第六章 溶解现象:第一节 第二节[上学期]

初 三 化 学
教学内容
第六章 溶解现象
第一节 物质的溶解
第二节 物质组成的表示
【教学目标】
认知目标：
1．理解溶液的概念及基本特征；了解溶液的一些性质
2．了解溶液及乳化现象在生产生活中的应用价值
3．掌握溶剂、溶质、溶液三者之间的关系，能够判断溶液的溶质与溶剂；
4．掌握溶液组成的表示方法，熟练完成溶质质量分数的有关计算。
能力目标：
1．能够通过对比实验，归纳、了解溶液的特征
2．通过探究实验，了解溶液的性质，以及溶液导电的原因
3．能够利用所学的溶液质量关系，配制一定质量分数的溶液
情感目标：
1．学习科学探究的一些基本方法，培养实验观察，分析能力，培养探究精神
2．感受溶液组成的判定对工农业生产、生活中的重要作用，生活中离不开溶液
【方法指导】
第1节 物质的溶解
一．物质在水中的分散
1．实验：几种物质在水中的分散现象及讨论、分析
被分散物质 原有状态 振荡后实验现象 分散微粒 静止后现象 分散特征 共同点
高锰酸钾 紫黑色固体 溶解，液体变成紫红色 K+、MnO4- 不分层不沉淀无明显变化 均一的稳定的 混合物
食盐 无色晶体 溶解，液体没有明显变化 Na+、Cl-
氯化铁 黄褐色固体 溶解，液体变成黄色 Fe3+、Cl-
无水硫酸铜 白色固体 溶解，液体变成蓝色 Cu2+、SO42-
蔗糖 无色晶体 溶解，液体没有明显变化 蔗糖分子
粉笔灰 白色固体 不溶解，液体变浑浊 固体小颗粒 产生沉淀 不均一不稳定
食用油 黄色液体 不溶解，液体变浑浊 液体小液滴 产生分层
2．结论
（1）溶液、悬浊液、乳浊液的概念
a.溶液：物质以分子或离子的形式，分散到另一种物质中，形成均一的、稳定的混合物
b.悬浊液：物质以固体小颗粒的形式分散到另一物质中，形成不均一、不稳定的混合物
c.乳浊液：物质以液体小液滴的形式分散到另一物质中，形成不均一、不稳定的混合物
（2）溶液的特征：均一性、稳定性
a.均一性：是指溶液各部分的组成、性质（包括物理性质和化学性质）完全一样。
b.稳定性：是指在温度等外部因素不改变的情况下，无论放置多久，溶液也不会出现分层或沉淀现象
P.S.注意：根据分子运动理论，溶液中的分子、离子等微粒是在不停做无规则运动。
3．物质溶解的现象
（1）颜色：有些物质溶解后，会使溶液呈现一定的颜色
如：CuSO4溶液是蓝色的，FeCl3溶液是黄色的，FeSO4溶液是浅绿色的，KMnO4溶液是紫红色的，NaCl溶液等则呈无色。
（2）温度改变（溶解的热效应）：溶解的过程可能会伴随着能量的吸收或释放。
实验：物质溶解时的温度变化
测量的温度/℃ 温度的变化/℃
水 12 /
溶解硝酸铵固体 3 -9
溶解氯化钠固体 12 0
溶解氢氧化钠固体 31 +19
解释：
（1）固体溶解的过程，实质就是在水分子的作用下，构成固体物质的分子或离子，脱离了固体，一部分与水分子形成水合离子，而扩散到液体中。而溶液大部分的颜色，就是因为其水合离子的颜色。
（2）在溶解的过程中，实质存在两个过程：一方面，溶质的分子或离子向水中扩散的过程，该过程需要吸收热量；另一方面，溶质的分子或离子与水分子作用，形成水合分子或离子的过程，该过程要放出热量，因此，溶解过程中吸热还是放热，关键就是看这两方面能量的比较了，如：
NaOH固体等溶于水时，扩散过程中吸收的热量小于生成水合离子过程中放出的热量，从而总体是放热；
NaCl固体等溶于水时，扩散过程中吸收的热量与形成水合离子过程中放出的热量差别不大，温度不变；
NH4NO3固体等溶于水时，扩散过程中吸收的热量大于生成水合离子过程中放出的热量，从而总体是吸热。
4．乳化现象及乳化剂
实验：洗涤剂乳化作用、乳浊液、溶解现象对比实验
试管内加入的物质 观察现象 结论
振荡前 振荡后 静置后
汽油和植物油 植物油沉在试管底部 形成均一的液体 不分层 溶解
水和植物油 植物油浮在液面上 乳状浑浊液体 分层，植物油浮在液面上 乳状液
水、植物油和洗涤剂 植物油、洗涤剂浮在液面上 乳状浑浊的液体 不分层 乳化作用
（1）乳化现象：原本油与水互不相溶，加入一定试剂，使油的小液滴均匀的悬浮在水中，形成乳浊液
（2）乳化剂：能促使两种互不相溶的液体形成稳定的乳浊液的物质。
（3）乳化剂的结构特点：具有亲水基和亲油基，既能溶解于水中，又能溶解于油中
（4）乳化剂在生活生产中的应用：主要是应用于洗涤剂去除油污，除此之外还有用于印染、污水处理等。
二．水溶液的某些性质
实验：水、蔗糖和食盐水溶液的凝固点测定
如课本P157所示实验装置，首先测得烧杯中冰水与食盐的混合物温度为-6℃
水 蔗糖水 食盐水
凝固点/℃ 0 -2 -3
（1）少量固体溶于水，能使水溶液的凝固点降低，沸点升高
实验：溶液导电性实验
样品 蒸馏水 蔗糖溶液 氢氧化钠溶液 氯化钠溶液 稀硫酸溶液 氯化钠固体
现象 电珠不亮 电珠不亮 电珠亮 电珠亮 电珠亮 电珠不亮
微粒 H2O H2O，蔗糖分子 H2O，Na+，OH- H2O，Na+，Cl- H2O，H+，SO42- Na+，Cl-
结论 不导电 不导电 导电 导电 导电 不导电
（2）某些物质溶于水，形成的水溶液能导电。
溶液导电性原因的探究
分析：氢氧化钠溶液、氯化钠溶液、稀硫酸溶液三者能导电，它们在组成上共同特点是都含有水和离子；而蒸馏水、蔗糖溶液不能导电，区别就在于没有离子，而氯化钠固体不能导电，区别则在于没有水。因此，对于溶液导电性的原因，就是在溶液中存在可以自由移动的离子。氯化钠固体虽然具有离子，但是呈晶体状态时，氯离子和钠离子位置相对比较固体，不能自由移动，因此就不能导电。而硫酸虽然是由分子构成的，但是当它溶解于水中时，由于水的作用，把硫酸分子解离为可以自由移动的氢离子和硫酸根离子，因而稀硫酸就能导电
有关问题：
（1）严寒的冬季，厨房里的水结冰了，而盐水、食醋却不容易结冰
答：固体溶于水，使水的凝固点降低了
（2）煮沸的汤比煮沸的水温度要高；
答：固体物质溶于水，使水的沸点升高
（3）做水的电解实验时，要在水中加入少量的稀硫酸或氢氧化钠溶液
答：增强水的导电性
第2节 溶液组成的表示
一．溶液的组成
1．溶质、溶剂的判断
（1）固体、气体溶于液体时，固体、气体为溶质，液体为溶剂；
如：NaCl 固体溶于水中后形成氯化钠溶液，溶质为NaCl，溶剂为H2O；
氯化氢气体溶于水后形成盐酸，溶质为HCl，溶剂为H2O；
（2）两种液体相互溶解时，通常把量多的一种叫做溶剂，量少的一种叫做溶质；
如：将90mL的汽油与10mL的植物油混合形成的溶液，汽油为溶剂，植物油为溶质
（3）当溶液中有水存在时，无论水的量有多少，习惯把水看成溶剂，其他物质为溶质；
如：将90mL的酒精与10mL的水相互混合而形成的溶液中，溶剂为水，溶质为酒精
（4）当物质溶解时发生化学反应时，一定要判断准确溶质
如：将CO2气体通入水中后得到的溶液，溶剂是水，溶质应该为碳酸。
（5）通常不指明溶剂的溶液，一般都是水溶液（四氯化碳、汽油、酒精等也是常见的溶剂）
例1．写出下列溶液中的溶质、溶剂
溶液名称 盐酸 稀硫酸 石灰水 白磷的四氯化碳溶液 硝酸钾溶液 医用酒精 铁和盐酸反应后的溶液 碘酒
溶质 HCl H2SO4 Ca(OH)2 白磷 KNO3 酒精 FeCl2 碘
溶剂 H2O H2O H2O 四氯化碳 H2O H2O H2O 酒精
2．溶液、溶质、溶剂三者之间的关系
m（溶液）=m（溶质）+m（溶剂），即溶液的质量就有加和性；
V（溶液）≠V（溶质）+V（溶剂），即溶液中体积不具有加和性
3．溶液组成的表示方法：
（1）粗略的表达：浓溶液和稀溶液
（2）较为精确的表示：溶液的溶质质量分数
注意：（1）质量分数一般是呈小数，为比值，没有单位；（2）分子分母中单位应该相同；（3）表示溶液组成的方法，也有体积分数。
二．溶质质量分数的有关计算
关于溶质的质量分数的计算，大致包括以下四种类型：
1．已知溶质和溶剂的量，求溶质的质量分数。
例1 从一瓶氯化钾溶液中取出20 g溶液，蒸干后得到2.8 g氯化钾固体，试确定这瓶溶液中溶质的质量分数。
解：ω（KCl）=
答：这瓶溶液中氯化钾的质量分数为14%。
2．计算配制一定量的、溶质的质量分数一定的溶液，所需溶质和溶剂的量。
例2 在农业生产上，有时用质量分数为10%～20%食盐溶液来选种，如配制150 kg质量分数为16%的食盐溶液，需要食盐和水各多少千克？
解：需要食盐的质量为：150 kg×16%＝24 kg
　　需要水的质量为：150 kg－24 kg＝126 kg
答：配制150 kg16%食盐溶液需食盐24 kg和水126 kg。
3．溶液稀释和浓缩问题的计算。
例3 把50 g质量分数为98%的稀释成质量分数为20%溶液，需要水多少克？
解：溶液稀释前后，溶质的质量不变
设稀释后溶液的质量为x
50g×98％＝x×20％
x=345g
需要水的质量为：245g－50g＝195g
答：把50 g质量分数为98%稀释成质量分数为20%的溶液，需要水195 g。
例4：有Ag质量分数为15%的NaNO3溶液，若想将其质量分数变为30%，可采用的方法是（ ）。
A.蒸发掉溶剂的1/2 B.蒸发掉（1/2）Ag溶剂 C.蒸发掉溶剂的15%
D.加入（3/20）Ag NaNO3 E.加入（3/14）Ag NaNO3
解析：
1) 设蒸发掉的溶剂质量为χ，据定义式：
[Ag×15%/（Ag－χ）] ×100%=30%
解得χ=（1/2）Ag 选B
2) 设加入溶质的质量为y，据定义式：
[（Ag×15%+y）/（Ag+y）] ×100%=30%
解得y=（3/14）Ag 选E
则正确选项为B、E
4．反应后溶液的溶质质量分数的计算
例5 32.5克锌与密度为 1.30g/cm3的硫酸溶液100毫升恰好完全反应，计算：
（1）可制得氢气多少克？（2）硫酸溶液溶质质量分数为多少？（3）反应后溶液溶质的质量分数是多少？
分析：此题综合了不少知识内容，其中包含了密度、体积、质量换算，利用化学方程式的计算都包含在内。注意写出完整的方程式并将纯量代入方程式。溶液中只有参加反应的溶质才能代入方程。
　　解答：设可得氢气质量为x，生成的硫酸锌为z，硫酸溶质为y
　　
　　（2）硫酸溶液的质量分数为
　　（3）硫酸锌溶液质量分数为
　点拨：此题的关键步骤在于求反应后的溶液。求该溶液有两个作法（一），总量守恒计算法。将反应物一边的除不溶于水的杂质也不参加反应的杂质不计再内其它物质全部加起来，叫总量。例如，溶液中不参加反应的水也再内。减去生成物中沉淀后脱离反应体系的质量还要减去生成物中的气体，因气体已挥发掉。（二）溶液组成计算法。生成物溶质加上水，水一般最多时有三处，反应物中有酸和碱等溶液，除溶质外余下的水量，和酸碱反应中和后生成的水。
【典型例题】
例1 厨房里有体积相同的两瓶无色液体，一瓶是蒸馏水，另一瓶是较浓的食盐水，请用不同的物理方法将它们区别开来。
分析：该题是开放性习题，可以培养学生的思维能力和创新能力
（1）根据味道不同，尝味道：有咸味的是食盐水，无味的是蒸馏水；
（2）根据密度不同，测密度：密度大的是食盐水，密度小的是蒸馏水。用相同体积的木块分别浸入两种液体里，浸入木块的体积小的是食盐水，浸入木块体积较大的是蒸馏水；
（3）分别取少量的两种液体，放在蒸发皿中进行加热，蒸干后有白色晶体出现的是食盐水，无残留物的是蒸馏水；
（4）根据导电性不同：能导电的是食盐水，不能导电的是蒸馏水；
（5）根据凝固点不同：凝固点高的是蒸馏水，凝固点低的是食盐水；
（6）根据沸点不同：沸点高的是食盐水，沸点低的是蒸馏水。
例2 下列叙述正确的是（ ）
A.植物油溶于汽油中形成不稳定的乳浊液 B.溶液是无色、均一、稳定的混合物
C.溶液是由一种物质和另一种物质组成的混合物 D.水是常见的溶剂，溶剂不一定是水
分析：植物油能溶解在汽油中，形成均一的、稳定的混合物，属于溶液而不是乳浊液。溶液不一定是无色的，如硫酸铜溶液为蓝色。溶液中可以同时溶解几种溶质，如NaCl和KNO3同时溶于水而形成的混合物也是溶液，溶质就有两种了。水是常见的溶剂，汽油、酒精等也可以做溶剂，如碘酒就是碘溶解在酒精中而形成的溶液，故选D。
例3 一装有水的烧杯中，悬浮着一个塑料小球，现向烧杯中加入少量的食盐固体，则小球将（ ）
A．上浮 B．下沉 C．不变 D．无法判断
分析：向水中加入食盐，会使液体的密度增大，由浮力公式可知，小球受到的浮力增大，因而上浮，选A
例4 生石灰与氢氧化钠固体投入水中，都能放出大量的热，请分析之间的不同。
分析：生石灰投入水中，由于CaO与水发生反应，CaO+H2O==Ca(OH)2，是化学变化；氢氧化钠固体投入水中，是由于NaOH溶于水中时，扩散过程中从外界吸收的热量小于形成水合离子是自身放出的热量，总体放出热量，属于物理变化。
例5 工人师傅修完自行车后，有时用柴油，有时用加了洗衣粉的水来洗去手的上油污，试分析二者的原理是否相同。
分析：柴油如同汽油一样，也可以将油污溶解，形成溶液。由于柴油挥发性不如汽油，更安全，所以工人们常用柴油清洗手上的油污，利用的是溶解性。不过，清洗衣物上的油污柴油不如汽油。
用加洗涤剂的溶液清洗油污，是把油污分散成细小的油滴，使它形成稳定的乳浊液，利用的乳化作用。再随水流走，因此两者的原理是不同的。
【同步练习】
1．溶液质量分数是表示 的一种方法，其数学意义是 之比。现有溶质质量分数为20%的氯化钠溶液，其20%表示的含义就是每 g氯化钠溶液中含有 g。
2、将30g氯化钠溶于70g水中，制取氯化钠溶液，则氯化钠溶液中溶质的质量分数是 。
3、100g 溶质质量分数为20%的硫酸溶液中含H2SO4 g，水 g；100毫升20%的硫酸溶液（密度 1.14g/mL）的质量是 ，其中含溶质H2SO4 g，含溶剂水 g。
4、现有 80g 质量分数为 10% 的硝酸钠溶液，试回答下列问题：
（1）上述硝酸钠溶液中含溶质的质量为 ，溶剂的质量为 。
（2）若向上述溶液中加入20 g 水，则所得溶液中溶质的质量分数为 ；
（3）若向上述溶液中加入20 g 硝酸钠，则所得溶液中溶质的质量分数为 ；
（4）若使上述溶液中溶质的质量分数变为 20%，则应加入硝酸钠 g；
（5）若使上述溶液中溶质的质量分数变为 20%，则应蒸发水 g；
（6）若使上述溶液中溶质的质量分数变为 5%，则应加水 g；
5、配制一定溶质质量分数的氯化钠溶液的一些操作步骤见下图，正确的操作顺序是（ ）
　A、④⑤①②③ B、①②③④⑤ C、③④①②⑤ D、②①④③⑤
6、溶质质量分数为10%的氢氧化钠溶液100g，欲将其溶质的质量分数增大一倍，可采用的方法有（ ）
A、加入固体氢氧化钠12.5g B、将溶液中溶剂水蒸发一半
C、加入100g10%的氢氧化钠溶液 D、蒸发掉50g水 E、加入50g40%的氢氧化钠溶液
7、将m g 硝酸钾的不饱和溶液恒温蒸发水分至有晶体析出，在此变化过程中溶液里溶质质量分数 p% 与时间t的关系正确的是 （ ）
8、在45g20%的KCl 溶液中加入 8g KCl后再加入14g水，所得溶液恰好为20℃的饱和溶液，则所得溶液中溶质的质量分数为 。
9、下图是某同学配制一定质量的0.9%生理盐水的全过程：
（1）请找出上图中的错误：
①　　　　　　　　　　　　；②　　　　　　　　　　。
（2）如果配制的生理盐水中NaCl 的质量分数小于0.9%，则可能造成误差的原因有（至少举出三点）
① ② ③
10、汽车、电机车一般要使用铅酸蓄电池。某铅酸蓄电池用的酸溶液是溶质质量分数为28%的稀硫酸，现用 1 L 溶质质量分数为98%的浓硫酸（密度为1.84g/cm3）配制该稀硫酸。问：
⑴1 L 溶质质量分数为98%的浓硫酸的质量为 ，其中溶质的质量为 。
⑵将1 L 溶质质量分数为98%的浓硫酸配制成28%的稀硫酸，需要蒸馏水（密度为1g/cm3） L，配得稀硫酸的质量为 kg。
11、根据氯化钠和硝酸钾的溶解度表，回答下列问题：
10℃ 20℃ 30℃ 40℃ 50℃ 60℃ 70℃
NaCl 35.8g 36.0g 36.3g 36.6g 37.0g 37.3g 37.8g
KNO3 20.9g 31.6g 45.8g 63.9g 85.5g 110g 138g
⑴通过分析上表数据，你有哪些发现？
⑵写出KNO3和NaCl具有相同溶解度时的温度范围（限表中相邻两个温度之间）　　　　　　　　
⑶在50℃时，100g水中加入90gKNO3，充分搅拌所得溶液质量为　　　　　　。
⑷在10℃时，NaCl饱和溶液溶质的质量分数 KNO3饱和溶液溶质的质量分数。(填“大于”、“等于”或“小于”)
12、现有24%的硝酸钾溶液、2%的硝酸钾溶液、硝酸钾固体和水。请选用上述不同的物质配制10%的硝酸钾溶液，将用量的最简整数比填入下表中相应的位置。
24%硝酸钾溶液 2%硝酸钾溶液 硝酸钾固体 水
示例 4 7
方案1
方案2
方案3
参考答案
1、溶质质量与溶液质量之比，，100，溶质氯化钠20
2、30%
3、20，80，114g，22.8，91.2
4、⑴8g，72g ；⑵8%；⑶28%；⑷10；⑸40；⑹80
5、A 6、ADE 7、C
8、25.4%
9、 ⑴①广口瓶塞放反了（或瓶塞放反了）；②砝码和药品放反了
⑵［提示：这是一道开放性试题，可以从不同的侧面回答］
计算错误如：①水算多了；②氯化钠算少了；
称量氯化钠操作错误如：③天平读数有误；④氯化钠和砝码放反了；⑤左盘放了纸片，右盘未放纸片；⑥天平未调零等；
用量筒量取水时错误如：⑦水量多了(或量取水读数时仰视)；⑧氯化钠中混有杂质；⑨烧杯中有水等。
10、（1）1840g，1803.2g 4.6L 6.44kg
11、⑴①氯化钠的溶解度随温度的升高而增大，但变化不明显；
②硝酸钾的溶解度随温度的升高而增大，但变化非常显著。
⑵20℃～30℃。 ⑶185.5g。 ⑷大于。
12、
24%硝酸钾溶液 2%硝酸钾溶液 硝酸钾固体 水
方案1 1 9
方案2 5 7
方案3 45 4
13、（1）计算：所需高锰酸钾的质量为400g×0.5%=2g，所需水的质量为400g－2g=398g，相当于398mL水。（2）称量：用天平称取2g高锰酸钾，放入500mL大烧杯中，用量筒量取398mL水，倒入盛有2g高锰酸钾的烧杯中。（3）溶解：用玻璃棒搅拌，使高锰酸钾完全溶解即可。
14、分三次漂洗好。
提示：用4500g水一次漂洗“拧干”的湿衣服上含有洗涤剂的质量为：
。
分三次漂洗，第一次漂洗“拧干”的湿衣服上留有洗涤剂的质量为：
第二次漂洗“拧干”的湿衣服上留有洗涤剂的质量为：
第三次漂洗“拧干”的湿衣服上留有洗涤剂的质量为：
D
p%
0
t
C
p%
0
t
B
p%
0
t
A
p%
0
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12
1