2022年初中化學(xué)課題《溶解度》教案

1、課題 2 溶解度一、教學(xué)目的 要求 1. 了解飽和溶液的涵義。2. 了解溶解度的涵義，初步學(xué)習(xí)繪制和查閱溶解度曲線。二、本課題分析學(xué)生雖然對于一般物質(zhì)溶解后形成溶液的現(xiàn)象比較熟悉，但是對從定量的角度去認(rèn)識物質(zhì)的溶解性以及溶液的種種狀態(tài)卻很少思考。在上一課題中， 已從定性的角度研究了溶質(zhì)放到溶劑中時的一些情況。但是不是所有物質(zhì)都能溶解于水呢 ?在一定量水中是不是能大量溶解某一物質(zhì)呢 ?本課題就要研究物質(zhì)在一定量水中溶解的限度的問題。本課題分為飽和溶液和溶解度兩部分。以學(xué)生親身參與的兩個“ 活動與探究” 和兩個“ 討論” 為線索組織教學(xué)過程。第一個活動后通過討論引入溶解度概念，再以一個活動鞏固和應(yīng)

2、用溶解度概念。最后通過討論又引出氣體溶解度的概念。本課題的重點是建立飽和溶液和溶解度的概念。教學(xué)建議如下：1. 學(xué)生通過對氯化鈉溶于水和硝酸鉀溶于水的活動與探究，應(yīng)該了解：件；(1) 要判斷物質(zhì)的溶解是否有限度，必須確定“ 一定量溶劑” 和“ 一定溫度” 這兩個條(2) 當(dāng)這兩個條件不變時，多數(shù)物質(zhì)的溶解有一定的限度。學(xué)生有了這兩點認(rèn)識之后，就比較容易理解：當(dāng)溶質(zhì)溶解達(dá)到它的限度時，如果條件不變， 溶液就處于一種特殊的狀態(tài)即飽和狀態(tài)，這時的溶液就是飽和溶液。如果條件發(fā)生變化，如溶劑量或溫度發(fā)生變化，飽和溶液就有可能變成不飽和溶液。2. 要引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合海水制鹽，利用下式認(rèn)識飽和溶液和不飽和溶液的

3、關(guān)系：3. 在建立溶解度的概念時，學(xué)生對于溫度對物質(zhì)溶解度的影響有一定的生活經(jīng)驗，對于規(guī)定“ 一定的溫度” 比較容易理解。但是對于為什么要規(guī)定“ 在100 g 溶劑里” ，常常缺乏感性的思考依據(jù)，對此教師可以用形象的比喻來幫助學(xué)生思考。例如， 用一杯水和一盆水分別溶解糖和食鹽，你能判斷糖和食鹽的溶解度哪個大嗎 ?如果都用一杯水，你能判斷嗎 ?當(dāng)學(xué)生理解應(yīng)對溶劑量作規(guī)定后，教師就可以明確指出，固體物質(zhì)的溶解度通常用 100 g溶劑為依據(jù)， 這是人為規(guī)定的。用學(xué)生所能接受的事實來比較，可以幫助學(xué)生對一些科學(xué)規(guī)定的意義加深理解。4. 關(guān)于物質(zhì)溶解度大小的習(xí)慣分類，應(yīng)該與定量的概念相聯(lián)系，教材中以資料

4、的形式 給出一個表格，教學(xué)中不必對此花費過多時間。5. 固體溶解度隨溫度變化有兩種表示方法，一種是列表法， 如教材表 9-1 ；另一種是坐標(biāo)法，即在直角坐標(biāo)系上畫出溶解度隨溫度變化的曲線，如教材圖 9-13 。在進(jìn)行活動與探 究之前， 教師可以先向?qū)W生說明溶解度曲線繪制原理，提供必要的物品，把學(xué)生分成若干組 后由學(xué)生繪制。固體的溶解度曲線可以表示如下信息或關(guān)系：(1) 某一物質(zhì)在某溫度時的溶解度；(2) 同一物質(zhì)在不同溫度時的溶解度；(3) 不同物質(zhì)在同一溫度時的溶解度；(4) 物質(zhì)的溶解度受溫度變化影響的大??；, 6. 由于氣體的溶解度受壓強(qiáng)的影響很大，所以對于壓強(qiáng)作出規(guī)定 指在壓強(qiáng)為 10

5、1 kPa 的條件下，這一點從教材上關(guān)于汽水的討論中可以說明。氣體溶解度在實際測定時比較 復(fù)雜，非標(biāo)準(zhǔn)狀況下的數(shù)據(jù)還應(yīng)該換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的值。對這部分內(nèi)容不必作過多要求，只要知道如何表示就可以了。7. 本課題與日常生活有豐富的聯(lián)系，應(yīng)鼓勵學(xué)生把化學(xué)知識與日常生活中遇到的實際 問題聯(lián)系起來考慮并提出問題。8. 本課題的家庭小實驗比較復(fù)雜，要求的操作技巧也較高，教師應(yīng)加強(qiáng)指導(dǎo)，提供一 些必需品，鼓勵學(xué)生動手試一試。三、部分習(xí)題參考答案及說明 1. 該題可從改變?nèi)軇?( 或溶質(zhì) ) 量或改變溫度兩個角度來考慮。2.60 ，110，100 3. 因為溶解度與溫度有關(guān)，不同溫度下同一物質(zhì)的溶解度不同。4

6、. 分析圖 9-12 和 9-13 可以看出，多數(shù)固體的溶解度隨著溫度的升高而增大，如硝酸 銨、硝酸鉀、氯化銨等；少數(shù)固體的溶解度受溫度影響不大，如氯化鈉；但也有少數(shù)固體的 溶解度隨著溫度的升高反而減小，如熟石灰。5. 汗水中含有一些鹽分，因此有咸味。被汗水浸濕的衣服晾干后，水分蒸發(fā)了，但鹽 分仍留在衣服上，就形成白色斑跡。6. 此題屬于開放式的習(xí)題，辦法有多種。最簡單的辦法是把一滴試樣滴在玻璃片上，晾干或烘干，有白色痕跡出現(xiàn)的，原試樣是氯化鉀溶液。蒸餾水是純水，晾干后沒有痕跡。7. 在水中總是溶解有一些空氣等氣體，冷水受熱時，溫度升高，氣體的溶解度減小，因此即使尚未達(dá)到沸點，也常有氣泡冒出。

7、天氣悶熱時，水溫高，水中氧氣的溶解度變小，溶解的氧氣少了，而水面與空氣接觸，溶解的氧氣相對多些，因此魚總是接近水面游動。8. 氨水應(yīng)密封保存在氨水罐中，氨水罐應(yīng)放在陰涼處。四、資料 1. 關(guān)于固體溶解度的表示方法 教材中對固體的溶解度敘述了一種方法，此外尚有摩爾溶解度，即在一定溫度下，一 升溶液中所能溶解的溶質(zhì)的最大的物質(zhì)的量。2. 溶解性和溶解度的區(qū)別 溶解性只是一般地說明某種物質(zhì)在某種溶劑里溶解能力的大小，是物質(zhì)的一種物理性 質(zhì)。通常用易溶、可溶、微溶、難溶或不溶等粗略的概念表示。溶解度是衡量物質(zhì)在某種溶劑里溶解性大小的尺度，是溶解性的定量的表示方法，是在一定的溫度、壓強(qiáng)下，在一定量的溶劑

8、里制成飽和溶液時，所溶解的溶質(zhì)的量。溶解性雖然是用易溶、可溶、微溶和難溶等較粗略的概念表示，但它也有在一定范圍內(nèi)定量的意義。 在學(xué)習(xí)物理性質(zhì)或某些化學(xué)反應(yīng)時是經(jīng)常應(yīng)用的，視。3. 溶解度的大小跟溶質(zhì)和溶劑的本性的關(guān)系因此， 對這個概念不可忽到現(xiàn)在為止， 還沒有找到關(guān)于這個問題的普遍的規(guī)律。有一條應(yīng)用較廣的經(jīng)驗規(guī)則是：物質(zhì)在跟它結(jié)構(gòu)相似的溶劑里容易溶解，稱為“ 相似相溶” 。例如， 極性強(qiáng)的物質(zhì)容易溶解在強(qiáng)極性的溶劑里，極性弱的物質(zhì)容易溶解在弱極性的溶劑里?！?食鹽容易溶解在水里，但是很難溶解在汽油里；油脂很難溶解在水里，但是很容易溶解在汽油里” 。這因為食鹽和水都是強(qiáng)極性的物質(zhì)，油脂和汽油是弱

9、極性或非極性的物質(zhì)。為什么強(qiáng)極性物質(zhì)如食鹽等可溶于水呢 ?因為水是極性很強(qiáng)的物質(zhì)，它的介電常數(shù)很大( 約等于 80) 。當(dāng)氯化鈉溶解于水時，陰、陽離子間的相互作用在水里可減小到約為原來的八十分之一。因此，使陰、陽離子因水的作用而互相分離，就形成溶液。相反地，水不會使非極性共價鍵或弱極性共價鍵的結(jié)合力減弱，所以， 具有非極性鍵的化合物（包括大多數(shù)有機(jī)物和有些無機(jī)物的晶體）一般不溶解于水。無機(jī)化合物溶解度的大小與這種化合物里離子極化作用關(guān)系極大。離子晶體是由帶相反電荷的陰陽離子組成的，每個離子一方面作為帶電體使鄰近的離子發(fā)生變形，另一方面在周圍帶相反電荷的離子作用下，離子本身也發(fā)生變形，這叫做離子

10、的極化。由于離子的極化使離子間的距離縮短，離子鍵逐步向共價鍵過渡，使離子化合物的溶解度減小。例如，Na +、K +對 CO3 2-的極化能力較小，所以 Na2CO3、K2C03均易溶于水；而 Ca 2+、 Mg 2+對 CO3 2-極化能力較大， CaCO 3、MgCO 3 難溶于水。因此，離子極化能力的大小，對這種物質(zhì)在水里的溶解度影響很大。圖 9-1 離子的極化4. 為什么有些固體物質(zhì)溶解度隨溫度升高而下降大多數(shù)固體物質(zhì)溶于水時吸收熱量，根據(jù)平衡移動原理，當(dāng)溫度升高時，平衡有利于向吸熱的方向移動，所以，這些物質(zhì)的溶解度隨溫度升高而增大，例如 KNO 3、NH4NO3等。有少數(shù)物質(zhì)，溶解時有

11、放熱現(xiàn)象， 一般地說，它們的溶解度隨著溫度的升高而降低，例如 Ca(OH)2等。對 Ca(OH)2的溶解度隨著溫度升高而降低的問題，還有一種解釋， 氫氧化鈣有兩種水合物 Ca(OH)2 2H2O和。這兩種水合物的溶解度較大，無水氫氧化鈣的溶解度很小。 隨著溫度的升高，這些結(jié)晶水合物逐漸變?yōu)闊o水氫氧化鈣，所以，氫氧化鈣的溶解度就隨著溫度的升高而減小。5. 氣體的溶解度氣體的溶解度大小，首先決定于氣體的性質(zhì)，同時也隨著氣體的壓強(qiáng)和溶劑的溫度的不同而變化。例如，在 20 時，氣體的壓強(qiáng)為 101 kPa ，1 L 水可以溶解氣體的體積是：氨氣為 702 L ，氫氣為 0.018 19 L，氧氣為 0

12、.031 02 L。氨氣易溶于水，是因為氨氣是極性分子，水也是極性分子，而且氨氣分子跟水分子還能形成氫鍵，發(fā)生顯著的水合作用，所以，它的溶解度很大；而氫氣、氧氣是非極性分子，所以在水里的溶解度很小。當(dāng)壓強(qiáng)一定時，氣體的溶解度隨著溫度的升高而減小。這一點對氣體來說沒有例外，因為當(dāng)溫度升高時，氣體分子運動速率加大，容易自水面逸出。當(dāng)溫度一定時，氣體的溶解度隨著氣體的壓強(qiáng)的增大而增大。這是因為當(dāng)壓強(qiáng)增大時，液面上的氣體的濃度增大，因此， 進(jìn)入液面的氣體分子比從液面逸出的分子多，從而使氣體的溶解度變大。而且，氣體的溶解度和該氣體的壓強(qiáng) ( 分壓 ) 在一定范圍內(nèi)成正比 ( 在氣體不跟水發(fā)生化學(xué)變化的情

13、況下 ) 。例如，在 20 時，氫氣的壓強(qiáng)是 101 kPa，氫氣在 1 L 水里的溶解度是 0.018 19 L；同樣在 20 ，在 2 101 kPa 時，氫氣在 1 L 水里的溶解度是 0.018 19 L 2 0.036 38 L。氣體的溶解度有兩種表示方法，一種是在一定溫度下，氣體的壓強(qiáng) ( 或稱該氣體的分壓，不包括水蒸氣的壓強(qiáng) ) 是 101 kPa 時，溶解于 1 體積水里，達(dá)到飽和的氣體的體積 ( 并需換算成在 0 時的體積 ) ，即這種氣體在水里的溶解度。另一種氣體的溶解度的表示方法是，在一定溫度下，該氣體在100 g 水里，氣體的總壓強(qiáng)為101 k a( 氣體的分壓加上當(dāng)時水蒸氣的壓強(qiáng) ) 所溶解的質(zhì)量，用這種方法表示氣體的溶解度就可和教材中固體溶解度的定義統(tǒng)一起來。6. 過飽和溶液有些物質(zhì)的溶解度隨著溫度上升而增大，在較高的溫度下配制成它的飽和溶液，并細(xì)心地濾去過剩的未溶固體，然后使溶液的溫度慢慢地下降到室溫，這時的溶液中所溶解的溶質(zhì)量已超過室溫時的溶解度，但還尚未析出晶體，此時的溶液就叫做過飽和溶液。過飽和溶液能存在的原因， 是由于溶質(zhì)不容易在溶液中形成結(jié)晶中心( 即晶核 ) 。因為每一晶體都有一定的排列規(guī)則，要有結(jié)晶中心，才能使原來作無秩序運