课件36张PPT。高一化学第四章剖析物质变化中的能量变化能量的转化与守恒
对于能,你们知道一些什么知识。1、电闪雷鸣2、地动山摇3、蔬菜瓜果4、波涛汹涌1、自然界的物质存在哪些变化?2、在物质变化中存在着怎样的能量转化?3、学习能量知识的重要性? 能量对人日常生活的影响!
能量对国家发展的影响!固态物质(s)
solid液态(l)
liquid气态(g)
gas吸收能量吸收能量放出能量放出能量§4.1 物质在溶解过程中有能量变化吗?溶液是由一种或一种以上的物质分散到另一种物质里,而形成的均一、稳定的混合物。思考:溶液、溶质、溶剂一.物质溶解时的热现象实验1: 观察KMnO4溶于水的过程 (见 P76)结论:溶解的过程中有一个扩散过程
思考:物质溶解过程是否伴有能量变化?扩散过程中的能量来源于哪?实验2:观察氯化铵、氢氧化钠,氯化钠晶(见 P76) 体溶于水时,溶液的温度变化。结论:氢氧化钠溶于水,溶液温度升高。 氯化铵晶体溶于水,溶液温度降低。氯化钠晶体溶于水时,溶液温度基本不变。结论:物质在溶于水的过程中伴有温度变化。不同的物质在溶解过程中所表现出的热现象是不一样的。
有的物质溶于水溶液温度升高,有的温度降低,有的基本保持不变。思考:是不是有的物质溶于水只吸收能量所以温度降低,而有的物质溶于水只放出能量所以温度上升?糖分子在水中的溶解过程。1.把糖分子放入水中糖分子水分子糖分子在水中的溶解过程。2.糖分子克服分子间作用力,从外界吸收能量,扩散到水中。糖分子在水中的溶解过程。3.糖分子和水分子结合形成水合分子。二.溶解的两个过程。扩散过程:溶质的微粒──分子(或离子)克服它们本身相互之间的吸引力离开溶质表面扩散到整个溶剂中去,这一过程要向外界吸收热量,是物理过程水合过程:溶液中溶质的分子(或离子)和水
分子结合形成水合分子(或水合离子)的过
程。这一过程要向外界放出热量,是化学过程
思考:
为什么有的物质溶解时溶液温度升高,
有的物质溶解时溶液的温度却降低?当放热多于吸热,就表现为放热,在溶解时,
溶液的温度升高。解释:这两个过程对不同的溶质来说,吸收的热量和放出的热量并不相等。当吸热多于放热,就表现为吸热,在溶解时,
溶液的温度就降低。溶解扩散过程水合过程:吸收热量:放出热量温度变化取决于吸收热量和放出热量的差值。Q吸≈Q放 溶液温度无明显变化Q吸>Q放 溶液温度下降Q吸<Q放 溶液温度升高解释1:氯化铵晶体溶于水溶液温度降低?解释2:氯化钠晶体溶于水溶液温度为何无显著的变化?练习:硝酸铵溶于水,溶液温度显著降低,这是由于( )A.硝酸铵溶解时只发生扩散过程。
B.硝酸铵溶解时只发生水合过程。
C.硝酸铵溶于水时,扩散过程吸收的热量 大于水合过程放出的热量。
D.硝酸铵溶于水时,扩散过程吸收的热量小于水合过程放出的热量。C复习:1.简单叙述溶解的两个过程及过程中
的能量变化。2.用溶质溶解过程来解释,氯化铵晶体溶于水溶液温度降低?3.用Q扩、Q合表示溶解时扩散过程及水合过 程中能量变化绝对值。
氢氧化钾溶解时的能量变化可用 式表示
氯化钠溶解时的能量变化可用 式表示
A、 Q扩>Q合 B、 Q扩C、 Q扩=Q合 =0 D、 Q扩=Q合≠0
BD三. 溶解和结晶:基本概念:溶解、结晶、饱和溶液、
不饱和溶液、溶解度在一定温度下,某物质在100克溶剂里达到饱和状态时所溶解的克数,叫做这种物质在这种溶剂里的溶解度.(S)分析现象:
1.将NaCl固体放入不饱和NaCl溶液中
2. 将NaCl固体放入饱和NaCl溶液中
3. 将50℃ KNO3饱和溶液温度降到20℃
4. 将少量KNO3晶体放入饱和的KNO3溶液中,
然后加热溶液。溶解和结晶过程分析1.溶质微粒扩散到溶剂里。
2.溶液中的溶质微粒在未溶解的溶质表面聚集。当溶液为不饱和溶液时在单位时间内,溶质扩散到溶剂中的微粒数目大于回到固体溶质表面的微粒数目。
溶质不断溶解。当溶液为饱和溶液时溶质的扩散速度等于溶质的结晶速度,溶液浓度和溶质晶体的质量不再变化。当把饱和溶液中的水蒸发掉一部分时。在单位时间内,扩散的微粒数目小于结晶的微粒数目。溶质不断结晶,有固体从溶液中析出。讨论:当溶质溶解速率和结晶速率的相对大小不同时,看到的现象和溶液所处状态有何不同?不饱和溶液溶质不断溶解溶解速率<结晶速率溶质不断结晶饱和溶液 溶解速率=结晶速率溶质不再溶解饱和溶液溶解速率>结晶速率四.溶解平衡当溶液达到饱和状态时,溶质的溶解速率等于溶质的结晶速率,表面上溶质不再减少,也不再增加。此时溶液达到
溶解平衡状态。不变:溶液的浓度不再变化。饱和溶液的溶解平衡状态特征: 等:溶解速率等于结晶速率。动:动态平衡。仍在溶解、结晶。五.溶解度与温度实验:溶解度与温度的关系(P80)
(1) 溶解度受温度影响改变较大的固体物质, 一般用冷却热饱和溶液的方法使溶质结晶析出
(如:CuSO4,明矾,KNO3)(2)溶解度受温度影响变化不大的物质,一般用 蒸发溶剂的方法使溶质结晶析出 (如:NaCl)结论:六.结晶水合物胆矾 (蓝矾CuSO4·5H2O)
绿矾 (FeSO4·7H2O)
明矾 (KAl(SO4)2·12H2O)
石膏 (CaSO4·2H2O)
熟石膏 (2CaSO4·H2O)
皓矾 (ZnSO4·7H2O)问:结晶水合物是混合物?纯净物?实验:硫酸铜晶体的变化P58 在室温和干燥的空气里,结晶水合物失去一部分或全部结晶水,这种现象称为风化(如:石碱 Na2CO3.10H2O) 晶体吸收空气里的水蒸气,在晶体表面逐渐形成溶液。(如:CaCl2,NaOH固体)七.风化,潮解风化:潮解:课堂练习:1、在CuSO4溶液中,加入一小颗胆矾晶体后发现, 胆矾晶体在逐渐减小,说明原溶液是
(饱和或不饱和溶液),这时体系中溶质溶解的速度 结晶的速度;待晶体不再减小时,这时的溶液是 (饱和或不饱和溶液),此时溶解的速度 结晶的速度,单位时间内,从晶体扩散到溶剂里的溶质微粒数 溶质回到晶体表面的微粒数。不饱和溶液大于饱和溶液等于等于2、关于溶解平衡的说法不正确的是 。
A、溶解平衡的本质是结晶速度等于溶解速度。
B、溶解平衡是个动态平衡,既有溶质的结晶又
有溶质的溶解。
C、达到溶解平衡时,此溶液不一定是饱和溶液。
D、当达到溶解平衡时,溶液中各种微粒的浓度不再变化,固体的质量也不再变化,但固体的形状可以变化。C 3. 下列说法正确的是 A、物质在溶解时若达到饱和状态,说明该物质
不再溶解了。
B、晶体失去结晶水,一定是风化的结果。
C、从溶液中结晶析出的晶体都含有结晶水。
D、某饱和溶液冷却而析出晶体后,该溶液仍是饱和溶 液。D