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溶解现象全章复习教学案
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一、课 题 溶解的现象
二、教学目标 1.了解物质的分散现象。2.理解溶液的概念,能说出溶剂和溶质,了解物质的溶解性概念以及影响溶解性大小的因素。3.初步分清悬浊液和乳浊液。4.掌握用溶质的质量分数表示溶液组成的方法和部分有关计算。5.知道物质的溶解性及影响溶解性的因素。6.知道什么叫饱和溶液与不饱和溶液及相互转化。
三、教学重难点 1.溶质质量分数的表示方法及关系式的含义。2.溶液组成的含义。3.影响溶解性的因素及饱和溶液与不饱和溶液的关系。
四、教学课时 第 课时
五、教学方法 讲授法、讨论法、演示法、练习法
六、教学过程 物质的溶解一、物质在水中的分散
悬浊液、乳浊液的区分:
通过高锰酸钾中加水,食盐中加水,蔗糖中加水以及泥土(粉笔灰)中加入水中,食用油加入水中得到如下结论:
如果物质以细小的固体颗粒分散在水中,则形成悬浊液。
如果物质以小液滴分散在水中,则形成乳浊液。
物质的溶解:物质以分子或离子的形式均匀分散到另一种物质中的过程称之为物质的溶解。
溶液:物质溶解后形成均一、稳定的混合物叫做溶液。
【注】新名词:乳化:把两种互不相溶的液体形成乳浊液的现象称为乳化。设问:海水为什么是咸的?黄河为什么是浑浊的?医院里用的碘酒是怎样制成的?
归纳:上述三个例子都是一种物质(或几种物质),分散到另一种物质里的分散现象。阅读课本活动与探究悬浊液、乳浊液、溶液。
阅读实验:在1~4号大试管中分别加入少量的泥土、植物油、食盐和酒精。振荡后观察四种物质在水中的分散现象。
教学过程 泥土 : 变浑浊 悬浮固体不颗粒 (分层)
植物油 :牛奶状浑浊 分散着液体不止液滴 (分层)
食盐: 透明液体 (稳定)
酒精 : 透明液体 (稳定)
继续观察:静置一段时间后,试管中情况。
概念1:1.固体小颗粒分散在液体里形成的混合物叫悬浊液。举出实例:浑浊的黄河水;固体农药(西维因);石灰浆及墙体涂料。概念2:2.一种液体小液滴分散在另一不相溶的液体里形成的混合物叫乳浊液。举出实例:植物油分散在水中;石油原油;橡胶树的乳胶等。
归纳:悬浊液和乳浊液统称浊液。
思考:通过上面实验,你可以得出浊液有什么特点?(浑浊不透明,会分层)概念3:3.一个或几种物质分散到另一种物质里而形成的均一,稳定的混合和溶液。举出实例:生理盐水、糖水、碘酒。
配制溶液:用碘和酒精配制碘酒溶液。
分析思考:溶液与浊液相比,有何特点?
归纳:溶液的特点是:均一、稳定的、久置不分层。
二、水溶液的某些性质
当某些物质在水中溶解时生成自由移动的离子,这样的水溶液能够导电。例如:食盐溶液,稀硫酸,而蔗糖水溶液则不能导电。阅读实验:课本P160,药匙取0.1克以下的高锰酸钾晶体,放在500毫升烧杯中,注入200-300毫升水,并不断搅拌,形成色彩鲜艳的溶液。
分析:上述实验叫什么过程,其中溶质是什么?溶剂又是什么
思考:是否只有固体才能当溶质,水才能当溶剂吗
归纳:(1)溶液的组成 溶剂:通常为液体 溶质:固体、液体或气体 (2)溶液的名称 不指明溶剂叫某水溶液
水以外其他某液体作溶剂时叫某溶液。关于物质的溶解性: 问题引入:(1)沾有机油的衣物用水往往不易洗掉污物,而用汽油洗却很快有效,这是什么原因?(2)为什么蔗糖加在热水中比加在冷水中溶解得多且快 引出概念:物质的溶解性——一种物质在另一种物质里溶解能力的大小。分析归纳:物质的溶解性的大小,首先是由溶制和溶剂的性质决定的,温度等外界因素也有重要影响。例题解析:1.指出下列各种溶液中的溶质和溶剂A、75%的酒精溶液 B、稀盐酸 C、澄清的石灰水 D、碘酒 E、硫酸铜溶液 F、镁和稀硫酸恰好完全反应后所形成的溶液解析:本题所考查的都是一些典型且易答错的溶液。题中稀盐酸的溶质易错答为“盐”,溶剂错答为“酸”,也有将溶质答为“盐酸”,溶剂答为“水”的,其实盐酸本身就是HCl气体的水溶液;碘酒的溶剂易错答为“酒”,其实“酒”本身是酒精的水溶液;硫酸铜溶液中溶质易错答为“铜”,溶剂错答为“硫酸”,而没有考虑到硫酸铜本身是一种物质,溶于水后成为硫酸铜溶液。答案:溶液A B C D E F溶质 酒精HCl气体Ca(OH)2碘CuSO4MgSO4溶剂 水 水 水酒 精水水2.下列装置中试管内的水能够沸腾的是( )解析:由于食盐水中水的沸点高于100℃,而蒸馏水的沸点仍为100℃,所以A中处于食盐水包围中的试管内的水能够沸腾。【随堂检学】(一)选择题(每题有1~2个正确答案):1.生活中常见的下列物质中,不属于溶液的是( )A、汽水 B、泥浆 C、牛奶 D、白酒2.一瓶NaCl溶液里各部分的性质( ) A、上面跟下面不同 B、完全不相同 C、有的相同,有的不相同 D、完全相同3.以下关于溶液的叙述,不正确的是( )A、溶液是均匀、稳定的混合物 B、溶液是均匀、透明的无色液体C、正在配制的蔗糖溶液下面更甜,说明溶液中总是下面更浓 D、如果水不蒸发,温度不变,糖水放再长时间,蔗糖也不会分离出来。4.夏日里想随时喝到凉爽的饮料,可以自制化学“冰箱”,即把一种化学试剂放入一定量的水中,就可以形成低温小环境。这种试剂可以是下列物质中的 ( ) A、食盐 B、硝酸铵 C、蔗糖 D、氢氧化钠5.将能起化学反应的两种物质混合,反应最快的混合形式是( ) A、两种块状固体混合 B、两种粉末混合 C、两种溶液混合 D、一种固体投入到另一种溶液中(二)判断题:(请在题后括号里打“√”或“×”)1.溶液一定是某种溶质与水组成的( )2.溶质可以是固体,也可以是液体或气体( )3.冰投到水里,冰是溶质,水是溶剂( ) 4.均一、稳定的物质都是溶液( )5.植物油加入水中振荡后,植物油是溶质,水是溶剂( )6. 食盐水和糖水混合后仍为溶液( )7.1毫升酒精与10毫升水混合可得到11毫升酒精溶液( )(三)填空题:1.分别指出下列各种溶液里的溶质和溶剂:①碘酒__________________________ ;②澄清石灰水___________________________;③盐酸___________________________; ④消毒酒精_____________________________。2.请你各举出一个实例,以说明下列有关溶液的叙述是错误的。 ①溶液一定是无色的 实例: 溶液不是无色的; ②均一、稳定的液体都是溶液 实例: 是液体,但不是溶液; ③溶液中的溶质一定是固体 实例: 可做溶质,但不是固体。 3.把少量白磷溶于二硫化碳(一种液态有机物)中制成溶液,其中____________是溶质,_________是溶剂,这种溶液被称作_______________________溶液。4.在盛有等体积水的A、B、C三支试管里,分别加入甲、乙、丙三种物质,充分振荡后,看到A试管的液体里分散着小液滴,B试管中分散着固体小颗粒,只有C试管中看不到加入的丙物质,但试管内透明液体呈黄色,则形成溶液的试管是_________。(填试管编号)5.某5克物质(不含结晶水)溶于10克水中,得12克溶液,则溶液中溶质为____克。【活用所学】(一)选择题(每题有1~2个正确答案):1.下列属于溶液且溶质是化合物的是( )A、稀硫酸 B、碘酒 C、液态氧气 D、澄清石灰水2.一杯食盐水,测得上层溶液的密度为a g/cm3,下层溶液的密度为b g/cm3,则a和b的关系( )A、a=b B、a﹥b C、a﹤b D、无法确定3.向右图试管里的水中加入某种物质后,U形管左端的红墨水液面降低,则加入的物质是( ) A、氢氧化钠 B、蔗糖 C、硝酸铵 D、食盐4.以下属于乳化现象的是( )A、用洗涤剂清理油污 B、将冰块放入啤酒中使啤酒冰镇C、将泥土放入清水中 D、自制冰激凌时使用稳定剂使各种成分均匀分散5.严冬,我国北方某些城市曾用食盐融雪,这里食盐所起的作用是( ) A、与坚冰发生化学反应使之融化 B、使冰的熔点降低从而促使其融化 C、主要为了加大摩擦力防止人们滑倒 D、起消毒杀菌作用(二)填空题:1.写出下列反应后所得溶液中溶质的化学式:(1)碳酸钙与盐酸完全反应后所得溶液中的溶质是__________。(2)锌和稀硫酸恰好反应后所得溶液中的溶质是____________。2.a克氯酸钾和b克二氧化锰(不溶于水)混合加热到不再放出氧气为止,得到c克固体剩余物,溶于d克水中,过滤除去不溶物后得到无色透明的溶液,其中溶质是____________,溶质的质量为____________克,溶质与溶液的质量比是______________。3.把a g食盐放入b g水中,搅拌使之充分溶解,所得溶液的名称是________________,俗称__________,溶液的质量______________(a+b)g 。(填“>”、“<”、“≤”、“=”)(三)简答题:1.根据溶液的概念,清新的空气和合金能看作是溶液吗?2.如何将一小匙蔗糖平分给50个同学?3.做过植物油在水中溶解性实验后,试管内壁沾有油污,请你设计洗涤这支试管的方法。4.曾有报道,有人站在高土坡上对着输电线小便触电身亡,知道这是何故吗? 溶液组成的表示方法一、 溶液的组成在实际应用中,简单的“浓溶液”、“稀溶液”的粗略划分,已经不能满足需要。很多情况下需要准确地知道溶液中溶质的含量。例如,在一定数量的农药中究竟含多少溶质才能既满足杀虫的要求,既节约农药并且又不伤害作物。这就产生了从量的方面研究溶液的需要。理解:(1)溶液的“浓”或“稀”是由溶质和溶液的量共同决定的。(2)当溶液中溶质的量和溶液的量都确定了,溶液的组成也就被确定下来了。例如:已知50 g氯化钠溶液里含2 g NaCl和50 g氯化钠溶液里含4 g NaCl,我们就能确切知道后一种溶液的溶质比前一种溶液的溶质多一倍。就上述例子展开讨论:由于溶液是由溶质和溶剂组成的,所以当溶质或溶剂的量有所变化时,会有以下情况:1.如果溶质量增大,溶剂量不变。则溶液量会增大,溶液会变浓。2.如果溶质量减少,溶剂量不变。则溶液量会减少,溶液会变稀。3.如果溶质量不变,溶剂量增加,则溶液量会增加,溶液会变稀。4.如果溶质量不变,溶剂量减少,则溶液量会减少,溶液会变浓。从而我们可以知道溶液的组成变化是由溶质、溶液量的关系决定的。溶液和溶质的量总要选取一定的单位来表示,例如质量单位克或体积单位升等,选用不同的单位时就会有不同的组成表示法。我们主要学习溶质、溶液的量都用质量单位表示的溶液的组成及有关计算。二、 溶液组成的定量表示定义:“溶质的质量分数是溶质质量与溶液质量之比”。溶液组成的一种表示方法——溶质的质量分数;溶液质量=溶质质量+溶剂质量 溶质的质量分数=溶质质量/溶液质量 溶液的质量(g)=溶液的体积(cm3)×溶液密度(g.cm-3)
2、溶液质量、体积、密度、溶质的质量分数之间的计算;
3、溶液稀释时溶质质量分数的计算。【注】在了解溶液组成时,明确溶液的组成是指溶质在溶解度的范围内,溶液各成分在量的方面的关系。因此,对溶液组成的变化来说,某物质的质量分数只能在一定范围内才有意义。例如:20℃时NaCl的水溶液最大的溶质质量分数不能超过26.5%,离开实际可能性,讨论更大质量分数的NaCl溶液是没有意义的。溶液组成的表示方法:(1)在溶液中,溶质、溶剂或溶液的量如果发生变化,那么对溶液的浓稀会有什么影响?(2)表示溶液组成的方法很多,本节重点介绍溶质质量分数。1.溶质的质量分数 定义:溶质的质量分数是溶质质量与溶液质量之比。2.溶质的质量分数的数学表达式: 溶质的质量分数=溶质的质量/溶液的质量(3)某食盐水的溶质的质量分数为16%,它表示什么含义?(4)这表示在100份质量的食盐溶液中,有16份质量的食盐和84份质量的水。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。(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; (3)溶解度与此温度下饱和溶液的溶质的质量分数的相互换算;(4)溶液稀释和配制问题的计算。溶解度与溶质的质量分数的比较比较项目溶解度溶质的质量分数意义表示物质溶解性的度量,受到外界温度、压强等影响。表示溶液中溶质质量的多少,不受外界条件限制。温度要求一定不一定溶剂量要求100g不一定溶液是否饱和一定达到饱和不一定单位g无关系式(溶质质量溶剂质量) 100g(溶质质量溶液质量) 100%一定溶质的质量分数的溶液的配制例:要配制20%的NaOH溶液300克,需NaOH和水各多少克? 溶质质量(NaOH)=300克×20%=60克。 溶剂质量(水)=300克-60克=240克。 配制步骤:计算、称量、溶解。有关溶质质量分数的计算 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克溶液,蒸干后得到2.8克氯化钾固体,试确定这瓶溶液中溶质的质量分数。 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150千克质量分数为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:150千克×16%=24千克 需要水的质量为:150千克-24千克=126千克 答:配制150千克16%食盐溶液需食盐24千克和水126千克。 3.溶液稀释和配制问题的计算。例3 把50克质量分数为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
答:把50克质量分数为98%稀释成质量分数为20%的溶液,需要水195克例4 配制500毫升质量分数为20%溶液需要质量分数为98%多少毫升? 解:查表可得:质量分数为20%溶液的密度为,质量分数为98%的密度为。 设需质量分数为98%的体积为x 由于被稀释的溶液里溶质的质量在稀释前后不变,所以浓溶液中含纯的质量等于稀溶液中含纯的质量。 答:配制500mL质量分数为20%溶液需63.2mL质量分数为98%除溶质的质量分数以外,还有许多表示溶液组成的方法。在使用两种液体配制溶液时,可以粗略的用体积分数来表示:例:用70体积的酒精和30体积的水配制成酒精溶液,溶注液体积约为100毫升(实际略小)该溶液中酒清的体积分数约为70%。典型例题:1.要将100 g10%的蔗糖溶液中蔗糖的质量分数增大到20% ,需①添加蔗糖多少克?②蒸发多少克水?① 解:原溶液中蔗糖的质量 = 100 g ×10% = 10克设需加蔗糖的质量为x 。 10 g + x则 ×100% = 20% x = 12.5 g100 g + x 注意:经常有这样的错误做法:即认为原有溶质10 g,再加10 g蔗糖就可以了,殊不知溶质加倍了,可溶液也增加了,所以得不到原有溶质质量分数的两倍。② 解:设需蒸发水的质量为y 。 蒸发水时溶质质量不变,仍然为10 g 。 10 g则 ×100% = 20% y = 50 g 100 g — y思考:如果要使100 g10%的蔗糖溶液中蔗糖的质量分数减少到5% ,应加多少克水呢? 技巧总结:要使溶液中溶质质量分数加倍,蒸发溶剂量应等于原溶液量的一半;要使溶液中溶质质量分数减半,所加溶剂量应等于原溶液量。2.防非典期间,某医院要用含溶质质量分数为20%(密度为1.1g/cm3)的过氧乙酸溶液配制成溶质质量分数为0.4%(密度为1.0g/cm3)的消毒液15L,请问需要20%的过氧乙酸溶液体积是多少毫升?水多少毫升?如何配制?① 计算:分析:溶液稀释前后,溶质的质量不变。 解:设需要20%的过氧乙酸溶液的质量为x。 15L=15000mL 15000mL×1.0g/mL= 15000g x × 20% = 15000g × 0.4% x = 300g 20%过氧乙酸溶液的体积 = 300g ÷ 1.1g/mL = 272.7 mL水的体积 = (15000g - 300g) ÷1.0g/mL=14700 mL 注意:由于溶液体积不可相加减,所以水的体积不可用15000mL—272.7 mL求得;也不可根据15000g×(1—0.4%)/1.0g/mL求得,因为这里求得的是所有水的体积,而并不是稀释过程中所要加的水的体积。答:略。② 量取:用适当大小的量筒分别量取272.7 ml的20%的过氧乙酸溶液和14700 ml的水倒入容器中。③ 稀释:搅拌使之混合均匀,并贴上标签即可。【随堂检学】(一)选择题:1.溶液在稀释过程中不变的是( ) A.溶液的质量 B.溶剂的质量 C.溶质的质量 D.溶质的质量分数2.将10 g NaCl完全溶解于100 g水中,所得溶液中溶质的质量分数( ) A、等于10% B、大于10% C、小于10% D、无法比较3.从1 L10%的NaOH溶液中取出100 mL,这100 mL溶液中溶质的质量分数为( ) A、90% B、1% C、11.1% D、10%4.50 g 15% 的氯化铵溶液中,含氯化铵的质量为( ) A、42.5 g B、7.5 g C、4.25 g D、75 g5.配制10 g 10%的氯化钠溶液,所选用的量筒的规格最好为( ) A、10毫升 B、50毫升 C、100毫升 D、无所谓6.下列硝酸钾溶液中,硝酸钾质量分数最大的是( ) A、20 g硝酸钾溶于80 g水中 B、80 g硝酸钾溶液中含硝酸钾20 g C、19 g水中溶解了6 g硝酸钾 D、40 g硝酸钾质量分数为5%的硝酸钾溶液中又溶解了硝酸钾10 g7.把400 g 20%的氯化钠溶液稀释成10%的溶液,需加水( ) A、100 g B、200 g C、400 g D、800 g8.常温下,向100 g 质量分数为5%的蔗糖溶液中加入5 g氯化钠粉末,完全溶解后,溶液中蔗糖的质量分数将( ) A、不变 B、增大 C、减小 D、无法判断(二)判断题:(请在题后括号里打“√”或“×”)1.在100g水中加入20gNaCl后完全溶解,则溶液中NaCl的质量分数为20%。( )2.100g 10%的NaCl溶液与50g 20%的NaCl溶液混合均匀,可得到150g 15%的NaCl溶液。( )3.100mL10%的酒精溶液与100mL 20%的酒精溶液混合均匀,可得到200mL 15%的酒精溶液。( )4.100 mL 98%的硫酸(密度为1.84 g/cm3)中含有硫酸184 g 。(三)填空题:1. 20%的氢氧化钠溶液,其含义是_________________________________________。2.将250克硫酸铜晶体(CuSO4·5H2O,溶于水后溶质为CuSO4)溶于4800克水中配成硫酸铜溶液。该溶液中的溶质的质量为 _______克,溶剂的质量为 克,溶液的质量为 克,该溶液中溶质的质量分数为 。3.从一瓶氯化钾溶液中取出20克溶液,蒸干后得到2.8克的氯化钾固体。则这瓶溶液中溶质的质量分数为_____________。【活用所学】(一)选择题:1.配制一定溶质质量分数的氯化钠溶液的一些操作步骤如图,正确的操作顺序是( )A、⑷⑸⑴⑵⑶ B、⑴⑵⑶⑷⑸ C、⑶⑷⑴⑵⑸ D、⑵⑴⑷⑶⑸2.有一溶质质量分数为12%的KCl 溶液,当蒸发掉120 g水后,溶质质量分数为24%,则原溶液中溶质的质量为( ) A、12 g B、14.4 g C、24 g D、28.8 g3.有一混合溶液a克中,含b克水,其中溶质X的质量分数为( )A.等于 B.大于 C.小于 D.等于 4.现欲配制一定质量分数的NaCl溶液,以下操作会引起所配溶液溶质质量分数降低的是( )A、用托盘天平称量3.2克NaCl时,误将砝码放在左盘,并使用游码B、用量筒量取水时,面对刻度,俯视凹液面最低处C、将量筒中的水倒入盛有NaCl的烧杯时,有水溅出D、将配好的溶液转移到试剂瓶中时,不慎洒落 (二)计算题:1.图1是病人输液时用的一瓶葡萄糖注射液 标签,请根据标 签给出的数据计算该溶液中含水多少g,溶液的密度约为多少g/mL?2.生产上要用质量分数为10%的稀盐酸来清洗钢材,现需要用溶质质量分数为38%密度为1.19g/mL的浓盐酸来配制500克10%的盐酸溶液。请你和同学讨论,应如何配制,并将配制过程填入下面的空格中。 Ⅰ、请计算出所需浓盐酸的体积和水的体积: 。Ⅱ、量取液体(并说明用什么规格的量筒): 。 Ⅲ、稀释:____________________________________________。Ⅳ、贴上标签。一、溶解性1.定义:一种物质溶解在另一种物质里的能力称为溶解性。活动探究:P166实验1填表:在室温条件下:溶质溶剂溶解性食盐水好蔗糖水好熟石灰水差结论:2.影响物质溶解性的因素(1)不同物质在同一种溶剂中的溶解性不同。[即与溶质的种类(或性质)]有关活动探究:P167实验2填表:在室温条件下 溶质溶剂溶解性食用油水差食用油汽油好结论: (2)同一种物质在不同溶剂中的溶解性不同。 [即与溶剂的种类(或性质)]有关活动探究:P167实验3填表: 溶质溶剂溶解性室温硝酸钾水好加热硝酸钾水更好结论:(3)同一种物质在同一溶剂中的溶解性与温度有关。交流讨论:P167 阅读:P167过渡:上述实验3中在室温下将3g硝酸钾加到5ml水中,硝酸钾没有全部溶解,说明了什么呢?(不能无限制的溶解,也就是不能无限制地提高溶液的浓度)那么,你能否解决上课前提出的问题:电解食盐水制氯气时,为什么不用50%的食盐水呢?交流讨论:那么,除了用加热的方法可以使未溶解的硝酸钾溶解以外,你还有什么方法呢?活动探究:P167小结:①大多数固体,在一定量的溶剂内,随着温度的升高,溶解量增多。 ②大多数固体,在一定温度下,随着溶剂的量增多,溶解量增多。 ③在一定温度下,一定量的溶剂中,大多数物质的溶解量是有限的。 展示:观察一瓶底部仍有少量白色硝酸钾固体的溶液。 小结:二、 饱和溶液:在一定温度下,一定量的溶剂里,不能再溶解某种溶质的溶液。 不饱和溶液:在一定温度下,一定量的溶剂里,能再溶解某种溶质的溶液。 提问:那么饱和溶液与不饱和溶液之前是否可以转化呢? 举例:以上述实验为例。 小结: ① 加水 ② 加热 饱和溶液 不饱和溶液 ①蒸发 ② 降温 ③ 加溶质一、影响物质溶解性的因素:不同的物质在同一溶剂中的溶解性不同同一种物质在不同溶剂中的溶解性不同同一物质在同一溶剂中的溶解性与温度有关二、物质溶解性的定量表示:常用溶解度来衡量(固体)固体溶解度概念:在一定温度下,固态物质的溶解度通常用溶质在100g溶剂中达到饱和状态时所溶解的质量来表示。 溶解度 = ×100克气体溶解性影响气体溶解度的因素:随温度升高而减小;随压强增大而增大。溶解性大小溶解度大于10克为易溶;1至10克为可溶;0.01克至1克为微溶,小于0.01克为难溶。在解题过程中还是让学生套公式进行计算。由于初中教材对溶解度计算的要求比较简单,只要求涉及单一的溶剂量改变或温度改变的情况下溶解度的计算,其它较复杂的情况则不要求,因此,书上的习题学生根据公式表面上也会计算,但这种方法学生只是死记硬背,死套公式,没有真正理解到计算公式的原理、实质,更谈不上能力、发散思维上的培养,这样,学生到高三总复习时,遇到稍复杂的涉及到溶解度的计算时,就不知所措了。鉴于此,解度计算的教学利用学生学习化学方程式的计算时打下的基础,采用与化学方程式计算相似的方法来教学,效果很好,绝大部分学生在学习后,对溶解度计算中较复杂的习题都能解答。此法对学生发散思维、特别是迁移能力的培养很有好处,具体方法如下:一、在讲解了溶解度的定义后,复习化学方程式的计算:化学方程式计算的原理、实质就是根据化学方程式,推导出反应物、生成物各物质之间的质量关系进行的一种计算。 例如,根据化学方程式: 2H2 + O2 2H2O4 : 32 : 36 得出:每4份质量的氢气跟32份质量的氧气完全反应,能生成36份质量的水。现只要知道H2、O2、H2O三种物质中任意一种物质的质量,就可以根据化学方程式中推导出的质量关系,求出另外两种物质的质量。2H2 + O2 2H2O4 : 32 : 36 x : y : z 即: 4∶32 = x∶y ( x已知:则可求y、z 或 4∶36 = x∶z y已知:则可求x、z或 32∶36 = y∶z z已知:则可求x、y)据此,根据溶解度的定义:在一定温度下,某固态物质在100克溶剂里(一般情况下指水做溶剂)达到饱和状态时所溶解的质量,叫做这种物质在此温度下在这种溶剂里的溶解度。因此,根据此定义,解题时利用此关系,先把溶剂设定为100克(已知数),一定温度下的溶解度即是在这100克溶剂中达到饱和时所溶解的溶质,然后找出溶质、溶剂和饱和溶液之间的质量关系就可进行求解:温度(℃) ~ 溶剂质量(克) ~ 溶质质量(克) ~ 饱和溶液质量(克)t℃ 100克 ∶ 溶解度(S)克 ∶ (100 + 溶解度)克学生在解有关溶解度计算的问题时,先将上式列出,再根据题意,找出溶质、溶剂和饱和溶液间的质量比关系: 溶剂质量∶溶质质量 = 100 ∶ 溶解度溶剂质量∶饱和溶液质量 = 100 ∶ (100+溶解度)溶质质量∶饱和溶液质量 = 溶解度∶(100+溶解度)(相当于根据化学方程式计算时先找出反应物、生成物间的质量关系)就可进行计算了(包括一些比较复杂的习题)。在具体教学过程中,不是让学生死记以上推导出的关系式,而是将重点放在根据溶解度的实质和化学方程式的计算二者的结合上。具体如下:例题1、把50克20℃时的硝酸钾饱和溶液蒸干,得到12克硝酸钾,求硝酸钾在20℃时的溶解度。解析:设硝酸钾在20℃时的溶解度为S此题是在一定温度下且定温(t=20℃)时求溶解度的题,即溶解度为未知数(一般把溶解度设为S),跟化学方程式中物质的相对原子质量或相对分子质量未知时的计算相似。温度(℃) ~ 溶剂质量(克) ~ 溶质质量(克) ~ 饱和溶液质量(克)20℃ 100克 ∶ 溶解度(S) ∶ (100 + 溶解度)克20℃ 50克-12克 12克 50克 列出比例式: 100克 ∶ (100+S) =(50克-12克)∶ 50克 或 S ∶ (100+S) = 12 ∶ 50或 100克 ∶ S =(50克-12克)∶ 12克 (用此式计算最简单) S = 31.6克例题2、已知氯化铵在20℃时的溶解度是37. 2克。实验室在20℃时,配制1000克氯化铵饱和溶液,需氯化铵和水各多少克?解析:设需氯化铵的质量为x,水的质量为y此题溶解度已知(相当于一般化学方程式的计算)温度(℃) ~ 溶剂质量(克) ~ 溶质质量(克) ~ 饱和溶液质量(克)20℃ 100克 ∶ 溶解度=37.2克 ∶ (100+37.2)克 20℃ (1000-x)克 x克 1000克 列出比例式:37.2克 ∶(100+37.2)克 = x ∶ 1000克 (∵用这个式子计算最简单) x = 271克 ∴需要水的质量y=1000克-271克=729克例题3、已知氯化钠在20℃时的溶解度是36克。在20℃时要把40克氯化钠配制成饱和氯化钠溶液,需要水多少克?解析:设需要水的质量为x此题溶解度已知(相当于一般化学方程式的计算了)温度(℃) ~ 溶剂质量(克) ~ 溶质质量(克) ~ 饱和溶液质量(克)20℃ 100克 ∶ 溶解度=36克 ∶ (100+36)克 20℃ x 40克 (40+x)克 列出比例式:100克∶ 36克 = x ∶ 40克 (∵这个式子计算最简单) x = 111克例题4、把200克氯化铵的饱和溶液从50℃降低到10℃,计算有多少克氯化铵析出?(已知氯化铵在50℃和10℃时溶解度分别为50克和33克)解析:设有x克氯化铵析出因为氯化铵在50℃和10℃时溶解度分别为50克和33克,根据溶解度的定义:50℃时,100克水中最多溶解50克氯化铵即饱和,当此(100+50)克50℃时的饱和溶液降到10℃时,溶剂量不变,但此时100克水中最多溶解33克氯化铵即饱和。所以(100+50)克50℃时的饱和溶液降到10℃时,只有(100+33)克,析出晶体[(100+50)-(100+33)]克=17克,即析出的晶体等于两温度下的溶解度之差:50克-33克=17克(如果是升温的题,则两溶解度之差即是溶液在高温时重新达到饱和所需加入的溶质质量)。温度(℃) ~ 溶剂质量(克)~ 溶质质量(克) ~ 饱和溶液质量(克)50℃ 100克 溶解度=50克 (100+50)克 ↓降到 ↓不变 ↓降到 ↓变为10℃ 100克 溶解度=33克 (100+33)克 ↓析出晶体 ↓析出晶体 50℃→10℃ 100克(不变) (50-33)克 [(100+50)-(100+33)]克50℃→10℃ (200-x)克 ∶ x ∶ 200克列出比例式: (50-33)克∶(100+50)克 = x ∶ 200克 x = 22.7克二、对于一些较复杂的溶解度的习题,在教学过程中,常常采用画图的方法进行教学。图示法有着直观、明显的特点,学生容易理解。 例题1、将某物质的溶液蒸发60g水后,温度降到20℃,析出无水晶体5g;再蒸发60g水后,温度仍降到20℃,又析出无水晶体6g。则在20℃时,该溶质的溶解度为多少克?解析:设在20℃时,该溶质的溶解度为x克首先,该题温度一定(20℃)。某溶液在第一次蒸发60克水后,析出无水晶体5克,此时剩余溶液一定是饱和溶液(但原溶液可能是饱和溶液也可能是不饱和溶液)。然后,再蒸发60克水,又析出6克晶体,则20℃时,蒸发的60克水中溶解6克晶体即饱和。(60克∶6克 = 100克∶S)如图所示: 蒸发掉60克水 蒸发掉60克水 ↑ 20℃的饱和溶液 ↑20℃ → → 某溶液(可能是 析出晶体5克 析出晶体6克(则60克水溶解6克晶体即饱和)饱和溶液,也可 (此溶液现在肯定饱和) 能是不饱和溶液) 所以,得出比例式: 60克∶6克 = 100克∶SS = 10克例题2、有t℃时的硝酸钾溶液m克,在该溶液中加入x克硝酸钾固体,充分搅拌后仍有y克不溶;若将原溶液加热蒸发掉z克水,再恢复到t℃,溶液恰好达到饱和。则t℃时硝酸钾的溶解度为多少。解析:假设将此m克溶液分成两部分(如图),中间有一块隔板隔开,上边A克是纯水,下边(m-A)克恰好是t℃时硝酸钾的饱和溶液:①.将此溶液中加入x克硝酸钾晶体后,充分搅拌仍有y克不溶,则A克水中刚好溶解(x-y)克硝酸钾;②.如将原溶液加热蒸发掉z克水,再恢复到t℃,溶液恰好达到饱和,则蒸发的水应等于第一种情况下的纯水,即z克 = A克。 ① 加入x克KNO3固体纯水(A克) → ↓ 残留y克晶体(则:此部分饱和溶液质量为 A+x-y ,此时如将隔板抽去,由于温度不t℃时KNO3 变,因此,混和后的溶液仍然刚好饱和)。的饱和溶液 (m-A)克 ② 蒸发掉A克水纯水(A克) → ↑ t℃时KNO3 此时剩下的溶液也恰好饱和:的饱和溶液 因此:100克∶S = z∶(x-y)(m-A)克 则: S = 100(x-y)/z例题3、在某温度下,某盐的饱和溶液的质量分数为26.8﹪,在足量的此溶液中加入W克该无水盐,在保持温度不变的情况下,析出N克含有一定量结晶水的该盐晶体,则从饱和溶液中析出的溶质的质量是多少克?解析:设从饱和溶液中析出的溶质的质量是x克此题涉及结晶水合物的计算。W克无水盐加入该盐的饱和溶液中后,不仅不溶,反而要从溶液中吸水,形成含一定量结晶水的该盐晶体。由于溶液是饱和溶液,这些水被吸去形成晶体后,它们所溶解的溶质又要析出,析出过程中又要吸水,不断进行,趋于一个数值(数学中的极限)。因此,这类题正解很烦琐,一般先设析出的晶体质量,再求解。本题加入W克无水盐后,析出晶体N克,则:原溶液减少了(N-W)克。因此,设(N-W)克饱和溶液中有溶质x克,依题意得: ×100% = 26.8% x = (N-W)×26.8% 此题用下图解更直观:假设将此饱和溶液分成两部分,中间有一隔板:上部分加入W克该无水盐后,刚好全部析出(得N克含结晶水的晶体);下部分是剩余的饱和溶液。 W克 ↓上部分饱 溶剂→ 水 上部分饱和 水 N克晶体和溶液y克 溶质→ x克 → 溶液 y克 x克 ←隔板 ←隔板 下部分饱和溶液 → 下部分饱和溶液→ ∴ N-W = y x = y×26.8%=(N-W)×26.8%三、 结晶:人们通常把从溶液中析出晶体的过程称为结晶用途:常用结晶的方法从溶液中提取溶质。例如:用海水晒盐。四、有关守恒法做溶液计算题根据某些量守恒的关系进行解题,思路清晰,条理分明,解题快速是中学化学计算中最常用的一种方法。
守恒法的最基本原理为——质量守恒定律,并由此衍生出来:
一切化学变化中都存在的——微粒守恒
氧化还原反应中存在的——得失电子守恒
化合物的化学式存在的——正、负化合价总数相等
电解质溶液中存在的——阴、阳离子电荷守恒
例题解析:1.某温度下,100g 饱和溶液中含硝酸钾31.6g,现向其中加入4.4g硝酸钾晶体和5.6g水,保持溶液温度不变。此时溶液中溶质的质量分数为 ( )A. B.31.6%C. D.解析:根据题意可知,此时溶液中溶质的质量分数为31.6 % ,而且该溶液已经饱和,所以这是此时所能达到的最大的溶质质量分数了,而如果将所加的4.4 g硝酸钾晶体完全溶于5.6 g水中,所得溶液中溶质的质量分数可达到44 % ,这远远超过了最大限度,是不可能的。所以,实际上4.4 g硝酸钾晶体根本不可能完全溶解于5.6 g水中,因此C答案是错误的,正确答案是B。2.如右图所示,一个放有砝码的蒸发皿浮在水槽的水面上,蒸发皿底部到水面的距离为h。当不断地向水中加入食盐时,下列各图中,正确反映h与食盐质量之间关系的是( )。解析:当不断加入食盐后溶液的密度增大,蒸发皿所受浮力加大,排开水的体积减小,h也随着减小。但当溶液饱和后再加食盐就不能溶解了,溶液的密度也不再改变了,所以当h变化到一定程度时就不再变化了。故应选择C。三.随堂检学:(一)选择题:1.在一定温度下,某物质的饱和溶液一定是 ( )A.非常浓的溶液 B.很稀的溶液C.增加该溶质,还能继续溶解的溶液 D.增加该溶质,不能继续溶解的溶液2.向饱和NaCl溶液中加入一定量的NaCl固体,保持温度不变,溶液中( ) A.溶液质量增加 B.溶质质量增加 C.溶质质量分数增加 D.溶质质量分数不变3.向一瓶接近饱和的氯化铵溶液中,逐渐加入氯化铵晶体,下列图像符合溶液中溶质质量变化规律的是( )4.室温时,从100g饱和硝酸钾溶液中取出10g溶液,那么剩余的硝酸钾溶液( ) A、溶质质量分数变小了 B、变成不饱和溶液了 C、硝酸钾质量没变 D、硝酸钾和水的质量比没变5.一定温度下某物质的溶解度为20g,在该物质的饱和溶液中,溶质、溶剂、溶液的质量比为 ( )A、1:5:6 B、1 : 4:5 C、20:1:21 D、5:1:66.能证明某KCl溶液在20℃时已经达到饱和状态的方法是( ) A、温度不变时,向该溶液中加入少量水,结果溶液变稀; B、取少量该溶液,降温至10℃时,有KCl晶体析出; C、取少量该溶液升温,无KCl晶体析出; D、温度不变时,向该溶液中加入少量KCl晶体,晶体质量不再改变。(二)填空题:1.我们已经知道这样的事实:(1)食盐易溶于水,难溶于植物油;(2)硝酸钾易溶于水,碳酸钙难溶于水 (3)蔗糖在热水中溶解的质量比在等质量的冷水中溶解的质量多。请你回答下列问题:①以上事实表明,固体物质的溶解能力与 _________、 、 _三个因素有关。②请你举出上述三个因素中的一个应用实例(要求与上面所列事实不同。)2.硝酸铵在10℃时溶解度为140 g ,这说明在10℃时有________g 硝酸铵溶解在100 g水中就可以得到__________ g硝酸铵的饱和溶液。若70 g硝酸铵溶解在55 g水中,可得到_________ g硝酸铵的__________溶液(填“饱和”或“不饱和”,下同)。若75 g硝酸铵溶解在50 g水中,则可得到__________g硝酸铵的___________溶液。3.如图在三只烧杯中盛有等量的水,然后依次加入30克、40克、50克蔗糖,用玻璃棒充分搅拌溶解,最后情况如图,请你判断: 中溶液一定饱和, 中溶液一定不饱和; 中和 中的溶质质量分数可能相等。四.活用所学:(一)选择题:1.某温度时,向100克NaCl饱和溶液中加入10克NaCl和KNO3的混合物,并充分搅拌,则NaCl溶液中NaCl的质量分数和NaCl的溶解度分别会( )A、都增大 B、都减小 C、NaCl的质量分数减小,溶解度不变 D、NaCl的质量分数增大,溶解度减小2.某温度下,1 00 g硝酸钾饱和溶液中含有硝酸钾20g,若向此饱和溶液中加入8 g水和2 g硝酸钾,充分搅拌后所得溶液中溶质的质量分数( ) A、等于20% B、大于20% C、小于20%. D、无法计算3.如图所示,一物体悬挂在饱和氯化钠溶液中,要使弹簧秤读数保持 不变,在恒温条件下,可向烧杯内的溶液中加入(悬挂物不参与反应)( ) A.同温度下的饱和氯化钠溶液 B.水 C.硝酸钾晶体 D.氯化钠晶体(二)填空题:1.因为在同一温度下氢氧化钙的溶解度______(填>、<或=)碳酸钙的溶解度,所以人们常用澄清石灰水来检验__________(填物质的化学式)的存在。若将5克氧化钙溶于95克水中,则所得溶液中溶质的质量分数最大不超过__________(填“1%”或“5%”或“6.6%”)。2.化学中有许多概念是相对的,又是统一的。右图反映了饱和溶液、不饱和溶液、浓溶液以及稀溶液的关系。(1)从右图可以看出,饱和溶液与浓溶液、稀溶液的关系是 。(2)0.9%的医用生理盐水可归于右图中 区域(选填“Ⅰ”、“Ⅱ”、“Ⅲ”或“Ⅳ”);现有一瓶接近饱和的NaCl溶液,若要使它变为饱和溶液,一般采用的方法是 或_____________。(三)简答题: (1)你知道药酒中酒精的功效吗? (2)如果用a%表示饱和溶液中溶质的质量分数,用s表示该溶液中溶质的溶解度,请你比较a值和s值的大小,并说明为什么?
八、学生对本次课的评价⊙ 特别满意 ⊙ 满意 ⊙ 一般 ⊙ 差学生签字:
九、教学反思 教师签字:
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