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第1節(jié) 物質(zhì)在水中的溶解
在生產(chǎn)生活中，人們經(jīng)常需要將一種物質(zhì)溶解到另一種物質(zhì)中，如將食鹽溶解到水中配制成食鹽的水溶液;將碘溶解到酒精配制成碘的酒精溶液。
溶液是一些物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的載體。
那么,一種物質(zhì)是怎樣溶解到另一種物質(zhì)中的
溶解過(guò)程中會(huì)有哪些現(xiàn)象
溶液的性質(zhì)與純水的性質(zhì)有什么不同
本節(jié)我們將討論這些問(wèn)題。
在日常生活中，你還知道哪些物質(zhì)溶解到水中形成溶液的重要應(yīng)用
請(qǐng)把你所知道的事例填寫(xiě)在表7-1中，與同學(xué)交流、討論。
事例 應(yīng)用
葡萄糖溶解到水中 配制醫(yī)用葡萄糖溶液
一、溶液的形成
氯化鈉、葡萄糖溶解到水中分別形成氯化鈉的水溶液，葡萄糖的水溶液。
那么，不同物質(zhì)與水混合都能形成溶液?jiǎn)?
1.取少量高錳酸鉀、氣化鈉、蔗糖、泥土(或粉筆灰)和食用油，分別放入燒杯中，加入適量水，攪拌,靜置,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
放置一段時(shí)間后再觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。將兩次觀察到的現(xiàn)象記錄在表7-2中
實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
高錳酸鉀加入水中
食鹽加入水中
蔗糖加入水中
食用油加入水中
泥土（或粉筆灰）加入水中
固體溶解，變成紫紅色的液體
固體溶解，變成無(wú)色透明的液體
固體溶解，變成無(wú)色透明的液體
不溶解，得到渾濁的液體,靜置后沉淀
不溶解，得到渾濁的液體,靜置后分層
2.依據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,哪些物質(zhì)與水混合形成均勻、透明的體系 哪些物質(zhì)以細(xì)小的固體顆粒形式分散到水中 哪些物質(zhì)以小液滴形式分散到水中
3.你能解釋高錳酸鉀、氯化鈉、蔗糖在水中逐漸消失的原因嗎
高錳酸鉀、氯化鈉和蔗糖等物質(zhì)加入水中,構(gòu)成這些物質(zhì)的離子或分子不斷向水中擴(kuò)散
高錳酸鉀
最終均勻分散到水中,放置一段時(shí)間后也不發(fā)生明顯變化。
物質(zhì)以分子或離子形式分散到另一種物質(zhì)中的程,稱為物質(zhì)的溶解。
均一性
穩(wěn)定性
像這樣一種或幾種物質(zhì)分散到另一種物質(zhì)中形成的均一、穩(wěn)定的混合物稱為溶液
a.均一性：是指溶液各部分的組成和性質(zhì)（包括物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)）都相同。
b.穩(wěn)定性：是指在外界條件不變時(shí)，溶劑不蒸發(fā)，溶液長(zhǎng)時(shí)間放置不會(huì)分層，也不會(huì)析出固體物質(zhì)。
物質(zhì)以分子或離子形式分散到另一種物質(zhì)中的程,稱為物質(zhì)的溶解。在日常生活中,水溶液最為常見(jiàn),礦泉水就是有多種礦物質(zhì)的水溶液。
有時(shí)我們還會(huì)使用其他溶液,
如碘溶解在酒精中形成的溶液可用于皮膚消毒。
不是溶液，因?yàn)橛秃湍嗤练湃胨泻螅鼈冃纬傻囊后w不均勻、不穩(wěn)定，容易分層或發(fā)生沉降。
泥土(或粉筆灰)加入水中,會(huì)以細(xì)小的固體顆粒形式分散于水中,形成懸濁液。
食用油加入水中經(jīng)攪拌后，會(huì)以小液滴形式分散于水中，形成乳濁液。
不同點(diǎn) 共同點(diǎn)
舉例
分散微粒 靜止后 現(xiàn)象 分散特征
溶液
懸濁液
乳濁液
離子或分子
固體小
顆粒
液體小
液滴
不分層、不沉淀、無(wú)明顯變化
產(chǎn)生沉淀
產(chǎn)生分層
均一、
穩(wěn)定
不均一、不穩(wěn)定
不均一、不穩(wěn)定
混合物
食鹽溶于水
粉筆灰放
到水里
汽油放到水里
衣服上的污垢、頭發(fā)上的油脂難溶于水,通常需要使用洗衣粉、洗發(fā)劑清洗，這與乳化作用有關(guān)。
根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)，如果在油與水的混合物中加洗潔精，振蕩后，油能以很小的液滴的形式均勻懸浮在水中形成乳濁液，這種現(xiàn)象稱為乳化。
能促使兩種互不相溶的液體形成穩(wěn)定乳濁液的物質(zhì)劑所起的作用稱為乳化作用。洗潔精中就含有乳化劑。
乳化與乳化作用
我能進(jìn)入水中
我們一起努力就能把油分散到水中
乳化作用示意圖
我能進(jìn)入油中
乳化現(xiàn)象在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活中廣泛存在。
例如，金屬表面油污的清洗，日用洗滌劑、化妝品及乳制飲品的生產(chǎn)，農(nóng)藥、醫(yī)藥制劑的合成，紡織印染，石油開(kāi)采以及污水處理等都與乳化作用有關(guān)
二、物質(zhì)溶解過(guò)程的能量變化
溶解過(guò)程中,除了物質(zhì)在水中的分散外,還伴隨著能量變化;
對(duì)于能量變化,除用手觸摸獲得感覺(jué)外,還可以用溫度計(jì)進(jìn)行測(cè)量。
溶解過(guò)程
現(xiàn)要研究硝酸銨、氯化鈉和氫氧化鈉分別溶于水過(guò)程中的能量變化
1.請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)具體的實(shí)驗(yàn)方案，指明實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)儀器及實(shí)驗(yàn)過(guò)程。
2.請(qǐng)將你所設(shè)計(jì)的方案與以下方案進(jìn)行比較，分析存在的差異，并對(duì)你的方案進(jìn)行評(píng)價(jià)。
3.按以下方案比較硝酸銨、氯化鈉和氫氧化鈉溶于水過(guò)程中的能量變化，將相關(guān)數(shù)據(jù)記錄在表7-3中,分析并得出結(jié)論。
(1)取3個(gè)燒杯，各加入約30mL水，用溫度計(jì)測(cè)量水的溫度
(2)分別將一藥匙硝酸銨、氯化鈉和氫氧化鈉加入上述3個(gè)燒杯中用玻璃棒攪拌至固體完全溶解，測(cè)量溶液的溫度。
(注意:氫氧化鈉有腐蝕性，取用時(shí)要小心)
測(cè)量的溫度/℃ 溫度的變化(與水相比) 結(jié)論
水
溶解硝酸銨 降低 吸熱
溶解氯化鈉 基本不變 不明顯
溶解氫氧化鈉 升高 放熱
物質(zhì)溶解時(shí)的溫度變化
物質(zhì) 溫度變化
氫氧化鈉 使溶液溫度升高
硝酸銨 使溶液溫度降低
氯化鈉 沒(méi)有明顯變化
在生產(chǎn)生活中常用冰做冷卻劑，但冰只能提供 0℃左右的低溫。在醫(yī)療、科研、食品冷藏等領(lǐng)域常需要更低的溫度，使用冷凍混合物可較方便地提供低溫。表7-4是幾種常見(jiàn)冷凍混合物的組成及所能達(dá)到的最低溫度。
冷卻劑
幾種常見(jiàn)冷凍混合物的組成和最低溫度
冷凍混合物的組成 最低溫度/℃
41 g NH4NO3和100 g 冰 -17
19 g NH4Cl和100 g 冰 -16
23 g NaCl和100 g 冰 -21
22 g MgCl2和100 g 冰 -34
三、水溶液的某些性質(zhì)
-些物質(zhì)的水溶液能夠?qū)щ姟?br/>要了解物質(zhì)的水溶液能否導(dǎo)電，可以設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)。
選擇幾種常見(jiàn)的溶液，分別將其接入一個(gè)帶有小燈泡的簡(jiǎn)單電路,通過(guò)觀察小燈泡的亮度,即可以比較不同溶液的導(dǎo)電性差異。
1.在5個(gè)燒杯中分別加入一定量的水、氯化鈉溶液、蔗糖溶液、稀硫酸和稀氫氧化鈉關(guān)，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。在上述實(shí)驗(yàn)中能導(dǎo)電的是___________,幾乎不導(dǎo)電的是______________.
2.結(jié)合上述溶液的導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和圖7-5溶液導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)裝置圖 7-2氯化鈉和蔗糖溶于水的過(guò)程示意圖,分析氣化鈉溶液能夠?qū)щ姷脑颉Ｄ氵€能推斷出其他溶液能導(dǎo)電的原因嗎
從實(shí)驗(yàn)可知,水和蔗糖溶液幾乎不導(dǎo)電。
氯化鈉溶液、稀硫酸和稀氫氧化鈉溶液可以導(dǎo)電。
進(jìn)一步研究表明,這些物質(zhì)在水中溶解時(shí)能生成自由移動(dòng)的離子,使得溶液能夠?qū)щ姟?br/>例如,氯化鈉溶于水產(chǎn)生自由移動(dòng)的Na+和Cl-
氫氧化鈉溶于水產(chǎn)生自由移動(dòng)的Na+和OH-,稀硫酸中含有自由移動(dòng)的H+和SO42-。
所以氯化鈉溶液、氫氧化鈉溶液及稀硫酸都能夠?qū)щ姟?br/>蔗糖溶于水后以分子的形式存在于水中,不能形成自由移動(dòng)的離子,因此蔗糖水溶液很難導(dǎo)電。
實(shí)驗(yàn)中觀察到溶液的導(dǎo)電性，其本質(zhì)與溶液中有自由移動(dòng)的離子有關(guān)。因此，觀察和分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，要透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)，從微觀層面來(lái)認(rèn)識(shí)化學(xué)變化宏觀現(xiàn)象產(chǎn)生的原因。為構(gòu)建起研究化學(xué)問(wèn)題的宏觀視角與微觀視角之間的連接,我們可以借助有關(guān)的儀器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究或基于科學(xué)家建構(gòu)的模型進(jìn)行思考。
從宏微結(jié)合的視角分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
1.下列說(shuō)法是否正確 (正確的在括號(hào)內(nèi)打“√”,錯(cuò)誤的打“×”)
(1)溶液一定是無(wú)色透明的
(2)溶液是均一、穩(wěn)定的混合物。
(3)溶液中至少有兩種物質(zhì)
(4)碘酒是純凈物。
(5)均一、穩(wěn)定的液體都是溶液。
(6)將蔗糖溶于水形成蔗糖溶液，上半部分溶液的甜度要低于下半部分溶液的甜度
2.將少量下列物質(zhì)分別放入盛有水的燒杯中,用玻璃棒不斷攪拌,哪些物質(zhì)在水中能形成溶液
面粉、煤油、酒精、食用堿(主要成分為碳酸鈉)食用油、白砂糖、冰塊。
3.某同學(xué)進(jìn)行溶液導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)時(shí),發(fā)現(xiàn)氫氧化鈉溶于水后溶液能導(dǎo)電，而酒精溶于水后溶液卻不能導(dǎo)電。請(qǐng)分析其中的原因。
碳酸鈉溶于水能電離出自由移動(dòng)的鈉離子和碳酸根離子，因此能夠?qū)щ?而酒精溶于水，以酒精分子的形式擴(kuò)散，不發(fā)生電離，因此不能導(dǎo)電。
4.實(shí)驗(yàn)室中有氣化鈉、氫氧化鈉、硝酸銨三種固體。在密閉、隔熱的條件下向裝有水的保溫瓶中加入其中某種固體，溶液溫度上升，該固體是哪種物質(zhì)
硝酸銨（NH4NO3）； 理由：硝酸銨溶于水吸熱。
因?yàn)? 因中堿面化學(xué)成分是碳酸鈉,是電解質(zhì),溶于水后能導(dǎo)電 而酒精是非電解質(zhì),不能導(dǎo)電

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