人教版高中化学 第一册 第四章 剖析物质变化中的能量变化 4.1 物质在溶解过程中有能量变化吗课件 沪科.ppt

高一化学第四章高一化学第四章剖析物质变化中的能量变化2021/8/9 星期一1能量的转化与守恒能量的转化与守恒对于能，你们知道一些什么知识对于能，你们知道一些什么知识。2021/8/9 星期一21、电闪雷鸣、电闪雷鸣2021/8/9 星期一32、地动山摇、地动山摇2021/8/9 星期一43、蔬菜瓜果、蔬菜瓜果2021/8/9 星期一54、波涛汹涌、波涛汹涌2021/8/9 星期一61、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！固态物质固态物质(s)solid液态液态(l)liquid气态气态(g)gas吸收能量吸收能量放出能量放出能量2021/8/9 星期一74.1 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：思考：溶液、溶质、溶剂溶液、溶质、溶剂2021/8/9 星期一8一一物质溶解时的热现象物质溶解时的热现象实验实验1:1:观察观察KMnOKMnO4 4溶于水的过程溶于水的过程 (见见见见 P P P P76767676)2021/8/9 星期一9结论：结论：溶解的过程中有一个扩散过程溶解的过程中有一个扩散过程思考：思考：物质溶解过程是否伴有能量变化？扩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？散过程中的能量来源于哪？2021/8/9 星期一10实验实验2:2:观察氯化铵、氢氧化钠，氯化钠氯化铵、氢氧化钠，氯化钠晶(见见见见 P P P P76767676)体溶于水时，溶液的温度变化。结论：结论：氢氧化钠氢氧化钠溶于水，溶液温度溶于水，溶液温度升高升高。氯化铵氯化铵晶体溶于水，溶液温度晶体溶于水，溶液温度降低降低。氯化钠氯化钠晶体溶于水时，溶液温度基本晶体溶于水时，溶液温度基本不变。不变。2021/8/9 星期一11结论结论：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不同的物质在溶解过程中所表现出的热现象是不一样的。热现象是不一样的。有的物质溶于水溶液温度升高，有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。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？2021/8/9 星期一12糖分子在水中的溶解过程。1把糖分子放入水中糖分子糖分子水分子水分子2021/8/9 星期一13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。2021/8/9 星期一14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。2021/8/9 星期一15二溶解的两个过程。二溶解的两个过程。扩散过程：扩散过程：溶质的微粒溶质的微粒分子（或离子）克服它分子（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，这一过程要个溶剂中去，这一过程要向外界向外界吸收热量吸收热量，是，是物物理过程理过程水合过程：水合过程：溶液中溶质的分子（或离子）和水溶液中溶质的分子（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。这一过程要向外界程。这一过程要向外界放出热量放出热量，是，是化学过程化学过程2021/8/9 星期一16思考：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，在溶解时当放热多于吸热，就表现为放热，在溶解时,溶液的温度升高。溶液的温度升高。解释：解释：这两个过程对不同的溶质来说，吸收的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。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，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。溶液的温度就降低。2021/8/9 星期一17溶解扩散过程水合过程：吸收热量：吸收热量：放出热量：放出热量温度变化取决于吸收热量和放出热量的差值。Q吸吸Q放放 溶液温度无明无明显变显变化化Q吸吸Q放放 溶液温度下降下降Q吸吸Q放放 溶液温度升高升高2021/8/9 星期一18解释解释1 1：氯化铵晶体溶于水溶液温度降低？氯化铵晶体溶于水溶液温度降低？解释解释2 2：氯化钠晶体溶于水溶液温度为氯化钠晶体溶于水溶液温度为何无显著的变化？何无显著的变化？2021/8/9 星期一19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。C2021/8/9 星期一20复习：复习：1 1简单叙述溶解的两个过程及过程中简单叙述溶解的两个过程及过程中的能量变化。的能量变化。2 2用溶质溶解过程来解释，氯化铵晶用溶质溶解过程来解释，氯化铵晶体溶于水溶液温度降低？体溶于水溶液温度降低？2021/8/9 星期一213 3用用Q Q扩扩、Q Q合合表示溶解时扩散过程及水合过表示溶解时扩散过程及水合过 程中能量变化绝对值。程中能量变化绝对值。氢氧化钾溶解时的能量变化可用氢氧化钾溶解时的能量变化可用 式表示式表示氯化钠溶解时的能量变化可用氯化钠溶解时的能量变化可用 式表示式表示A A、Q Q扩扩QQ合合 B B、Q Q扩扩QQ合合C C、Q Q扩扩=Q=Q合合 =0 =0 D D、Q Q扩扩=Q=Q合合00BD2021/8/9 星期一22三三.溶解和结晶：溶解和结晶：基本概念：基本概念：溶解、结晶、饱和溶液、溶解、结晶、饱和溶液、不饱和溶液、溶解度不饱和溶液、溶解度在一定温度下在一定温度下,某物质在某物质在100100克溶剂里达到克溶剂里达到饱和状态饱和状态时所溶解的克数时所溶解的克数,叫做这种物质叫做这种物质在这种溶剂里的在这种溶剂里的溶解度溶解度.（S S）2021/8/9 星期一23分析现象：分析现象：1 1将将NaClNaCl固体放入不饱和固体放入不饱和NaClNaCl溶液中溶液中2.2.将将NaClNaCl固体放入饱和固体放入饱和NaClNaCl溶液中溶液中3.3.将将50 KNO50 KNO3 3饱和溶液温度降到饱和溶液温度降到20204.4.将少量将少量KNOKNO3 3晶体放入饱和的晶体放入饱和的KNOKNO3 3溶液中溶液中,然后加热溶液。然后加热溶液。2021/8/9 星期一24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。2021/8/9 星期一25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。2021/8/9 星期一26当溶液为饱和溶液时溶质的扩散速溶质的扩散速度度等于等于溶质的溶质的结晶速度，溶结晶速度，溶液浓度和溶质液浓度和溶质晶体的质量晶体的质量不不再变化再变化。2021/8/9 星期一27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。2021/8/9 星期一28讨论：讨论：当溶质溶解速率和结晶速率的相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对大小不同时，看到的现象和溶液所处状态有何不同？态有何不同？溶解速率与结晶速率溶解速率与结晶速率看到的现象看到的现象溶液状态（饱溶液状态（饱和、不饱和）和、不饱和）不饱和溶液不饱和溶液溶质不断溶解溶质不断溶解溶解速率溶解速率 结晶速率结晶速率2021/8/9 星期一29四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：不变：溶液的浓度不再变化。溶液的浓度不再变化。饱和溶液的溶解平衡状态特征：特征：等：等：溶解速率等于结晶速率。溶解速率等于结晶速率。动：动：动态平衡。仍在溶解、结晶。动态平衡。仍在溶解、结晶。2021/8/9 星期一30五溶解度与温度五溶解度与温度实验实验：溶解度与温度的关系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，溶解度受温度影响改变较大的固体物质，一般用一般用冷却热饱和溶液冷却热饱和溶液的方法使溶质结晶析出的方法使溶质结晶析出（如：（如：CuSO4，明矾，明矾，KNO3）（2）溶解度受温度影响变化不大的物质，一般用溶解度受温度影响变化不大的物质，一般用 蒸发溶剂蒸发溶剂的方法使溶质结晶析出的方法使溶质结晶析出 （如（如：NaCl）结论结论:2021/8/9 星期一31六结晶水合物结晶水合物胆矾（蓝矾胆矾（蓝矾CuSOCuSO4 45H5H2 2O O）绿矾（绿矾（FeSOFeSO447H7H2 2O O）明矾（明矾（KAlKAl（SOSO4 4）2 212H12H2 2O O）石膏（石膏（CaSOCaSO4 42H2H2 2O O）熟石膏（熟石膏（2CaSO2CaSO4 4HH2 2O O）皓矾（皓矾（ZnSOZnSO4 47H7H2 2O O）问：问：结晶水合物是混合物？纯净物？结晶水合物是混合物？纯净物？实验实验：硫酸铜晶体的变化硫酸铜晶体的变化P582021/8/9 星期一32 在室温和干燥的空气里，结晶水合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，这种现象物失去一部分或全部结晶水，这种现象称为风化称为风化（如：石碱（如：石碱 Na Na2COCO310H10H2O O）晶体吸收空气里的水蒸气，在晶体表晶体吸收空气里的水蒸气，在晶体表面逐渐形成溶液。面逐渐形成溶液。（如：（如：CaCl2，NaOH固体）固体）七风化，潮解七风化，潮解风化：风化：潮解：潮解：2021/8/9 星期一33课堂练习：课堂练习：1、在CuSO4 4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。不饱和溶液不饱和溶液大于大于饱和溶液饱和溶液等于等于等于等于2021/8/9 星期一34、关于溶解平衡的说法不正确不正确的是 。A A、溶解平衡的本质是结晶速度等于溶解速度。、溶解平衡的本质是结晶速度等于溶解速度。B B、溶解平衡是个动态平衡，既有溶质的结晶又、溶解平衡是个动态平衡，既有溶质的结晶又有溶质的溶解。有溶质的溶解。C C、达到溶解平衡时，此溶液不一定是饱和溶液。、达到溶解平衡时，此溶液不一定是饱和溶液。D D、当达到溶解平衡时，溶液中各种微粒的浓度不、当达到溶解平衡时，溶液中各种微粒的浓度不再变化，固体的质量也不再变化，但固体的形状再变化，固体的质量也不再变化，但固体的形状可以变化。可以变化。2021/8/9 星期一35