物質(zhì)的溶解性 公開課教學設計

第三節(jié)物質(zhì)的溶解性教學目標：1.知道物質(zhì)的溶解性及影響溶解性的因素。2.知道什么叫飽和溶液與不飽和溶液及相互轉(zhuǎn)化。教學重點：影響溶解性的因素及飽和溶液與不飽和溶液的關系。教學過程：創(chuàng)設情景：1.消毒酒精中酒精的質(zhì)量分數(shù)是多大？2.生理鹽水的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)是多少？3.工業(yè)制氯氣通常采用電解食鹽水的方法，我們知道，越濃的食鹽水中氯化鈉越多，得到的氯氣越多，為什么工業(yè)上只用26%的食鹽水溶液，而不用30%、40%甚至50%的食鹽水來電解呢？交流討論：氯化鈉、氫氧化鈣、碳酸鈣在水中是否都容易溶解呢？聯(lián)想與啟示：P166小結：一、溶解性1.定義：一種物質(zhì)溶解在另一種物質(zhì)里的能力稱為溶解性。活動探究：P166實驗1填表：在室溫條件下：溶質(zhì)溶劑溶解性食鹽水好蔗糖水好熟石灰水差結論：2.影響物質(zhì)溶解性的因素（1）不同物質(zhì)在同一種溶劑中的溶解性不同。[即與溶質(zhì)的種類（或性質(zhì)）]有關活動探究：P167實驗2填表：在室溫條件下溶質(zhì)溶劑溶解性食用油水差食用油汽油好結論：（2）同一種物質(zhì)在不同溶劑中的溶解性不同。[即與溶劑的種類（或性質(zhì)）]有關活動探究：P167實驗3填表：

溶質(zhì)溶劑溶解性室溫硝酸鉀水好加熱硝酸鉀水更好結論：（3）同一種物質(zhì)在同一溶劑中的溶解性與溫度有關。交流討論：P167閱讀：P167過渡：上述實驗3中在室溫下將3g硝酸鉀加到5ml水中，硝酸鉀沒有全部溶解，說明了什么呢？（不能無限制的溶解，也就是不能無限制地提高溶液的濃度）那么，你能否解決上課前提出的問題：電解食鹽水制氯氣時，為什么不用50%的食鹽水呢？交流討論：那么，除了用加熱的方法可以使未溶解的硝酸鉀溶解以外，你還有什么方法呢？活動探究：P167小結：①大多數(shù)固體，在一定量的溶劑內(nèi)，隨著溫度的升高，溶解量增多。②大多數(shù)固體，在一定溫度下，隨著溶劑的量增多，溶解量增多。③在一定溫度下，一定量的溶劑中，大多數(shù)物質(zhì)的溶解量是有限的。展示：觀察一瓶底部仍有少量白色硝酸鉀固體的溶液。小結：二、飽和溶液：在一定溫度下，一定量的溶劑里，不能再溶解某種溶質(zhì)的溶液。不飽和溶液：在一定溫度下，一定量的溶劑里，能再溶解某種溶質(zhì)的溶液。提問：那么飽和溶液與不飽和溶液之間是否可以轉(zhuǎn)化呢？舉例：以上述實驗為例。小結：①加水②加熱飽和溶液不飽和溶液①蒸發(fā)②降溫③加溶質(zhì)一、影響物質(zhì)溶解性的因素：不同的物質(zhì)在同一溶劑中的溶解性不同同一種物質(zhì)在不同溶劑中的溶解性不同同一物質(zhì)在同一溶劑中的溶解性與溫度有關二、物質(zhì)溶解性的定量表示：常用溶解度來衡量溶解度＝×100克但在解題過程中還是讓學生套公式進行計算。由于初中教材對溶解度計算的要求比較簡單，只要求涉及單一的溶劑量改變或溫度改變的情況下溶解度的計算，其它較復雜的情況則不要求，因此，書上的習題學生根據(jù)公式表面上也會計算，但這種方法學生只是死記硬背，死套公式，沒有真正理解到計算公式的原理、實質(zhì)，更談不上能力、發(fā)散思維上的培養(yǎng)，這樣，學生到高三總復習時，遇到稍復雜的涉及到溶解度的計算時，就不知所措了。鑒于此，解度計算的教學利用學生學習化學方程式的計算時打下的基礎，采用與化學方程式計算相似的方法來教學，效果很好，絕大部分學生在學習后，對溶解度計算中較復雜的習題都能解答。此法對學生發(fā)散思維、特別是遷移能力的培養(yǎng)很有好處，具體方法如下：一、在講解了溶解度的定義后，復習化學方程式的計算：化學方程式計算的原理、實質(zhì)就是根據(jù)化學方程式，推導出反應物、生成物各物質(zhì)之間的質(zhì)量關系進行的一種計算。例如，根據(jù)化學方程式：2H2＋O22H2O4：32：36得出：每4份質(zhì)量的氫氣跟32份質(zhì)量的氧氣完全反應，能生成36份質(zhì)量的水?，F(xiàn)只要知道H2、O2、H2O三種物質(zhì)中任意一種物質(zhì)的質(zhì)量，就可以根據(jù)化學方程式中推導出的質(zhì)量關系，求出另外兩種物質(zhì)的質(zhì)量。2H2＋O22H2O4：32：36x：y：z即：4∶32＝x∶y（x已知：則可求y、z或4∶36＝x∶zy已知：則可求x、z或32∶36＝y(tǒng)∶zz已知：則可求x、y）據(jù)此，根據(jù)溶解度的定義：在一定溫度下，某固態(tài)物質(zhì)在100克溶劑里（一般情況下指水做溶劑）達到飽和狀態(tài)時所溶解的質(zhì)量，叫做這種物質(zhì)在此溫度下在這種溶劑里的溶解度。因此，根據(jù)此定義，解題時利用此關系，先把溶劑設定為100克（已知數(shù)），一定溫度下的溶解度即是在這100克溶劑中達到飽和時所溶解的溶質(zhì)，然后找出溶質(zhì)、溶劑和飽和溶液之間的質(zhì)量關系就可進行求解：溫度（℃）～溶劑質(zhì)量（克）～溶質(zhì)質(zhì)量（克）～飽和溶液質(zhì)量（克）t℃100克∶溶解度（S）克∶（100＋溶解度）克學生在解有關溶解度計算的問題時，先將上式列出，再根據(jù)題意，找出溶質(zhì)、溶劑和飽和溶液間的質(zhì)量比關系：溶劑質(zhì)量∶溶質(zhì)質(zhì)量＝100∶溶解度溶劑質(zhì)量∶飽和溶液質(zhì)量＝100∶（100＋溶解度）溶質(zhì)質(zhì)量∶飽和溶液質(zhì)量＝溶解度∶（100＋溶解度）（相當于根據(jù)化學方程式計算時先找出反應物、生成物間的質(zhì)量關系）就可進行計算了（包括一些比較復雜的習題）。在具體教學過程中，不是讓學生死記以上推導出的關系式，而是將重點放在根據(jù)溶解度的實質(zhì)和化學方程式的計算二者的結合上。具體如下：例題1、把50克20℃時的硝酸鉀飽和溶液蒸干，得到12克硝酸鉀，求硝酸鉀在20℃時的溶解度。解析：設硝酸鉀在20℃時的溶解度為S此題是在一定溫度下且定溫（t＝20℃）時求溶解度的題，即溶解度為未知數(shù)（一般把溶解度設為S），跟化學方程式中物質(zhì)的相對原子質(zhì)量或相對分子質(zhì)量未知時的計算相似。溫度（℃）～溶劑質(zhì)量（克）～溶質(zhì)質(zhì)量（克）～飽和溶液質(zhì)量（克）20℃100克∶溶解度（S）∶（100＋溶解度）克20℃50克－12克12克50克列出比例式：100克∶（100＋S）＝（50克－12克）∶50克或S∶（100＋S）＝12∶50或100克∶S＝（50克－12克）∶12克（用此式計算最簡單）S＝克例題2、已知氯化銨在20℃時的溶解度是37.2克。實驗室在20℃時，配制1000克氯化銨飽和溶液，需氯化銨和水各多少克？解析：設需氯化銨的質(zhì)量為x，水的質(zhì)量為y此題溶解度已知（相當于一般化學方程式的計算）溫度（℃）～溶劑質(zhì)量（克）～溶質(zhì)質(zhì)量（克）～飽和溶液質(zhì)量（克）20℃100克∶溶解度＝克∶（100＋）克20℃（1000－x）克x克1000克列出比例式：克∶（100＋）克＝x∶1000克（∵用這個式子計算最簡單）x＝271克∴需要水的質(zhì)量y＝1000克－271克＝729克例題3、已知氯化鈉在20℃時的溶解度是36克。在20℃時要把40克氯化鈉配制成飽和氯化鈉溶液，需要水多少克？解析：設需要水的質(zhì)量為x此題溶解度已知（相當于一般化學方程式的計算了）溫度（℃）～溶劑質(zhì)量（克）～溶質(zhì)質(zhì)量（克）～飽和溶液質(zhì)量（克）20℃100克∶溶解度＝36克∶（100＋36）克20℃x40克（40＋x）克列出比例式：100克∶36克＝x∶40克（∵這個式子計算最簡單）x＝111克例題4、把200克氯化銨的飽和溶液從50℃降低到10℃，計算有多少克氯化銨析出？（已知氯化銨在50℃和10℃時溶解度分別為50克和33克）解析：設有x克氯化銨析出因為氯化銨在50℃和10℃時溶解度分別為50克和33克，根據(jù)溶解度的定義：50℃時，100克水中最多溶解50克氯化銨即飽和，當此（100＋50）克50℃時的飽和溶液降到10℃時，溶劑量不變，但此時100克水中最多溶解33克氯化銨即飽和。所以（100＋50）克50℃時的飽和溶液降到10℃時，只有（100＋33）克，析出晶體[（100＋50）－（100＋33）]克＝17克，即析出的晶體等于兩溫度下的溶解度之差：50克－33克＝17克（如果是升溫的題，則兩溶解度之差即是溶液在高溫時重新達到飽和所需加入的溶質(zhì)質(zhì)量）。溫度（℃）～溶劑質(zhì)量（克）～溶質(zhì)質(zhì)量（克）～飽和溶液質(zhì)量（克）50℃100克溶解度＝50克（100＋50）克↓降到↓不變↓降到↓變?yōu)?0℃100克溶解度＝33克（100＋33）克↓析出晶體↓析出晶體50℃→10℃100克（不變）（50－33）克[（100＋50）－（100＋33）]克50℃→10℃（200－x）克∶x∶200克列出比例式：（50－33）克∶（100＋50）克＝x∶200克x＝克二、對于一些較復雜的溶解度的習題，在教學過程中，常常采用畫圖的方法進行教學。圖示法有著直觀、明顯的特點，學生容易理解。例題1、將某物質(zhì)的溶液蒸發(fā)60g水后，溫度降到20℃，析出無水晶體5g；再蒸發(fā)60g水后，溫度仍降到20℃，又析出無水晶體6g。則在20℃時，該溶質(zhì)的溶解度為多少克？解析：設在20℃時，該溶質(zhì)的溶解度為x克首先，該題溫度一定（20℃）。某溶液在第一次蒸發(fā)60克水后，析出無水晶體5克，此時剩余溶液一定是飽和溶液（但原溶液可能是飽和溶液也可能是不飽和溶液）。然后，再蒸發(fā)60克水，又析出6克晶體，則20℃時，蒸發(fā)的60克水中溶解6克晶體即飽和。（60克∶6克＝100克∶S）如圖所示：蒸發(fā)掉60克水蒸發(fā)掉60克水↑20℃的飽和溶液↑20℃→→某溶液（可能是析出晶體5克析出晶體6克（則60克水溶解6克晶體即飽和）飽和溶液，也可（此溶液現(xiàn)在肯定飽和）能是不飽和溶液）所以，得出比例式：60克∶6克＝100克∶SS＝10克例題2、有t℃時的硝酸鉀溶液m克，在該溶液中加入x克硝酸鉀固體，充分攪拌后仍有y克不溶；若將原溶液加熱蒸發(fā)掉z克水，再恢復到t℃，溶液恰好達到飽和。則t℃時硝酸鉀的溶解度為多少。解析：假設將此m克溶液分成兩部分（如圖），中間有一塊隔板隔開，上邊A克是純水，下邊（m－A）克恰好是t℃時硝酸鉀的飽和溶液：①.將此溶液中加入x克硝酸鉀晶體后，充分攪拌仍有y克不溶，則A克水中剛好溶解（x－y）克硝酸鉀；②.如將原溶液加熱蒸發(fā)掉z克水，再恢復到t℃，溶液恰好達到飽和，則蒸發(fā)的水應等于第一種情況下的純水，即z克＝A克。①加入x克KNO3固體純水（A克）→↓殘留y克晶體（則：此部分飽和溶液質(zhì)量為A＋x－y，此時如將隔板抽去，由于溫度不t℃時KNO3變，因此，混和后的溶液仍然剛好飽和）。的飽和溶液（m－A）克②蒸發(fā)掉A克水純水（A克）→↑t℃時KNO3此時剩下的溶液也恰好飽和：的飽和溶液因此：100克∶S＝z∶（x－y）(m－A)克則：S＝100（x－y）／z例題3、在某溫度下，某鹽的飽和溶液的質(zhì)量分數(shù)為﹪，在足量的此溶液中加入W克該無水鹽，在保持溫度不變的情況下，析出N克含有一定量結晶水的該鹽晶體，則從飽和溶液中析出的溶質(zhì)的質(zhì)量是多少克？解析：設從飽和溶液中析出的溶質(zhì)的質(zhì)量是x克此題涉及結晶水合物的計算。W克無水鹽加入該鹽的飽和溶液中后，不僅不溶，反而要從溶液中吸水，形成含一定量結晶水的該鹽晶體。由于溶液是飽和溶液，這些水被吸去形成晶體后，它們所溶解的溶質(zhì)又要析出，析出過程中又要吸水，不斷進行，趨于一個數(shù)值（數(shù)學中的極限）。因此，這類題正解很煩瑣，一般先設析出的晶體質(zhì)量，再求解。本題加入W克無水鹽后，析出晶體N克，則：原溶液減少了（N－W）克。因此，設（N－W）克飽和溶液中有溶質(zhì)x克，依題意得：×100％＝％x＝（N－W）×％此題用下圖解更直觀：假設將此