引导学生读懂“固体溶解度曲线表”——初三化学总复习实例分析,本文主要内容关键词为:溶解度论文,固体论文,引导学生论文,读懂论文,曲线论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
在提高学生的学习素质和分析、总结能力,用少而精的教学手段来解决抽象知识的教学中,教会学生读懂、会用各类图表是其中的一项内容。读懂读精“固体物质的溶解度曲线表”就是一个典型范例。
在初三化学的学习中,溶液的知识是很重要的内容,也是同学们在学习过程中的一个难点,尤其是关于溶液的溶解度和质量分数的计算问题,往往是学生觉得比较困难的地方。如何学好这部分知识内容,除了要熟练的掌握溶解度、质量分数、饱和溶液等有关概念、定义、公式以外,熟读和运用“固体物质溶解度曲线表”也是重要的一环。
读这个表时,要从表的建立,表的使用范围,表的内容,表的曲线上、曲线外等诸方面去读,才能将表内的内涵读清楚。再结合课堂所学,突出其中的重点,则可利用此表解决诸多问题。
一、表的建立
为了表示溶质的溶解度与温度的关系,根据初三的知识要求,教材中给出了固体物质的溶解度与温度关系的曲线表。这是一个二维平面图表,其坐标轴一是温度,一是溶解度。凡在数学中学过二维平面坐标系的人均可以看懂这个表。但是,这个图形在建立过程中已经隐含了2个固定不变的条件,一是溶剂的种类就是水(不变),另一是溶剂的质量就是100g(不变)。只有在确立了这2个条件之后,才有这个表的建立。所以在读这个表时,要时刻记住这是在100g水中的固体物质溶解度表。
二、溶解度表的使用范围(读范围)
认真读这个表,则会发现此表的温度范围是0℃~100℃。为什么没有0℃以下和100℃以上的坐标呢?请仔细看一看“表的建立”的内容就会明白,这是由于溶剂本身的性质决定的。这个表是以水做溶剂为前提建立的。水的液态温度范围是0℃~100℃。不是像有些同学想象的那样,温度可以无限地升高,物质的溶解度也会不断地随之增加或减少。提出这种问题的同学,就是忽略了溶剂的液态温度范围。除了要认真读温度范围,还要认真看固体溶解度数值范围。溶解度的下限要大于0g。任何一种固体溶质在水中绝对不溶解是不存在的,只不过有些物质的溶解度很小,在表上表现不出来而已(除非用更精确的表)。再有从溶液的概念上讲,溶解了溶质的溶剂,才可组成溶液。若溶解度为0g,则只能是溶剂,而不是溶液。所以,溶解度无0g。溶解度的上限,就是在100℃时溶解度的相应数值(该数值不是无限的)。
三、读趋势 读状态 读数据 读变化
学习溶解度时,查阅、使用溶解度表,主要在于“读趋势、读状态、读数据、读变化”。
1.读趋势:就是要看一看不同的溶质随温度变化的趋势。趋势应从2方面看,一是大小,一是快慢。大部分固体物质的溶解度随温度的升高而变大,小部分固体物质的溶解度随温度升高而减小。除了读大小,还要读快慢,也就是要注意曲线变化幅度的大小。有的物质的溶解度受温度的影响较大,曲线变化幅度大,例如:KNO[,3]、NaNO[,3]等。有的物质的溶解度受温度的影响较小,曲线变化幅度小,例如:NaCl。有的曲线变化幅度前小后大,例如:硼酸。掌握了溶解度曲线变化的幅度,就为物质的分离提供了理论依据。
2.读状态:就是要求在利用这个“曲线表”时,要明白物质的溶解度曲线上的任意一点都是指溶液的饱和状态。这里主要注意曲线上和曲线下面的点,曲线下面的点表示溶液的不饱和状态。(曲线上面部分不在中学研究范围)。
3.读数据:不论溶液的饱和状态或不饱和状态都可以在表上查出相应的温度和溶解度所表示的数据。若是曲线上的点所对应的温度值和溶解度的克数,是该物质在此温度下的溶解度。通过这个数据可以得到相应的饱和溶液的质量,溶剂的质量和溶质的质量。这也是初三溶液问题中的主要内容。可以用相应的数据来解决一系列习题问题。温度和溶解度表示的数据可以来回对应使用。既可用温度查出溶解度,也可以用溶解度查找对应的温度。
曲线下面的点虽然是不饱和状态。但也可以在表上找到相应的温度的溶解度的克数。但这个的数值不是表示溶解度,仅代表此温度下溶质的质量。利用这个数值只可以计算溶质的质量分数,而不能进行溶解度的计算。
这里还要注意一下曲线间的交叉点。不同的曲线间有的有交叉点(例:KNO[,3]和NaCl),有的无交叉点(例KCl与NH[,4]Cl。有交叉点的2条曲线说明在某一温度下,2种溶质有相同的溶解度。
4.读变化:根据溶质的溶解度曲线读物质的溶解度随温度的变化;或读溶液的饱和状态与非饱和状态之间的变化是溶液内容中的较高要求。是培养学生全面认识事物,从运动、变化等方面考虑问题,提高解决实际问题能力的机会。
选 ±纾呵呦允KNO[,3]的溶解度10℃S[,1]=20.9g60℃S[,2]=110g。说明随温度的变化,KNO[,3]的溶解度可以从110g变化到20.9g,溶解度之间的差值是89.1g。为了说明这个变化中溶质、溶剂、溶液的质量关系,可列表如下:
通过比较可以得出:(1)温度变化可引起溶解度的变化,但溶剂的质量不变。(2)溶解度的变化会引起相应的饱和溶液质量的变化,饱和溶液的质量变化一定与溶解度的变化成正比。根据以上结论可以推出“降温析晶公式”和“升温加晶公式”:=析出晶体的质量÷高温饱和溶液的质量。
[若是从低温到高温,则方程两边的分母应改为“100+S[,低]”和“低温饱和溶液的质量”]
例如,t[,1]℃,某物的溶解度S[,1]=120g,t[,2]℃,溶解度S[,2]=30g。℃时,该物的饱和溶液1100g,将溶液的温度降低到t[,2]℃,可析出多少克溶质?(溶质不含结晶水)
解 设可析出Xg溶质
利用析晶公式:(120-30)÷(100+120)=X÷1100
X=450(g)
答:可析出溶质450g。
除了读曲线上的变化,还可以读曲线外的变化。例如:曲线外一点A,该状态下的溶液变成相应的饱和溶液可采取何种措施。
在初中阶段的学习中,若能将上述溶解度表所表示的内容读懂读会。并能熟练掌握,则溶液中有关溶解度的概念和计算,溶液质量分数的概念和计算等问题都会得到很好的解决。对将来的高中学习,分析解题的能力提高都有好处