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第九单元 溶液9-1溶液的形成一、溶液1、蔗糖的溶解 蔗糖在水中分散，可形成稳定的混合物-蔗糖溶液。演示实验【实验目的】通过蔗糖溶于水观察溶于形成。【实验用品】烧杯、玻璃棒、蔗糖、蒸馏水等。【实验步骤】取一些蔗糖放入盛有适量水的烧杯中，用玻璃棒充分搅拌。【实验现象】蔗糖“消失”了。【实验结论】蔗糖以分子形式分散到了水分子中间，得到了澄清的蔗糖溶液。2、溶液的概念 像这样一种或几种物质分散到另一种物质里，形成均一的、稳定的混合物，叫做溶液。3、溶液概念的内涵溶液由两部分组成：“一种或几种物质”和“另一种物质”，前一部分是分散、溶解的物质，我们称其为溶质，后一部分是能溶解其他物质的物质，叫做溶剂，溶质溶解在溶剂中形成溶液。溶液、溶质、溶剂的质量关系如下： 溶液的质量=溶质的质量+溶剂的质量知识拓展溶质的质量是指分散在溶剂里的那部分溶质的质量，如果没有分散在溶剂里（不溶解），就不能计算在内。溶质可能有一种，也可能两种或两种以上，溶剂只能有一种。溶质在被分散前可以是固体、液体、或气体。当两种物质在水中完全反应时后，新生成的物质是溶质，而析出的沉淀或气体不是溶质，溶剂是水。如锌溶于稀硫酸后，所得到的溶液中溶质是硫酸锌（反应后生成的）。释疑解难：三氧化硫溶于水中，溶质是什么？溶剂是什么？-三氧化硫溶于水发生反应： ，形成的溶液中的溶质是硫酸，溶剂是水。溶剂的特征均一性：是指溶液中各部分的浓度和性质都相同。稳定性：是指外界条件不变时（即温度或压强不改变，溶剂不蒸发），溶液长时间放置不会分层，也不会析出固体物质。知识拓展稳定性是相对的，当外界条件改变时，溶液液会发生改变。4、溶液概念的延伸当固体、气体与液体形成溶液时，习惯上把固体、气体当做溶质。水、酒精、汽油是我们经常用到的溶剂，其中谁能溶解很多物质，是一种最常用的溶剂。当状态相同的两种物质混合形成溶液时，一般把量多的一种叫溶剂，量少的一种叫溶质，如果其中有一种是水，一般把水叫溶剂。溶液的命名。如蔗糖的水溶液、碘的汽油溶液，没指明溶剂时认为水为溶剂。二、溶液的用途溶液在生产和科研中具有广泛的用途，与人们的生活息息相关。化学反应在溶液中进行得快，制造某些产品的反应在溶液中进行，可以缩短生产周期。溶液对动植物和人的生理活动都有很重要的意义，植物吸收的养料必须是溶液，医疗上用的多种注射液液都是溶液。化学与生活：食盐溶解于水中制成的食盐水在生活中有着极为广泛的应用。例如：可以用食盐水来腌制咸菜，保存一些易腐败的食品；可以将0.9%的生理盐水在医疗上使用，以调节人体的体液平衡；在工业生产中电解食盐水可以制取烧碱和氯气等；在生活中，每天早上用食盐水漱口，可以保持口腔卫生等等。三、物质的溶解性1、探究碘和高锰酸钾的溶解性探究实验【提出问题】碘和高锰酸钾都易溶于水合汽油吗？【猜想与假设】碘不易溶于水，易溶于汽油；高锰酸钾易溶于水，不易溶于汽油。【进行实验】取两支试管，各加入2ml-3ml水，分别加入1-2小粒碘或高锰酸钾；另取两支试管，各加入2ml-3ml汽油，再分别加入1-2小粒碘或高锰酸钾。振荡，观察现象。【解释与现象】如下表所示 溶 剂 溶 质现 象水碘不溶水高锰酸钾溶解汽油碘溶解汽油高锰酸钾不溶【实验结论】碘几乎不溶于水，却可以溶解在汽油中，高锰酸钾几乎不溶于汽油，却可以溶解在水中。 由此探究实验可知，同一溶质在不同溶剂中的溶解现象不同；不同溶质在同一溶剂中的溶解现象不同。2、探究水和乙醇能否互溶探究实验【提出问题】水和乙醇能够互溶吗？【进行实验】如图所示，在盛有2ml说的试管中滴入2-3滴红墨水（用红墨水是为了显色，便于观察），振荡。然后再用滴管缓缓加入2ml乙醇，不要振荡，观察溶液是否分层。然后振荡，观察现象。 【实验现象】如下表所示： 溶剂溶质振荡前现象振荡后现象静置后现象水乙醇分层溶解溶液不分层【解释与结论】水和乙醇可以互溶。规律方法小结：影响溶解能力的因素。-我们已经知道这样的事实:食盐易溶于水，难溶于植物油。硝酸钾易溶于水，碳酸钙难溶于水。蔗糖在热水中溶解的量比在等质量的冷水中溶解的量多。以上事实表明，固体物质的溶解能力与溶质的种类、溶剂的种类、温度三个因素有关。知识拓展影响溶解速率的因素：接触面积：一般认为，如果溶质和溶剂的接触面积较大，其溶解速率比接触面积小时要快。在溶解物质时，常将物质制成粉末状，就是这一道理。温度：大多数物质在热的溶剂中的溶解速率要比在冷的溶剂中快（同一溶剂）。搅拌：在实验室中做溶解实验时，一般都需要用玻璃棒来搅拌，以加快溶解的速率。四、乳浊液和乳化现象1、乳浊液小液体分散到液体里形成的混合物叫做乳浊液。2、乳化现象洗涤剂具有乳化的功能，它使植物油分散成无数细小的液滴，而不聚集成大的油珠，这些细小的液滴能随着水流走。3、水和油的小实验【实验目的】探究水和油能否互溶，洗涤剂能否除去油污。【实验用品】试管、植物油、蒸馏水、洗涤剂等。【实验步骤】在两支试管中分别加入2ml-3ml水合几滴植物油，观察试管中的液体是否分层。向其中一支试管滴入几滴洗涤剂。用胶塞分别塞紧试管，振荡，观察现象。静置几分钟，再观察现象。把两支试管内的液体倒掉，并用水冲洗试管，比较这两支试管的内壁试管干净。【实验现象及结论】如下表所示。 试管内加入的物质振荡前振荡后静置后把液体倒掉后的试管是否干净水和植物油分层乳状浑浊的液体分层不干净水和植物油及洗涤剂分层乳状浑浊的液体，具有泡沫不再分层干净规律方法小结：溶液和乳浊液的区别。 溶液和乳浊液的区别溶 液乳 浊 液宏观特征均一、稳定，静置后不沉淀、不分层不均一、不稳定，静置后液体分层实例糖水、食盐水、碘酒油和水的混合物定义一种或几种物质分散到另一种物质里，形成均一的、稳定的混合物小液滴分散到液体里形成的混合物释疑解难：洗洁精清洗衣物的原理和汽油清洗衣服上的油污的原理相同吗？-洗洁精清洗油污是将大的油滴分散成小油滴随水流走，汽油清洗油污是将油污溶解于其中，两种方法的原理不同。五、溶解时的吸热和放热现象1、吸收热量的过程：溶质分子（或离子）向水中扩散，这一过程吸收热量。2、放出热量的过程：溶质分子（或离子）和水分子作用，生成水合分子（或水合离子），这一过程放出热量。3、溶解时的吸热或放热现象 不同的溶质，这两种过程吸收或放出的热量不同，这就使溶液的温度发生变化。有的溶质溶解时，扩散过程吸收的热量小于水合过程放出的热量，表现为溶液的温度升高；反之，则溶液的温度降低。探究实验【提出问题】物质溶于水后溶液的温度升高、降低，还是不变？【设计实验】分别将固体氯化钠、硝酸铵、氢氧化钠溶于水，测定温度变化。【进行实验】用温度计测出水的初温为t1，将氯化钠、硝酸胺、强氧化钠分别溶解，用温度计测得溶解后的温度为t2.【实验现象】氯化钠溶于水后t2与t1近似相等，硝酸胺溶于水后t2t1。即：氯化钠溶于水后溶液的温度几乎不变。硝酸铵溶于水后溶液的温度降低。氢氧化钠溶于水后溶液的温度升高。【解释与结论】氯化钠溶于水时扩散过程吸收的热量几乎等于水合过程放出的热量，所以溶液的温度几乎不变。硝酸铵溶于水时扩散过程吸收的热量大于水合过程放出的热量，所以溶液的温度降低。氢氧化钠溶于时扩散过程吸收的热量小于水合过程放出的热量，所以溶液的温度升高。在物质溶解过程中经常发生两种变化：吸收热量和放出热量。规律方法小结：常见溶于水吸热的物质有：硝酸铵、氯化铵等。常见溶于水放出热量的物质有：浓硫酸、氢氧化钠固体、氧化钙、其中氧化钙是与水反应放出大量的热。9-2溶解度一、饱和溶液1、物质在水中的溶解物质不能无限地溶解在一定量的水中。探究实验【提出问题】物质能无限地溶解在一定量的水中吗？【设计实验】向城有一定量水的烧杯中加入一定量氯化钠，搅拌，直至氯化钠溶解，再加入氯化钠，搅拌，观察现象。然后再加入少量的水，搅拌，观察现象。根据现象得出结论。【实验用品】烧杯、玻璃棒、药匙、蒸馏水、食盐等。【实验过程】向装有2oml说的烧杯中加入5g氯化钠，搅拌，等氯化钠溶解后，在加5g氯化钠，搅拌，观察现象，然后再加入10ml水，观察现象。【解释与结论】如表所示操作加入5g氯化钠，搅拌再加入5g氯化钠，搅拌再加入10ml水，搅拌现象溶解部分溶解，烧杯底有未溶解的氯化钠剩余氯化钠固体溶解结论溶解现象与溶质和溶剂的量有关，物质不能无限地溶解在一定量的水里探究实验【提出问题】20ml水中加入一定量的硝酸钾固体，固体未完全溶解，之后加热，硝酸钾能完全溶解吗？【设计实验】硝酸钾能溶解于水中，向盛有一定量水的烧杯中分几次加入一定量的硝酸钾，观察现象。待烧杯中有硝酸钾固体时，加热该烧杯，观察未溶解的硝酸钾是否溶解，冷却后再观察现象。根据现象得出结论。【实验用品】带铁圈的铁架台、烧杯、酒精灯、玻璃棒、石棉网、硝酸钾固体、蒸馏水等。【实验过程】用硝酸钾代替氯化钠进行上述探究实验，每次加入5g硝酸钾，看加几次后才使烧杯中的硝酸钾固体有剩余而不再继续溶解，然后加热烧杯，如图所示，观察剩余固体有什么变化，再加入5g硝酸钾，搅拌，观察现象，待溶液冷却后，观察现象。【解释与结论】如表所示。操作现象结论加入5g硝酸钾，搅拌溶解溶解的最大量与溶质的性质有关溶解的最大量与温度有关再加5g硝酸钾，搅拌溶解，但有硝酸钾固体剩余加热剩余的硝酸钾固体溶解再加5g硝酸钾，搅拌硝酸钾固体有剩余冷却剩余的硝酸钾固体增多2、饱和溶液与不饱和溶液的概念 在一定温度下，向一定量溶剂里加入某种溶质，当溶质不能继续溶解时，所得到的溶液叫做饱和溶液；还能继续溶解的溶液，叫做不饱和溶液。知识拓展应明确是“一定温度”和“一定量溶剂”。因为改变溶剂量或温度时，饱和溶液和不饱和溶液是可以相互转化的。应明确是“某种溶质”饱和溶液或不饱和溶液，如在一定条件下不能再溶解氯化钠的溶液，可能还能溶解蔗糖（或硝酸钾），对蔗糖（硝酸钾）来说，该溶液就是不饱和溶液，故必须指明是哪种溶质的饱和溶液或不饱和溶液。3、不饱和溶液和饱和溶液的转化某种溶质的饱和溶液与不饱和溶液之间可以相互转化，其过程可表示如下： 不饱和溶液-饱和溶液知识拓展上述转化条件对大多数固体物质来说是适合的，因为大多数固体物质在一定量水中溶解的最大量随温度的升高而增大。熟石灰在一定量水中溶解的最大量随温度的升高而降低，因此，若把熟石灰的不饱和溶液转化为饱和溶液，在改变温度时应升高温度；若把其饱和溶液转化为不饱和溶液，则可采用减低温度或增加溶剂的方法。规律方法小结：判断溶液是否饱和的方法：-在一定温度下，观察溶液中有没有不能继续溶解的剩余溶质存在，如果有且该溶质不再减少，溶质与溶液共存，那么这种溶液就是该溶质的饱和溶液。如果没有剩余溶质，则可能为该溶质的不饱和溶液，液可能为该溶质的饱和溶液。化学与生活：在生活中，饱和溶液有着非常重要的应用。如在粗盐提纯的时候，常用饱和食盐水来清洗蒸发后的食盐固体以达到精制食盐的目的；用饱和氢氧化钠溶液来吸收制取硫酸后的尾气；用饱和碳酸氢钠溶液来吸收二氧化碳中混有的氯化氢气体等。4、浓溶液与稀溶液 为了粗略地表示溶液中溶质含量的多少，通常溶液分为浓溶液和稀溶液，在一定量的溶液中，含溶质的量相对较多的叫浓溶液，含溶质的量相对较少的叫系溶液。知识拓展 浓溶液、稀溶液与饱和溶液、不饱和溶液之间的关系。浓溶液与稀溶液的概念中，强调“一定量的溶液中”；饱和溶液与不饱和溶液的概念中，强调连个“一定”，即“一定温度”和“一定量溶剂”。浓溶液与稀溶液是指一定量溶液中含有溶质的相对多少；饱和溶液与不饱和溶液是指在一定温度下，一定量溶剂中还能不能继续溶解某种溶质（是否达到了某种溶质的最大量）。浓溶液与稀溶液之间可以相互转化，饱和溶液与不饱和溶液之间也可以相互转化，但这两组之间不此你在相互转化的问题。不同溶质的浓溶液在一定温度下可能是饱和溶液，液可能是不饱和溶液，稀溶液不一定是不饱和溶液，浓溶液不一定是饱和溶液；同种溶质在温度一定时的饱和溶液一定比其不饱和溶液浓；有的浓溶液还能继续溶解溶质，有的稀溶液却不能再继续溶解溶质。5、结晶的方法结晶热的溶液冷却或溶剂的量减少后，已溶解在溶液中的溶质从溶液中以警惕的形式析出，这一过程叫做结晶。结晶的两种方法蒸发溶剂结晶一般适用于一定量水中溶解的最大量收温度影响变化不大的物质，如从海水中提取食盐，大致过程如下： 食盐氯化钠海水贮水池蒸发池结晶池 母液多种化工产品冷却热饱和溶液结晶 适用于在一定量水中溶解的最大量受温度影响变化较大的物质，如从硝酸钾饱和溶液中得到硝酸钾晶体，就可以用冷却热饱和溶液结晶的方法。二、溶解度1、溶解度的概念 溶解度表示在一定温度下，某固态物质在100g溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量。如果不指明溶剂，通常所说的溶解度是在物质在水里的溶解度。2、准确理解溶解度概念的四要素条件“在一定温度下”。 影响固体物质的溶解度的内因是溶剂和溶质的性质，而外因则是温度，如果温度改变，则固体物质的溶解度也会改变，因此，只有指明温度，溶解度才有意义。标准：“在100g溶剂里”。 为了确定标准，人们规定“在100g溶剂里”。需要强调和注意的是：100g是溶剂的质量而不是溶液的质量，只有准确理解这个标准，才能正确应用溶解度的概念。状态：“达到饱和状态”。 溶解度表示的是同一条件下的某种物质的溶解能力的大小，只有达到该条件下溶解的最大值，才可知其溶解度，因此必须要求“达到饱和状态”。单位：“溶解度表示所溶解的质量”，通常用“克”作为单位。知识拓展溶解度概念中的四个关键词“一定温度”“100g溶剂里”“饱和状态”“溶解的质量”是同等重要的，只有四个关键词都体现出来时，溶解度概念的应用才是有意义的，否则没有意义，说法也不正确。这是判断某一有关溶解度说法是否正确的关键。释疑解难：硝酸钾在20时的溶解度为31.6g，其含义是什么？判断下列说法是否正确，并说出理由。a、20时，100g水中溶解了23g食盐，则食盐在20时的溶解度为23g。b、20时，100水中最多溶解氯化钠36.5g，则氯化钠的溶解度为36.5.c、20时，100g溶液中国含有溶质23g，则该溶质的溶解度为23g。d、100g水中最多溶解36.5g氯化钠，则氯化钠的溶解度为36.5g。-有关溶解度的概念中，一定要同时具备“四要素”，在说明溶解度的含义时，也应该把四个关键词说清楚。含义：在20时，硝酸钾在100g水中达到饱和状态时溶解的质量为31.6g。（或在20时，100g水中最多溶解31.6g硝酸钾）。这四种说法都不正确。a 中没有指明溶液是否达到饱和状态；b 中没有指明溶解度是单位；c 中的100g应是溶剂的质量；d 中没有指明温度。3、溶解度的相对大小 溶解度的相对大小，即固体溶解度与溶解性的关系如下表所示。 溶 解 度/g一般称为（溶解性）10易溶表中的溶解度是指在20时的溶解度。4、绘制溶解度曲线 用纵坐标表示溶解度，横坐标表示温度，把一种或几种物质在不同温度时的溶解度标在图上，得到物质溶解度随温度变化的曲线，称为溶解度曲线。如图：5、气体的溶解度气体的溶解度的定义 气体的溶解度是指在压强为101kPa和一定温度时，气体溶解在1体积水里达到饱和状态时的气体体积。如：压强为101kPa和温度为0时，1体积水里最多能溶解0.024体积氮气，则在0时，氮气的溶解度为0.024.气体溶解度的影响因素。内因：气体和水的性质。外因：温度和压强。规律方法小结：气体溶解度表示方法和固体溶解度不同：溶剂的量不同：固体溶解度是指在100g溶剂中；气体溶解度是指在1体积水里。条件不同：固体溶解度外部因素只受温度影响；气体溶解度除受温度影响外，还受压强的影响。单位不同：固体溶解度的单位为克，气体溶解度的单位是体积单位。9-3溶质的质量分数一、溶液组成的表示方法-溶质的质量分数1、有色溶液的颜色的深浅与组成演示实验【实验目的】探究有色溶液的颜色深浅与浓度的关系。【实验步骤】在三支试管中各加入10ml水，然后分别加入约0.5g，1g,2g无水硫酸铜。比较三种硫酸铜溶液的颜色。【实验现象】第一支试管中溶液颜色较浅；第二支试管中溶液颜色略深；第三支试管中溶液颜色更深。【实验结论】三支试管中溶液颜色深浅不同，溶液的组成也不相同，在水的量相同条件下，加入固体硫酸铜多的溶液颜色深、浓度大。2、溶液中溶质的质量分数溶液中溶质的质量分数是溶质质量与溶液质量之比。可用下式计算：溶质的质量分数=知识拓展溶质的质量是指形成溶液的那部分溶质，没有进入溶液的溶质不应考虑其中。溶质的质量分数的含义是：每100g溶液中所含溶质的质量。一定要“100%”，最后才能得到百分数。公式中分子、分母单位要统一。溶液的质量是该溶液中溶剂质量与溶解的全部溶质的质量之和。（溶质可以是一种或几种）。演示实验【实验目的】按图中所定的量配置两种溶质的质量分数不同的氯化钠溶液。（水的密度可看做1g/cm3）【实验步骤】如图所示【实验结论】如下表所示。溶质质量/g溶剂（水）质量/g溶液中溶质的质量分数109010%208020%规律方法小结：溶解度和溶液中溶质的质量分数的比较溶解度溶质的质量分数区别表示物质溶解性大小的尺度；表示溶质质量与溶剂质量的关系（受温度影响）表示溶液组成的一种方法；表示溶质质量与溶液质量的关系，不受温度影响意义t时，100g溶剂中所能溶解溶质的最大量，单位为“克”溶质质量占全部溶液质量的百分数，没有单位量的关系表示溶质质量与溶剂质量的关系表示溶质质量和溶液质量的关系溶液是否饱和饱和溶液不一定是饱和溶液计算式相互关系在一定温度下，某物质的溶解读为s g,其饱和溶液的溶质质量分数为3、体积分数 将两种液体配置成溶液时，常用其中一种液体的体积分数来表示溶液的组成。如医用消毒酒精就是用75体积酒精和25体积水配制而成的，该溶液中酒精的体积分数为75%，此表示方法较为粗略，但简便易行。二、溶液稀释的有关计算1、溶液稀释的方法是加入溶剂或加入低度溶液。2、计算依据：加入溶剂前后溶液中溶质的质量不变。3、关系式：加水稀释：Aa%=Bb%或Aa%=(A+m水)b%(A代表浓溶液质量，a%是它的质量分数，B代表稀释后的溶液质量，b%代表它的质量分数，m水代表的是加入的水的质量)。加入低浓度溶液稀释：Aa%=Bb%=（A+B）c%（c%代表混合后所得到溶液溶质的质量分数）。知识拓展在上述关系式中，若已知其中三个量或四个量，即可求出另一个量。若已知溶液体积或求溶液体积，在此计算基础上，运用密度公式进行计算。溶液浓缩的计算可依据Bb%=(B-m水)a%(B代表浓缩前溶液的质量，b%是其质量分数，m水代表浓缩过程中失去水的质量，a%代表浓缩后溶液的质量分数)来进行。例如：医疗上用的生理盐水为0.9%的氯化钠溶液，如果用500g生理盐水给某病人输液，则进入病人体内的氯化钠的质量为多少克？现有足量18%的氯化钠溶液和蒸馏水，欲配置500g的生理盐水，需要18%的氯化钠溶液多少克？解：500g生理盐水中氯化钠的质量：500g0.9%=4.5g稀释前后溶质质量不变，设需要18%的氯化钠溶液的质量为m18%m=4.5g，解得m=25g答：进入病人体内的氯化钠的质量为4.5g，需要18%的氯化钠溶液25g。释疑解难：配置500ml质量分数为20%的硫酸溶液，需要质量分数为98%的浓硫酸多少毫升？（98%浓硫酸）=1.848g/cm3, (20%的硫酸)=1.14g/cm3-设需要质量分数为98%的浓硫酸的体积为x,根据稀释前后，溶液中溶质的质量不变,则1.14g/cm3500ml20%=x98%1.848g/cm3,解得x=62.9ml规律方法小结：溶液的稀释、浓缩或配