溶解度的教學設計
溶解度的教學設計
一、教學目標
1.理解固體物質溶解度的概念。了解溶解度和溶解性的區別和聯系。
2.進一步練習給試管里的液體加熱、向試管里滴加液體和振蕩試管的操作;培養學生設計簡單實驗步驟的能力。
3.從影響溶解度的諸因素中,對學生進行內因和外因的辯證唯物主義教育。
二、教學方法
邊講邊實驗。
三、教學用品
酒精燈、試管、試管夾、滴管、飽和硝酸鉀和硝酸銨溶液(使用上一節課制得的兩種物質飽和溶液)、投影儀。
四、教學過程
師:上一節課我們學習了飽和溶液和不飽和溶液的概念。通過實驗,在一定條件下(室溫、10mL水)制得了硝酸鉀和硝酸銨的飽和溶液。現在請大家考慮:如何使一定條件下的飽和溶液轉變為不飽和溶液?具體地說:通過什么方法,可以使在一定條件下未溶解的硝酸鉀和硝酸銨繼續溶解?大家先進行討論,然后,我們來設計實驗的具體步驟。
師:現在請同學們提出自己的意見。
生甲:可以采取增加溶劑的方法,使飽和溶液變成不飽和溶液。
師:請你具體地說明操作步驟。
生甲:向硝酸鉀和硝酸銨飽和溶液中,分別加入少量的水,振蕩試管,觀察試管中剩余的固體是否溶解。如果不溶解,再加入少量水,繼續振蕩試管,直到剩余的固體全部溶解為止。師:這個方法是否可行,我們可以試一試。除了增加溶劑之外,還可以采取什么方法?
生丙:可以用加熱的方法試一試。給試管里的飽和溶液加熱,觀察試管里剩余的固體是否溶解。如果溶解,飽和溶液就變成不飽和溶液了。
師:應該怎樣操作?
生丙:用試管夾夾持盛有飽和溶液的試管,在酒精燈上先均勻加熱,然后加熱液體。觀察試管里的固體是否溶解。如果固體溶解了,就停止加熱。
師:很好。下面按大家提出的實驗方法,進行實驗。可以對兩種飽和溶液中,一種加入少量的水,另一種進行加熱。實驗中,注意滴加液體和加熱試管里的液體的操作方法。現在,先檢查儀器、藥品,然后開始實驗。
師:停止實驗操作。同學們觀察到什么現象,說明什么問題?
生乙:向盛有硝酸銨飽和溶液的試管里加入少量的水,振蕩試管,原來試管里剩余的固體又繼續溶解了。說明增加溶劑可以使飽和溶液變成不飽和溶液。
生丁:我們是向硝酸鉀飽和溶液中加入少量的水,振蕩試管,原來試管里未溶解的硝酸鉀又溶解了。說明增加溶劑,也可以使硝酸鉀的飽和溶液變成不飽和溶液。
師:使用加熱的方法,有什么現象,說明什么問題?
生戊:給盛有硝酸鉀飽和溶液的試管加熱,不久,試管里剩余的固體硝酸鉀又溶解了。說明加熱可以使飽和溶液變成不飽和溶液。
師:應該說是“加熱”還是“升高溫度”?
生戊:是升高溫度,使飽和溶液變成不飽和溶液。
師:對。加熱是操作方法,升高溫度是加熱的結果。升高溫度才能使飽和溶液變成不飽和溶液。那么,給硝酸銨飽和溶液加熱,有什么現象,說明什么問題?
生辛:和加熱硝酸鉀飽和溶液的現象相同。說明升高溫度也能使硝酸銨的飽和溶液變成不飽和溶液。
師:好。大家的實驗結論是一致的。實驗說明,增加溶劑或升高溫度,可以使一定條件下的飽和溶液變成不飽和溶液。那么,大家設想一下,如果把加入到上面飽和溶液中的水分蒸發掉,或者使較高溫度下的不飽和溶液降低到原來的溫度,又會出現什么現象?
生己:又會變成飽和溶液。
師:這是結論。你根據什么現象得出這個結論?
生己:試管中又會有固體物質析出。
師:對。也就是說,如果將不飽和溶液降溫或減少溶劑,可以使不飽和溶液變成飽和溶液。飽和溶液和不飽和溶液的關系,可表示如下:
因此,只有指明在“一定溫度”和“一定量的溶劑里”,“飽和”和“不飽和”才有確切的含義。
實驗證明,各種固體物質,例如硝酸鉀、硝酸銨、食鹽等,在相同的條件(相同的溫度,相同質量的溶劑)下,達到飽和時溶解的質量并不相同。也就是說,各種固體物質在同一種溶劑里溶解的能力各不相同。如果我們要用確切的數值來表示某種物質在某種溶劑里溶解的能力,必須規定哪些條件呢?
生甲:要指出是哪種溶劑,還要規定在一定量的溶劑中。
生壬:要在一定的溫度下。
師:還應該具備什么條件?
生丙:還必須使溶液達到飽和。
師:大家回答得很正確。科學上就是用“溶解度”來定量地表示某種物質在某種溶劑里溶解能力的大小。溶解度是這樣規定的:“在一定的溫度下,某種物質在100g溶劑里達到飽和狀態時所溶解的克數,叫做這種物質在這種溶劑里的溶解度”。如果不指明是哪種溶劑,通常是指物質在水里的溶解度。請同學們打開書,查閱用實驗的方法測出的硝酸鉀在不同溫度時的溶解度。
師:大家查一下,在20℃時,硝酸鉀的溶解度數值是多少?
生:31.6。
師:用什么單位表示?
生:用“克”表示。
師:20℃時,硝酸鉀的溶解度是31.6g它表示什么意義?
生甲:表示在20℃時,100g水中,最多能溶解31.6g硝酸鉀。師:他回答得是否準確?
生丙:應該說:在20℃時,100g水中,達到飽和狀態時,硝酸鉀能溶解31.6g
師:正確。溶液的狀態只能用“飽和”或“不飽和”來描述,而不能用溶解溶質的“多少”來表示。溶解度的概念包含以下四個要素,即“一定溫度”、“100克溶劑”、“達到飽和狀態”和“溶質的克數”缺一不可。
下面,根據溶解度的概念,判斷下列說法是否正確,并說明理由。
(1)20℃時,10g食鹽可以溶解在100g水里,所以 20℃時,食鹽的溶解度是10g。
(2)20℃時,10g食鹽溶解在水里制成了飽和溶液,所以20℃時,食鹽的溶解度是10g。
(3)20℃時,20g某物質全部溶解在100g水中,溶液恰好達到飽和,這種物質的溶解度就是20g。
(4)20℃時,碳酸鈣在100g水里,達到飽和時能溶解0.0013g。所以,20℃時碳酸鈣的溶解度是0.0013g。
師:今天,我們通過實驗說明,物質的溶解性不僅跟溶質和溶劑的性質有關,而且受外界條件的影響。為了確切地表示物質溶解能力的大小,要應用溶解度的概念。溶解性和溶解度既有區別,又有聯系。溶解性是指某種物質在某種溶劑里的溶解的能力,是物質的一種物理性質。通常使用易溶、可溶、微溶、難溶或不溶等粗略的概念表示。溶解度是按照人們規定的標準,衡量物質溶解能力大小的“一把尺子”,定量地表示在一定條件下,不同溶質在同一溶劑里所能溶解的最大質量。溶解性和溶解度有一定的聯系。溶解度在一定條件下可以表示物質溶解性的大小。例如,通常把在室溫(20℃)時,溶解度在10g以上的,叫易溶物質;溶解度大于1g的,叫可溶物質;溶解度小于1g的,叫微溶物質;溶解度小于0.01g的,叫難溶物質。
課后,請大家完成作業之后,思考下面的問題。
【板書思考題】
怎樣測定室溫下硝酸鉀的溶解度?
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