§ 27. Как приготовить раствор с заданной концентрацией? (Практическая работа № 4)

Естествознание, 5 класс. Учебник: Верховцева Л. А. и др. (Алматыкітап баспасы, 2023). Глава 3: Вещества и материалы. Страницы 143–144.

Чему научишься

• Рассчитывать, сколько вещества и воды взять для раствора нужной крепости.
• Взвешивать вещество на рычажных весах с разновесами.
• Отмерять воду мерным цилиндром и готовить раствор.
• Объяснять, что происходит с концентрацией, если раствор разбавить.

Разминка

• Масса раствора — это…? Масса растворителя плюс масса растворённого вещества.
• Как найти массовую долю? $\omega = \frac{m(\text{вещества})}{m(\text{раствора})} \cdot 100%$.
• Сколько весит 1 мл воды? 1 г. Поэтому массу воды можно отмерить мерным цилиндром.
• Сколько будет 3 % от 100 г? А от 200 г? 3 г и 6 г.

Разбираемся

Концентрация — то же, что массовая доля

Слово концентрация означает «крепость» раствора. В этой работе её выражают массовой долей вещества в процентах. 3-процентный раствор соли значит: в каждых 100 г раствора 3 г соли и 97 г воды.

План работы лаборанта

Раствор нужной крепости всегда готовят в три шага:

1. Считают: сколько граммов вещества и сколько воды нужно.
2. Отвешивают вещество на весах.
3. Отмеряют воду цилиндром и растворяют вещество, помешивая.

📌 Масса вещества = масса раствора × доля : 100 %. Масса воды = масса раствора − масса вещества.

Как работают весы с разновесами

На рисунке — школьные рычажные весы: две чашки на коромысле и набор гирек-разновесов. На левую чашку кладут вещество, на правую — гирьки. Когда стрелка встаёт посередине, массы равны.

💡 Перед взвешиванием положи на обе чашки по одинаковому листочку бумаги. Так соль не испачкает чашку, а лишний вес бумаги уравновесится.

⚠️ Гирьки берут пинцетом, а не пальцами: от рук на них остаются жир и влага, и гирьки со временем «врут».

Правила безопасности со стеклом

⚠️ Стеклянную посуду держи двумя руками, не ставь на край стола. Раствор размешивай стеклянной палочкой плавно, не стучи по стенкам. Треснувшую посуду не используй, осколки не собирай руками — позови учителя. В лаборатории ничего не пробуют на вкус.

Проверь, как понял

Проверь себя

• Что нужно сделать до того, как взвешивать? Рассчитать массу вещества и массу (объём) воды.
• Почему воду можно не взвешивать? 1 мл воды весит 1 г, поэтому достаточно мерного цилиндра.
• Чем перемешивают раствор? Стеклянной палочкой.

Решаем упражнения

№ 1

Вспомни: что такое раствор?

Ответ: однородная смесь двух или нескольких веществ без границы раздела; состоит из растворителя и растворённого вещества.

№ 2

Вспомни: как вычисляют массовую долю растворённого вещества?

Решение. $\omega = \frac{m(\text{вещества})}{m(\text{раствора})} \cdot 100%$, где $m(\text{раствора}) = m(\text{вещества}) + m(\text{растворителя})$.

Ответ: массу вещества делят на массу раствора и умножают на 100 %.

№ 3

Вспомни: где применяют растворы?

Пример ответа.

• Медицина: йодная настойка, физраствор, сиропы, капли.
• Кухня: рассол, сироп, уксус, чай.
• Сельское хозяйство: растворы удобрений для полива.
• Быт: моющие средства, краски, мыльные пузыри.

Ответ: в медицине, в кулинарии, в сельском хозяйстве, в быту.

№ 4

Рассчитай, сколько поваренной соли и сколько воды (по объёму) нужно для 150 г 3-процентного раствора.

Как думать. Знаем массу раствора и его крепость. Находим соль, а вода — всё остальное.

Решение.

Дано: $m(\text{раствора}) = 150$ г; $\omega = 3%$. Найти: $m(\text{соли})$, $V(\text{воды})$.

1. $m(\text{соли}) = \frac{150 \cdot 3}{100} = 4{,}5$ г.
2. $m(\text{воды}) = 150 - 4{,}5 = 145{,}5$ г.
3. Плотность воды 1 г/мл, значит $V(\text{воды}) = 145{,}5$ мл.

Проверка: $\frac{4{,}5}{150} \cdot 100% = 3%$ ✓.

Ответ: 4,5 г соли и 145,5 мл воды.

№ 5

Приготовь раствор по расчёту из № 4: уравновесь весы, отвесь соль, отмерь воду, раствори соль в химическом стакане, помешивая палочкой.

🧪 Практическая работа. Понадобятся: химический стакан, стеклянная палочка, измерительный цилиндр (мензурка), весы с разновесами, поваренная соль, вода.

Как думать. Чем точнее отвесишь соль и отмеришь воду, тем ближе концентрация к 3 %.

Решение. Работа выполнена по шагам выше. В тетрадь запиши расчёт из № 4 и коротко: что взвешивал, сколько отмерил, что получилось (прозрачный бесцветный раствор).

Ответ: приготовлен 3-процентный раствор массой 150 г.

👨‍👩‍👧 Родителю. Дома можно повторить на кухонных весах: 4–5 г соли (чуть меньше чайной ложки) и 145 мл воды из мерного стакана. Ребёнок увидит, что «3 %» — это совсем немного соли.

№ 6

Добавь к готовому раствору 150 г воды. Рассчитай, как изменится массовая доля соли. Запиши расчёт и вывод.

Как думать. Соль мы не добавляли, её всё так же 4,5 г. А раствора стало больше.

Решение.

1. $m(\text{нового раствора}) = 150 + 150 = 300$ г.
2. $\omega = \frac{4{,}5}{300} \cdot 100% = 1{,}5%$.

Вывод: если добавить воду, масса вещества не меняется, а концентрация уменьшается. Раствор вдвое больше по массе — вдвое слабее.

Ответ: было 3 %, стало 1,5 %; концентрация уменьшилась в 2 раза.

⚠️ Частая ошибка. Считают $\frac{4{,}5}{150}$, забыв прибавить воду. Или думают, что от воды концентрация растёт. Запомни: воду добавили — раствор стал слабее.

№ 7

Что показывает массовая доля вещества в растворе?

Ответ: какую часть массы раствора составляет растворённое вещество, то есть сколько граммов вещества в каждых 100 г раствора.

№ 8

В каких единицах измеряют массовую долю?

Ответ: в процентах (%) или в долях единицы (3 % = 0,03).

№ 9

Где в обычной жизни ты встречаешься с приготовлением растворов заданной концентрации?

Пример ответа.

• Мама разводит рассол для огурцов по рецепту: столько-то соли на литр воды.
• Для полоскания горла разводят соль или соду в тёплой воде по инструкции.
• На упаковке удобрения написано, сколько граммов растворить в ведре воды.
• Сироп для компота или варенья варят по точному рецепту.

Ответ: на кухне, при лечении, в саду и огороде.

№ 10

Почему в растворах лекарств нужно строго соблюдать соотношение веществ?

Пример ответа.

• Слишком крепкий раствор может отравить или обжечь, например кожу или слизистую.
• Слишком слабый не подействует, и болезнь не пройдёт.
• Врачи рассчитывают дозу под возраст и вес человека, поэтому точность важна.

Ответ: от точной концентрации зависят польза и безопасность лекарства.

🌟 Физраствор, которым капают в вену и промывают нос, — это 0,9-процентный раствор поваренной соли. Такая же солёность у жидкостей нашего организма, поэтому он не щиплет и не вредит.

№ 11

(задание без номера в учебнике: самооценка «Лестница успеха»)

Выбери человечка на лестнице, который подходит тебе после темы «Растворы»: внизу — «трудно», в центре — «понял, но нужна помощь», наверху — «понял и умею применять». Что повторить дома?

Как думать. Проверь себя по трём вопросам: умею ли найти массу раствора, массовую долю и массу вещества по доле?

Пример ответа.

• Если решил № 4 и № 6 сам — ты на верхней ступеньке.
• Если путаешься, на что делить, — повтори формулу массовой доли в § 26 и реши задачи № 6–9 оттуда.
• Если трудно понять, что такое раствор, — перечитай § 25.

Ответ: у каждого свой; главное — честно назвать, что повторить.

Шпаргалка

• Сначала расчёт, потом взвешивание, потом растворение.
• Вещество — на одну чашку весов, гирьки — на другую, гирьки берут пинцетом.
• Объём воды смотрят на уровне глаз.
• Добавили воду — раствор стал слабее.

Мини-тест