資源簡介

1.8 物質在水中的結晶
學習目標
1.能說出晶體與非晶體的主要區(qū)別。
2.了解晶體形成的幾種方法。
3.學會有關物質結晶的簡單計算。
課堂學習設計
[課前練習]
1.我們知道晶體是在 熔化 過程中有固定的 熔化溫度 的固體；非晶體是在 熔化
過程中沒有固定的 熔化溫度 的固體。
2.下列關于食鹽熔化的說法中，正確的是 ( C )
A.只要對食鹽加熱，食鹽就一定熔化
D.當溫度達到食鹽的熔點時，食鹽就一定熔化
C. 當食鹽溫度達到其熔點且繼續(xù)加熱時，食鹽才會熔化
D.以上說法都不正確
3.如圖1—39所示是萘熔化的圖像，從圖中可以看出80℃的萘是 ( D )
A.固態(tài) B.液態(tài) C. 固液共存 D.以上幾種情況都有可能
4.晶體和非晶體的重要區(qū)別是 ( C )
A.熔化時是否需要吸收熱量 B.熔化時是否有溫度
C熔化時的溫度是否保持不變 D.熔化時是吸收熱還是放出熱
[科學探究]
一、天然水是溶液
1.雨水、江水、河水、湖水、井水、海水、礦泉水等天然水，由于其中都溶有某些物質，所以都屬于溶液。溶在其中的物質是 溶質 ， 水是溶劑。
2.礦泉水等天然水中含有很多微量成分，大部分對人體有一定的好處。
[設問] 我們如何將天然水，如海水中的溶質鹽提取出來
二、晶體的形成
1.觀察硫酸、銅、云母、食鹽等晶體的外形。(顆粒小的可用顯微鏡觀看)
結論:每種晶體都有一定的 幾何形狀 。
觀察硫磺粉、紅磷等非晶體的外形。
結論:非晶體沒有規(guī)則的 幾何形狀 。
[討論l 晶體和非晶體的區(qū)別有哪些
[答] 晶體和非晶體的主要區(qū)別有兩個:(1)晶體有固定的熔化溫度，非晶體沒有固定的
熔化溫度；(2)晶體有規(guī)則的幾何外形，非晶體則沒有規(guī)則的幾何外形。
2.晶體的形成。
(1)蒸發(fā)溶劑的方法。
當飽和溶液蒸發(fā)溶劑后(設溫度保持不變)，便會余下晶體，如我們吃的食鹽就是通過海水曬鹽得到的。
具體方法是:海水食鹽晶體。
蒸發(fā)溶劑得到晶體這種方法一般用在得到溶解度 受溫度影響不大 的固體物質，如得到食鹽。
(2)冷卻熱飽和溶液的方法。
[實驗] 先配制一杯70℃的硫酸銅飽和溶液，然后用滴管吸取一滴硫酸銅飽和溶液，滴在有凹穴的玻璃片上，可以觀察到有 硫酸銅晶體析出 。
說明冷卻熱飽和溶液的方法也可以得到晶體，這種方法一般可以用來得到溶解度 受溫度影響較大 的固體物質。如得到硫酸銅、 硝酸鉀 等物質。
(3)事實上以上幾種方法都是綜合起來使用，即先通過加熱使溶液濃縮，再將溶液冷卻，使溶液中的物質結晶析出。
[思考] 為什么冷卻熱飽和溶液的方法可以得到晶體
[答] 由于在較高溫度下先制成飽和溶液，當降低溫度而冷卻時，該物質溶解度減小，在一定量的溶劑里所能溶解的溶質減少，原來溶在里面的溶質就能以晶體形式結晶析出。
[典型例題解析]
[例1] 20℃時，食鹽的溶解度為36克，現(xiàn)有20℃時飽和食鹽溶液100克和200克，在溫度保持不變的情況下，各蒸發(fā)掉10克水，析出晶體分別是多少
[解析] 由于原來都是飽和溶液，蒸發(fā)前后溫度又保持不變，蒸發(fā)析出晶體后的剩余溶液仍是飽和溶液，題中蒸發(fā)的水的質量相等，因此只要考慮被蒸發(fā)掉的10克水中能溶解的溶質質量是多少即可。
設析出晶體的質量為x
100克:36克＝10克:x
x＝3.6克
[答] 略
[例2] t℃，將A物質的溶液恒溫下蒸發(fā)掉20克水，析出晶體A 2克，第二次在恒溫下再蒸發(fā)掉20克水，結果再析出8克晶體A，求t℃時A物質的溶解度。
[解析] 此類題目中，由于前后幾次溫度都未發(fā)生改變，物質的溶解度應相同，而這里兩次蒸發(fā)的水分一樣，而析出的晶體量卻不同，說明原溶液必定是不飽和溶液。第一次蒸發(fā)析出了晶體，說明溶液已變成了飽和，這樣只要求第二次即可。(可以認為第一次蒸發(fā)的目的是為了第二次的蒸發(fā)服務)
設，℃時A物質的溶解度為x
20克:8克=100克:x
x=40克
[答] 略
[例3] 已知60℃和20℃時硝酸鉀的溶解度分別為110克和31.6克，現(xiàn)有60℃時硝酸鉀飽和溶液105克，將該飽和溶液冷卻到20℃，可析出晶體多少
[解析] (1)此題可分為兩步進行計算，先算出60℃時105克飽和溶液中含有多少溶質和溶劑，然后根據(jù)這些溶劑中在20℃時還能溶解硝酸鉀多少，這樣就能算出析出晶體的質量；
(2)此題也可以根據(jù)以下公式進行計算:
=
(思考為什么可以用此公式進行計算)
解法一:設105克60℃時硝酸鉀飽和溶液中含有溶質質量為x
210克:110克:105克:x
x＝55克
則溶液中含溶劑質量為105克—55克:50克
設20℃時50克水中能繼續(xù)溶解硝酸鉀的質量為y
100克:31.6克＝50克:y
y＝15.8克
所以析出晶體質量為55克—15.8克＝39.2克解法二:設可析出晶體的質量為x
=
x=39.2克
[答] 略
[課內練習]
1.晶體與非晶體相比，有兩個明顯的特點:一是晶體有 固定的熔化溫度 ；二是晶體有 規(guī)則的幾何外形 。
2.從溶液中形成晶體的過程叫結晶，結晶的方法通常有兩種:(1) 蒸發(fā)溶劑 ；(2) 冷卻熱飽和溶液 。
3.某物質的溶液250克，蒸發(fā)掉20克水，溫度恢復到t℃，有5克晶體析出，若再蒸發(fā)掉20克水，將溫度恢復到t℃，又析出10克晶體(晶體均不含結晶水)。則該物質在t~C時的溶解度是 ( B )
A.25克 B.50克 C.15克 D.195克
[課時小結]
重點:1.晶體與非晶體的區(qū)別。
2.形成晶體的兩種方法。
3.有關結晶的簡單計算。
難點:有關結晶的計算。
課外同步訓練
[基礎過關]
1.在玻璃、松香、食鹽和石蠟中，有一定的幾何形狀的是 食鹽 ；有一定的熔點的是 食鹽 ，這種物質在熔化時的溫度 保持不變 。
2.想從食鹽溶液中得到食鹽晶體，采取的方法應是 ( A )
A.蒸發(fā)溶劑的方法 B.冷卻熱飽和溶液的方法
C.倒掉部分溶液的方法 D.升高溫度的方法
3.將80℃時的硝酸鉀飽和溶液降溫到20℃，析出晶體后得到的溶液是 ( C )
A.水 B.不飽和溶液 C.仍是飽和溶液 D.可能是飽和溶液
4.用冷卻熱飽和溶液方法得到晶體的過程中(晶體不含結晶水)，溶液中保持不變的是 ( B )
A.溶解度 B.溶劑質量 C.溶質質量 D.溶質的質量分數(shù)
[深化提高]
5.t℃時A物質的溶液，第一次恒溫蒸發(fā)10克水，結果沒有晶體析出，第二次恒溫蒸發(fā)掉10克水，結果析出2克A，第三次再恒溫蒸發(fā)10克水。下列有關晶體析出質量的判斷中，正確的是 ( D )
A.一定大于2克 D.一定等于2克
C. 一定小于2克 D.一定大于或等于2克
6.已知100℃和10℃時硝酸鉀的溶解度分別為246克和21克，現(xiàn)在有100℃硝酸鉀飽和溶液346克，當溫度降到10℃時，能析出硝酸鉀晶體多少
[解] 設可析出硝酸鉀晶體的質量為x
=
x=225克

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