别再把甜度平均了!零基础搞定溶液混合:阿星老师的“总量法”秘籍:典型例题精讲
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2025-12-20
别急着干杯!混合“甜度”不能直接平均——阿星老师的糖水实验室
💡 阿星起步:溶液混合的底层逻辑
想象一下,你左手一杯特甜奶茶(糖多),右手一杯清淡绿茶(糖少)。把两杯倒在一起,新饮料的甜度,是你俩甜度的简单平均吗?
当然不是!因为两杯的量可能不一样。如果那杯特甜奶茶只有一小口,而那杯清淡绿茶有一大桶,混合后肯定更接近绿茶的味道,对吧?
所以,混合问题的本质,就是抓住“总糖量”和“总液体量”。不管原来有几杯,不管浓度多奇怪,你只需要牢牢记住我们的核心心法:
新甜度(浓度)= 总糖 ÷ 总液体 = (A杯糖 + B杯糖) ÷ (A杯液体总量 + B杯液体总量)
这里千万要小心!浓度是百分比,不能直接相加平均。你必须先算出各自实实在在的“糖的重量”,加起来,再除以实实在在的“液体的总重量”。忘掉百分比,先抓“总量”,这就是破解所有混合题的万能钥匙。
🔥 三级跳挑战:从入门到大神
【入门例题】一杯200克的糖水,浓度是10%。另一杯300克的糖水,浓度是20%。把这两杯倒在一起,混合后的糖水浓度是多少?
阿星拆解:咱们就按心法,一步一步来,绝不跳步!
1. 找“总糖”:糖 = 糖水 × 浓度
第一杯糖:\(200 \times 10\% = 200 \times 0.1 = 20\)克
第二杯糖:\(300 \times 20\% = 300 \times 0.2 = 60\)克
总糖量 = \(20 + 60 = 80\)克
2. 找“总液体”:这里糖水就是液体总量。
总液体 = \(200 + 300 = 500\)克
3. 算“新浓度”:新浓度 = 总糖 ÷ 总液体
\(80 \div 500 = 0.16 = 16\%\)
看,16%!它不在10%和20%的正中间(15%),因为20%的那杯更重(300克),所以把平均值往20%那边“拉”了一点。
【进阶例题】将100毫升浓度为30%的酒精溶液,与200克浓度为20%的酒精溶液混合。混合后的浓度是多少?(已知酒精溶液密度约为1克/毫升)
阿星敲黑板:陷阱来了!单位不统一!第一杯是“毫升”(体积),第二杯是“克”(质量)。直接加会出大问题!
化解大法:统一单位。题目贴心地给了密度≈1克/毫升,意思就是1毫升≈1克。那我们就可以转换了:
1. 统一成“克”来计算
第一杯:100毫升 ≈ \(100\)克
第二杯:\(200\)克
2. 找“总酒精(溶质)”
第一杯酒精:\(100 \times 30\% = 30\)克
第二杯酒精:\(200 \times 20\% = 40\)克
总酒精 = \(30 + 40 = 70\)克
3. 找“总溶液”
总溶液 = \(100 + 200 = 300\)克
4. 算“新浓度”
新浓度 = \(70 \div 300 ≈ 0.2333 ≈ 23.33\%\)
记住!看到毫升和克同时出现,先统一再计算!这是最常考的坑。
【拔高例题】需要配制浓度为15%的盐水600克。现在手头只有5%和20%的两种盐水,问需要这两种盐水各多少克?
思维迁移:题目好像变了,问“各需要多少”。但仔细看,我们心法的核心——“总盐量”和“总水量(这里就是盐水总量)”的关系——完全没有变!只是从求结果,变成了反推过程。
我们设需要5%的盐水 \(x\) 克,那么20%的盐水就需要 \((600 - x)\) 克。
1. 抓住“总盐量”相等:
混合前的总盐 = 混合后的总盐
\(x \times 5\% + (600 - x) \times 20\% = 600 \times 15\%\)
2. 列方程,解方程:
\(0.05x + 120 - 0.2x = 90\)
\(-0.15x = 90 - 120\)
\(-0.15x = -30\)
\(x = 200\)
3. 得到答案:
所以,需要5%的盐水 \(200\) 克,需要20%的盐水 \(600 - 200 = 400\) 克。
看,无论题目怎么穿马甲,只要紧紧抓住“总溶质=总溶质”这个等量关系,问题就变成简单的方程题了!
📝 阿星必背口诀:
溶液混合怎么办?总量法则记心间。
溶质加溶质,溶液加溶液,
切莫直接平均浓度玩!
单位统一是前提,等量关系破万难。
🚀 举一反三:变式挑战
150克10%的盐水和250克30%的盐水混合,求混合后浓度。
要用10%和50%的糖水配出300克30%的糖水,两种糖水各需多少克?
有含酒精5%的溶液800克,要加入多少克纯酒精,才能变成含酒精20%的溶液?
解析与答案
【详尽解析】
变式一:
总盐:\(150 \times 10\% + 250 \times 30\% = 15 + 75 = 90\)克
总溶液:\(150 + 250 = 400\)克
浓度:\(90 \div 400 = 0.225 = 22.5\%\)
答案:22.5%
变式二:
设需要10%的糖水 \(x\) 克,则50%的糖水需 \((300-x)\)克。
列方程:\(x \times 10\% + (300-x) \times 50\% = 300 \times 30\%\)
解得:\(0.1x + 150 - 0.5x = 90\) -> \(-0.4x = -60\) -> \(x = 150\)
答案:需要10%的150克,50%的150克。
变式三(核心提示): 这是“加溶质”的题型。纯酒精可以看作是浓度为100%的“溶液”。抓住混合前后酒精总量相等来列方程。
设加入纯酒精 \(x\) 克。
混合前酒精:\(800 \times 5\% + x \times 100\% = 40 + x\)
混合后总溶液:\(800 + x\)
混合后酒精:\((800 + x) \times 20\%\)
列方程:\(40 + x = (800 + x) \times 0.2\)
解得:\(40 + x = 160 + 0.2x\) -> \(0.8x = 120\) -> \(x = 150\)
答案:需要加入150克纯酒精。
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