раствора

9 клас
РАСТВОРЫ
урок 5
Тема урока. Растворимость, ее зависимость от различных
факторов. Насыщенные и ненасыщенные растворы
Цели урока: развивать знания учащихся о растворах на примере
понятия «растворимость»; формировать умение решать
расчетные задачи с использованием понятия «растворимость»;
выяснить факторы, влияющие на растворимость веществ;
ознакомить учащихся с классификацией растворов по
растворимости веществ.
Тип урока: усвоение умений и навыков.
Формы работы: фронтальная беседа, выполнение упражнений.
Оборудование: таблица растворимости, схемы зависимости
растворимости некоторых веществ от температуры и давления.
Ход урока
I. Организация класса
II. Актуализация опорных знаний
фронтальная беседа
1 Что такое истинный раствор?
2 почему вода является универсальным растворителем?
3 Назовите другие известные вам растворители.
4 можно утверждать, что вещества, которые хорошо
растворяются в воде, будут хорошо растворяться в спирте?
5 Какая связь называют водородным?
6 Из каких компонентов состоит раствор?
7 Что означают понятия «малорастворимая вещество»,
«практически нерастворимое вещество»?
8 Назовите известные вам вещества, которые практически не
растворяются в воде.
III. Изучение нового материала
Действительно, не все вещества одинаково растворимы в воде.
Проведем эксперимент: возьмем два стакана по 20 мл воды и
добавлять в них порциями одинаковое количество: в первую сахара, во вторую - питьевой соды. Обратите внимание, после
скольких порций из этих веществ перестанет растворяться, а
какую еще можно добавлять и она продолжает растворяться?
Количественно способность растворяться в воде определяется
физической величиной - растворимостью.
Растворимость - это физическая величина, показывающая,
какую массу определенного вещества можно растворить в 1 л
растворителя при определенных температуре и давлении.
После нашего опыта ответьте на вопрос:
- Как влияет температура на растворимость веществ?
Для большинства веществ растворимость увеличивается с
повышением температуры, то есть температура является одним
из факторов, влияющих на растворимость.
- Какие еще факторы влияют на растворимость?
Природа растворителя и растворенного вещества. Например,
бензин, не растворим в воде, хорошо растворяется в спирте.
Для газообразных веществ значительное влияние на
растворимость имеет давление. Например: газированная вода в
бутылке.
Для разных веществ было экспериментально рассчитан и
построены зависимости растворимости от температуры и
давления. Рассмотрим в учебнике или на плакате графики
зависимости.
С рисунков видно, что за одной и той же температуры в воде
может растворяться разное количество различных веществ. Для
некоторых растворимость в значительной мере изменяется с
повышением температуры, а для других (например, NaCl)
изменяется несущественно.
Раствор, в котором определенное вещество при определенных
температуре и давлении больше не растворяется, называется
насыщенным.
Раствор, в котором содержание растворенного вещества меньше
растворимость при определенной температуре, называется
ненасыщенным.
- Как можно с насыщенного раствора сделать ненасыщенный?
(Нагреть, добавить растворитель)
- А можно с ненасыщенного раствора сделать насыщен?
(Остудить, добавить растворимого вещества, выпарить
растворитель)
В результате медленного охлаждения насыщенного раствора
можно получить пересыщенный раствор.
Такие растворы используют для выращивания кристаллов. Это
очень неустойчивы системы, при наименьшем воздействии
избыток вещества выпадает в осадок.
Ненасыщенные растворы условно разделяют на
концентрированные - с высоким содержанием растворенного
вещества, и разведены - с низким содержанием растворенного
вещества.
IV. Управляемая практика (тренировочные упражнения)
Задача 1
В 620 г раствора, насыщенного при 20 ° С, содержится 120 г
калий нитрата. Вычислите растворимость этой соли при 20 ° С.
решение
1 Вычислим массу растворителя.
620 - 120 = 500 (г).
2 Принимаем плотность раствора по 1 г / мл. Итак, объем
раствора равен 0,5 л.
В 0,5 л растворителя содержится 120 г KNO3
В 1 л растворителя содержится х г KNO3
х = 120 г / 0,5 л = 240 г / л.
Ответ: за 20 ° С растворимость калий нитрата равен 240 г / л.
Задача 2
Вычислите массу калий сульфата, выделится из 100 г раствора,
насыщенного при 100 ° С, если охладить этот раствор до 0 ° С.
(Растворимость калий сульфата 100 ° С равна 154 г / л, 0 ° С 68,5 г / л.)
решение
В 100 г раствора содержится:
15,4 г K2SO4 100 ° С
6,85 г K2SO4 0 ° С
Δm (K2SO4) = 15,4 - 6,85 = 8,55 (г) K2SO4.
V. Домашнее задание
Проработать материал параграфа, ответить на вопросы к нему,
выполнить упражнения.
Творческое задание. С помощью графика зависимости
вычислите, какую массу NaCl, NaNO3, Na2SO4 следует взять для
приготовления 100 г раствора, насыщенного при температуре
100 ° С. До какой температуры необходимо охладить раствор
NaNO3, чтобы половина соли выпала в осадок?
РАСТВОРЫ
урок 6
Тема урока. Физико-химическая сущность процесса растворения.
Тепловые явления, сопровождающие растворение веществ
Цели урока: формировать знания учащихся о физикохимическую природу процесса растворения; выяснить
внутреннюю сущность процесса растворения; показать, что
процесс растворения сопровождается не только физическими
явлениями, но и химическим взаимодействием растворителя и
растворенного вещества; дать представление о тепловых
явлениях, сопровождающих процесс растворения.
Тип урока: усвоение новых знаний.
Формы работы: рассказ учителя, демонстрация.
Оборудование: графики зависимости растворимости от
температуры, схемы процесса растворения кристаллов хлорида
натрия. Демонстрация 1 Тепловые явления при растворении.
Ход урока
I. Организация класса
II. Проверка домашнего задания.
Актуализация опорных знаний
Работа с графиком зависимости растворимости от температуры,
определения растворимости веществ при разной температуры.
Фронтальная работа над вопросами
• Назовите компоненты раствора.
• На какие группы делятся растворы по размеру частиц
растворенного вещества?
• Какой из компонентов раствора принято считать растворителем
для истинных растворов?
• Что такое растворимость?
• Какие растворы называются насыщенными?
• Какие растворы называются ненасыщенными?
• Какие факторы влияют на процесс растворения? (Природа
веществ, температура, давление, перемешивания, измельчения
твердых веществ)
• Подумайте и из своего опыта наведите явления,
сопровождающие процесс растворения.
Для ответа на вопрос посмотрим на процесс растворения калий
перманганата в воде.
III. Изучение нового материала
Растворение - физико-химический процесс.
демонстрация 1а
В стакан с водой окунем несколько кристаллов калий
перманганата. Рассмотрим, что происходит с кристаллами.
Явления сопровождают этот процесс?
• Происходит разрушение кристаллической решетки твердых
веществ к молекулам.
• Происходит процесс распределения молекул растворенного
вещества между молекулами растворителя (диффузия).
- К физическим или химических явлений относится каждый из
этих процессов?
Вывод: процесс растворения сопровождается физическими
процессами: разрушением кристаллической решетки и
диффузией.
Как ускорить этот процесс?
демонстрация:
• подогреть раствор (ускоряется разрушение и движение
молекул);
• перемешать (ускоряется диффузия, молекулы растворителя
смывают с поверхности молекулы растворимого вещества,
открывается доступ к следующим слоев).
Всегда раствор можно рассматривать как механическую смесь
растворителя и растворенного вещества? На этот вопрос нам
поможет ответить следующий эксперимент.
Демонстрация 1б. Тепловые явления при растворении
В три химические стаканы наливаем примерно по 25 мл воды, в
каждую погружаем термометр и записываем температуру.
Затем в первый стакан добавляем примерно 2,5 г натрия
хлорида, аккуратно перемешиваем, измеряем температуру.
Во вторую стакан добавляем примерно 2,5 г аммоний нитрата,
перемешиваем, измеряем температуру.
В третий стакан аккуратно доливаем примерно 2,5 г
концентрированной серной кислоты, перемешиваем, напоминаем
ученикам правила работы с кислотами, измеряем температуру.
Сравниваем, как изменилась температура в каждом стакане.
- Почему изменилась температура раствора?
Можно предположить, что энергия выделяется или поглощается
в результате определенных химических процессов,
происходящих при растворении.
Растворение вещества сопровождается образованием
соединений между молекулами растворенного вещества и
растворителя. этот процесс называется сольватации, если
растворителем является вода - гидратацией.
Образующиеся соединения называются сольваты (гидратами).
Химическая реакция образования гидратов сопровождается
выделением энергии. эта энергия, в частности, и расходуется на
разрушение кристаллической решетки, диффузию и другие
процессы, сопровождающие растворения.
Если при этом энергии сольватации (гидратации) недостаточно,
раствор тратит внешнюю энергию и потому охлаждается (как в
случае аммоний нитрата).
Если энергии больше, чем необходимо для процессов,
сопровождающих растворение, энергия выделяется (как в
случае с серной кислотой), раствор сильно разогревается, даже
закипает. Это и объясняет необходимость соблюдать правила
приготовления растворов кислот: добавлять маленькими
порциями кислоту в воду. Иногда для приготовления таких
веществ их дополнительно охлаждают, чтобы избежать
выплескивания веществ.
Вывод: растворение - это сложный физико-химический процесс.
IV. Обобщение и систематизация знаний
• Итак, какие самые распространенные процессы сопровождают
растворение?
• Можно ли считать гидраты химическими соединениями?
Демонстрируем кристаллогидраты:
CuSO4 • 5H2O - медный купорос,
CuSO4 - безводный;
FeSO4 • 7H2O - железный купорос,
FeSO4 - безводный.
Соли некоторых металлов образуют устойчивые химические
соединения с определенным количеством молекул воды кристаллогидраты.
Гидратированные ионы Cu2 +, Fe2 +, Na2 + и другие имеют
окраску. Кристаллизационную воду можно удалить из таких
соединений только длительным прокаливанием при высоких
температурах.
кристаллогидраты:
V. Подведение итогов урока
• Можно ли утверждать, что растворение является только
физическим или только химическим процессом?
• Какие факты доказывают, что растворение - сложный физикохимический процесс?
• Многие безводных солей, в частности перечисленные выше, со
временем увеличиваются в массе. Почему?
• Можно использовать кристаллогидраты для приготовления
растворов?
VI. домашнее задание
Проработать материал параграфа, ответить на вопросы к нему,
выполнить упражнения.
урок 7
Тема урока. Количественный состав раствора. Массовая доля
растворенного вещества. приготовление растворов
Цели урока: ознакомить учащихся со способами выражения
состава растворов, понятиями «массовая доля растворенного
вещества», «концентрация»; формировать навыки
использования этих понятий для вычислений и приготовления
растворов.
Тип урока: формирование новых знаний, умений и навыков.
Формы работы: фронтальная беседа, решение задач.
Оборудование: таблица растворимости, таблицы с заданиями.
Ход урока
I. Организация класса
II. Проверка домашнего задания.
Мотивация учебной деятельности
фронтальная беседа
• Чем отличается раствор от механической смеси?
• Чем отличается раствор от химического соединения?
• Есть состав раствора постоянным?
• Какие растворы называются насыщенными?
• Какие растворы называются ненасыщенными?
• Какие растворы называются концентрированными?
• Какие растворы называются разведенными?
• Предложите способы преобразования насыщенного раствора
на ненасыщенный.
• Предложите способы преобразования ненасыщенного раствора
на насыщенный.
• Что произойдет, если поместить кристаллик твердого вещества
в ненасыщенный раствор?
• Что произойдет, если поместить кристаллик твердого вещества
в насыщенный раствор?
• Что произойдет, если поместить кристаллик твердого вещества
в пересыщенный раствор?
• Сколько кристаллизационной воды содержится в 1 кг медного
купороса CuSO4 • 7H2O?
решение
• Как приготовить раствор?
• Как определить состав раствора?
. Изучение нового материала
Способы выражения состава растворов
Состав раствора количественно выражается концентрацией,
соотношением количества растворенного вещества и
растворителя.
Чаще всего используется массовая доля растворенного вещества
(процентная концентрация), которую можно вычислить по
формуле:
где m (вещества) - масса растворенного вещества, г;
m (раствора) = m (вещества) + m (растворителя) - масса
раствора, г.
Используя эту формулу, можно вычислить массу вещества и
раствора:
Массовая доля растворенного вещества - безразмерная
величина, выражается в долях единицы или процентах.
IV. Управляемая практика (выполнение тренировочных
упражнений)
Задача 1
Вычислите массовую долю растворенного вещества в растворе,
полученном в результате смешивания 20 г сахара и 130 г воды.
Ответ: 13,3%.
Задача 2
(Самостоятельно по вариантам заполняем таблицу для
самопроверки.)
Вычислите массовую долю вещества в растворе, полученном в
Варіант
1
2
3
4
5
6
m(реч.), г
30
50
5
100
70
25
результате смешивания:
Задача 3
m(води), г
170
100
95
100
130
175
m(розч.), г
ω, %
Вычислите, какую массу натрия хлорида и воды необходимо
взять для приготовления 200 г раствора с массовой долей
растворенного вещества 10%.
Ответ: 20 г NaCl, 180 г H2O.
Задача 4
(Самостоятельно по вариантам)
Варіант
1
2
3
4
5
6
m(реч.), г
m(води), г
m(розч.), г
120
200
300
150
400
200
ω, %
5
12
7
15
25
18
V. Самостоятельная работа по вариантам
Варіант І
Варіант ІІ
Задача 1
Обчисліть масову частку розчиненої речовини, якщо для приготування
розчину взяли
70 г сульфатної кислоти та 110 г
20 г калій нітрату і 140 г води.
води.
Задача 2
Обчисліть масу солі й води, необхідні для приготування розчину
масою 400 г з масовою часткою
масою 500 г з масовою часткою роз
розчиненої речовини — 15 %.
чиненої речовини — 17 %.
VI. Подведение итогов урока
Учитель подводит итоги урока, оценивает работу учеников,
проводит обсуждение результатов самостоятельной работы.
VII. домашнее задание
Проработать материал параграфа, ответить на вопросы к нему,
заполнить таблицу:
Речовина
K2SO4
NaNO3
NaOH
H2SO4
m(реч.), г
75
20
50
m(води), г
m(розч.), г
ω, %
15
70
200
70
98
Урок 8
Тема урока. Вычисление массовой доли и массы вещества в
растворе
Цели урока: закрепить знания о массовую долю растворенного
вещества; формировать навыки и умения вычислять массовую
долю растворенного вещества, применять эти знания для
вычисления массы растворенного вещества, приготовления
растворов с заданной массовой долей растворенного вещества.
Тип урока: применение знаний, умений и навыков.
Формы работы: решение задач, индивидуальная и групповая
работа.
Оборудование: таблица растворимости, карточки-задания.
Ход урока
I. Организация класса
II. Проверка домашнего задания.
Актуализация опорных знаний
Проверяем таблицу, сверяем ответы, записываем на доске
формулы для вычисления.
III. Формирование умений. Творческое применение знаний,
умений и навыков
Задача 1
К раствору натрий сульфата массой 250 г с массовой долей соли
15% добавили 50 г воды. Вычислите массовую долю
растворенного вещества в новом растворе.
дано:
m1 (раств.) = 250 г
m (H2O) = 50 г
ω1 = 15%
ω2 -?
Решение
Розчин
1
2
Задача 2
m(реч.)
250 · 0,15 = 37,5
37,5
m(розч.)
250
300
ω, %
15
12,5
В растворе меди (II) сульфата массой 125 г с массовой долей
20% дополнительно растворили 10 г меди (II) сульфата.
Розчин
1
2
ω, %
20
26
m(реч.)
125 · 0,2 = 25
35
m(розч.)
125
135
Задача 3
Вычислите массовую долю раствора, полученного в результате
слива 25 г раствора серной кислоты с массовой долей 70% и 40
г раствора серной кислоты с массовой долей 20%.
решение
способ 1
Розчин
1
2
3
способ 2
Ответ: 37,5%.
ω, %
70
20
37,8
m(реч.)
70 · 0,25 = 17,5
45 · 0,2 = 9
26,5
m(розч.)
25
45
70
Задача 4
Вычислите массовую долю вещества в растворе, полученном в
результате смешивания 40 г раствора хлорида натрия с массовой
долей 15% и 160 г раствора с массовой долей вещества 20%.
Розчин
1
2
3
ω, %
15
20
19
m(реч.)
40 · 0,15 = 6 г
160 · 0,2 = 32 г
38 г
m(розч.)
40 г
160 г
200 г
Відповідь: 19 %.
Задача 5
В химических расчетах широко используется молярная
концентрация - количество растворенного вещества в 1 л
раствора.
Вычислите молярную концентрацию раствора серной кислоты
массой 225 г (ρ = 1,5 г / мл) с массовой долей 52%.
Ответ: 8 моль / л.
Задача 6 *
Молярная концентрация раствора гидроксида натрия - 5 моль / л
(ρ = 1,2 г / мл). Вычислите массовую долю вещества в растворе.
решение
1) m (NaOH) = 5 • 40 г / моль = 200 г.
2) m (р-р.) = 1000 / 1,2 = 833 (г).
Ответ: 24%.
IV. Самостоятельная работа с карточками
Вычислите массу соли и воды для приготовления раствора
массой:
вариант I - 700 г с массовой долей 17%;
вариант II - 400 г с массовой долей 24%;
вариант III - 600 г с массовой долей 21%.
V. Подведение итогов урока, выставление оценок
VI. домашнее задание
Проработать материал параграфа, ответить на вопросы к нему,
выполнить упражнения.
Творческое задание. Составить задачу на разведение или
смешивания растворов.