=m质/ω。”巡视指导，重点关注计算有困难的学生。学生活动：在任务单上独立完成计算。模仿教师规范书写解题过程。小组内互相检查公式使用和计算准确性。即时评价标准：①解题步骤是否完整、规范；②公式变形是否正确；③计算结果的数值和单位（或无单位）是否准确。形成知识、思维、方法清单：

★计算“三步法”：一设、二代（公式）、三算。养成规范书写的习惯，避免因步骤混乱导致的错误。

★公式变形：必须熟练掌握公式的三种基本变形：求ω、求m质、求m液。这是所有相关计算的基础。

▲数学工具：化学计算是数学工具在化学情境中的应用，要建立跨学科的联系思维。任务5：探究迁移，解决稀释问题教师活动：创设情境：“实验室有一瓶浓盐酸，标签上写着ω=37%。现在实验需要100g10%的稀盐酸，我们该如何用这瓶浓盐酸来配制？”引导思考：“在加水稀释的过程中，什么量变了？什么量没变？”（溶液质量、溶剂质量变了，溶质质量不变）。板书核心原理：稀释前后，溶质的质量不变。即：m浓×ω浓=m稀×ω稀。“这就是我们解决稀释问题的‘尚方宝剑’。现在，请大家尝试计算，需要取多少克37%的浓盐酸和水？”提供计算支架（如填空式步骤）。学生活动：分析稀释过程的微观实质，理解“溶质守恒”原理。应用原理公式，进行计算。思考并讨论“如何量取这些水”（涉及体积与质量的换算，为难点做铺垫）。即时评价标准：①能否准确说出稀释问题的核心守恒量；②能否正确建立稀释前后的等量关系式；③计算过程是否准确。形成知识、思维、方法清单：

★稀释原理：溶液稀释（或浓缩）前后，溶质的质量保持不变。这是解决此类问题的根本依据。

★关键公式：m前×ω前=m后×ω后。注意公式的适用条件是溶质不变的过程。

▲思维进阶：从单一溶液的计算，过渡到关注溶液变化过程中特定量的守恒，是化学动态思维的重要发展。任务6：实验验证，学以致用教师活动：发布挑战性任务：“各小组请利用台上的氯化钠和仪器，合作配制50g6%的氯化钠溶液。比一比哪个小组操作最规范、结果最接近。”明确实验步骤（计算、称量/量取、溶解、装瓶贴标签）和安全规范。巡视指导，重点关注天平和量筒的使用、玻璃棒搅拌操作。学生活动：小组分工合作：计算所需NaCl和水的质量→用天平称取NaCl→用量筒量取水→在烧杯中溶解→将溶液倒入指定试剂瓶，并制作临时标签（写明溶液名称和浓度）。结束后，各小组分享配制过程与体会。即时评价标准：①计算是否准确；②称量、量取操作是否规范（天平调平、左物右码、量筒读数等）；③小组分工是否明确、协作是否有序；④实验台面是否保持整洁。形成知识、思维、方法清单：

★配制步骤：计算→称量（固体）或量取（液体）→溶解→装瓶贴签。这是配制一定质量分数溶液的标准流程。

★误差分析：若配制结果偏大（浓度偏高），可能原因有：称量溶质时偏多、量取水时偏少（俯视量筒读数）、溶质含有杂质等。若偏小则原因相反。学会从操作反推误差，是科学探究能力的体现。

▲实践价值：将定量计算与实验操作紧密结合，体现了化学作为实验科学的本质，也展示了所学知识的直接应用价值。第三、当堂巩固训练

分层训练体系：

A层（基础应用）：1.判断题：100g10%的NaCl溶液倒出一半，剩余溶液浓度为5%。（考察概念理解）2.计算题：配制80g15%的蔗糖溶液，需要蔗糖和水各多少克？

B层（综合应用）：3.医疗上常用生理盐水（0.9%的NaCl溶液）给病人输液。现要配制500g生理盐水，需要NaCl多少克？若用5%的NaCl溶液来稀释配制，需要该溶液和水各多少克？（融合稀释计算）

C层（挑战迁移）：4.某浓硫酸试剂瓶标签部分信息：密度1.84g/cm³，质量分数98%。现要配制100g19.6%的稀硫酸，需要这种浓硫酸的体积是多少毫升？（涉及体积、密度、质量的综合换算，为学有余力者准备）

反馈机制：学生完成后，首先进行小组内互评，重点检查计算思路和公式应用。教师选取具有代表性的解答（包括典型正确解法和常见错误）通过实物投影展示，进行集中讲评。“我们来看看这位同学的解法，步骤清晰，公式使用准确，值得大家学习。再看这个例子，问题出在哪里？哦，把溶剂质量当溶液质量代进去了，大家要警惕这个‘陷阱’。”第四、课堂小结

知识整合：邀请学生以思维导图的形式，在黑板上共同梳理本节课的知识结构（中心词：溶质的质量分数，分支：定义、公式、计算类型、应用）。教师进行补充和完善。“今天我们共同搭建了溶液浓度定量描述的‘大厦’，核心支柱就是ω=(m质/m液)×100%这个公式。”

方法提炼：引导学生回顾学习过程：“我们是如何得到这个公式的？（从生活经验到数学模型）解决浓度计算问题的通用思路是什么？（明确已知与未知，找准公式或守恒关系）”

作业布置与延伸：“课后，请大家完成分层作业单。必做题是巩固公式的基础计算。选做题是联系实际的情境应用题。探究题（选做）是：研究一下市售饮料标签上的‘营养成分表’，其中‘碳水化合物’或‘糖’的含量常以‘克/100毫升’表示，这与我们今天学的质量分数有何异同？这给我们什么启示？下节课，我们将走进溶液浓度的‘检测’世界。”六、作业设计

基础性作业（必做）：1.背诵溶质质量分数的定义及公式。2.完成课本相关的基础计算习题（3道），要求步骤完整。3.列举生活中23个涉及溶液浓度的实例。

拓展性作业（建议大多数学生完成）：4.情境计算：农业上常用16%的食盐水选种。现需配制这样的盐水150kg，需要食盐和水各多少千克？5.错题分析：找出自己在课堂练习或课本习题中的一道错题，分析错误原因并订正。

探究性/创造性作业（学有余力者选做）：6.微型项目：设计一个“家庭厨房溶液浓度调查”。测量并计算家中食盐袋的容积、一勺盐的质量、一个常用水杯的容积，估算你能否配制出大致浓度为0.9%的生理盐水？写出你的探究过程和结论。7.文献拓展：查阅资料，了解除了质量分数，化学和医学上还常用哪些方法表示溶液浓度（如体积分数、摩尔浓度），制作一个简单的对比介绍卡片。七、本节知识清单及拓展

1.★溶质的质量分数(ω)定义：溶液中溶质质量与溶液总质量之比。其表示的是溶质与溶液的相对质量关系，是溶液组成的一种定量表示方法。它没有单位，通常用百分数表示。

2.★核心计算公式：ω=(m质/m液)×100%。这是所有计算的根源。务必理解其中m液=m质+m剂。

3.★公式的三种基本变形：求溶质质量m质=m液×ω；求溶液质量m液=m质/ω。熟练变形是快速解题的关键。

4.★概念解析“10%”的含义：表示每100份质量的该溶液中，含有10份质量的溶质。例如，100g10%的食盐水中含食盐10g，水90g。

5.★与溶解度的关键区别：溶解度是极限值（饱和状态），受温度、压强影响，有单位(g)；质量分数是状态值（任何状态），一般不受温度影响（忽略体积变化），无单位。这是最易混淆点，需通过对比表格深化理解。

6.★饱和溶液质量分数与溶解度的换算：对于某温度下的饱和溶液，ω(饱和)=[S/(100+S)]×100%。这建立了两个重要概念间的桥梁。

7.★溶液稀释（或浓缩）的核心原理：稀释前后，溶质的质量保持不变。即m浓×ω浓=m稀×ω稀。这是解决稀释类问题的“万能钥匙”。

8.★配制一定质量分数溶液的步骤：计算→称量（固体）或量取（液体）→溶解→装瓶贴签。步骤顺序不能颠倒，这是实验成功和操作规范的保证。

9.▲误差分析思路：配制溶液时，所有导致溶质质量增加或溶液质量减少的操作，都会使所配溶液浓度偏大；反之则偏小。学会从结果反推操作失误，是重要的科学探究能力。

10.▲涉及体积与密度的计算：当已知溶液体积(V)和密度(ρ)时，溶液质量m液=ρ×V。将此关系代入质量分数公式，可进行综合计算，这是能力提升点。

11.▲化学计算规范：设未知数、写出正确公式、代入数据（带单位）、计算结果、写出答。规范的步骤能有效减少失误，并清晰展现思维过程。

12.▲学科思想方法：本节课深刻体现了“模型认知”思想——将宏观的“浓稀”感受，通过分析与归纳，建构为精确的数学模型（质量分数公式）。这是化学从定性走向定量的重要一步。八、教学反思

（一）目标达成度分析

本课预设的知识与技能目标基本达成。通过课堂观察和随堂练习反馈，绝大多数学生能准确写出质量分数公式，并完成基础计算。实验环节成功调动了学生的积极性，大部分小组能规范配制出接近目标浓度的溶液，体现了知识向实践的转化。然而，在涉及稀释原理的灵活应用（如B层巩固题）和体积密度综合换算（C层题）时，部分学生表现出思维定势和转换困难，这说明高阶应用能力的培养需要更多变式训练和时间。

（二）环节有效性评估

导入环节的情境对比迅速引发了学生的认知冲突和探究兴趣，“如何精确描述”成了贯穿全课的有效驱动问题。新授环节的六个任务形成了清晰的认知阶梯：任务12的建模过程是亮点，学生从“发明”表达式的过程中获得了成就感，但部分数学基础较弱的学生在自主推导时需要更多引导和同伴支持；任务3的概念辨析至关重要，通过表格对比，有效预防了与溶解度的混淆；任务6的实验将课堂推向高潮，实现了“做中学”，但时间略显紧张，个别小组操作仓促。当堂巩固的分层设计照顾了差异，但讲评环节对典型错误的深度剖析还可以更充分。

（三）学生表现深度剖析

课堂中，学生呈现出明显的思维分层。约70%的学生能紧跟任务链，主动建构，顺利迁移。约20%的学生在概念理解和公式应用上需要教师巡视时的个别点拨或小组长的帮助，他们更容易在“溶质质量不变”这一抽象原理上卡壳。约10%的学优生则能快速掌握基础，并对综合应用题和误差分析表现出浓厚兴趣，他们是课堂深度讨论的“催化剂”。差异化教学策略，如分层任务单和小组合作，在一定程度上支持了不同