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版

3．用Q扩、Q合表示溶解时扩散过程及水合过 程中能量变化绝对值。
氢氧化钾溶解时的能量变化可用 B 式表示
氯化钠溶解时的能量变化可用 D 式表示
A、 Q扩>Q合
B、 Q扩<Q合
C、 Q扩=Q合 =0
D、 Q扩=Q合≠0
三. 溶解和结晶：
基本概念：溶解、结晶、饱和溶液、 不饱和溶液、溶解度
在一定温度下,某物质在100克溶剂里达到 饱和状态时所溶解的克数,叫做这种物质 在这种溶剂里的溶解度.（S）
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！
§4.1 物质在溶解过程中有能量变化吗？
思考：溶液、溶质、溶剂 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。
一．物质溶解时的热现象
实验1: 观察KMnO4溶于水的过程
(见 P76)
高一化学第四章
剖析物质变化中的能量变化
能量的转化与守恒 对于能，你们知道一些什么知识。
1、电闪雷鸣
2、地动山摇
3、蔬菜瓜果
4、波涛汹涌
1、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？
固态物质(s) 吸收能量 液态(l) 吸收能量 气态(g)
solid
放出能量 liquid 放出能量 gas
• 不同的物质在溶解过程中所表现出的 热现象是不一样的。
• 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。
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？
糖分子在水中的溶解过程。
糖分子 水分子
1．把糖分子放入水中
糖分子在水中的溶解过程。
２．糖分子克服分子间作用力，从外 界吸收能量，扩散到水中。
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。
二．溶解的两个过程。
扩散过程：溶质的微粒──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 个溶剂中去，这一过程要向外界吸收热量，是物 理过程
水合过程：溶液中溶质的分子（或离子）和水
分析现象：
1．将NaCl固体放入不饱和NaCl溶液中
2. 将NaCl固体放入饱和NaCl溶液中
3. 将50℃ KNO3饱和溶液温度降到20℃ 4. 将少量KNO3晶体放入饱和的KNO3溶液中,
然后加热溶液。
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。
结论：溶解的过程中有一个扩散过程
思考：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？
实验2:观察氯化铵、氢氧化钠，氯化钠晶 (见 P76) 体溶于水时，溶液的温度变化。
结论：氢氧化钠溶于水，溶液温度升高。
氯化铵晶体溶于水，溶液温度降低。
氯化钠晶体溶于水时，溶液温度基本不变。
结论：物质在溶于水的过程中伴有温度变化。
溶解
扩散过程 ：吸收热量 水合过程 ：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＞Q放 溶液温度下降 Q吸＜Q放 溶液温度升高
Q吸≈Q放 溶液温度无明显变化
解释1：氯化铵晶体溶于水溶液温度降低？
解释2：氯化钠晶体溶于水溶液温度为
何无显著的变化？
练习：硝酸铵溶于水，溶液温度 显著降低，这是由于（ C ）
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。
当溶液为饱和溶液时
溶质的扩散速 度等于溶质的 结晶速度，溶 液浓度和溶质 晶体的质量不
再变化。
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
• 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。
复习：
1．简单叙述溶解的两个过程及过程中
的能量变化。
2．用溶质溶解过程来解释，氯化铵晶 体溶于水溶液温度降低？
中析出。
讨论：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 态有何不同？
溶解速率与结晶速率 看到的现象 溶液状态（饱 和、不饱和）
溶解速率>结晶速率 溶解速率<结晶速率 溶解速率=结晶速率
溶质不断溶解 溶质不断结晶 溶质不再溶解
不饱和溶液 饱和溶液 饱和溶液
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
（如：CuSO4，明矾，KNO3）
（2）溶解度受温度影响变化不大的物质，一般用 蒸发溶剂的方法使溶质结晶析出 （如：NaCl）
六．结晶水合物
• 胆矾 • 绿矾 • 明矾 • 石膏 • 熟石膏 • 皓矾
（蓝矾CuSO4·5H2O） （FeSO4·7H2O） （KAl（SO4）2·12H2O） （CaSO4·2H2O） （2CaSO4·H2O） （ZnSO4·7H2O）
少，也不再增加。此时溶液达到
溶解平衡状态。
饱和溶液的溶解平衡状态特征： 等：溶解速率等于结晶速率。 动：动态平衡。仍在溶解、结晶。 不变：溶液的浓度不再变化。
五．溶解度与温度
实验：溶解度与温度的关系（P80）
结论: （1） 溶解度受温度影响改变较大的固体物质， 一般用冷却热饱和溶液的方法使溶质结晶析出
问：结晶水合物是混合物？纯净物？
实验：硫酸铜晶体的变化P58
七．风化，潮解
风化： 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，这种现象称 为风化（如：石碱 Na2CO3．10H2O）
潮解：
晶体吸收空气里的水蒸气，在晶体表 面逐渐形成溶液。（如：CaCl2，NaOH固体）
课堂练习：
1、在CuSO4溶液中，加入一小颗胆矾晶体后发现， 胆矾晶在逐渐减小，说明原溶液是 不饱和溶液
分子结合形成水合分子（或水合离子）的过 程。这一过程要向外界放出热量，是化学过程
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？
解释：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。
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。
当放热多于吸热，就表现为放热，在溶解时, 溶液的温度升高。