小學生學習百分數的時候會遇到濃度問題,這是個學習的難點。今天我們就來攻克它。下面請看一道經典例題。
[題] 理發館裡難道也要用到代數嗎?事實上這種情形的确是有的。我證實這一點的經過是這樣的:有一天我在理發館裡,店主走到我的身邊,向我提出一個意料不到的問題:
“你能不能夠幫助我們解決一個把我們搞得沒辦法了的問題呢?”
“已經為它糟蹋掉好多墨水了!”另外一位插嘴說。
“怎樣一個題目呢?”我發問了。
“我們有兩種過氧化氫的溶液——30%的和3%的。要想将它們混合起來,做成12%的溶液。可是求不出合适的比例來。”
他們給我一張紙,要我把這比例算出來。
這題目做起來顯得很簡單。究竟怎樣做法呢?
[解] 本題也可以用算術方法做,可是這兒還是利用代數的語言更來得簡單些,迅速些。假設要做成12%的混合液,得用x克3%的溶液和y克30%的溶液。在前一份裡面的純淨過氧化氫有0.03x克,在後一份裡面有0.3y克,一共是
0.03x 0.3y
這樣得出來的是x y克的溶液,裡面含有0.12 (x y)克的純淨過氧化氫。就得到一個方程式:
0.03x 0.3y=0.12(x y)
用100乘方程式的各項并且去括弧,得到:
3x 30y=12x 12y
由此
18y=9x 而x:y=18:9即x:y=2:1
這就是說3%的溶液與30%的溶液應該照2:1的比例來混合。
驗算:取兩公斤3%的溶液和一公斤30%的溶液。裡面所含的純淨過氧化氫一共是
0.03·2000 0.3·1000=60 300=360克
在三公斤(3000克)混合液裡面有着360克的過氧化氫:它所占的百分比是
[點評]“在理發館裡”這道題目取材于蘇聯科普作家别萊利曼的經典之作《趣味代數學》。題目裡提到的過氧化氫溶液就是雙氧水,分子式:H₂O₂,為無色澄明液體;無臭或有類似臭氧的臭氣;遇氧化物或還原物即迅速分解并發生泡沫,遇光易變質。适用于化膿性外耳道炎和中耳炎、文森口腔炎、齒龈膿漏、扁桃體炎及清潔傷口。
雙氧水洗傷口的注意事項:
1.雙氧水隻能用于外用消毒,不能口服。
2.不能使用高濃度的雙氧水進行傷口消毒,以防灼傷皮膚及患處,一般是用3%的醫用雙氧水進行消毒。
3.使用雙氧水清洗傷口後要用清水或者生理鹽水再沖洗一遍,防止傷口感染。
列方程式的依據是找出題目涉及的量之間的等量關系。
我們都知道,将糖溶于水就得到了糖水,其中糖叫溶質,水叫溶劑,糖水叫溶液。如果水的量不變,那麼糖加得越多,糖水就越甜,也就是說,糖水甜的程度是由糖(溶質)與糖水(溶液=糖 水)二者重量的比值決定的,這個比值就叫糖水的含糖量或糖含量。類似地,酒精溶于水中,純酒精與酒精溶液二者重量的比值就叫酒精含量。溶質、溶劑、溶液及溶質含量有如下基本關系:
溶液重量=溶質重量 溶劑重量,
溶質含量=溶質重量÷溶液重量,
溶液重量=溶質重量÷溶質含量,
溶質重量=溶液重量×溶質含量。
溶質含量通常用百分數表示。
本題列方程式的等量關系是溶質相等,用到了溶質重量=溶液重量×溶質含量這個基本公式。溶質含量就是百分比濃度。
列方程式還需要掌握百分數轉化為小數的知識點。我們來看看數學老師總結的相關知識點吧。
解決濃度問題最基本的方法是方程法。通過方程法的大量實踐,和對解題過程的觀察與思考,數學老師總結出了“十字交叉法”,幫助同學提高做題的速度和正确率。
我們思考一下在理發館裡這道題,方程的系數18和9是怎麼來的。
18=30-12,而9=12-3
讓我們來看看源于方程法的“十字交叉法”吧。
這個方法有兩種形式,但本質上是一樣的。
這個方法确實在計算上帶來了很大的便利性。
上圖是“十字交叉法”的公式。
濃度問題常見的類型
130 克含鹽 5% 的鹽水,與含鹽 9% 的鹽水混合,配成含鹽6.4% 的鹽水,這樣配成的 6.4% 的鹽水有多少克?
解答:
【方法一(方程法)】設需要加入 x 克濃度為 9% 的鹽水,可滿足條件,則依據溶質相等得方程:
所以需要加濃度為 9% 的鹽水 70 克,混合後濃度為 6.4% 的鹽水為 200克。
【方法二(算術法)】130 克溶液中的含鹽量從 5% 增加到了 6.4%,增加了:
130 × (6.4% − 5%) = 1.82(克),
而這些正是由 9% 的鹽水濃度降為 6.4% 時析出的鹽補充的,所以 9% 的鹽水質量為:
1.82 ÷ (9% − 6.4%) = 70(克).
這樣,可得配成的總鹽水為:
130 70 = 200(克).
【方法三(十字交叉法)】利用公式,可知要加入 9% 的鹽水:
所以需要 9% 的鹽水 70 克,混合後濃度為 6.4% 的鹽水為 200 克。
還有一種題型是增加溶質,溶劑不變,利用濃度公式求解(注意溶液也增加了)。
例如,有40千克濃度8%的鹽水,加鹽後,鹽水濃度變為20%,求增加的鹽的質量。
設增加鹽x千克,加鹽後溶液濃度變成20%,根據濃度公式
可得
解得x=6
加濃問題還可以看成是原溶液與濃度為100%的溶液進行混合,使用十字交叉法。
2.稀釋、蒸發問題
溶質不變,溶液減少或增加,以溶質為基準利用濃度公式求解;其中稀釋問題還可以看成是原溶液與濃度為0的溶液進行混合,使用十字交叉法。
例如,有40千克濃度8%的鹽水,蒸發水後鹽水濃度變為20%,求蒸發的水的質量。
設蒸發水x千克,蒸發後溶液濃度變為20%
解得x=24
3.混合問題
兩種或多種溶液混合,以溶質或溶劑為基準利用濃度公式求解,常用十字交叉法。
真題精講
要把30%的甲種食鹽溶液和20%的乙種食鹽溶液混合,配成24%的食鹽溶液500克,則甲、乙兩種溶液各取( ).(2008-1)
A.180克,320克 B.185克,315克
C.190克,310克 D.195克,305克
E.200克,300克
解析:
設甲的量是x克,乙為(500-x)克,則,
x=200,故甲200克,乙300克.選E.
秒殺技巧:
混合後濃度是24%,利用“十字交叉法”可得,
所以甲的量:乙的量=4%:6%=2:3,而已知共500,故甲200克,乙300克.
4.置換問題
一般是用溶劑等量置換溶液,可以記住結論:原來溶液v升,倒出m升,再補充等量的溶劑(水),則濃度為原來的(v-m)÷v
例題:
一瓶濃度為20%的消毒液倒出2/5後,加滿清水,再倒出2/5後,又加滿清水.此時消毒液的濃度是多少?
例題解析:
答:濃度是7.2%。
最後介紹一下比例法解濃度問題。
例 倉庫運來含水量為90%的一種水果100千克,一星期後再測,發現含水量降低到80%。現在這批水果的總重量是多少千克?
分析與解:可将水果分成“水”和“果”兩部分。一開始,果重
100×(1-90%)=10(千克)。
一星期後含水量變為80%,“果”與“水”的比值為
因為“果”是不變量,始終是10千克,可求出此時“水”的重量為40千克,
所以總重量是10 40=50(千克)。
科學尚未普及,媒體還需努力,感謝閱讀,再見。
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