物質(zhì)在溶解過(guò)程中有能量變化嗎

剖析物質(zhì)變化中的能量變化本章提要已有知識(shí)物理能量物態(tài)變化分子熱運(yùn)動(dòng)化學(xué)物質(zhì)組成與變化化學(xué)反應(yīng)中有熱量變化風(fēng)化與潮解物質(zhì)的量化學(xué)鍵溶解過(guò)程中的能量變化物質(zhì)的溶解和結(jié)晶過(guò)程及能量的轉(zhuǎn)化化學(xué)反應(yīng)中的能量變化反應(yīng)熱、熱化學(xué)方程式、燃燒熱、燃料充分利用的意義物質(zhì)變化的規(guī)律化學(xué)平衡本章知識(shí)后繼知識(shí)本章重難點(diǎn)重點(diǎn)：1、溶解過(guò)程，結(jié)晶，溶解—結(jié)晶平衡2、反應(yīng)熱、燃燒熱、熱化學(xué)方程式的書寫及計(jì)算3、蓋斯定律難點(diǎn)：1、理解動(dòng)態(tài)平衡2、化學(xué)反應(yīng)中的能量變化與化學(xué)鍵的關(guān)系3、能量變化無(wú)處不在的科學(xué)觀念第一節(jié)

物質(zhì)在溶解過(guò)程中

有能量變化嗎？一、大自然中的能量轉(zhuǎn)化過(guò)程太陽(yáng)能光合作用植物(生物能)地殼運(yùn)動(dòng)礦物燃料(煤、石油、天然氣)化學(xué)能食物燃料動(dòng)物熱能動(dòng)能燃燒

能量從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，從一個(gè)物體傳遞給另一個(gè)物體，在轉(zhuǎn)換和傳遞的過(guò)程中，各種形式的能量的總量保持不變。這就是能量守恒定律。在網(wǎng)上查找一份類似的表，試著計(jì)算自己每天合理的飲食結(jié)構(gòu)是怎樣的二、物質(zhì)三態(tài)變化中的能量變化基本規(guī)律一：能量從高轉(zhuǎn)化到低時(shí)，總有能量放出；從低轉(zhuǎn)化到高時(shí)，總要吸收能量?；疽?guī)律二：已知空調(diào)的基本工作原理就是利用制冷劑氟里昂的液化—?dú)饣^(guò)程，以升高室外溫度為代價(jià)，來(lái)達(dá)到降低室內(nèi)溫度的目的。你能設(shè)計(jì)這個(gè)過(guò)程嗎？氣態(tài)液態(tài)固態(tài)吸收能量放出能量吸收能量放出能量能量由高到低思考：1、下雪天和融雪天，哪個(gè)更冷？2、被水蒸氣燙傷和被開水燙傷，哪個(gè)更慘？三、溶解的過(guò)程和溶解熱現(xiàn)象復(fù)習(xí)：什么叫做溶液？其特點(diǎn)是什么？問(wèn)題：溶液是如何形成的？實(shí)驗(yàn)一：KMnO4溶于水探究：怎樣證明KMnO4溶液的顏色是MnO4—的顏色，而不是K+的顏色？1、證明K+無(wú)色；2、證明MnO4—濃度降低，溶液的紫紅色也隨之降低；3、證明是MnO4—與第2步中所加試劑反應(yīng)，而非K+與之反應(yīng)。由實(shí)驗(yàn)一可以得出什么結(jié)論？結(jié)論一：物質(zhì)溶解過(guò)程中存在溶質(zhì)分子或離子向水中擴(kuò)散的過(guò)程思考2：溶解過(guò)程中是否只有擴(kuò)散過(guò)程？怎樣證明你的結(jié)論？若只有擴(kuò)散過(guò)程+擴(kuò)散是吸熱過(guò)程物質(zhì)溶解應(yīng)全部為吸熱過(guò)程若某物質(zhì)溶解為放熱過(guò)程證偽假設(shè)錯(cuò)誤溶解除了擴(kuò)散過(guò)程之外，一定還有一個(gè)放熱的過(guò)程思考1：擴(kuò)散過(guò)程是吸熱還是放熱的？為什么？×√×實(shí)驗(yàn)二：NaCl、NaOH、NH4NO3分別溶于水，用數(shù)字測(cè)溫儀分別測(cè)定溶液的溫度。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：NaOH溶于水溫度升高，NH4NO3溶于水溫度降低，NaCl溶于水溫度幾乎不變。分析及解釋：1、除了擴(kuò)散之外，物質(zhì)溶解時(shí)還有一個(gè)放熱過(guò)程。2、NaOH溶解時(shí)，放熱過(guò)程放出的熱量大于擴(kuò)散過(guò)程吸收的熱量，所以溶液溫度升高。3、NH4NO3溶解時(shí)，放熱過(guò)程放出的熱量小于擴(kuò)散過(guò)程吸收的熱量，所以溶液溫度降低4、NaCl溶解時(shí)，放熱過(guò)程放出的熱量和擴(kuò)散過(guò)程吸收的熱量差不多，所以溶液溫度變化不明顯結(jié)論二：物質(zhì)的溶解過(guò)程包括溶質(zhì)分子或離子向水中擴(kuò)散的擴(kuò)散過(guò)程和溶質(zhì)分子或離子與水分子結(jié)合生成水合分子或水合離子的水合過(guò)程，前者為物理過(guò)程，吸收熱量；后者為化學(xué)過(guò)程，放出熱量，物質(zhì)溶解過(guò)程總體的熱效應(yīng)取決于吸熱和放熱的相對(duì)大小。溶解過(guò)程溶液溫度變化變化過(guò)程擴(kuò)散過(guò)程（物理過(guò)程）水合過(guò)程（化學(xué)過(guò)程）能量變化吸收能量Q(吸)放出能量Q(放)總效應(yīng)Q(吸)＞Q(放)溫度降低Q(吸)＜Q(放)溫度升高Q(吸)≈Q(放)溫度不變思考1：電解質(zhì)溶液和非電解質(zhì)溶液的溶解過(guò)程有什么區(qū)別？NaCl→Na++Cl—

NaCl溶液中存在Na+、Cl—、水合鈉離子、水合氯離子、水分子，還有水分子微弱電離出的水合氫離子（H3O+）、OH—。電解質(zhì)的溶解過(guò)程還伴隨著電離過(guò)程，非電解質(zhì)則沒(méi)有電離過(guò)程。思考2：NaCl溶液中存在哪些微粒？蔗糖溶液中呢？溶質(zhì)分子或離子水合離解溶質(zhì)的水合分子或水合離子蔗糖溶液中存在蔗糖分子、水合蔗糖分子、水分子等。小結(jié)1、能量變化遵循守恒定律；2、物態(tài)變化伴隨著能量變化；3、物質(zhì)的溶解過(guò)程包括擴(kuò)散過(guò)程和水合過(guò)程。擴(kuò)散過(guò)程吸熱，水合過(guò)程放熱，物質(zhì)的溶解熱由這兩個(gè)過(guò)程吸熱和放熱的代數(shù)和所決定。4、物質(zhì)在水溶液中以水合離子或水合分子的形式存在。生活中常見的“冰袋”和“暖袋”就是利用了溶解的熱效應(yīng)制成的某溫度下蔗糖的溶解度為30g/100g水，現(xiàn)向100g水中分批加入40g蔗糖，填寫下表：四、溶解—結(jié)晶平衡回憶：什么叫做飽和溶液？加入蔗糖的質(zhì)量現(xiàn)象溶液的狀態(tài)10g全部溶解不飽和溶液20g30g40g全部溶解全部溶解不溶解不飽和溶液飽和溶液飽和溶液溶解和結(jié)晶作為宏觀對(duì)象是不能同時(shí)觀察到的，我們只能看到，或者是溶質(zhì)溶解，或者是晶體析出，或者是既無(wú)溶質(zhì)溶解也無(wú)晶體析出。就微觀粒子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)而言，溶解和結(jié)晶是同時(shí)進(jìn)行的兩個(gè)相反的過(guò)程，即在溶液中溶質(zhì)溶解的同時(shí)，也進(jìn)行著結(jié)晶，在一定條件下建立起一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡體系，即溶解—結(jié)晶平衡。固體溶質(zhì)溶解結(jié)晶溶液中的溶質(zhì)1、什么叫做結(jié)晶？溶解在溶劑中的溶質(zhì)微粒碰撞固體表面時(shí)，受到固體表面微粒對(duì)它的吸引，不斷在未溶解的溶質(zhì)表面聚集成晶體。這個(gè)過(guò)程就叫做結(jié)晶。2、什么叫做溶解—結(jié)晶平衡？單位時(shí)間內(nèi)，擴(kuò)散到溶液里的溶質(zhì)微粒數(shù)目，與回到固體表面的溶質(zhì)微粒數(shù)目相等時(shí)，也就是溶質(zhì)溶解的速率等于結(jié)晶的速率，這時(shí)從表面看，固體溶質(zhì)不再減少，也不再增加，即為溶解平衡狀態(tài)。此時(shí)的溶液稱為飽和溶液。溶液達(dá)到溶解—結(jié)晶平衡時(shí)的示意圖溶解速率和結(jié)晶速率看到的現(xiàn)象溶液狀態(tài)溶解速率＞結(jié)晶速率溶解速率＜結(jié)晶速率溶解速率＝結(jié)晶速率溶質(zhì)溶解晶體析出無(wú)溶質(zhì)溶解，也無(wú)晶體析出不飽和飽和飽和3、動(dòng)態(tài)平衡的概念（1）等（2）動(dòng)（3）定（4）變微觀層面上，正過(guò)程的速率=逆過(guò)程的速率平衡時(shí)，正逆兩個(gè)過(guò)程的速率都不等于0宏觀表現(xiàn)為，體系中各組成部分的量保持不變動(dòng)態(tài)平衡和外界條件有關(guān)，外界條件改變時(shí)，平衡也會(huì)被破壞，從而發(fā)生改變發(fā)揮你的想象力，如果將一個(gè)百貨公司想象成一個(gè)平衡體系，將進(jìn)出的人想象成微粒，你能不能描述一下你所理解的動(dòng)態(tài)平衡現(xiàn)象？練習(xí)一：1、下列說(shuō)法正確的是（）A、濃硫酸被稀釋時(shí)只有水合過(guò)程，所以濃硫酸稀釋時(shí)放熱B、NH4Cl晶體投入水中只有擴(kuò)散過(guò)程，所以NH4Cl晶體溶于水時(shí)吸熱C、燒堿溶于水，溶液溫度升高，說(shuō)明燒堿溶解時(shí)水合過(guò)程放出的熱量大于擴(kuò)散過(guò)程吸收的熱量D、物質(zhì)溶解過(guò)程其實(shí)就是溶質(zhì)的電離過(guò)程2、NaCl溶于水達(dá)到飽和時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）A、溶解速率為零B、結(jié)晶速率為零C、溶解和結(jié)晶速率均為零D、溶解和結(jié)晶速率相等，且均不為零CD4、將下列條件改變時(shí)，CuSO4飽和溶液的相應(yīng)變化填入下表：改變的條件＞溶解速率=結(jié)晶速率＜宏觀現(xiàn)象恒溫蒸發(fā)溶劑升溫，加入膽礬恒溫，加入膽礬3、有一形狀不規(guī)則的膽礬晶體，將其置于一溫度不變的CuSO4溶液中（不考慮水分的蒸發(fā)），很長(zhǎng)時(shí)間后，晶體的形狀，晶體的質(zhì)量，溶液的濃度（填“改變”或“不變”）。改變不變不變?nèi)芙馑俾剩冀Y(jié)晶速率溶解速率＞結(jié)晶速率溶解速率=結(jié)晶速率結(jié)晶溶解既不溶解也不結(jié)晶5、在硫酸銅飽和溶液中，加入含有18O示蹤原子的無(wú)水硫酸銅粉末ag，保持溫度不變，其結(jié)果是（）A、溶解和結(jié)晶達(dá)到平衡狀態(tài)，有部分含18O的微粒進(jìn)入溶液，ag粉末不變B、溶解和結(jié)晶達(dá)到平衡狀態(tài)，溶液中可以找到含18O的微粒C、溶液中可以找到含18O的微粒，白色粉末變成藍(lán)色晶體，其質(zhì)量為1.5625aD、溶液中可以找到含18O的微粒，白色粉末變成藍(lán)色晶體，其質(zhì)量大于1.5625aD五、結(jié)晶水合物2、什么是結(jié)晶水合物？晶體從溶液中結(jié)晶析出時(shí)，結(jié)合的一定數(shù)目的水分子叫結(jié)晶水，含有結(jié)晶水的物質(zhì)叫做結(jié)晶水合物。3、結(jié)晶水合物是純凈物還是混合物？結(jié)晶水是結(jié)晶水合物結(jié)構(gòu)及組成中的一部分，通常有著固定的組成，因此是純凈物。1、什么是晶體？自發(fā)形成且具有規(guī)則幾何形狀的固體叫做晶體。5、風(fēng)化有些結(jié)晶水合物的結(jié)晶水不太穩(wěn)定，在室溫下和干燥的空氣中會(huì)失去一部分或全部結(jié)晶水，這種現(xiàn)象叫做風(fēng)化。風(fēng)化屬于化學(xué)變化。6、潮解有些晶體能夠吸收空氣中的水蒸氣，在晶體表面逐漸形成溶液，這種現(xiàn)象叫做潮解。潮解屬于物理變化。石堿（Na2CO3·10H2O）、膽礬（CuSO4·5H2O）、綠礬（FeSO4·7H2O）、皓礬（ZnSO4·7H2O）、明礬（KAl(SO4)2·12H2O）4、有哪些常見的結(jié)晶水合物？例1：t℃時(shí)某溶液200g，蒸發(fā)掉20g水后，析出8g晶體，又蒸發(fā)20g水后析出晶體12g，則該溫度時(shí)某物質(zhì)的溶解度為（）例2：在t℃時(shí)，100g水中m克無(wú)水碳酸鈉或者加入n克石堿均可以使溶液達(dá)到飽和，則m和n的關(guān)系為（）練習(xí)二1、在大量的Na2CO3飽和溶液中，其他條件不變，再加入10.6g無(wú)水Na2CO3，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A、溶液仍然飽和，且濃度不變B、原Na2CO3溶液連同加入的