資源簡介

(共31張PPT)
第三單元 探秘水世界
第三節
物質在水中的溶解
海水、河水、湖水和泉水等天然水即使非常清澈，也不是純凈的水，因為水中溶解了許多物質。物質是怎樣溶解到水里的
一、溶解的過程
食鹽的溶解
在一個盛有約50 mL水的小燒杯中，加入一小匙食鹽(主要成分是氯化鈉)，用玻璃棒攪拌。仔細觀察發生的變化，直至在水中看不見食鹽顆粒。觸摸燒杯，感受溫度是否有變化。
思考:
1.食鹽顆粒為什么看不見了
2.這杯食鹽水的上部、中部和下部，任意一處，是否都一樣咸
3.如果把得到的食鹽水密封，保存一個月、一年、兩年……你猜測會不會從中析出食鹽顆粒來
當把食鹽顆粒加入水中充分攪拌后，看起來食鹽顆粒好像消失了。其實，那是在水分子的作用下，氯化鈉解離成鈉離子和氯離子，擴散到水中，形成了氯化鈉溶液。
在氯化鈉溶液中，鈉離子、氯離子和水分子的體積和質量都很小(直徑一般不超過 10-9m)，彼此之間存在著相互作用，并且都在不斷運動。不論放置多久，取出氯化鈉溶液的任意一部分其組成都是相同的。只要水分不蒸發，外界條件不改變，氯化鈉就不會從溶液中分離出來。所以氯化鈉溶液具有均一性和穩定性。均一、穩定是所有溶液的共同特征。
通常我們把一種或幾種物質分散到另一種物質里，形成的均一、和穩定的混合物，叫作溶液。像水這種起溶解作用的物質叫作溶劑，像氯化鈉這種被溶解的物質叫作溶質。
在氯化鈉溶于水的實驗中，用手觸摸燒杯，感覺不到明顯的溫度變化。然而，很多物質在溶于水時，會使溶液產生比較明顯的溫度變化，因為物質的溶解過程通常伴隨著能量的變化。
物質溶解時溶液溫度的變化
討論: 小芳認為溶液溫度變化了，說明物質在溶于水時可能從水中吸收了能量，也可能向水中釋放了能量。你同意她的觀點嗎
在物質溶解于水的過程中發生了兩種變化：一是溶質的分子(或離子)向水中擴散，這一過程吸收熱量；二是溶質的分子(或離子)和水分子作用，生成水合分子(或水合離子)，這一過程放出熱量。溶質不同，這兩種過程吸收或放出的熱量不同，從而使溶液的溫度發生不同的變化。
水能溶解很多物質，是一種最常用的溶劑。如果不加以說明，通常所說的溶液都是指以水作溶劑的溶液。酒精、汽油等也是常用的溶劑。
溶液對于自然界中的生命活動和人類生產活動具有重要的意義。土壤里的各種營養物質只有溶于水形成溶液后，才容易被植物根部吸收。動物攝取的養料，也要先變成溶液，才能被吸收利用。醫療上廣泛使用的葡萄糖溶液、生理鹽水、各種抗菌注射液等，都是按一定的要求配成的溶液。維持人體生命和健康的化學反應多數是在水溶液中發生的。人類利用化學反應創造和生產物質、開展科學實驗，很多是在溶液中進行的。
二、飽和溶液與不飽和溶液
像氯化鈉一樣，硝酸鉀也是易溶于水的物質。然而，如果向一杯水中不斷加入硝酸鉀，能否無限地溶解
1.在室溫下，向盛有 20 mL蒸餾水的燒杯中加入4g硝酸鉀，充分攪拌，觀察現象。繼續加入4g硝酸鉀，充分攪拌，觀察現象。
硝酸鉀在水中的溶解
2.加熱上述燒杯，觀察現象。待燒杯冷卻后，觀察現象。
3.向冷卻后的燒杯中再加入 10mL 水，充分攪拌，觀察現象。
討論: 硝酸鉀在水中溶解的量受哪些因素影響
實驗證明，硝酸鉀在一定量的水中不能無限地溶解，而且硝酸鉀在水中的溶解受溫度的影響。我們把在一定溫度下、一定量的水中不能繼續溶解硝酸鉀的溶液稱為硝酸鉀的飽和溶液；把還能繼續溶解硝酸鉀的溶液稱為硝酸鉀的不飽和溶液。
溶液的“飽和”與“不飽和”是有條件的，改變條件就能夠使飽和溶液與不飽和溶液相互轉化。
三、溶液組成的表示方法
在同樣多的兩杯水中分別溶解一湯匙蔗糖和兩湯匙蔗糖，你不難判斷哪一杯糖水更甜。但是，你知道下面的實驗中哪杯糖水更甜嗎
哪杯糖水更甜
1.在一個盛有 40mL 水的燒杯中加入 8.0g蔗糖，攪拌，使蔗糖溶解
2.在另一個盛有 50mL 水的燒杯中加入 10.0g 蔗糖，攪拌，使蔗糖溶解。
討論：
1.上述所得兩杯糖水，哪杯更“甜” 你的判斷依據是什么
2.如果你的結論是通過計算獲得的，你列出的算式與其他同學一樣嗎
定量表示溶液組成的方法很多，化學上常用溶質質量分數來表示溶液的組成，它是溶質與溶液的質量之比。通常可用下式計算：
其中，溶液的質量=溶質的質量+溶劑的質量
四、溶液的配制
在許多情況下，我們需要使用溶質質量分數一定的溶液。例如，醫療用生理鹽水是溶質質量分數約為0.9%的氯化鈉溶液，太稀或太濃都會給患者帶來生命危險。那么，如何配制一定溶質質量分數的溶液呢
配制一定溶質質量分數的溶液
欲配制 50g16%的氯化鈉溶液，基本步驟如下：
1.計算: 計算配制 50g16%的氯化鈉溶液需要氯化鈉和水的質量。將所需水的質量換算成體積(1g水的體積約為1mL)。
2.稱量: 用托盤天平或電子秤稱取所需的氯化鈉，再用量筒量取所需的水。
3.溶解: 將稱好的氯化鈉倒入干燥的燒杯中，再加入量好體積的水，用玻璃棒充分攪拌，直至氯化鈉全部溶解。
4.裝瓶存放: 把配制好的溶液裝入試劑瓶中，蓋好瓶塞，貼上標簽(注明藥品名稱和溶質質量分數)，放入試劑柜中。
思考：配制一定溶質質量分數的溶液需要用到哪些儀器
在操作時應注意哪些事項
自制簡易凈水器
1.設計簡易凈水器的裝置模型，加深對凈化天然水原理和方法的理解:
2.體驗綜合運用化學、技術、工程知識制作簡易凈水器的思路與方法;
3.感受小組合作、協同創新制作簡易凈水器的樂趣。
安全的飲用水是保障人體健康的重要基礎。隨著人們對飲用水水質要求的不斷提高，一些居民社區、學校、火車站都安裝了直飲水凈水裝置。這些凈水器的工作原理和自來水的生產原理幾乎是一樣的。你能否利用生活中常見的材料，設計和制作一個簡易的凈水器呢
活動 1：明確任務
本次活動的任務是設計和制作一個簡易凈水器。該凈水器應滿足以下基本要求：
1.能凈化河水、泥水等，凈化后的水應澄清、透明、無色、無異味。
2.體積大小適宜，并可調節進水和出水的流量和流速。
活動 2：設計模型
在制作產品之前，首先要明確產品的工作原理，確定產品由哪幾部分構成，每個部分的作用是什么，然后繪制工作原理圖，并據此設計產品模型。
1.繪制簡易凈水器的工作原理圖。類比工業生產自來水的原理和流程，繪制簡易凈水器的工作原理圖。也可以進一步查閱資料，了解市面上常見凈水器的工作原理，并將其與自己設計的原理圖進行對比分析，提出優化的思路。
2.設計簡易凈水器的裝置模型圖。選擇合適的凈水材料是制作凈水器的關鍵。以生活中常見的材料為主，依據所繪制的簡易凈水器的工作原理圖，設計一個簡易凈水器的裝置模型圖。
3.優化并改進簡易凈水器的裝置模型圖。小組展示各自設計的簡易凈水器的裝置模型圖，交流設計理念，并對模型圖進行評價提出具體改進建議。根據建議進一步優化裝置模型圖。
活動 3：制作產品
1.根據改進后簡易凈水器的裝置模型圖，準備相關材料，小組合作或獨立完成簡易凈水器的制作。
2.進行凈化操作，觀察和評價制作的簡易凈水器的凈水效果。
3.根據凈水效果，討論需要對制作的簡易凈水器進行哪些改進，提出優化改進方案，重新制作簡易凈水器，并再次進行凈水操作，觀察凈水的效果。
1.請從創新性、實用性和美觀性等方面反思和評價制作的簡易凈水器。
2.就本次跨學科實踐活動撰寫活動報告，展示活動過程和實踐成果，并分享在本次活動中的收獲和感受。
3.新版《生活飲用水衛生標準》已于 2023年4月1日正式實施。這是我國開展飲用水水質監測管理的依據，對保障飲用水水質安全具有重要意義。請查閱該標準，看看生活飲用水需要滿足哪些標準。
謝謝觀看

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