内容正文:
饱和溶液和不饱和溶液(第一课时)导学案
沪教版·初中化学·九年级下册·第7章 探索溶解现象·第3节
一、学习目标(四维核心素养)
通过本课时学习,能建立饱和溶液与不饱和溶液的化学观念,认识物质溶解是有一定限度的;在实验观察与对比分析中发展科学思维,学会归纳判断溶液状态的方法;经历提出问题、设计实验、分析现象、得出结论的科学探究过程;体会溶解现象与生产生活的密切联系,养成严谨求实的科学态度与社会责任。
二、学习重难点
重点:饱和溶液与不饱和溶液的概念、判断方法及二者相互转化的途径。难点:理解“一定温度、一定量溶剂”这两个前提对概念的意义;辨析饱和溶液、不饱和溶液与浓溶液、稀溶液之间的关系,认识它们并非一一对应。
三、自主预习任务(填空题)
阅读教材相关内容,完成下列填空,在课本上勾画关键语句。
1.在________温度下,向________量的溶剂里加入某种溶质,当溶质________继续溶解时,所得到的溶液叫做这种溶质的饱和溶液;还________继续溶解的溶液,叫做这种溶质的不饱和溶液。
2.判断某溶液是否饱和的简便方法是:在一定温度下,向溶液中再加入少量该溶质,若固体不再减少,说明原溶液已经达到________状态;若固体还能继续溶解,说明原溶液是________溶液。
3.把不饱和溶液转化为饱和溶液,常用的方法有:增加________、蒸发________、改变________。
4.把饱和溶液转化为不饱和溶液,常用的方法有:增加________、改变________。
5.对于大多数固体物质(如硝酸钾),溶解能力随温度升高而增大;而熟石灰(氢氧化钙)的溶解能力随温度升高反而减小。因此,将接近饱和的硝酸钾溶液变为饱和溶液可采用________温度的方法;将接近饱和的熟石灰溶液变为饱和溶液则需采用________温度的方法。
6.饱和溶液________(填“一定”或“不一定”)是浓溶液;不饱和溶液________(填“一定”或“不一定”)是稀溶液。
7.溶质以晶体形式从溶液中析出的过程叫做________。常用的结晶方法有________结晶和________结晶两种。
四、课中探究案
探究活动一:建立概念——溶液能不能无限溶解溶质?
【实验情境】在室温下,向盛有一定量水的烧杯中不断加入食盐(氯化钠),并用玻璃棒充分搅拌。一开始食盐很快溶解;继续加入,食盐溶解得越来越慢;当加入到一定量后,无论怎样搅拌,烧杯底部都有食盐固体剩余,不再减少。
1.开始加入的食盐能全部溶解,后来为什么不能继续溶解了?这说明在一定量的水中,食盐能溶解的量是没有限度的吗?
答:________________________________________________________________
2.此时再向烧杯中加入一定量的水,充分搅拌后,原来剩余的食盐固体会发生什么变化?这说明什么?
答:________________________________________________________________
3.保持水量不变,把烧杯加热升温,充分搅拌后,原来剩余的食盐固体又会怎样?这说明什么?
答:________________________________________________________________
4.根据上述实验,用自己的话概括什么是饱和溶液、什么是不饱和溶液。在描述这两个概念时,必须同时说清哪两个前提条件?
答:________________________________________________________________
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探究活动二:学会判断——怎样判断一杯溶液是否饱和?
【选择题】
1.某同学在室温下配制了一杯硝酸钾溶液,要判断这杯溶液是否达到饱和状态,下列方法中最可靠的是( )
A.蒸发少量水,观察是否有晶体析出
B.加入少量硝酸钾固体,充分搅拌,观察固体是否减少
C.降低溶液温度,观察是否有晶体析出
D.加入更多溶剂,观察是否还能继续溶解
2.下列关于饱和溶液的说法中,正确的是( )
A.饱和溶液是不能再溶解任何物质的溶液
B.饱和溶液是在一定温度下、一定量溶剂里不能再溶解某溶质的溶液
C.饱和溶液中所含溶质一定比不饱和溶液多
D.饱和溶液降温后一定会析出晶体
3.在一定温度下,某物质的饱和溶液一定是( )
A.很浓的溶液
B.还能继续溶解该溶质的溶液
C.不能继续溶解该溶质的溶液
D.底部一定有该溶质固体剩余的溶液
【判断题】(正确的画“√”,错误的画“×”)
4.饱和溶液是指在任何温度、任何溶剂量下都不能再溶解溶质的溶液。( )
5.同一种溶质的饱和溶液一定比它的不饱和溶液所含溶质多。( )
6.有晶体析出后剩余的溶液,一定是该温度下该溶质的饱和溶液。( )
探究活动三:转化之道——饱和溶液与不饱和溶液怎样相互转化?
【填空题】
1.大多数固体物质(如硝酸钾)的溶解能力随温度升高而增大。请填写下列转化方法:
(1)不饱和硝酸钾溶液转化为饱和溶液:可以________溶质、________溶剂,或________温度。
(2)饱和硝酸钾溶液转化为不饱和溶液:可以________溶剂,或________温度。
2.熟石灰(氢氧化钙)的溶解能力随温度升高反而减小。请回答:
(1)要使一瓶接近饱和的熟石灰溶液变为饱和溶液,可以采取的方法有:________、________、________。
(2)要使一瓶饱和的熟石灰溶液变为不饱和溶液,可以采取的方法有:________、________。
【选择题】
3.欲使一杯接近饱和的硝酸钾溶液变为饱和溶液,下列方法中不可行的是( )
A.加入硝酸钾固体
B.恒温蒸发部分溶剂
C.升高溶液温度
D.降低溶液温度
4.下列方法中,对任何固体溶质而言,都一定能使其饱和溶液变为不饱和溶液的是( )
A.降低温度
B.升高温度
C.加入溶剂
D.倒出一部分溶液
5.在一定温度下,向一瓶已经饱和的硝酸钾溶液中再加入少量硝酸钾固体,充分搅拌后,下列说法正确的是( )
A.固体质量减少
B.固体质量不变
C.溶液质量增大
D.溶液变为不饱和溶液
【思考题】
6.“加入溶质”和“加入溶剂”是不是实现饱和溶液与不饱和溶液相互转化的通用可靠方法?为什么改变温度这一方法对不同溶质产生的效果可能相反?请举例说明。
答:________________________________________________________________
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探究活动四:辨析易混——饱和溶液、不饱和溶液与浓溶液、稀溶液
【讨论题】
1.有人说:“饱和溶液一定是浓溶液,不饱和溶液一定是稀溶液。”你认为这种说法对吗?请举例说明。
答:________________________________________________________________
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【情境分析】室温下,向两杯等量的水中分别加入蔗糖和熟石灰。蔗糖加入较多量后仍能继续溶解,得到的是蔗糖的不饱和溶液,但溶液已经很甜、浓度较大;而熟石灰加入很少量就不能再溶解了,得到的是熟石灰的饱和溶液,但溶液很淡、几乎没有味道。
2.上述情境说明了什么道理?请用一句话加以概括。
答:________________________________________________________________
【选择题】
3.下列说法正确的是( )
A.饱和溶液一定比不饱和溶液浓
B.同一温度下,同一溶质的饱和溶液一定比它的不饱和溶液浓
C.稀溶液一定是不饱和溶液
D.浓溶液一定是饱和溶液
4.20℃时,一杯饱和的食盐溶液中还能否继续溶解蔗糖?下列判断正确的是( )
A.不能溶解,因为整杯溶液已经饱和了
B.可以继续溶解蔗糖,因为饱和只是针对食盐这种溶质而言
C.加入蔗糖后食盐会析出
D.加入蔗糖后整杯溶液立即变成不饱和溶液
探究活动五:走进生活——结晶现象及其应用
【生活情境】夏天,人们把海水引入晒盐池,经过风吹日晒,水分不断蒸发,池底逐渐出现白色的食盐晶体。冬天,有些地方把硝酸钾溶液放在室外降温,容器底部也会析出晶体。
1.晒盐池中食盐晶体析出的原因是什么?这种结晶方法叫做什么结晶?
答:________________________________________________________________
2.冬天降温析出硝酸钾晶体的方法叫做什么结晶?它适用于溶解能力随温度变化具有什么特点的物质?
答:________________________________________________________________
3.有溶质晶体剩余的溶液,一定是该温度下该溶质的什么溶液?为什么?
答:________________________________________________________________
4.从饱和溶液中析出晶体后,剩余溶液的总质量会怎样变化?剩余溶液是否仍然饱和?
答:________________________________________________________________
【综合应用题】
5.人们常用海水晒盐获得食盐。请结合本节知识回答:
(1)晒盐利用了哪种结晶方法?为什么选用这种方法,而不用降温结晶?
答:________________________________________________________________
(2)析出食盐晶体后,剩余的“母液”是食盐的饱和溶液还是不饱和溶液?
答:________________________________________________________________
(3)析出食盐后的母液中,是否还可能溶解有其他可溶性物质?这说明一种溶剂中能否同时溶解多种溶质?
答:________________________________________________________________
课堂综合练习
1.判断下列说法是否正确(正确画“√”,错误画“×”):
(1)一定温度下,不能继续溶解某溶质的溶液,一定是该溶质的饱和溶液。( )
(2)所有饱和溶液升高温度后,都能变为不饱和溶液。( )
(3)析出晶体后的溶液,一定是该温度下该溶质的饱和溶液。( )
(4)同一温度下,饱和溶液一定比不饱和溶液中所含溶质多。( )
2.填空:
(1)把接近饱和的硝酸钾溶液变为饱和溶液,可采用的方法是________、________、________。
(2)把饱和的硝酸钾溶液变为不饱和溶液,可采用的方法是________、________。
(3)把饱和的熟石灰溶液变为不饱和溶液,除加入溶剂外,还可以采用的方法是________。
(4)结晶的两种常用方法是________结晶和________结晶。
3.一杯22℃时的硝酸钾溶液,经过如下实验操作:
第一步:取少量原溶液,加入少量硝酸钾固体,充分搅拌,固体全部溶解;
第二步:再向其中加入硝酸钾固体,充分搅拌,烧杯底部有固体剩余;
第三步:加热升温,剩余固体全部溶解;
第四步:再降温回到22℃,烧杯底部又出现晶体。
请判断:
(1)原溶液是饱和溶液还是不饱和溶液?判断依据是什么?
答:________________________________________________________________
(2)第二步所得溶液是否饱和?判断依据是什么?
答:________________________________________________________________
(3)第三步所得溶液是否饱和?为什么?
答:________________________________________________________________
(4)第四步所得溶液是否饱和?析出晶体说明了什么?
答:________________________________________________________________
4.小明说:“某温度下,一杯食盐溶液蒸发掉一部分水后有晶体析出,所以原溶液一定是饱和溶液。”小红说:“不对,即使原溶液是不饱和的,蒸发掉一定量水后也可能析出晶体。”你认为谁的说法正确?请简要说明理由。
答:________________________________________________________________
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5.生活处处有化学,请用本节所学知识解释下列现象:
(1)闷热的夏天,养鱼池中的鱼常常浮到水面附近“透气”。
答:________________________________________________________________
(2)妈妈烧汤时,随着水分不断烧干,锅底最后会出现白色的盐粒。
答:________________________________________________________________
(3)一杯白糖水喝到后来不甜了,它是不是就变成了不饱和溶液?怎样才能准确判断?
答:________________________________________________________________
五、参考答案
(一)自主预习任务
1.一定;一定;不能;能。
2.饱和;不饱和。
3.溶质;溶剂;温度。
4.溶剂;温度。
5.降低;升高。
6.不一定;不一定。
7.结晶;蒸发;降温。
(二)探究活动一
1.食盐在一定量水中不能无限溶解;当水中溶解的食盐达到最大限度后,多余的食盐就不能再溶解了。这说明在一定量的水中,食盐能溶解的量是有限度的。
2.剩余的食盐固体会继续溶解甚至全部消失。这说明溶剂量增大后,原来不能再溶解的食盐又能继续溶解,即饱和溶液可以通过增加溶剂变为不饱和溶液。
3.剩余的食盐固体会继续溶解。这说明温度升高后,一定量的水中能溶解更多的食盐,即饱和溶液可以通过升高温度变为不饱和溶液。
4.在一定温度下、一定量的溶剂里,不能再继续溶解某溶质的溶液,叫做这种溶质的饱和溶液;还能继续溶解该溶质的溶液,叫做这种溶质的不饱和溶液。描述时必须同时说清“一定温度”和“一定量溶剂”两个前提条件。
(三)探究活动二
1.B。判断溶液是否饱和,最可靠的方法是在原温度下加入少量该溶质,看固体是否减少;改变温度或蒸发溶剂都会改变溶解限度,不能直接判断原溶液状态。
2.B。饱和溶液只是针对“某种溶质”而言,在该温度、该溶剂量下不能再溶解该溶质,但仍可溶解其他溶质;溶液是否饱和与溶液浓稀、是否析出晶体没有必然因果关系。
3.C。饱和溶液的本质特征是在该条件下不能继续溶解该溶质;底部不一定有固体剩余(可能恰好溶到最大限度),也不一定浓。
4.×。饱和溶液受“一定温度、一定量溶剂”限制,条件改变后还能继续溶解。
5.×。比较溶质多少必须限定温度和溶剂量,否则无法比较。
6.√。有晶体析出且不再减少,说明在该温度下溶液已不能再溶解该溶质,即为饱和溶液。
(四)探究活动三
1.(1)加入(增加);蒸发(减少);降低。(2)加入(增加);升高。
2.(1)加入熟石灰固体;蒸发部分水;升高温度(因为熟石灰溶解能力随温度升高而减小)。(2)加入水;降低温度。
3.C。硝酸钾溶解能力随温度升高而增大,升高温度后溶液能溶解更多硝酸钾,接近饱和的溶液会变得更不饱和,不能使其变为饱和溶液。
4.C。加入溶剂后,无论何种固体溶质,溶液都能继续溶解该溶质,饱和溶液一定变为不饱和溶液;改变温度的效果因溶质而异。倒出溶液不能改变溶液的饱和状态。
5.B。在一定温度下,饱和硝酸钾溶液不能再继续溶解硝酸钾,所以加入的固体质量不变,溶液质量也不变。
6.“加入溶质”可以使不饱和溶液变为饱和溶液,“加入溶剂”可以使饱和溶液变为不饱和溶液,这两种方法不受溶质种类影响,是通用可靠的。但改变温度的效果因溶质而异:大多数固体物质溶解能力随温度升高而增大(如硝酸钾),升温能使饱和溶液变不饱和;而熟石灰等少数物质溶解能力随温度升高反而减小,升温反而能使其不饱和溶液变饱和。因此使用改变温度的方法时,必须先弄清该物质的溶解能力随温度变化的趋势。
(五)探究活动四
1.这种说法不对。饱和、不饱和描述的是在一定温度、一定量溶剂下能否继续溶解某溶质;浓、稀描述的是溶液中溶质含量的多少。二者划分标准不同,没有必然联系。例如熟石灰的饱和溶液非常稀,而蔗糖的不饱和溶液却可以很浓。
2.溶液是否饱和与溶液浓稀没有必然对应关系;溶解度小的物质,其饱和溶液也可能很稀;溶解度大的物质,其不饱和溶液也可能很浓。
3.B。同一温度、同一溶质、同一溶剂条件下,饱和溶液是该条件下溶解溶质达到最大限度的溶液,因此一定比不饱和溶液浓。
4.B。某溶质的饱和溶液只是针对该溶质而言,还可以继续溶解其他种类的溶质。因此饱和食盐溶液中还能继续溶解蔗糖。
(六)探究活动五
1.水分不断蒸发减少,食盐溶解量逐渐达到限度而析出;这种方法叫做蒸发结晶。
2.叫做降温结晶(冷却热饱和溶液结晶)。它适用于溶解能力随温度降低而明显减小(即随温度升高而明显增大)的物质。
3.一定是该温度下该溶质的饱和溶液。因为溶液中已不能再继续溶解该溶质,多余的溶质以晶体形式析出。
4.剩余溶液总质量减小。剩余溶液仍然是该温度下该溶质的饱和溶液。
5.(1)蒸发结晶。因为食盐的溶解能力受温度影响较小,降温时析出的食盐很少,不适合用降温结晶;而水分蒸发后食盐容易达到饱和并析出。
(2)母液是食盐在该温度下的饱和溶液。
(3)母液中还可能溶解有其他可溶性物质。这说明一种溶剂中可以同时溶解多种溶质,溶液对某一溶质饱和,并不影响它继续溶解其他溶质。
(七)课堂综合练习
1.(1)√;(2)×;(3)√;(4)×。
2.(1)加入硝酸钾;蒸发溶剂;降低温度。(2)加入溶剂;升高温度。(3)降低温度。(4)蒸发;降温。
3.(1)原溶液是不饱和溶液。因为加入少量硝酸钾固体后固体全部溶解,说明原溶液还能继续溶解硝酸钾。
(2)第二步所得溶液是饱和溶液。因为烧杯底部有未溶解的固体剩余,说明在该温度下溶液已不能再继续溶解硝酸钾。
(3)第三步所得溶液不一定饱和。升温后固体全部溶解,可能恰好达到饱和,也可能仍为不饱和溶液,需再加入少量硝酸钾固体观察才能判断。
(4)第四步所得溶液一定是饱和溶液。降温后有晶体析出,说明在22℃时溶液已不能再溶解硝酸钾,且多余溶质以晶体形式析出。
4.小红的说法正确。即使原溶液是不饱和的,蒸发掉一部分水后,溶剂量减少,溶液也可能达到饱和并继续蒸发而析出晶体。因此析出晶体只能说明蒸发后的溶液是饱和的,不能据此判断原溶液是否饱和。
5.(1)闷热天气温度高,水中氧气的溶解能力减小,水中溶解的氧气变少,鱼因缺氧而浮到水面附近呼吸更多氧气。
(2)加热过程中水分不断蒸发,汤中食盐的溶解量逐渐达到饱和,继续蒸发水分后食盐就以晶体形式析出,锅底出现白色盐粒。
(3)不甜了并不能说明溶液是不饱和的。判断方法是在温度不变的情况下加入少量白糖,充分搅拌,若白糖还能继续溶解则为不饱和溶液;若白糖不再减少则为饱和溶液。
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