高中化学：4.1 物质在溶解过程中有能量变化吗 课件（沪科版高一第一学期）.ppt

高一化学第四章 剖析物质变化中的能量变化 能量的转化与守恒对于能 你们知道一些什么知识 1 电闪雷鸣 2 地动山摇 3 蔬菜瓜果 4 波涛汹涌 1 自然界的物质存在哪些变化 2 在物质变化中存在着怎样的能量转化 3 学习能量知识的重要性 能量对人日常生活的影响 能量对国家发展的影响 固态物质 s solid 液态 l liquid 气态 g gas 吸收能量 吸收能量 放出能量 放出能量 4 1物质在溶解过程中有能量变化吗 溶液是由一种或一种以上的物质分散到另一种物质里 而形成的均一 稳定的混合物 思考 溶液 溶质 溶剂 一 物质溶解时的热现象 实验1 观察kmno4溶于水的过程 见p76 结论 溶解的过程中有一个扩散过程 思考 物质溶解过程是否伴有能量变化 扩散过程中的能量来源于哪 实验2 观察氯化铵 氢氧化钠 氯化钠晶 见p76 体溶于水时 溶液的温度变化 结论 氢氧化钠溶于水 溶液温度升高 氯化铵晶体溶于水 溶液温度降低 氯化钠晶体溶于水时 溶液温度基本不变 结论 物质在溶于水的过程中伴有温度变化 不同的物质在溶解过程中所表现出的热现象是不一样的 有的物质溶于水溶液温度升高 有的温度降低 有的基本保持不变 思考 是不是有的物质溶于水只吸收能量所以温度降低 而有的物质溶于水只放出能量所以温度上升 糖分子在水中的溶解过程 1 把糖分子放入水中 糖分子 水分子 糖分子在水中的溶解过程 糖分子克服分子间作用力 从外界吸收能量 扩散到水中 糖分子在水中的溶解过程 3 糖分子和水分子结合形成水合分子 二 溶解的两个过程 扩散过程 溶质的微粒 分子 或离子 克服它们本身相互之间的吸引力离开溶质表面扩散到整个溶剂中去 这一过程要向外界吸收热量 是物理过程 水合过程 溶液中溶质的分子 或离子 和水分子结合形成水合分子 或水合离子 的过程 这一过程要向外界放出热量 是化学过程 思考 为什么有的物质溶解时溶液温度升高 有的物质溶解时溶液的温度却降低 当放热多于吸热 就表现为放热 在溶解时 溶液的温度升高 解释 这两个过程对不同的溶质来说 吸收的热量和放出的热量并不相等 当吸热多于放热 就表现为吸热 在溶解时 溶液的温度就降低 溶解 扩散过程 水合过程 吸收热量 放出热量 温度变化取决于吸收热量和放出热量的差值 q吸 q放溶液温度无明显变化 q吸 q放溶液温度下降 q吸 q放溶液温度升高 解释1 氯化铵晶体溶于水溶液温度降低 解释2 氯化钠晶体溶于水溶液温度为何无显著的变化 练习 硝酸铵溶于水 溶液温度显著降低 这是由于 a 硝酸铵溶解时只发生扩散过程 b 硝酸铵溶解时只发生水合过程 c 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 d 硝酸铵溶于水时 扩散过程吸收的热量小于水合过程放出的热量 c 复习 1 简单叙述溶解的两个过程及过程中的能量变化 2 用溶质溶解过程来解释 氯化铵晶体溶于水溶液温度降低 3 用q扩 q合表示溶解时扩散过程及水合过程中能量变化绝对值 氢氧化钾溶解时的能量变化可用式表示氯化钠溶解时的能量变化可用式表示a q扩 q合b q扩 q合c q扩 q合 0d q扩 q合 0 b d 三 溶解和结晶 基本概念 溶解 结晶 饱和溶液 不饱和溶液 溶解度 在一定温度下 某物质在100克溶剂里达到饱和状态时所溶解的克数 叫做这种物质在这种溶剂里的溶解度 s 分析现象 1 将nacl固体放入不饱和nacl溶液中2 将nacl固体放入饱和nacl溶液中3 将50 kno3饱和溶液温度降到20 4 将少量kno3晶体放入饱和的kno3溶液中 然后加热溶液 溶解和结晶过程分析 1 溶质微粒扩散到溶剂里 2 溶液中的溶质微粒在未溶解的溶质表面聚集 当溶液为不饱和溶液时 在单位时间内 溶质扩散到溶剂中的微粒数目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 溶质的扩散速度等于溶质的结晶速度 溶液浓度和溶质晶体的质量不再变化 当把饱和溶液中的水蒸发掉一部分时 在单位时间内 扩散的微粒数目小于结晶的微粒数目 溶质不断结晶 有固体从溶液中析出 讨论 当溶质溶解速率和结晶速率的相对大小不同时 看到的现象和溶液所处状态有何不同 不饱和溶液 溶质不断溶解 溶解速率 结晶速率 溶质不断结晶 饱和溶液 溶解速率 结晶速率 溶质不再溶解 饱和溶液 溶解速率 结晶速率 四 溶解平衡 当溶液达到饱和状态时 溶质的溶解速率等于溶质的结晶速率 表面上溶质不再减少 也不再增加 此时溶液达到溶解平衡状态 不变 溶液的浓度不再变化 饱和溶液的溶解平衡状态特征 等 溶解速率等于结晶速率 动 动态平衡 仍在溶解 结晶 五 溶解度与温度 实验 溶解度与温度的关系 p80 1 溶解度受温度影响改变较大的固体物质 一般用冷却热饱和溶液的方法使溶质结晶析出 如 cuso4 明矾 kno3 2 溶解度受温度影响变化不大的物质 一般用蒸发溶剂的方法使溶质结晶析出 如 nacl 结论 六 结晶水合物 胆矾 蓝矾cuso4 5h2o 绿矾 feso4 7h2o 明矾 kal so4 2 12h2o 石膏 caso4 2h2o 熟石膏 2caso4 h2o 皓矾 znso4 7h2o 问 结晶水合物是混合物 纯净物 实验 硫酸铜晶体的变化p58 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na2co3 10h2o 晶体吸收空气里的水蒸气 在晶体表面逐渐形成溶液 如 cacl2 naoh固体 七 风化 潮解 风化 潮解 课堂练习 1 在cuso4溶液中 加入一小颗胆矾晶体后发现 胆矾晶体在逐渐减小 说明原溶液是 饱和或不饱和溶液 这时体系中溶质溶解的速度结晶的速度 待晶体不再减小时 这时的溶液是 饱和或不饱和溶液 此时溶解的速度结晶的速度 单位时间内 从晶体扩散到溶剂里的溶质微粒数溶质回到晶体表面的微粒数 不饱和溶液 大于 饱和溶液 等于 等于 关于溶解平衡的说法不正确的是 a 溶解平衡的本质是结晶速度等于溶解速度 b 溶解平衡是个动态平衡 既有溶质的结晶又有溶质的溶解 c 达到溶解平衡时 此溶液不一定是饱和溶液 d 当达到溶解平衡时 溶液中各种