物質在溶解過程中有能量變化嗎

剖析物質變化中的能量變化本章提要已有知識物理能量物態(tài)變化分子熱運動化學物質組成與變化化學反應中有熱量變化風化與潮解物質的量化學鍵溶解過程中的能量變化物質的溶解和結晶過程及能量的轉化化學反應中的能量變化反應熱、熱化學方程式、燃燒熱、燃料充分利用的意義物質變化的規(guī)律化學平衡本章知識后繼知識本章重難點重點：1、溶解過程，結晶，溶解—結晶平衡2、反應熱、燃燒熱、熱化學方程式的書寫及計算3、蓋斯定律難點：1、理解動態(tài)平衡2、化學反應中的能量變化與化學鍵的關系3、能量變化無處不在的科學觀念第一節(jié)

物質在溶解過程中

有能量變化嗎？一、大自然中的能量轉化過程太陽能光合作用植物(生物能)地殼運動礦物燃料(煤、石油、天然氣)化學能食物燃料動物熱能動能燃燒

能量從一種形式轉化為另一種形式，從一個物體傳遞給另一個物體，在轉換和傳遞的過程中，各種形式的能量的總量保持不變。這就是能量守恒定律。在網(wǎng)上查找一份類似的表，試著計算自己每天合理的飲食結構是怎樣的二、物質三態(tài)變化中的能量變化基本規(guī)律一：能量從高轉化到低時，總有能量放出；從低轉化到高時，總要吸收能量?；疽?guī)律二：已知空調的基本工作原理就是利用制冷劑氟里昂的液化—氣化過程，以升高室外溫度為代價，來達到降低室內溫度的目的。你能設計這個過程嗎？氣態(tài)液態(tài)固態(tài)吸收能量放出能量吸收能量放出能量能量由高到低思考：1、下雪天和融雪天，哪個更冷？2、被水蒸氣燙傷和被開水燙傷，哪個更慘？三、溶解的過程和溶解熱現(xiàn)象復習：什么叫做溶液？其特點是什么？問題：溶液是如何形成的？實驗一：KMnO4溶于水探究：怎樣證明KMnO4溶液的顏色是MnO4—的顏色，而不是K+的顏色？1、證明K+無色；2、證明MnO4—濃度降低，溶液的紫紅色也隨之降低；3、證明是MnO4—與第2步中所加試劑反應，而非K+與之反應。由實驗一可以得出什么結論？結論一：物質溶解過程中存在溶質分子或離子向水中擴散的過程思考2：溶解過程中是否只有擴散過程？怎樣證明你的結論？若只有擴散過程+擴散是吸熱過程物質溶解應全部為吸熱過程若某物質溶解為放熱過程證偽假設錯誤溶解除了擴散過程之外，一定還有一個放熱的過程思考1：擴散過程是吸熱還是放熱的？為什么？×√×實驗二：NaCl、NaOH、NH4NO3分別溶于水，用數(shù)字測溫儀分別測定溶液的溫度。實驗現(xiàn)象：NaOH溶于水溫度升高，NH4NO3溶于水溫度降低，NaCl溶于水溫度幾乎不變。分析及解釋：1、除了擴散之外，物質溶解時還有一個放熱過程。2、NaOH溶解時，放熱過程放出的熱量大于擴散過程吸收的熱量，所以溶液溫度升高。3、NH4NO3溶解時，放熱過程放出的熱量小于擴散過程吸收的熱量，所以溶液溫度降低4、NaCl溶解時，放熱過程放出的熱量和擴散過程吸收的熱量差不多，所以溶液溫度變化不明顯結論二：物質的溶解過程包括溶質分子或離子向水中擴散的擴散過程和溶質分子或離子與水分子結合生成水合分子或水合離子的水合過程，前者為物理過程，吸收熱量；后者為化學過程，放出熱量，物質溶解過程總體的熱效應取決于吸熱和放熱的相對大小。溶解過程溶液溫度變化變化過程擴散過程（物理過程）水合過程（化學過程）能量變化吸收能量Q(吸)放出能量Q(放)總效應Q(吸)＞Q(放)溫度降低Q(吸)＜Q(放)溫度升高Q(吸)≈Q(放)溫度不變思考1：電解質溶液和非電解質溶液的溶解過程有什么區(qū)別？NaCl→Na++Cl—

NaCl溶液中存在Na+、Cl—、水合鈉離子、水合氯離子、水分子，還有水分子微弱電離出的水合氫離子（H3O+）、OH—。電解質的溶解過程還伴隨著電離過程，非電解質則沒有電離過程。思考2：NaCl溶液中存在哪些微粒？蔗糖溶液中呢？溶質分子或離子水合離解溶質的水合分子或水合離子蔗糖溶液中存在蔗糖分子、水合蔗糖分子、水分子等。小結1、能量變化遵循守恒定律；2、物態(tài)變化伴隨著能量變化；3、物質的溶解過程包括擴散過程和水合過程。擴散過程吸熱，水合過程放熱，物質的溶解熱由這兩個過程吸熱和放熱的代數(shù)和所決定。4、物質在水溶液中以水合離子或水合分子的形式存在。生活中常見的“冰袋”和“暖袋”就是利用了溶解的熱效應制成的某溫度下蔗糖的溶解度為30g/100g水，現(xiàn)向100g水中分批加入40g蔗糖，填寫下表：四、溶解—結晶平衡回憶：什么叫做飽和溶液？加入蔗糖的質量現(xiàn)象溶液的狀態(tài)10g全部溶解不飽和溶液20g30g40g全部溶解全部溶解不溶解不飽和溶液飽和溶液飽和溶液溶解和結晶作為宏觀對象是不能同時觀察到的，我們只能看到，或者是溶質溶解，或者是晶體析出，或者是既無溶質溶解也無晶體析出。就微觀粒子的運動狀態(tài)而言，溶解和結晶是同時進行的兩個相反的過程，即在溶液中溶質溶解的同時，也進行著結晶，在一定條件下建立起一個動態(tài)平衡體系，即溶解—結晶平衡。固體溶質溶解結晶溶液中的溶質1、什么叫做結晶？溶解在溶劑中的溶質微粒碰撞固體表面時，受到固體表面微粒對它的吸引，不斷在未溶解的溶質表面聚集成晶體。這個過程就叫做結晶。2、什么叫做溶解—結晶平衡？單位時間內，擴散到溶液里的溶質微粒數(shù)目，與回到固體表面的溶質微粒數(shù)目相等時，也就是溶質溶解的速率等于結晶的速率，這時從表面看，固體溶質不再減少，也不再增加，即為溶解平衡狀態(tài)。此時的溶液稱為飽和溶液。溶液達到溶解—結晶平衡時的示意圖溶解速率和結晶速率看到的現(xiàn)象溶液狀態(tài)溶解速率＞結晶速率溶解速率＜結晶速率溶解速率＝結晶速率溶質溶解晶體析出無溶質溶解，也無晶體析出不飽和飽和飽和3、動態(tài)平衡的概念（1）等（2）動（3）定（4）變微觀層面上，正過程的速率=逆過程的速率平衡時，正逆兩個過程的速率都不等于0宏觀表現(xiàn)為，體系中各組成部分的量保持不變動態(tài)平衡和外界條件有關，外界條件改變時，平衡也會被破壞，從而發(fā)生改變發(fā)揮你的想象力，如果將一個百貨公司想象成一個平衡體系，將進出的人想象成微粒，你能不能描述一下你所理解的動態(tài)平衡現(xiàn)象？練習一：1、下列說法正確的是（）A、濃硫酸被稀釋時只有水合過程，所以濃硫酸稀釋時放熱B、NH4Cl晶體投入水中只有擴散過程，所以NH4Cl晶體溶于水時吸熱C、燒堿溶于水，溶液溫度升高，說明燒堿溶解時水合過程放出的熱量大于擴散過程吸收的熱量D、物質溶解過程其實就是溶質的電離過程2、NaCl溶于水達到飽和時，下列說法正確的是（）A、溶解速率為零B、結晶速率為零C、溶解和結晶速率均為零D、溶解和結晶速率相等，且均不為零CD4、將下列條件改變時，CuSO4飽和溶液的相應變化填入下表：改變的條件＞溶解速率=結晶速率＜宏觀現(xiàn)象恒溫蒸發(fā)溶劑升溫，加入膽礬恒溫，加入膽礬3、有一形狀不規(guī)則的膽礬晶體，將其置于一溫度不變的CuSO4溶液中（不考慮水分的蒸發(fā)），很長時間后，晶體的形狀，晶體的質量，溶液的濃度（填“改變”或“不變”）。改變不變不變溶解速率＜結晶速率溶解速率＞結晶速率溶解速率=結晶速率結晶溶解既不溶解也不結晶5、在硫酸銅飽和溶液中，加入含有18O示蹤原子的無水硫酸銅粉末ag，保持溫度不變，其結果是（）A、溶解和結晶達到平衡狀態(tài)，有部分含18O的微粒進入溶液，ag粉末不變B、溶解和結晶達到平衡狀態(tài)，溶液中可以找到含18O的微粒C、溶液中可以找到含18O的微粒，白色粉末變成藍色晶體，其質量為1.5625aD、溶液中可以找到含18O的微粒，白色粉末變成藍色晶體，其質量大于1.5625aD五、結晶水合物2、什么是結晶水合物？晶體從溶液中結晶析出時，結合的一定數(shù)目的水分子叫結晶水，含有結晶水的物質叫做結晶水合物。3、結晶水合物是純凈物還是混合物？結晶水是結晶水合物結構及組成中的一部分，通常有著固定的組成，因此是純凈物。1、什么是晶體？自發(fā)形成且具有規(guī)則幾何形狀的固體叫做晶體。5、風化有些結晶水合物的結晶水不太穩(wěn)定，在室溫下和干燥的空氣中會失去一部分或全部結晶水，這種現(xiàn)象叫做風化。風化屬于化學變化。6、潮解有些晶體能夠吸收空氣中的水蒸氣，在晶體表面逐漸形成溶液，這種現(xiàn)象叫做潮解。潮解屬于物理變化。石堿（Na2CO3·10H2O）、膽礬（CuSO4·5H2O）、綠礬（FeSO4·7H2O）、皓礬（ZnSO4·7H2O）、明礬（KAl(SO4)2·12H2O）4、有哪些常見的結晶水合物？例1：t℃時某溶液200g，蒸發(fā)掉20g水后，析出8g晶體，又蒸發(fā)20g水后析出晶體12g，則該溫度時某物質的溶解度為（）例2：在t℃時，100g水中m克無水碳酸鈉或者加入n克石堿均可以使溶液達到飽和，則m和n的關系為（）練習二1、在大量的Na2CO3飽和溶液中，其他條件不變，再加入10.6g無水Na2CO3，下列說法錯誤的是（）A、溶液仍然飽和，且濃度不變B、原Na2CO3溶液連同加入的