内容正文:
课题2 溶解度
第2课时 溶解度
人教版九年级化学下册
1.7.2013
同学们好,今天我们继续学习九年级化学下册的内容,这一课时的主题是“溶解度”。通过本节课的学习,我们将深入了解物质溶解的限度以及如何用溶解度来表示它,同时还会学习溶解度曲线的应用和结晶的方法。希望大家能认真听讲,积极思考。
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CONTENTS 目录
01
固体物质的溶解度
02
溶解度曲线及其应用
03
结晶的两种主要方法
04
气体的溶解度
1.7.2013
这是我们本节课的主要内容。首先,我们会学习固体物质的溶解度,了解它的定义和关键要素。接着,我们将探讨溶解度曲线及其在实际中的应用。然后,我们会介绍两种主要的结晶方法。最后,我们会简单了解气体的溶解度。
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温故而知新
什么是饱和溶液?
在一定温度下,向一定量溶剂里加入某种溶质,当溶质不能继续溶解时,所得到的溶液叫做这种溶质的饱和溶液。
什么是不饱和溶液?
在上述条件下,还能继续溶解该溶质的溶液,叫做这种溶质的不饱和溶液。
思考:溶解的限度
在一定温度下,一定量溶剂里,溶质的溶解是有限度的,我们用什么物理量来表示这种溶解的限度呢?
1.7.2013
在开始今天的新课之前,我们先来回顾一下上节课学过的内容。大家还记得什么是饱和溶液,什么是不饱和溶液吗?很好。那么,在一定条件下,溶质的溶解是有限度的,我们用什么物理量来精确表示这个限度呢?这就是我们今天要学习的溶解度。
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01 固体物质的溶解度
一、概念定义
在一定温度下,某固体物质在100g溶剂(通常为水)里达到饱和状态时所溶解的质量。
1.7.2013
首先,我们来学习固体物质的溶解度。请大家看屏幕上的定义:在一定温度下,某固体物质在100克溶剂(通常是水)里达到饱和状态时所溶解的质量。这个定义非常重要,包含了几个关键要素,我们接下来会详细讲解。
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四大关键要素
一定温度
影响溶解度的前提条件,温度变化会导致溶解能力改变。
100g 溶剂
统一的比较标准,通常指水,确保不同物质溶解能力具有可比性。
饱和状态
溶解的最大限度,此时溶液中不能再继续溶解该溶质。
质量 (g)
单位必须是克,特指在上述条件下所溶解的溶质质量。
1.7.2013
溶解度的定义包含四个关键要素,缺一不可。第一,“一定温度”,因为温度会影响物质的溶解能力。第二,“100克溶剂”,这是一个统一的标准,方便我们比较不同物质的溶解能力。第三,“饱和状态”,这是溶解的最大限度。第四,“质量”,单位是克,指的是溶质的质量。
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概念辨析:判断下列说法是否正确
1. 20℃时,100g水中溶解了23g食盐,则食盐在20℃时溶解度为23g。
判断:错误
解析:没有指明溶液是否达到饱和状态。
2. 20℃时,100g水中最多溶解NaCl为36.5g,则NaCl的溶解度为36.5。
判断:错误
解析:溶解度的单位是克(g),不能省略。
3. 20℃时,100g饱和溶液中含有溶质23g,则该溶质的溶解度为23g。
判断:错误
解析:溶解度的标准是100g溶剂,而不是100g溶液。
4. 100g水中最多溶解36.5g NaCl,则NaCl的溶解度为36.5g。
判断:错误
解析:没有指明温度,温度不同,溶解度不同。
1.7.2013
为了帮助大家更好地理解溶解度的概念,我们来看几个判断题。请大家仔细分析每个说法,看看它们错在哪里。通过这些练习,我们可以更深刻地记住溶解度定义中的四个关键要素。
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溶解度的含义解读
典型实例解析
20℃时,硝酸钾的溶解度为31.6 g
含义一:饱和状态
在20℃时,100g水中溶解31.6g硝酸钾,溶液达到饱和状态。
含义二:溶解限度
在20℃时,100g水中最多可溶解31.6g硝酸钾。
实验原理可视化
通过实验装置理解物质溶解的极限状态
1.7.2013
我们来看一个具体的例子。“20℃时,硝酸钾的溶解度为31.6克”这句话有两层含义。第一层是说,在20摄氏度时,100克水中溶解31.6克硝酸钾,溶液就达到了饱和状态。第二层含义是,在20摄氏度时,100克水中最多只能溶解31.6克硝酸钾。大家理解了吗?
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质量关系总结
温度 溶质质量 溶剂质量 饱和溶液质量
20℃ 31.6g 100g 131.6g
核心规律:
饱和溶液质量 = 溶质质量 + 溶剂质量 (131.6g = 31.6g + 100g)
1.7.2013
根据刚才的例子,我们可以总结出在20摄氏度时,硝酸钾饱和溶液中溶质、溶剂和溶液的质量关系。溶质是31.6克,溶剂是100克,那么饱和溶液的质量就是溶质和溶剂质量之和,也就是131.6克。这个关系在计算中非常有用。
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二、溶解度与溶解性的关系 (20℃)
易溶
溶解度 (g)
> 10
常见举例
NaCl (食盐)
可溶
溶解度 (g)
1 ~ 10
常见举例
KClO₃ (氯酸钾)
微溶
溶解度 (g)
0.01 ~ 1
常见举例
Ca(OH)₂ (熟石灰)
难(不)溶
溶解度 (g)
< 0.01
常见举例
CaCO₃ (石灰石)
1.7.2013
在20摄氏度时,我们可以根据溶解度的大小来划分物质的溶解性。溶解度大于10克的是易溶物质,如食盐;在1到10克之间的是可溶物质,如氯酸钾;在0.01到1克之间的是微溶物质,如熟石灰;小于0.01克的是难溶或不溶物质,如石灰石。
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CHAPTER 02 溶解度曲线及其应用
绘制方法
根据物质在不同温度下的溶解度数据,以温度为横坐标,溶解度为纵坐标,绘制出的光滑曲线。
曲线意义
直观地表示物质的溶解度随温度变化的情况,反映其变化趋势。
典型溶解度曲线示例
1.7.2013
接下来,我们学习溶解度曲线及其应用。溶解度曲线是根据物质在不同温度下的溶解度数据绘制出来的,它可以非常直观地告诉我们物质的溶解度是如何随温度变化的。通过溶解度曲线,我们可以快速了解物质的溶解特性。
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溶解度曲线的意义 - 变化规律
大多数固体(如 KNO₃)
溶解度随温度升高而显著增大,曲线表现为陡峭上升。
少数固体(如 NaCl)
溶解度受温度影响较小,曲线表现为平缓上升。
极少数固体(如 Ca(OH)₂)
溶解度随温度升高而减小,曲线表现为下降趋势。
1.7.2013
从溶解度曲线上,我们可以总结出三种主要的变化规律。大多数固体物质,如硝酸钾,它们的溶解度随温度的升高而显著增大,曲线比较陡峭。少数固体物质,如氯化钠,它们的溶解度受温度影响很小,曲线比较平缓。还有极少数固体物质,如氢氧化钙,它们的溶解度随温度的升高反而减小,曲线是下降的。
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溶解度曲线的意义 - 点的含义
曲线上的点 (P) - 饱和溶液
表示该物质在对应温度下的溶解度,溶液达到饱和状态。
曲线上方的点 (M) - 过饱和溶液
溶质含量超过溶解度,溶液状态不稳定,易析出晶体。
曲线下方的点 (N) - 不饱和溶液
溶质含量未达到溶解度,还能继续溶解该溶质。
1.7.2013
溶解度曲线上的点也有特定的含义。曲线上的任意一点,都代表在该温度下,这种物质的饱和溶液。曲线下方的点,代表的是不饱和溶液,还能继续溶解溶质。而曲线上方的点,则代表过饱和溶液,这种溶液状态不稳定,很容易析出晶体。
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溶解度曲线的应用 - 交点意义
交点含义解析
在交点对应的温度下,两种物质的溶解度数值相等。
深度思考
在该温度下,这两种物质的饱和溶液中,溶质的质量分数有什么关系?(相等)
1.7.2013
当两种物质的溶解度曲线相交时,这个交点有什么特殊意义呢?它表示在该温度下,这两种物质的溶解度是相等的。那么,在这个温度下,它们的饱和溶液中,溶质的质量分数有什么关系呢?对,也是相等的。这是溶解度曲线一个非常重要的应用。
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CHAPTER 03 结晶的两种主要方法
01. 降温结晶 (冷却热饱和溶液法)
核心原理
1. 制备热饱和溶液
2. 降温导致溶解度减小
3. 多余溶质以晶体形式析出
适用范围:溶解度随温度升高变化较大的物质(如:硝酸钾 KNO₃)
02. 蒸发结晶 (蒸发溶剂法)
核心原理
1. 对饱和/不饱和溶液进行加热蒸发
2. 溶剂减少,溶液达到饱和状态
3. 继续蒸发,溶质析出形成晶体
适用范围:溶解度受温度影响较小的物质(如:氯化钠 NaCl)
1.7.2013
学习了溶解度曲线,我们就可以利用它来指导实际的生产和实验。比如,我们可以通过结晶的方法来提纯物质。
首先介绍第一种方法:降温结晶,也叫冷却热饱和溶液法。它的原理是先制备热的饱和溶液,然后降低温度,物质的溶解度减小,多余的溶质就会以晶体的形式析出。这种方法适用于溶解度随温度变化较大的物质,如硝酸钾。
第二种方法是蒸发结晶。它的原理是通过加热蒸发掉溶剂,使溶液达到饱和,继续蒸发,溶质就会析出。这种方法适用于溶解度受温度影响较小的物质,如氯化钠。
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降温结晶 - 溶解度曲线示意
核心原理解析
溶解度随温度升高而增大
硝酸钾(KNO₃)的溶解度受温度影响显著,高温下可溶解大量溶质。
冷却热饱和溶液析出晶体
温度降低导致溶解度骤降,溶液过饱和,多余的硝酸钾以晶体形式析出。
图示:硝酸钾溶解度随温度变化曲线
1.7.2013
大家看这张硝酸钾的溶解度曲线,温度越高,溶解度越大。当我们把热的饱和溶液冷却时,溶解度迅速下降,溶液就无法再溶解这么多溶质了,于是硝酸钾晶体就会析出。这就是降温结晶的原理。
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2. 蒸发结晶
核心原理
不饱和溶液
蒸发溶剂(加热)
晶体析出
适用范围
适用于溶解度受温度影响小的物质(如:NaCl)
典型应用:海水晒盐
利用日光和风力蒸发海水,使水分不断减少,海水浓度逐渐增大,最终食盐晶体析出。
1.7.2013
第二种结晶方法是蒸发结晶。它的原理很简单,就是通过蒸发溶剂,使溶液达到饱和,继续蒸发,溶质就会析出。这种方法适用于溶解度受温度影响很小的物质,比如氯化钠。我们生活中常见的海水晒盐,就是利用了蒸发结晶的原理。
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物质提纯
核心原则:提纯谁,就用谁的结晶方法
典型实例:提纯含少量 NaCl 的 KNO₃
应采用降温结晶方法。
原因:KNO₃ 溶解度受温度影响大,降温时大量析出;而 NaCl 溶解度受温度影响小,大部分留在溶液中,从而实现分离。
1.7.2013
了解了两种结晶方法后,我们就可以根据物质的特性来选择合适的方法进行提纯。一个简单的原则是:提纯谁,就用谁的结晶方法。比如,要提纯含有少量氯化钠的硝酸钾,我们应该用降温结晶法,因为硝酸钾的溶解度随温度变化大,会大量析出,而氯化钠则留在溶液中,这样就达到了提纯的目的。
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04 气体的溶解度
基本定义
在一定温度和压强下,气体溶解在1体积水里达到饱和状态时的气体体积。
主要影响因素
主要受温度和压强的影响。
溶解过程示意
1.7.2013
最后,我们简单了解一下气体的溶解度。气体的溶解度是指在一定温度和压强下,气体溶解在1体积水里达到饱和状态时的气体体积。影响气体溶解度的因素主要有两个:温度和压强。
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气体溶解度的影响因素
温度 (Temperature)
规律:随温度升高而减小
举例:烧开水时,水未沸腾前就有气泡冒出。这是因为温度升高,水中溶解的空气溶解度降低而逸出。
压强 (Pressure)
规律:随压强增大而增大
举例:打开汽水瓶盖时,有大量气泡冒出。这是因为压强减小,溶解在饮料中的二氧化碳气体逸出。
1.7.2013
具体来说,气体的溶解度随温度的升高而减小。比如我们烧开水时,水还没沸腾就会有气泡冒出来,这就是因为温度升高,水中溶解的空气溶解度减小,从而逸出。同时,气体的溶解度随压强的增大而增大。比如我们打开汽水瓶盖时,压强减小,溶解在饮料中的二氧化碳气体就会大量逸出,产生气泡。
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课堂小结
固体溶解度
定义与四要素(温度、溶剂、饱和、质量)
溶解度与溶解性的关系判定
溶解度曲线
意义:变化规律、点的含义、交点含义
应用:根据曲线走势选择结晶方法
结晶方法
降温结晶(冷却热饱和溶液法):适用于陡升型
蒸发结晶:适用于缓升型或溶解度受温度影响小的物质
气体溶解度
定义:通常指该气体在压强为101kPa、一定温度时的溶解度
影响因素:随温度升高而减小,随压强增大而增大
1.7.2013
好了,这节课的内容就到这里。我们来简单回顾一下。本节课我们学习了固体溶解度的概念,溶解度曲线的意义和应用,两种结晶方法,以及气体溶解度的影响因素。希望大家能够掌握这些知识点,并能运用它们解决实际问题。
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感谢观看
Thanks for watching
1.7.2013
感谢大家的认真听讲,下课!
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