zm物质在溶解过程中有能量变化吗教案由刀豆文库小编整理,希望给你工作、学习、生活带来方便,猜你可能喜欢“物质的溶解过程教案”。
物质在溶解过程中有能量变化吗(2课时)
第一课时
同学们觉得今天的天气冷不冷啊?这么冷的天气手都要冻麻木了是不是,我们来搓搓手,是不是感觉手心暖和了很多?这是为什么呢?因为我们在摩擦的过程中机械能转换成了内能,从而使我们的手感到暖和。也就是说,在摩擦的过程中,能量从一种形式转化成了另一种形式。那在这个过程中,能量有没有增加或者减少呢?没有,非常好。自然界中,能量具有多种形式,并且能够从一种形式转化成另外一种形式,或者从一个物体转移到另外一个物体,在转换和传递的过程中,各种形式的能量的总量保持不变,也就是能量守恒定律。
一、能量守恒定律
同学们还能举出别的能量转化的例子吗?如太阳能转化成电能、电能转化成光能等等。
能量的转化常常伴随着物质的变化。如古代生物吸收了太阳能,经过漫长的地质变化,变成了煤、石油、天然气等矿物燃料;绿色植物吸收太阳能,经过光合作用,提供了人和动物所需的食物和燃料等等。
在物质变化中是否有能量变化呢?以我们生活中最常见的物质的三态变化为例,固态冰受热后会变成液态的水,液态水受热 又会变成气态的水蒸气。相反,如果要使水蒸气变成液态的水就要放出能量,水变成冰也会放出能量。也就是说,物质的三态变化中,均存在着能量的变化,下面我们就来学习一下,物质溶解过程是否伴随着能量变化。
二、物质溶解的热现象
1.物质溶解过程中伴随着热量变化 2.溶解的两个过程:
扩散过程:溶质的分子或离子克服分子或离子间的引力,向水中扩散,从外界吸收热量,物理过程 水合过程:溶质分子或离子和水分子结合成水合分子或水合离子,放出热量,化学过程 物质在溶解时,温度是升高还是降低,取决于扩散过程和水合过程中能量变化的总效应 Q吸>Q放 溶液温度降低 Q吸<Q放 溶液温度升高 Q吸≈Q放 溶液温度降低
首先,我们来回忆一下之前所学的知识。什么是溶液?溶液是指一种或多种物质分散到另外一种物质里,所形成的均匀、稳定的混合物。我们来看一下书上76页的实验,观察高锰酸钾在水中的溶解情况。通过观察,我们可以看到,在水中放入紫黑色的高锰酸钾固体后,溶液中的紫红色范围逐渐扩大,最后溶液都变成了紫红色。这是为什么呢?(高锰酸钾溶于水后,电离出钾离子和紫红色的高锰酸根离子,钾离子和高锰酸根离子收到水分子的作用,克服离子间的引力,逐渐向水中扩散)。也就是说,物质的溶解过程中,有一个扩散的过程。
那么,溶解过程中有没有能量的变化呢?我们通过以下几个实验来加以验证。通过实验,我们可以发现,氯化铵固体溶于水后,溶液温度显著降低,氢氧化钠溶于水后,溶液温度显著升高,氯化钠溶于水后,温度基本无变化。也就是说,溶解过程中是有热量变化的。
不同的物质在溶解过程中所表现出来的性质是不一样的。有的物质溶于水溶液后温度升高,有的降低,有的基本保持不变,那请同学来思考一下,是不是有的物质溶于水后只吸收能量,导致溶液温度降低,有的物质溶于水后只放出能量导致温度升高呢?答案显然是否定的。事实上,物质的溶解过程有两个过程:扩散过程,水合过程。
第二课时
在之前的学习当中我们知道了什么是溶液,有没有那位同学可以告诉我溶液的定义呢?溶液是指一种或多种溶质分散到另一种溶质中所形成的均匀、稳定的混合物,溶液可以分为:饱和溶液和不饱和溶液。我们把氯化钠固体加入到盛水的烧杯中,会发现氯化钠固体不断溶解,直到饱和。这个时候如果我们把这份饱和的氯化钠溶液放在日光下暴晒一段时间再去观察,我们会发现有氯化钠的固体小颗粒析出是不是,这个过程呢,就叫做结晶。今天这堂课呢,我们就来学习溶解和结晶的相关知识。溶解和结晶是同时进行的两个相反过程
一、溶解和结晶
1.溶解和结晶过程分析
①溶质微粒离开溶质表面扩散到溶剂里
②溶液中的溶质微粒在未溶解的溶质表面聚集
2.溶解平衡是一个动态平衡
当溶液为不饱和溶液时,在单位时间内扩散到溶剂中的溶质微粒数,大于回到固体溶质表面的微粒数目,溶质不断溶解。
当溶液为饱和溶液时,单位时间内扩散到溶剂中的溶质微粒数目等于回到固体溶质表面的微粒数目,即溶质溶解的速率等于结晶的速率,达到溶解平衡
二、溶解平衡状态的特征 等:溶解速率等于结晶速率 动:动态平衡。仍在溶解、结晶 不变:溶液浓度不再变化
三、溶解度与温度
1.溶解度受温度影响变化不大的物质,可以采用蒸发溶剂的方法使溶质结晶析出,如NaCl 2.溶解度受温度影响变化较大的物质,一般用冷却热的饱和溶液的方法使物质结晶析出,如CUSO4,KNO3,明矾
四、结晶水合物
五、风化、潮解
在室温和干燥的空气里,结晶水合物失去一部分或全部结晶水,这种现象称为风化,如石碱 晶体吸收空气里的水蒸气,在晶体表面逐渐形成溶液,称为潮解,如CaCl2、NaOH固体