九年級(jí)化學(xué)物質(zhì)的溶解性 5滬教版

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1、物質(zhì)的溶解性 教學(xué)目標(biāo)： 1.知道物質(zhì)的溶解性及影響溶解性的因素。 2.知道什么叫飽和溶液與不飽和溶液及相互轉(zhuǎn)化。 教學(xué)重點(diǎn)： 影響溶解性的因素及飽和溶液與不飽和溶液的關(guān)系。 教學(xué)過(guò)程： 創(chuàng)設(shè)情景： 1. 消毒酒精中酒精的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多大？ 2. 生理鹽水的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？ 3.工業(yè)制氯氣通常采用電解食鹽水的方法，我們知道，越濃的食鹽水中氯化鈉越多，得到的氯氣越多，為什么工業(yè)上只用26%的食鹽水溶液，而不用30%、40%甚至50%的食鹽水來(lái)電解呢？ 交流討論：氯化鈉、氫氧化鈣、碳酸鈣在水中是否都容易溶解呢？ 聯(lián)想與啟示：P166 小結(jié)：一、溶解性 1.定義：一種物

2、質(zhì)溶解在另一種物質(zhì)里的能力稱為溶解性。 活動(dòng)探究：P166實(shí)驗(yàn)1 填表：在室溫條件下： 溶質(zhì) 溶劑 溶解性 食鹽 水 好 蔗糖 水 好 熟石灰 水 差 結(jié)論：2.影響物質(zhì)溶解性的因素 （1）不同物質(zhì)在同一種溶劑中的溶解性不同。 [即與溶質(zhì)的種類（或性質(zhì)）]有關(guān) 活動(dòng)探究：P167實(shí)驗(yàn)2 填表：在室溫條件下 溶質(zhì) 溶劑 溶解性 食用油 水 差 食用油 汽油 好 結(jié)論： （2）同一種物質(zhì)在不同溶劑中的溶解性不同。 [即與溶劑的種類（或性質(zhì)）]有關(guān) 活動(dòng)探究：P167實(shí)驗(yàn)3 填表： 溶質(zhì) 溶劑 溶解性 室溫 硝酸鉀 水

3、 好 加熱 硝酸鉀 水 更好 結(jié)論：（3）同一種物質(zhì)在同一溶劑中的溶解性與溫度有關(guān)。 交流討論：P167 閱讀：P167 過(guò)渡：上述實(shí)驗(yàn)3中在室溫下將3g硝酸鉀加到5ml水中，硝酸鉀沒(méi)有全部溶解，說(shuō)明了什么呢？（不能無(wú)限制的溶解，也就是不能無(wú)限制地提高溶液的濃度）那么，你能否解決上課前提出的問(wèn)題：電解食鹽水制氯氣時(shí)，為什么不用50%的食鹽水呢？ 交流討論：那么，除了用加熱的方法可以使未溶解的硝酸鉀溶解以外，你還有什么方法呢？ 活動(dòng)探究：P167 小結(jié)：①大多數(shù)固體，在一定量的溶劑內(nèi)，隨著溫度的升高，溶解量增多。 ②大多數(shù)固體，在一定溫度下，隨著溶劑的量增多，溶解量增

4、多。 ③在一定溫度下，一定量的溶劑中，大多數(shù)物質(zhì)的溶解量是有限的。 展示：觀察一瓶底部仍有少量白色硝酸鉀固體的溶液。 小結(jié)： 二、飽和溶液：在一定溫度下，一定量的溶劑里，不能再溶解某種溶質(zhì)的溶液。 不飽和溶液：在一定溫度下，一定量的溶劑里，能再溶解某種溶質(zhì)的溶液。 提問(wèn)：那么飽和溶液與不飽和溶液之前是否可以轉(zhuǎn)化呢？ 舉例：以上述實(shí)驗(yàn)為例。 小結(jié)： ① 加水 ② 加熱 飽和溶液 不飽和溶液 ①蒸發(fā) ② 降溫 ③ 加溶質(zhì) 一、影

5、響物質(zhì)溶解性的因素： 1. 不同的物質(zhì)在同一溶劑中的溶解性不同 2. 同一種物質(zhì)在不同溶劑中的溶解性不同 3. 同一物質(zhì)在同一溶劑中的溶解性與溫度有關(guān) 二、物質(zhì)溶解性的定量表示：常用溶解度來(lái)衡量 溶解度 ＝ ×100克 但在解題過(guò)程中還是讓學(xué)生套公式進(jìn)行計(jì)算。由于初中教材對(duì)溶解度計(jì)算的要求比較簡(jiǎn)單，只要求涉及單一的溶劑量改變或溫度改變的情況下溶解度的計(jì)算，其它較復(fù)雜的情況則不要求，因此，書上的習(xí)題學(xué)生根據(jù)公式表面上也會(huì)計(jì)算，但這種方法學(xué)生只是死記硬背，死套公式，沒(méi)有真正理解到計(jì)算公式的原理、實(shí)質(zhì)，更談不上能力、發(fā)散思維上的培養(yǎng)，這樣，學(xué)生到高三總復(fù)習(xí)時(shí)，遇到稍復(fù)雜的涉及到溶解度的

6、計(jì)算時(shí)，就不知所措了。鑒于此，解度計(jì)算的教學(xué)利用學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)方程式的計(jì)算時(shí)打下的基礎(chǔ)，采用與化學(xué)方程式計(jì)算相似的方法來(lái)教學(xué)，效果很好，絕大部分學(xué)生在學(xué)習(xí)后，對(duì)溶解度計(jì)算中較復(fù)雜的習(xí)題都能解答。此法對(duì)學(xué)生發(fā)散思維、特別是遷移能力的培養(yǎng)很有好處，具體方法如下： 一、在講解了溶解度的定義后，復(fù)習(xí)化學(xué)方程式的計(jì)算：化學(xué)方程式計(jì)算的原理、實(shí)質(zhì)就是根據(jù)化學(xué)方程式，推導(dǎo)出反應(yīng)物、生成物各物質(zhì)之間的質(zhì)量關(guān)系進(jìn)行的一種計(jì)算。 例如，根據(jù)化學(xué)方程式： 2H2 ＋ O2 2H2O 4 ： 32 ： 36 得出：每4份質(zhì)量的氫氣跟32份質(zhì)量的氧氣完全反應(yīng)，能生成36份質(zhì)量的水?，F(xiàn)只要知

7、道H2、O2、H2O三種物質(zhì)中任意一種物質(zhì)的質(zhì)量，就可以根據(jù)化學(xué)方程式中推導(dǎo)出的質(zhì)量關(guān)系，求出另外兩種物質(zhì)的質(zhì)量。 2H2 ＋ O2 2H2O 4 ： 32 ： 36 x ： y ： z 即： 4∶32 ＝ x∶y （ x已知：則可求y、z 或 4∶36 ＝ x∶z y已知：則可求x、z 或 32∶36 ＝ y∶z z已知：則可求x、y） 據(jù)此，根據(jù)溶解度的定義：在一定溫度下，某固態(tài)物質(zhì)在100克溶劑里（一般情況下指水做溶劑）達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)所溶解的質(zhì)量，叫做這種物質(zhì)在此溫度下在這種溶劑里的溶解度。因此，根

8、據(jù)此定義，解題時(shí)利用此關(guān)系，先把溶劑設(shè)定為100克（已知數(shù)），一定溫度下的溶解度即是在這100克溶劑中達(dá)到飽和時(shí)所溶解的溶質(zhì)，然后找出溶質(zhì)、溶劑和飽和溶液之間的質(zhì)量關(guān)系就可進(jìn)行求解： 溫度（℃） ～ 溶劑質(zhì)量（克） ～ 溶質(zhì)質(zhì)量（克） ～ 飽和溶液質(zhì)量（克） t℃ 100克 ∶ 溶解度（S）克 ∶ （100 ＋ 溶解度）克 學(xué)生在解有關(guān)溶解度計(jì)算的問(wèn)題時(shí)，先將上式列出，再根據(jù)題意，找出溶質(zhì)、溶劑和飽和溶液間的質(zhì)量比關(guān)系： 溶劑質(zhì)量∶溶質(zhì)質(zhì)量 ＝ 100 ∶ 溶解度 溶劑質(zhì)量∶飽和溶液質(zhì)量 ＝ 100 ∶ （100＋溶解度） 溶

9、質(zhì)質(zhì)量∶飽和溶液質(zhì)量 ＝ 溶解度∶（100＋溶解度） （相當(dāng)于根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算時(shí)先找出反應(yīng)物、生成物間的質(zhì)量關(guān)系）就可進(jìn)行計(jì)算了（包括一些比較復(fù)雜的習(xí)題）。在具體教學(xué)過(guò)程中，不是讓學(xué)生死記以上推導(dǎo)出的關(guān)系式，而是將重點(diǎn)放在根據(jù)溶解度的實(shí)質(zhì)和化學(xué)方程式的計(jì)算二者的結(jié)合上。具體如下： 例題1、把50克20℃時(shí)的硝酸鉀飽和溶液蒸干，得到12克硝酸鉀，求硝酸鉀在20℃時(shí)的溶解度。 解析：設(shè)硝酸鉀在20℃時(shí)的溶解度為S 此題是在一定溫度下且定溫（t＝20℃）時(shí)求溶解度的題，即溶解度為未知數(shù)（一般把溶解度設(shè)為S），跟化學(xué)方程式中物質(zhì)的相對(duì)原子質(zhì)量或相對(duì)分子質(zhì)量未知時(shí)的計(jì)算相似。 溫度（℃）

10、～ 溶劑質(zhì)量（克） ～ 溶質(zhì)質(zhì)量（克） ～ 飽和溶液質(zhì)量（克） 20℃ 100克 ∶ 溶解度（S） ∶ （100 ＋ 溶解度）克 20℃ 50克－12克 12克 50克 列出比例式： 100克 ∶ （100＋S） ＝（50克－12克）∶ 50克 或 S ∶ （100＋S） ＝ 12 ∶ 50 或 100克 ∶ S ＝（50克－12克）∶ 12克 （用此式計(jì)算最簡(jiǎn)單） S ＝ 31.6克 例題2、已知氯化銨在20℃時(shí)的溶解

11、度是37. 2克。實(shí)驗(yàn)室在20℃時(shí)，配制1000克氯化銨飽和溶液，需氯化銨和水各多少克？ 解析：設(shè)需氯化銨的質(zhì)量為x，水的質(zhì)量為y 此題溶解度已知（相當(dāng)于一般化學(xué)方程式的計(jì)算） 溫度（℃） ～ 溶劑質(zhì)量（克） ～ 溶質(zhì)質(zhì)量（克） ～ 飽和溶液質(zhì)量（克） 20℃ 100克 ∶ 溶解度＝37.2克 ∶ （100＋37.2）克 20℃ （1000－x）克 x克 1000克 列出比例式：37.2克 ∶（100＋37.2）克 ＝ x ∶ 1000克 （∵用這個(gè)式子計(jì)算最簡(jiǎn)單

12、） x ＝ 271克 ∴需要水的質(zhì)量y＝1000克－271克＝729克 例題3、已知氯化鈉在20℃時(shí)的溶解度是36克。在20℃時(shí)要把40克氯化鈉配制成飽和氯化鈉溶液，需要水多少克？ 解析：設(shè)需要水的質(zhì)量為x 此題溶解度已知（相當(dāng)于一般化學(xué)方程式的計(jì)算了） 溫度（℃） ～ 溶劑質(zhì)量（克） ～ 溶質(zhì)質(zhì)量（克） ～ 飽和溶液質(zhì)量（克） 20℃ 100克 ∶ 溶解度＝36克 ∶ （100＋36）克 20℃ x 40克 （40＋x）克 列出比例式：1

13、00克∶ 36克 ＝ x ∶ 40克 （∵這個(gè)式子計(jì)算最簡(jiǎn)單） x ＝ 111克 例題4、把200克氯化銨的飽和溶液從50℃降低到10℃，計(jì)算有多少克氯化銨析出？（已知氯化銨在50℃和10℃時(shí)溶解度分別為50克和33克） 解析：設(shè)有x克氯化銨析出 因?yàn)槁然@在50℃和10℃時(shí)溶解度分別為50克和33克，根據(jù)溶解度的定義：50℃時(shí)，100克水中最多溶解50克氯化銨即飽和，當(dāng)此（100＋50）克50℃時(shí)的飽和溶液降到10℃時(shí)，溶劑量不變，但此時(shí)100克水中最多溶解33克氯化銨即飽和。所以（100＋50）克50℃時(shí)的飽和溶液降到10℃時(shí)，只有（100＋33）克，析出晶體[（100＋50

14、）－（100＋33）]克＝17克，即析出的晶體等于兩溫度下的溶解度之差：50克－33克＝17克（如果是升溫的題，則兩溶解度之差即是溶液在高溫時(shí)重新達(dá)到飽和所需加入的溶質(zhì)質(zhì)量）。 溫度（℃） ～ 溶劑質(zhì)量（克）～ 溶質(zhì)質(zhì)量（克） ～ 飽和溶液質(zhì)量（克） 50℃ 100克 溶解度＝50克 （100＋50）克 ↓降到 ↓不變 ↓降到 ↓變?yōu)? 10℃ 100克 溶解度＝33克 （100＋33）克 ↓析出晶體

15、 ↓析出晶體 50℃→10℃ 100克（不變） （50－33）克 [（100＋50）－（100＋33）]克 50℃→10℃ （200－x）克 ∶ x ∶ 200克 列出比例式： （50－33）克∶（100＋50）克 ＝ x ∶ 200克 x ＝ 22.7克 二、對(duì)于一些較復(fù)雜的溶解度的習(xí)題，在教學(xué)過(guò)程中，常常采用畫圖的方法進(jìn)行教學(xué)。圖示法有著直觀、明顯的特點(diǎn)，學(xué)生容易理解。 例題1、將某物質(zhì)的溶液蒸發(fā)60g水后，溫度降到20℃，析出無(wú)水晶體5g；再蒸發(fā)60g水后，溫度仍降到20℃，又析出無(wú)水晶體

16、6g。則在20℃時(shí)，該溶質(zhì)的溶解度為多少克？ 解析：設(shè)在20℃時(shí)，該溶質(zhì)的溶解度為x克 首先，該題溫度一定（20℃）。某溶液在第一次蒸發(fā)60克水后，析出無(wú)水晶體5克，此時(shí)剩余溶液一定是飽和溶液（但原溶液可能是飽和溶液也可能是不飽和溶液）。然后，再蒸發(fā)60克水，又析出6克晶體，則20℃時(shí)，蒸發(fā)的60克水中溶解6克晶體即飽和。（60克∶6克 ＝ 100克∶S） 如圖所示： 某溶液（可能是 析出晶體5克 析出晶體6克（則60克水溶解6克晶體即飽和） 飽和溶液，也可 （此溶液現(xiàn)在肯定飽和） 能是不飽和溶液） 所以，得出比

17、例式： 60克∶6克 ＝ 100克∶S S ＝ 10克 例題2、有t℃時(shí)的硝酸鉀溶液m克，在該溶液中加入x克硝酸鉀固體，充分?jǐn)嚢韬笕杂衴克不溶；若將原溶液加熱蒸發(fā)掉z克水，再恢復(fù)到t℃，溶液恰好達(dá)到飽和。則t℃時(shí)硝酸鉀的溶解度為多少。 解析：假設(shè)將此m克溶液分成兩部分（如圖），中間有一塊隔板隔開，上邊A克是純水，下邊（m－A）克恰好是t℃時(shí)硝酸鉀的飽和溶液： ①.將此溶液中加入x克硝酸鉀晶體后，充分?jǐn)嚢枞杂衴克不溶，則A克水中剛好溶解（x－y）克硝酸鉀； ②.如將原溶液加熱蒸發(fā)掉z克水，再恢復(fù)到t℃，溶液恰好達(dá)到飽和，則蒸發(fā)的水應(yīng)等于第一種情況下的純水，即z克 ＝ A克。 ①

18、加入x克KNO3固體 純水（A克） → ↓ 　殘留y克晶體（則：此部分飽和溶液質(zhì)量為 A＋x－y ，此時(shí)如將隔板抽去，由于溫度不 t℃時(shí)KNO3 變，因此，混和后的溶液仍然剛好飽和）。 的飽和溶液 （m－A）克 ②蒸發(fā)掉A克水 純水（A克） → ↑ t℃時(shí)KNO3 此時(shí)剩下的溶液也恰好飽和： 的飽和溶液 因此：100克∶S ＝ z∶（x－y） (

19、m－A)克 則： S ＝ 100（x－y）／z 例題3、在某溫度下，某鹽的飽和溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為26.8﹪，在足量的此溶液中加入W克該無(wú)水鹽，在保持溫度不變的情況下，析出N克含有一定量結(jié)晶水的該鹽晶體，則從飽和溶液中析出的溶質(zhì)的質(zhì)量是多少克？ 解析：設(shè)從飽和溶液中析出的溶質(zhì)的質(zhì)量是x克 此題涉及結(jié)晶水合物的計(jì)算。W克無(wú)水鹽加入該鹽的飽和溶液中后，不僅不溶，反而要從溶液中吸水，形成含一定量結(jié)晶水的該鹽晶體。由于溶液是飽和溶液，這些水被吸去形成晶體后，它們所溶解的溶質(zhì)又要析出，析出過(guò)程中又要吸水，不斷進(jìn)行，趨于一個(gè)數(shù)值（數(shù)學(xué)

20、中的極限）。因此，這類題正解很煩瑣，一般先設(shè)析出的晶體質(zhì)量，再求解。 本題加入W克無(wú)水鹽后，析出晶體N克，則：原溶液減少了（N－W）克。因此，設(shè)（N－W）克飽和溶液中有溶質(zhì)x克，依題意得： ×100％ ＝ 26.8％ x ＝ （N－W）×26.8％ 此題用下圖解更直觀：假設(shè)將此飽和溶液分成兩部分，中間有一隔板：上部分加入W克該無(wú)水鹽后，剛好全部析出（得N克含結(jié)晶水的晶體）；下部分是剩余的飽和溶液。 W克 ↓ 上部分飽 溶劑→ 水 上部分飽和 水 N克晶體 和溶液y克 溶質(zhì)→ x克

21、 → 溶液 y克 x克 ←隔板 ←隔板 下部分飽和溶液 → 下部分飽和溶液→ ∴ N－W ＝ y x ＝ y×26.8％＝（N－W）×26.8％ 三、結(jié)晶：人們通常把從溶液中析出晶體的過(guò)程稱為結(jié)晶 用途：常用結(jié)晶的方法從溶液中提取溶質(zhì)。例如：用海水曬鹽。 四、有關(guān)守恒法做溶液計(jì)算題 根據(jù)某些量守恒的關(guān)系進(jìn)行解題，思路清晰，條理分明，解題快速是中學(xué)化學(xué)計(jì)算中最常用的一種方法。 守恒法的最基本原理為——質(zhì)量守恒定律，并由此

22、衍生出來(lái)： 一切化學(xué)變化中都存在的——微粒守恒 氧化還原反應(yīng)中存在的——得失電子守恒 化合物的化學(xué)式存在的——正、負(fù)化合價(jià)總數(shù)相等 電解質(zhì)溶液中存在的——陰、陽(yáng)離子電荷守恒 下面我們就每種舉例說(shuō)明。 【典型例題】 1. 元素守恒： [例1] 粗鹽中含有Ca2+、Mg2+、SO42-等雜質(zhì)，取120g粗鹽溶于水過(guò)濾除去6g不溶物，向?yàn)V液中依次加入過(guò)量的①固體氯化鋇；③ ，發(fā)現(xiàn)白色沉淀逐漸增多，過(guò)濾除去沉淀物，再加入過(guò)量的鹽酸，使溶液呈酸性，加熱蒸發(fā)得NaCl晶體126.65g ，求粗鹽中含NaCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 [例2] 現(xiàn)有組成的混合氣體，欲用溶液，使該混合氣體全部轉(zhuǎn)化成

23、鹽進(jìn)入溶液，使混合氣體全部轉(zhuǎn)化成鹽進(jìn)入溶液，需用NaOH溶液的體積是（ ） 在足量的時(shí)，混合氣體可全部被吸收轉(zhuǎn)化成鹽。我們不必設(shè)多個(gè)未知數(shù)，只要認(rèn)真觀察兩種鹽的化學(xué)式會(huì)發(fā)現(xiàn)：元素的物質(zhì)的量之比為1:1 ，由氮原子物質(zhì)的量即為所需的物質(zhì)的量： 答案：D 　　2. 電荷守恒： [例3] 鎂帶在空氣中燃燒生成氧化鎂和氮化鎂，將燃燒后的產(chǎn)物全部溶解在50mL，濃度為1.8mol/L鹽酸溶液中，以20mL0.9mol/L的氫氧化鈉溶液中和多余的酸，然后在此溶液中加入過(guò)量堿把氨全部釋放出來(lái)，用足量鹽酸吸收，經(jīng)測(cè)定氨為0.006mol，求鎂帶物質(zhì)的量。 解析：化學(xué)反應(yīng)方程式為：

24、 　　3. 正、負(fù)化合價(jià)總數(shù)相等： [例4] 向一定量的的混合物中，加入的鹽酸，恰好使混合物完全溶解，放出 （標(biāo)況）的氣體，所得溶液中加入溶液無(wú)血紅色出現(xiàn)，若用足量的在高溫下還原相同質(zhì)量的此混合物，能得到的鐵的質(zhì)量為（ ） 4. 得失電子相等（守恒）： 5. 6. 解析：由反應(yīng)物、生成物可知： 7. 8. 5. 綜合守恒： 9. [例6] 取鈉、鈣各一小塊，投入適量水中，反應(yīng)完畢時(shí)只收集到（標(biāo)準(zhǔn)狀況）。再取碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合物加入到所得的溶液中，當(dāng)反應(yīng)完后（此時(shí)完全進(jìn)入沉淀）將溶液蒸干，得到白色固體8.8g，再將白色固體用水洗滌、干燥得白色不溶物4g。試求： 10. （1）鈉、鈣各多少克？ 11. （2）NaHCO3、Na2CO3各多少克？ 12. 解析：為了便于分析各量之間的關(guān)系，先將題目畫如圖（圖示法分析題） 13. 14. 15.