Урок № 6

9 класс
Урок № 6
Тема урока:
Физико – химическая сущность процесса растворения. Тепловые явления,
сопровождающие растворение веществ.
Цель урока:
Сформировать знания учащихся о физико – химической природе процесса
растворения, выяснить внутреннюю сущность процесса растворения.
Показать, что процесс растворения сопровождается не только физическими
явлениями, но и химическим взаимодействием растворителя и растворённого
вещества.
Дать представление о тепловых явлениях, сопровождающих процесс
растворения
Оборудование:
Графики зависимости растворимости от температуры; схемы процесса
растворения кристаллов натрий хлорида, Демонстрация 1:тепловые явления
при растворении.
Ход урока.
I. Проверка домашнего задания, актуализация опорных знаний
Работа с графиком зависимости растворимостиот температуры,
определение растворимости веществ при различной температуре.
Фронтальная работа над вопросами.
 Назовите компоненты раствора.
 На какие группы делятся растворы по размеру частиц растворённого
вещества.
 Какой из компонентов раствора принято считать растворителем для
истинных растворов?
 Что такое растворимость?
 Какие растворы называются насыщенными?
 Ненасыщенными?
 Какие факторы влияют на процесс растворения? (природа веществ,
температура, давление, перемешивание, измельчение твёрдых
веществ)
 Подумайте и из своего опыта назовите явления, которые сопровождают
процесс растворения.
Для ответа на вопрос посмотрим на процесс растворения калий
перманганата(марганцовка) в воде.
II. Изучение нового материала.
Растворение – физико–химический процесс.
http://school-collection.edu.ru/catalog/rubr/eb17b17a-6bcc-01ab-0e3aa1cd26d56d67/23528/?interface=themcol
Демонстрация 1а.
В стакан с водой опустим несколько кристаллов калий перманганата.
- Рассмотрим, что происходит с кристаллами. Какие явления
сопровождают этот процесс?
o Происходит разрушение кристаллической решётки твёрдых веществ
до молекул;
o Происходит процесс распределения молекул растворённого
вещества между молекулами растворителя (диффузия).
- К физическим или химическим явлениям относится каждый из этих
процессов?
Вывод: процесс растворения сопровождается физическими процессами:
разрушением кристаллической решётки и диффузией.
Как ускорить этот процесс?
Демонстрация:
- подогреть раствор (ускоряется разрушение и движение молекул);
- перемешать (ускоряется диффузия, молекулы растворителя смывают с
поверхности молекулы растворяемого вещества и открывается доступ к
следующим слоям).
Всегда ли раствор можно рассматривать как механическую смесь
растворителя и растворённого вещества? На этот вопрос нам поможет
ответить следующий эксперимент.
Демонстрация 1б. Тепловые явления при растворении.
В три химических стакана наливаем ~ 25 мл воды и в каждый опускаем
термометр, записываем температуру.
Затем в первый стакан добавляем ~ 2,5 г натрий хлорида, аккуратно
перемешиваем, измеряем температуру.
Во второй - ~2,5г аммоний нитрата, перемешиваем, измеряем
температуру;
В третий аккуратно приливаем ~ 2,5г концентрированной серной кислоты,
перемешиваем, напоминаем учащимся 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 каких-то химических процессов, происходящих при
растворении.
Растворение вещества сопровождается образованием
соединений
между молекулами растворённого вещества и растворителя. Этот процесс
называется сольватацией. Если растворитель вода – гидратацией.
Образованные соединения называются сольваты (гидраты).
Химическая
реакция
образования
гидратов
сопровождается
выделением энергии. Эта энергия, в частности и расходуется на
разрешение кристаллической решётки, диффузию и другие процессы,
сопровождающие растворение.
Если при этом энергии сольватации (гидратации) недостаточно, раствор
расходует энергию извне и поэтому охлаждается (как в случае аммоний
нитрата).
Если энергии больше, чем необходимо на процессы, сопровождающие
растворение, энергия выделяется (как в случае с сульфатной 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 выплёскивания веществ.
Вывод: растворение сложный физико-химический процесс.
III. Обобщение и систематизация знаний.
- Итак, какие наиболее распространённые процессы сопровождают
растворение?
- Можно ли считать гидраты химическими соединениями?
Демонстрируем кристаллогидраты:
СuSO 4 ∙5Н2О – медный купорос и СuSO 4 безводный
FeSO4 ∙7Н2О – железный купорос и FeSO4 безводный
Соли некоторых металлов образуют устойчивые химические соединения с
определённым количеством молекул воды – кристаллогидраты.
Гидратированные ионы Cu2+, Fe2+, Ni2+ и другие имеют окраску.
Кристаллизационную воду можно удалить из таких соединений только
длительным прокаливанием при высоких температурах.
Кристаллогидраты: Na2SO4 ∙10H2O – глауберова соль
Na2CO3 ∙ 10H2O – каустическая сода
CaCl2∙6H2O
MgSO4∙7H2O
ZnSO4∙7H2O
IV. Подведение итогов урока.
o Можно ли утверждать, что растворение только физический или
только химический процесс?
o Какие факты доказывают, что растворение – сложный физикохимический процесс?
o Многие безводные соли, в частности, перечисленные выше, со
временем увеличиваются в массе. Почему?
o Можно ли использовать кристаллогидраты для приготовления
растворов?
V. Домашнее задание.
Проработать материал §3,4,5, ответить на вопросы к ним, выполнить
упражнения.