内容正文:
第三单元 探秘水世界
第三节 物质在水中的溶解
第1课时
1
1.认识溶液的基本特征,了解物质溶解的微观实质。(化学观念)
2.知道溶质、溶剂、溶液的概念,能够分辨常见溶液中的溶质和溶剂。(化学观念)
3.了解物质溶解过程中的能量变化及其产生原因。(化学观念)
4.认识溶液在工农业生产和日常生活中的具体应用。(科学探究与实践)
2
实验步骤:在一个盛有约 50 mL 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。
实验现象:食盐颗粒全部溶解于水中。触摸烧杯,温度无明显变化。
一 溶解的过程
1.【观察思考 3-3】食盐的溶解
实验结论
①这杯食盐水的上部、中部和下部,任一处咸度都一样。
②如果把得到的食盐水密封,保存一个月、一年、两年……都不会从中析出食盐颗粒。
说明
食盐颗粒溶解在水中,说明微粒是在不断运动的,并且微粒间有间隔。
拓展
溶液的稳定性是相对的,当外界条件改变时,溶液也会发生改变。
2.氯化钠溶于水的微观解释(溶液均一、稳定的原因)
概念: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。
3.溶液的概念及其特征
基本特征
均一性
稳定性
混合物
指溶液形成以后,溶液各部分的组成和性质都相同。如溶液各部分的浓度、密度、颜色等完全一样。
只要水分不蒸发,外界条件(如温度等)不发生改变,溶液长期放置,溶质和溶剂不会发生分离。
说明
(1)溶液是均一而稳定 的混合物 ,判断物质是不是溶液要从“均一、稳定、混合物”三方面考虑。如蒸馏水是均一、稳定的,但为纯净物,不是溶液。
(2)溶液一般是澄清透明的,但不一定是无色的,如硫酸铜溶液呈蓝色,高锰酸钾溶液呈紫红色。
(3)从广义的角度看,只要是均一、稳定的混合物就是溶液,因此,溶液不一定是液体。如空气可以看成是一种气态溶液;铝合金可以看成是一种固态溶液。初中化学中研究的溶液一般是液态溶液。
判断溶液中的溶质、溶剂,可以分以下几种情况
溶液 溶质 溶剂 举例
有水的溶液
无水
的溶
液
固液混溶
气液混溶
液液混溶
液体
其他物质
水(无论质量多少)
固体
气体
液体
量少的液体
量多的液体
75% 的酒精中,酒精是 溶 质,水 是溶剂;碘酒中,碘是溶质,酒精是溶剂
气固溶液液为剂,液液相溶多为剂。
水多水少总为剂,不指溶剂水为剂。
巧记
(1)溶质和溶剂是相对的,溶质在被分散前的状态可以是固体、液体、气体,而溶剂通常为液体。
(2)一种溶液里所含的溶质可以是一种,也可以是几种,溶剂只有一种,如水中可同时溶解食盐和白糖等多种溶质。
(3)①溶液的质量 = 溶质的质量 + 溶剂的质量。
②溶液的体积≠溶质的体积 + 溶剂的体积。
说明
物质的溶解性内因:主要与溶质、溶剂的性质有关,相同的溶质在不同的溶剂中溶解性也不同。如水几乎不能溶解碘,却可以用酒精溶解碘;水不能溶解油污,却可以用汽油溶解油污。
拓展
溶液一般根据溶质和溶剂的名称来命名,即“溶质名称”+ 的 +“溶剂名称”+ 溶液。碘的酒精溶液(简称碘酒)。
碘的酒精溶液
氯化钠溶液
溶液的命名方法
若溶剂为水,命名方法:“溶质名称”+ 溶液。如氯化钠溶于水形成的溶液,称为氯化钠溶液。
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5.【活动探究 3-6】物质溶解时溶液温度的变化
实验操作 实验数据 实验结论
1. 取两个小烧杯,分别加入约 50 mL 蒸馏水,用温度计测量水温(T1) T1=_____ ℃
2. 向一个小烧杯中加入约 5 g 氢氧化钠固体,搅拌,测量溶液的温度(T2) T2=______℃
3. 向另一个小烧杯中加入约 5 g 硝酸铵固体,搅拌,测量溶液的温度(T3) T3=______℃
(1)在做本实验时环境温度不同,结果也不相同,但加入氢氧化钠的溶液温度会比水的温度高,加入硝酸铵的溶液温度会比水的温度低。
(2)氢氧化钠有很强的腐蚀性,实验过程中不能用手直接接触。
注意
T2>T1;T3<T1;
溶液温度变化了,说明物质在溶于水时可能从水中吸收了能量,也可能向水中释放了能量。
本实验需要控制变量,控制水的初始温度、体积及加入固体的质量应相同。
(1)溶质分散到水中形成溶液的过程,发生了两种变化:
①扩散过程:溶质的分子(或离子)向水中扩散,此过程中溶质的分子(或离子)在水分子的作用下,克服分子(或离子)间的作用力,扩散到水中成为自由移动的分子(或离子),此过程要吸收热量。
6.物质溶解时的能量变化
②水合过程:已扩散到水中的溶质分子(或离子)与水分子作用,生成水合分子(或水合离子),这一过程要放出热量。
溶质在溶液中的存在形式
(2)溶解过程中的温度变化
溶解过程 溶液温度变化 举例
Q 吸 >Q 放 溶液温度降低 如硝酸铵溶解于水,溶液温度降低
Q 吸 <Q 放 溶液温度升高 如氢氧化钠、浓硫酸溶解于水,溶液温度升高
Q 吸 =Q 放
溶液温度基本不变 如氯化钠、蔗糖溶于水,溶液温度变化不明显
用 Q 吸代表溶质微粒扩散过程所吸收的热量,用 Q 放代表微粒水合过程放出的热量。
初中阶段有三种放入水中温度升高的物质:氢氧化钠、浓硫酸、生石灰。其中氢氧化钠、浓硫酸与水混合放热,属于物理变化;氧化钙与水混合放热,属于化学变化。
拓展
交流共享
联系你已有的知识和生活经验,谈谈溶液在日常生活和工农业生产中有哪些应用。
溶液在日常生活中有着很多的用途,比如医药、食品、家居清洁、洗涤剂、除臭剂等。工农业生产中的应用包括清洗物体表面、制造农药、植物营养液和水肥等。
在溶液中进行的化学反应速率更快:当溶液中两种溶质发生反应时,由于在溶液中溶质以分子或离子的形式存在,大大增加了两种物质的接触面积和相遇概率,所以反应速率加快。
说明
7.溶液对生命活动和人类生产活动的意义
土壤里的各种营养物质只有溶于水形成溶液后,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糖溶液、生理盐水、各种抗菌注射液等,都是按一定的要求配成的溶液。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。
一 溶解的过程
2. 氯化钠溶于水的微观解释(溶液均一、稳定的原因)
1. 食盐的溶解
3. 溶液的概念及其特征
4. 溶液的组成
5. 物质溶解时溶液温度的变化
6. 物质溶解时的能量变化
溶质
溶剂
溶液温度降低:如硝酸铵
溶液温度基本不变:如氯化钠、蔗糖
均一、稳定、混合物。
判断口诀:
气固溶液液为剂,液液相溶多为剂。
水多水少总为剂,不指溶剂水为剂。
溶液温度升高:如氢氧化钠、浓硫酸
7. 溶液对生命活动和人类生产活动的意义
本节课你学会了哪些知识?
收获了什么方法?
还有什么疑惑吗?
1.以下物质不属于溶液的是( )
A.食盐水 B.医用酒精
C.冰水混合物 D.可乐
2.下列关于溶液的叙述中正确的是( )
A.溶液一定是无色的
B.当外界条件不变时,溶液不论放置多长时间,溶质也不会从溶剂中分离出来
C.一种溶液上面部分和下面部分所含的溶质是不同的
D.溶质和溶剂混合时开始是混合物,等到溶质全部溶解后就变成澄清、透明的纯净物了
C
B
3.市场上有一种罐装饮料,在饮料罐的夹层中分别装入一种固体物质和水,饮用前摇动饮料罐使它们混合,罐内饮料温度就会降低,这种固体物质可能是( )
A.硝酸铵 B.氢氧化钠 C.食盐 D.熟石灰
A
4.将下列溶液中溶质的化学式填在相应的短线上。
(1)稀硫酸 。
(2)硫酸铜溶液 。
(3)锌和稀硫酸恰好完全反应后的溶液 。
(4)澄清石灰水 。
(5)95 g水和5 g酒精混合 。
(6)食盐水 。
H2SO4
NaCl
CuSO4
ZnSO4
Ca(OH)2
C2H5OH
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5.根据物质溶解时的吸放热现象,回答下列问题。
(1)如图所示,向烧杯中加入NH4NO3固体,观察到温度计示数减小,说明 。
(2)如图所示,向烧杯中加入NaOH固体,观察到温度计示数增大,说明 ;向烧杯中加入生石灰也能产生相同的现象,两者产生相同现象的原理 (填“相同”或“不相同”)。
NH4NO3固体溶解吸热
(3)如图所示,向烧杯中加入NaCl固体,观察到固体溶解、温度计示数几乎不变,说明 。
NaOH固体溶解放热
不相同
NaCl固体溶解没有明显的吸放热现象
$$