内容正文:
第一课时 物质的结晶
我们所吃的食盐是从海水中提炼出来的。
人们把海水引入盐田,经过风吹日晒,水逐
渐蒸发后,食盐就会结晶析出。
自然界中的水如河水、井水、海水是否纯净?
它们溶解了多种溶质,属于混合物。
那么,我们如何从水中提取出这些溶质呢?
一、固体分类
用放大镜观察食盐固体,外形有什么特点?
形状规则,呈立方体。
固体
晶 体
非晶体
概念
特点
举例
具有规则的几何外形的固体
没有规则的几何外形的固体
形状规则,有固定熔点。
形状不规则,无固定熔点。
食盐、硫酸铜、金属等
玻璃、塑料、蜡烛、松香等
二、物质结晶
1、概念
结晶是溶液中无法再溶解的固体物质从溶液中析出的过程。
2、方法
方法1:蒸发溶剂
例如:海水晒盐方法
析出的固体称为晶体。
1.配制一杯70℃的硫酸铜饱和溶液。利用滴
管吸取1滴硫酸铜饱和溶液,滴在凹穴玻片上,
如图所示。
2.仔细观察(用放大镜或显微镜观察)有没有晶体出现。
有晶体出现
这是利用了什么方法获得晶体?
方法2:冷却热饱和溶液
2.这两种方法是不是适合所有物质晶体的获得?
1.为什么冷却热饱和溶液可以得到晶体?
随着温度的降低,固体溶解度减小。
探究:如何从常温下的食盐饱和溶液和70℃硫酸铜饱和溶液中分别结晶出食盐晶体和硫酸铜晶体?
提供下列器材和药品:
器材:铁架台、酒精灯、蒸发皿、玻璃棒、滴管、玻璃片、放大镜
药品:常温下饱和食盐水、 70℃硫酸铜饱和溶液
提示:氯化钠和硫酸铜晶体在不同温度下的溶解度
以上两种晶体的溶解度随温度的变化有什么不同?
温度/℃ 0 10 20 40 60 80 100
氯化钠 35.7 35.8 36 36.6 37.3 38.4 39.8
温度/℃ 0 10 20 30 60 80 90
硫酸铜 14.3 17.4 20.7 28.5 40 55 75.4
①溶解度受温度影响变化比
较小的固体物质,一般用
蒸发溶剂的方法获得晶体。
3. 晶体形成方法的适用范围
如食盐晶体形成等。
②而溶解度受温度影响变化
较大的固体物质,一般用
冷却热饱和溶液的方法获
得晶体。
如硝酸钾、硫酸铜晶体形成等。
事实上,人们从水溶液中提取物质时,通常是将以上两种方法综合起来使用的,也就是先通过加热使溶液浓缩(减少溶剂),再将溶液冷却(降低温度),使溶液中的溶质结晶析出。
晶体的形成过程与物质的溶解过程是两个相反的过程。
结晶水合物
有些物质的晶体里没有结晶水,如食盐、硝酸钾和硫酸钡。而很多物质都能生成结晶水合物,如胆矾(五水硫酸铜)、石膏(二水硫酸钙),它们都是常见的结晶水合物。很多结晶水合物在室温下不太稳定,在干燥的空气里会失去部分或全部结晶水,产生风化现象。相反,有些晶体放在空气里,会逐渐吸收空气里的水分而变潮湿,直到在它的表面上溶解而成为饱和溶液甚至稀溶液(如氯化钙、氯化镁和氢氧化钠),这种现象称为潮解现象。
硫酸铜晶体的制备和生长
1、配制70℃的硫酸铜饱和溶液。
2、制备硫酸铜小晶体。
(1) 准备一杯约50毫升温度在70℃左右的硫酸铜饱和溶液,切勿在杯底留下杂质,若有浑浊现象,用脱脂棉代替滤纸,趁热过滤,直到澄清为止。
(2) 静置、冷却、析晶。 在容器口盖上一张清洁的白
纸,再用棉花把烧杯围起来,静置一夜,温度缓慢下降,
析出硫酸铜小晶体。
3.小晶体“长”成大晶体。
(1) 选晶:在晶体里选择几
颗几何形状完整的小晶体备用。
(2) 晶体长大:用线把1颗硫酸铜小晶体绑好,悬吊在
已准备好的一杯约50毫升70℃左右的硫酸铜饱和溶液里,
线的另一端系在玻璃棒上,静置过夜。如此反复操作几
次,晶体就越长越大,最后长成大块晶体。
1.影响结晶速度大小的因素有哪些?
2.影响晶体生长的因素有哪些?
首先需要是过饱和溶液,才可以结晶。
搅拌速度不能快。
降温速率一定要缓慢才好。
晶种、温度、多次进行
1.过年家里来客人时妈妈泡了一杯很甜的糖水,客人没喝完,等过了一段时间,就发现杯底有白糖析出,小明问妈妈是否当时没搅拌?妈妈说当时糖已经全部溶解,你认为现在析出的原因是什么?
温度下降。
白糖的溶解度随温度下降而变小。
2.我国有许多盐碱湖,湖水中溶有大量的氯化钠和纯碱,那里的农民冬天捞碱、夏天晒盐,试用你学过的知识说明其中的道理。
氯化钠、纯碱在不同温度下的溶解度
从两种物质的溶解度随温度的变化情况可知道:氯化钠的溶解度随着温度的升高变化不大,要获得氯化钠晶体不宜采用冷却热的饱和溶液的方法,而要采取蒸发溶剂的方法,所以夏天晒盐(蒸发
其中的溶剂)。而纯碱的溶解度随着温度的升高而显著增大,宜采用冷却饱和溶液的方法获得晶体,所以冬天捞碱。
3. 自然界中的水为什么都不是纯净的水?
因为水是很好的溶剂,各种可溶解性