内容正文:
沪教版·九年级化学
第2课时
物质溶解性的定量表示
第4节 物质的溶解性
01
学习目标
01.
能用溶解度对物质溶解性进行定量描述
02.
能利用物质的溶解度曲线解决实际问题
02
复习导入
什么是物质的溶解性?
一种物质(溶质)溶解在某种溶剂中的能力,称为该物质的溶解性。
溶解性的影响因素
溶质本身的性质
溶剂本身的性质
温度
“溶解之王”争霸赛
氯化钠
硝酸钾
俗名“食盐”
易溶于水
一种白色粉末
易溶于水
V
S
03
探索新知
怎样比较物质的溶解能力呢?像下面比较行吗?应该控制哪些条件呢?
20 ℃
20 ℃
氯化钠
硝酸钾
10 ℃
40 ℃
氯化钠
硝酸钾
溶剂的量应该相同
应该在同一温度下
怎样比较物质的溶解能力呢?
20 ℃
20 ℃
氯化钠
硝酸钾
应该达到饱和状态
03
探索新知
100 g 水能溶解 1 g 氯化钠也能溶解 1 g 硝酸钾,而且还能继续溶解。这怎么可以说明氯化钠、硝酸钾的溶解能力相同呢?
怎样比较物质的溶解能力呢?像下面比较行吗?应该控制哪些条件呢?
一 固体物质的溶解度
1. 定义:
在一定温度下,某固体物质在100克溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量,叫做这种物质在这种溶剂里的溶解度。
2. 固体的溶解度的四要素:
条件:
标准:
溶液状态:
单位:
一定温度
100克溶剂(一般指水)
饱和状态
质量(克)
(通常用符号 S 表示)
缺一不可
20 ℃ 时几种固体物质在水中的溶解度
物质 氢氧化钙
Ca(OH)2 碳酸钠
Na2CO3 氯化钠
NaCl 硝酸钠
NaNO3 硝酸铵
NH4NO3 蔗糖
C12H22O11
溶解度/g 0.173 21.5 35.9 87.6 192 204
例:蔗糖在 20 ℃ 时的溶解度是 204g。
在20℃时,100 g 水中溶解 204g 蔗糖,溶液达到饱和。
在20℃时,100 g 水中最多可溶解 204g 蔗糖。
例:NaCl 在 20 ℃ 时的溶解度为 35.9 g。
1. 20 ℃ 时,在 100 g 水中达到_______状态时所溶解的 NaCl 的质量为 35.9 g .
2. 20 ℃ 时,在 100 g 水中最_____溶解 35.9 g NaCl。
3. 20 ℃时,完全溶解 35.9 g NaCl,最_____需要 100 g 水。
4. 20 ℃时,溶质的质量_____g,溶剂的质量 _______, 饱和溶液的质量 _______ 。
饱和
多
少
35.9
100 g
135.9 g
3. 溶解度与溶解性的关系
人们根据常温下(20 ℃)物质在水中溶解度的不同,将物质分为易溶物、可溶物、微溶物和难溶物等。
溶解度 S ≥ 10 g 1 g ≤ S < 10 g 0.01 g ≤ S < 1 g S < 0.01 g
溶解性 易溶 可溶 微溶 难溶
0
0.01
1
10
不(难)溶
微溶
可溶
易溶
注:难溶,习惯上称“不溶”,绝对不溶的物质是没有的。
20 ℃ 时碳酸钙的溶解度是 0.0013 g,所以碳酸钙是______溶物质
难
溶解度 S ≥ 10 g 1 g ≤ S < 10 g 0.01 g ≤ S < 1 g S < 0.01 g
溶解性 易溶 可溶 微溶 难溶
0
0.01
1
10
不(难)溶
微溶
可溶
易溶
3. 溶解度与溶解性的关系
同一种物质在水中的溶解度随温度的变化而变化,你能用什么方式来表示这种关系?
内因
外因
溶质的性质
溶剂的性质
温度
压强(气体溶解)
实验探究
1. 列表法
用实验方法测定不同温度时硝酸钾在水中的溶解度,并将实验数据记录下来。
硝酸钾在不同温度时的溶解度
温度 / ℃ 0 20 40 60 80
溶解度 / g 13.9 31.6 61.3 106 167
二 溶解度曲线
2. 图像法
以温度为横坐标,以物质的溶解度为纵坐标,在坐标纸上标出不同温度下相应溶解度的点,再用光滑的曲线将这些点连接起来,即为该物质的溶解度曲线。
同种物质在不同温度时的溶解度用曲线表示
硝酸钾在不同温度时的溶解度
温度 / ℃ 0 20 40 60 80
溶解度 / g 13.9 31.6 61.3 106 167
根据硝酸钾的溶解度曲线,你能得到哪些信息?
从饱和和不饱和角度比较三个点
A
B
C
A点:
60 ℃ 时
硝酸钾的饱和溶液
B点:
60 ℃ 时
硝酸钾的不饱和溶液
C点:
60 ℃ 时,
硝酸钾的饱和溶液,并且有固体剩余
能否找到硝酸钾在 50℃、70 ℃时的溶解度?
50℃时硝酸钾的溶解度约为______
70℃时硝酸钾的溶解度约为______
85.5 g
138 g
几种固体物质的溶解度曲线
氢氧化钙的溶解度曲线
为什么熟石灰的溶解度曲线画在另一张图上?
学以致用
大多数固体物质溶解度随温度升高而增大,如NaNO3等。
陡升型
缓升型
下降型
少数固体物质溶解度受温度影响不大,如NaCl等。
极少数固体物质溶解度随温度升高反而减小,如熟石灰Ca(OH)2。
多数固体物质的溶解度随温度变化具有怎样的变化规律?
图中溶解度受温度影响最大与最小的物质分别是什么?
最大:硝酸铵
硝酸钾、氯化钾、氯化铵、氯化钠、硝酸钠、硝酸铵
在 0 ℃时,图中几种物质的溶解度由小到大的顺序是怎样的?
学以致用
最小:氯化钠
学以致用
30℃时,硝酸钾的溶解度大约是45.8 g
30 ℃时,硝酸钾的溶解度大约是多少?
学以致用
80℃时,140 g 硝酸钠溶于 100 g 水中形成的溶液是否为饱和溶液?
80℃时,硝酸钠的溶解度大于140 g ,所以水中形成的溶液是不饱和溶液
“溶解之王”争霸赛最终判决
氯化钠
硝酸钾
23
1.在30 ℃ 时硝酸钾溶解度_______氯化钠溶解度
2.在____________时,硝酸钾溶解度小于氯化钠溶解度
3.交点有何含义?
大于
温度 < 23℃
在23 ℃ 下,氯化钠和硝酸钾的溶解度相等,约为36 g
【讨论与交流】
溶解度数据表和溶解度曲线都可以表示物质在不同温度时的溶解度,二者有什么区别?
溶解度数据表只列出了几个整十温度下的溶解度,
溶解度曲线绘制出了从0~100度的溶解度。
溶解度数据表不易看出溶解度随温度变化的情况,
溶解度曲线很直观地看出溶解度随温度变化的情况。
溶解度数据表给出溶解度比较直接和具体,
溶解度曲线给出的溶解度需要分析和估计。
在生产和科研中,人们可以利用溶解度曲线找到有利于物质溶解和结晶的温度区域,分析不同温度下溶液是否饱和,还能依据曲线变化计算溶解和结晶的量。
观察思考
温度/℃
溶解度/g
①
②
③
④
①:不饱和溶液
①→②:
温度下降,溶质的溶解度减小
②:饱和溶液
②→③、③→④:
温度继续下降,溶解度进一步减小,晶体不断析出
③、④:饱和溶液
观念建构
物质的分离与提纯
为了从混合物中获取所需的纯净物质,人们通常依据混合物中各组成物质性质的差异,选用相应的操作方法,如可以利用物质溶解性的差异进行混合物的分离、提纯。生产实践中,要除去水中混有的泥沙颗粒,常采用过滤的方法;为了从氯化钠溶液中提取氯化钠,可采用蒸发结晶的方法;在制药行业中,降温结晶被广泛用于药物成分的提纯和分离。
04
练习与实践
【教材P30 第1题】
1. 固体物质溶解度曲线上的任意一点表示( )
A. 溶液达到饱和时溶解的溶质的质量
B. 一定温度和一定质量的溶剂里溶解的溶质的质量
C. 相应温度下,100 g 溶剂里溶解的溶质的质量
D. 相应温度下达到饱和时,100 g 溶剂里溶解的溶质的质量
D
【教材P30 第2题】
2. 右图为硝酸钾和氯化钠的溶解度曲线,下列说法中正确的是( )
A. 氯化钠和硝酸钾的溶解度相等
B. 20℃时,氯化钠饱和溶液中溶质和溶剂的质量比为 35.9∶100
B
C. 将 t ℃ 时两种物质的饱和溶液升温至40℃,硝酸钾溶液的浓度大于氯化钠溶液的浓度
D. 分别将 10℃时硝酸钾和氯化钠的饱和溶液蒸发掉等质量的水后恢复至10℃,析出晶体的质量相等
3. 某温度下 NaCl 的溶解度是 36 g。该温度下,将 15 g NaCl 加入 50 g 水中,充分溶解,溶液的溶质质量分数为__________________。若将 20 g NaCl 加入 50 g 水中充分溶解,溶液的溶质质量分数为_________________,形成的溶液是_________(填“饱和”或“不饱和”)溶液。
【教材P31 第4题】
饱和
4. 根据图中几种物质的溶解度曲线,回答下列问题。
(1)随着温度的变化溶解度变化较大的物质是_________________________。这类物质常采取____________的方法从溶液中获得晶体。
【教材P31 第5题】
硝酸铵、硝酸钾、硝酸钠
降温结晶
(2)随着温度的变化溶解度变化最小的物质是______________。这种物质常采取____________的方法从溶液中获得晶体。
(3)图中硝酸钠和硝酸钾两种物质的溶解度曲线有一个交点,此交点的含义是____________________________
___________________。
氯化钠
蒸发结晶
在该温度下,硝酸钠和硝酸钾
的溶解度相等
硝酸钾在不同温度时的溶解度
温度 / ℃ 0 20 40 60 80
溶解度 / g 13.9 31.6 61.3 106 167
5. 根据表中提供的硝酸钾固体在不同温度时的溶解度,回答下列问题。
(1)硝酸钾溶液中的溶质是_________,溶剂是______。
(2)由表可以总结出硝酸钾的溶解度随温度变化的趋势是
___________________________________________________。
【教材P31 第6题】
硝酸钾
水
温度越高硝酸钾的溶解度越大
(3)20℃时向 100 g 水中加入 40 g 硝酸钾,要使硝酸钾完全溶解,可以采取的措施是__________________。
(4)现有60℃时的硝酸钾饱和溶液 210 g,其溶质质量分数为________。
【教材P31 第6题】
增加溶剂
硝酸钾在不同温度时的溶解度
温度 / ℃ 0 20 40 60 80
溶解度 / g 13.9 31.6 61.3 106 167
50.5%
6. 设计实验方案,从硝酸钾和氯化钠(少量)的混合物中分离出硝酸钾。
【教材P31 第7题】
向混合物中加入水,使其完全溶解,蒸发浓缩,形成较高温度下的饱和溶液,然后冷却,大量的KNO3从溶液中析出,过滤,得到KNO3晶体。(表述合理即可)
05
课堂小结
1. 定义:
在一定温度下,某固体物质在100克溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量,叫做这种物质在这种溶剂里的溶解度。
定量表达:一定温度、100克溶剂、溶液饱和、单位是克
定性描述:易溶、可溶、微溶、难(不)溶
2. 溶解度曲线
点
曲线上的点:
表示物质在对应温度下的溶解度
两条曲线的交点:
表示两种物质在该点对应温度下的溶解度相等
线
表示物质的溶解度随温度的变化趋势
面
曲线以下区域的点:
表示对应温度下,使用该剂量配制的溶液为不饱和溶液。
曲线以上区域的点:
表示对应温度下,使用该剂量配制的溶液为饱和溶液,且有未溶固体。
$$