3.3物质在水中的溶解-2024-2025学年九年级化学鲁教版上册

第三单元 探秘水世界 第三节 物质在水中的溶解 （2024鲁教版）九年级 上 海水、河水、湖水和泉水等天然水即使非常清澈也不是纯净的水，因为水中溶解了许多物质。物质是怎样溶解到水里的? 一、溶解的过程 观察食盐的溶解 在一只盛有约50 mI水的小烧杯中，加入一小匙食盐(主要成分是氯化钠)，用玻璃棒搅拌。仔细观察发生的变化，直至食盐颗粒在水中消失。触摸烧杯，感受温度是否有变化。 思考: 1.食盐颗粒为什么不见了? 2.想一想，这杯食盐水的上部、中部和下部，任一处，是否都一样咸? 3.如果把得到的食盐水密封，保存一个月、一年、两年……你猜测会不会从中析出食盐颗粒来? 当把食盐颗粒加人水中充分搅拌后，看起来食盐颗粒好像消失了。其实，那是在水分子的作用下，氯化钠解离成钠离子和氯离子，扩散到水中，形成了氯化钠溶液。 氯化钠溶液是由钠离子、氯离子和水分子组成的混合物。在此混合物中，各种粒子的体积和质量都很小(直径一般不超过10-9m)，彼此之间存在着相互作用，并且都在不断运动。取出氯化钠溶液的任意一部分进行比较，会发现其组成完全相同。不论放置多久，只要水分不蒸发，外界条件不改变，氯化钠不会从溶液中分离出来。所以氯化钠溶液是均一、稳定的。均一、稳定是所有溶液的共同特征 一种或几种物质分散到另一种物质里，形成的均一、稳定的混合物，叫作溶液。 像水这种起溶解作用的物质叫作溶剂， 像氯化钠这种被溶解的物质叫作溶质。 （一）溶液的定义 一种或几种物质分散到另外一种物质中，形成的均一、稳定的混合物叫做溶液。 （二）溶液的组成 溶质：被溶解的物质 溶剂：溶解其他物质的物质 （三）溶液的特征 ①均一性：溶液中各部分的颜色、密度等性质完全一样 ②稳定性：被溶解的物质，在外界条件不变的情况下永远不会析出 ③混合物：溶液由两部分组成 在氯化钠溶于水的实验中，用手触摸烧杯，感觉不到明显的温度变化。然而，很多物质在溶于水时，会使溶液产生比较明显的温度变化，这是因为物质的溶解过程通常会伴随着能量的变化。 根据实验方案，通过实验探究可以发现NaOH溶于水过程中，溶液温度升高 NH4NO3溶于水过程中，溶液温度降低 在物质溶解于水的过程中发生了两种变化:一是溶质的分子(或离子)向水中扩散，这一过程吸收热量;二是溶质的分子(或离子)和水分子作用，生成水合分子(或水合离子)，这一过程放出热量。溶质不同，这两种过程吸收或放出的热量不同，从而使溶液的温度发生不同的变化。 水能溶解很多物质，是一种最常用的溶剂。如果不加以说明，通常所说的溶液都是指以水作溶剂的溶液。酒精、汽油等也是常用的溶剂。 溶液对于自然界中的生命活动和人类生产活动具有重要意义。土壤里的各种营养物质只有溶于水、形成溶液，才容易被植物根部吸收。动物摄取的养料也要先变成溶液，才能被吸收利用。医疗上广泛使用的葡萄溶液、生理盐水、各种抗菌注射液等，都是按一定的要求配成溶液使用的。维持人体生命和健康的化学反应多数是在水溶液中发生的。人类利用化学反应创造和生产物质、开展科学实验，很多是在溶液中进行的。 二、饱和与不饱和溶液 像氯化钠一样，硝酸钾也是易溶于水的物质。然而，如果向一杯水中不断加人硝酸钾，能无限地溶解吗? 1、在盛有20ml水的烧杯中，加入5g硝酸 钾 ，充分搅拌，观察现象 现象 硝酸钾全部溶解 2、在上述得到的溶液中，再加入5g硝酸 钾，充分搅拌，观察现象 现象 硝酸钾部分未溶解 实验证明，硝酸钾在一定量的水中不能无限制地溶解。 实验证明，硝酸钾在一定量的水中不能无限地溶解。 我们把在一定温度下不能继续溶解硝酸钾的溶液称为硝酸钾的饱和溶液;把还能继续溶解硝酸钾的溶液称为硝酸钾的不饱和溶液。 在上述活动中，当我们在20mL水中第一次加入5g硝酸钾时，得到的是硝酸钾的不饱和溶液;第二次加人5g硝酸钾时，得到了硝酸钾的饱和溶液，并且还有一部分硝酸钾未能继续溶解。那么，如何才能让剩余的硝酸钾继续溶解呢?饱和溶液与不饱和溶液相互转化的方法有哪些? 饱和溶液：一定温度下，在一定量的溶剂（水）中加入某种溶质，当溶质不能被继续溶解，得到的溶液叫做这种溶质的饱和溶液。 注意： ①定义饱和溶液时，一定要指明温度是不变的。如果温度改变，溶液的状态也会发生改变； ②定义饱和溶液时，一定要指明溶剂（水）的量是一定量的， 如果溶剂（水）的量发生改变，溶液的状态也会发生改变； ③得到的饱和溶液，不能继续溶解该溶质，但是可以继续溶解其他溶质，所以要指明是该溶质的饱和溶液。 不饱和溶液：一定温度下，在一定量的溶剂（水）中加入某种溶质，当溶质还能被继续溶解，得到的溶液叫做这种溶质的不饱和溶液。 注意： ①定义不饱和溶液时，一定要指明温度是不变的。如果温度改变，溶液的状态也会发生改变； ②定义不饱和溶液时，一定要指明溶剂（水）的量是一定量的，如果溶剂（水）的量发生改变，溶液的状态也会发生改变； ③得到的不饱和溶液，要指明是该溶质的不饱和溶液。 溶剂中溶解溶质的多少与溶剂的量、溶质的量和温度有关。 大多数物质的不饱和溶液转化为饱和溶液的方法： ①增加溶质②减少溶剂③降低温度 大多数物质的饱和溶液转化为不饱和溶液的方法： ①增加溶剂②减少溶质③升高温度 Ca(OH)2这种物质在温度越高的溶剂中溶解能力越小，越不会被溶解 氢氧化钙的饱和溶液转换为不饱和溶液的方法：①增加溶质②减少溶剂③降低温度 氢氧化钙的不饱和溶液转换为饱和溶液的方法：①增加溶剂②减少溶质③升高温度 三、溶液组成的表示方法 溶液在人类的生产、生活和科学研究中具有广泛应用。人们在使用溶液时，常常会提及“溶液的浓度”，关注溶液中溶质的含量。因为即便是两份组成成分相同的溶液，也可能会因为某种成分含量不同而导致其性质迥异。因此，溶液通常需要清楚地标示其组成成分及含量。那么，怎样定量表示溶液的组成呢?如何才能准确知道一定量溶液里含有多少溶质? 在同样多的两杯水中分别溶解一汤匙蔗糖和两汤匙蔗糖，你不难判断哪一杯糖水更甜。但是，你知道下面的实验中哪杯糖水更甜吗? 1.在一只盛有40 mL水的烧杯中加入8.0g蔗糖，搅拌，使蔗糖溶解 2.在另一只盛有50 mL水的烧杯中加入10.0g蔗糖，搅拌，使蔗糖溶解。 思考: 1.上述所得两杯糖水，哪杯更“甜”?你的判断依据是什么? 2.如果你的结论是通过计算获得的，你列出的算式与其他同学一样吗? 现向三支试管中各加入等质量的20g的水，再向三支试管中从左至右分别加入4g，6g，8g的硫酸铜，待硫酸铜全部溶解之后，观察到颜色由左至右逐步加深。 分别求出三份硫酸铜溶液中的硫酸铜所占的溶液的质量分数。 由实验现象、实验数据可以得知： 溶质的质量分数可以用来表示溶液的浓度的大小。 定量表示溶液组成的方法很多，化学上常用溶质的质量分数来表示 溶液的组成，它是溶质的质量与溶液的质量之比。 溶液的质量=溶质质量+溶剂质量 注意： ①溶质的质量分数要用百分数来表示； ②溶质的质量分数不可超过100％； ③溶质的质量指的是被溶解的溶质的质量； ④溶液的质量 = 溶质的质量 + 溶剂的质量。 根据溶质的质量分数的公式，可以得到两个变形式 另外，根据溶液的组成，还可以知道： 溶液的质量=溶质质量+溶剂质量 浓度计算，别忘记十字交叉法这样的神器 白酒的度数 白酒的“度数”指的是白酒中酒精的含量。这里的含量不是指质量分数，而是体积分数。例如，52度(52°)的酒表示100mL酒中含有52mL酒精(通常为20℃时的测量值)。体积分数也是一种表示溶液组成的方法。 四、溶液的配制 在许多情况下，我们需要使用溶质质量分数一定的溶液。例如，医疗用生理盐水是溶质质量分数约为0.9%的氯化钠溶液，太稀或太浓会带来生命危险。 如何配制一定溶质质量分数的溶液? 配制一定溶质质量分数溶液的方法 欲配制50g16%的氯化钠溶液，基本步骤如下: 1. 计算配制50 g16%的氯化钠溶液需要氯化钠和水的质量。将所需水的质量换算成体积(1g水的体积约为1mL) 2.用托盘天平或电子秤称取所需的氯化钠，再用量筒量取所需的水。 3.将称好的氯化钠倒入干燥的烧杯中，再加入量好的水，用玻璃棒充分搅拌，直至氯化钠全部溶解。 4. 把配制好的溶液装入试剂瓶中，盖好瓶塞，贴上标签(注明药品名称和溶质质量分数)，放入试剂柜中。 思考: 1.配制一定溶质质量分数的溶液需要用到哪些仪器? 2.如果所配溶液的溶质质量分数略大于或者略小于16%，你认为可能的原因有哪些? 【实验目的】 1、练习配制一定溶质质量分数的溶液。 2、加深对溶质的质量分数概念的理解。 【实验用品】 托盘天平、烧杯、玻璃棒、药匙、量筒、 胶头滴管、 试剂瓶。氯化钠、蒸馏水。 【实验步骤】 1、计算：氯化钠：50g×6%=3g； 水：50g–3g= 47g 2、称量：用托盘天平称量3g氯化钠，放入烧杯中； 3、量取：用量筒量取47mL的水，倒入烧杯中。 4、溶解：用玻璃棒搅拌，使氯化钠溶解 配制80g溶质质量分数为10%的氯化钠溶液 1、计算 氯化钠的质量＝氯化钠溶液的质量×氯化钠的质量分数＝80g×10％＝8g 水的质量＝氯化钠溶液的质量－氯化钠的质量＝80g－8g＝72g 2、称量：用托盘天平进行称量 （1）认识托盘天平 ①将托盘天平放在平整的实验台面 ②将托盘天平进行调零 游码调到标尺最左侧，利用平衡螺母将指针调节到分度盘的中间位置。 ③按照“左物右码”的方式称量8.0g的氯化钠 称量之前在托盘天平左右的托盘上各放等质量的纸； 用砝码和游码，将右边质量调节到8.0g； 在左边托盘上逐放入氯化钠，直至指针指到分度盘中间位置。 2、称量 （2）分析误差 ①砝码生锈，会导致砝码质量增加，称量氯化钠质量增加； ②左右托盘放置砝码、氯化钠位置颠倒 左边的质量＝右边的质量＋游码的质量 “左物右码”：氯化钠的质量＝砝码的质量＋游码的质量 “左码右物”：砝码的质量＝氯化钠的质量＋游码的质量 氯化钠的质量＝砝码的质量－游码的质量 ③氯化钠有杂质，导致称量的氯化钠质量偏少 3、量取：用量筒量取72.0mL的水 误差分析：量筒的构造是特殊的，在量筒内，液面是凹液面的 视线通过了凹液面最低处， 但视线最先接触量筒的红 点处，所以，读数偏大。 视线通过了凹液面最低处， 但视线最先接触量筒的红 点处，所以读数偏小。 视线通过了凹液面最低处，视线为平视，读数正好。 4、溶解 将称量好的8.0g的食盐放入烧杯中， 再倒入量取好的72.0mL的水， 搅拌玻璃棒，加快溶解速度。 第三单元 探秘水世界 第三节 物质在水中的溶解 （2024鲁教版）九年级 上 Lavf58.46.101 Lavf58.46.101 Lavf58.46.101 Lavf58.46.101 $$