國中理化科輔助學習影帶 第五單元 : 飽和溶液及溶解度 設計者 : 林明宏 順序影部聲部時間 1 先備知識 : 內容以字幕呈現 老師以旁白說明 02:00 定義 : 內容以字幕呈現 老師以旁白說明 2 鹽 味精 水 燒杯 鹽水等, 以 04:00 實物影像呈現 水溶液種類 : 以表格呈現 老師講解 3 溶解示意圖 : 由圖示呈現, 老師講解 老師講解 05:00 擴散運動 : 以圖示呈現, 老師講解 老師講解 4 5 6 濃度 : 由圖示及字幕呈現 重量百分濃度定義 : 以字幕呈現, 計算過程由老師講解 老師旁白說明老師講解 05:00 例 1: 問題與解答以字幕呈現或出 老師講解 現在黑板上 02:00 老師講解 類題 1 2: 題目及解答以字幕呈現 無 無 飽和溶液 未飽和溶液 : 以字幕呈 老師以旁白說明 7 現 實驗過程由學生 ( 或老師 ) 操作演老師講解 04:00 示, 由影像呈現 老師講解 8 溶解度 : 內容以字幕呈現 老師以旁白說明計算過程由老師講解 老師講解 04:00 例 2: 題目及解答以字幕呈現或出 老師講解 9 現在黑板上 02:00 老師講解 10 類題 1 2: 題目及解答以字幕呈現 老師講解 無 影響溶解度之因素 : 以字幕呈現 老師以旁白說明 11 ( 包含溫度及壓力 ) 實驗過程由學生 ( 或老師 ) 操作演示, 由影像呈現 老師講解 08:00 1
飽和溶液及溶解度 內容摘要 : 一 先備知識二 溶液的定義三 濃度四 飽和溶液及溶解度五 影響溶解度之因素六 重點整理七 作業八 精選例題
先備知識
先備知識 : 純物質 物質 ( 組織均勻 組成一定 有一定性質 ) 元素 化合物 混合物 ( 兩種以上純物質以任意比例混合 ) 不均勻 : 例如塩和砂混合 均勻 : 溶液 例如 K 金 塩水 而均勻混合物不一定是液態的, 故溶液不一定呈液態, 可以是固態 液態或氣態
溶液的定義
一 定義 : 凡均勻的混合物均可稱為溶液 包含兩部分 : (1) 溶質 : 被溶解的物質 (2) 溶劑 : 溶解他種物質的物質 溶液可稱為溶質溶於溶劑中所形成的均勻混合物 例 : 塩水中, 塩是溶質 水是溶劑, 塩水則稱為溶液 一碗青菜豆腐湯中, 味精及塩是溶質 水是溶劑, 但青菜及豆腐並未被溶解, 既非溶質, 也不是溶劑
在形成溶液的過程中, 沒有狀態變化的物質稱為溶劑, 而其餘成分稱為溶質, 如在溶液中, 各成分均為同狀態, 一般我們稱含量較多的為溶劑, 含量較少的為溶質, 但若混合成分中有水時, 無論水的含量多寡, 皆以水為溶劑
二 以水為溶劑的混合物均稱為 水溶液 溶液名稱 溶劑 所含溶質及溶質的狀態 食塩水 水 食塩 ( 固體 ) 酒 水 酒精 ( 液體 ) 汽水 水 二氧化碳 ( 氣體 ) 糖( 固體 )
溶解示意圖 :. 水.. 溶質粒子
溶解示意圖 :.... 水..
溶解示意圖 :...
溶解示意圖 :. Θ Θ. Θ
溶解示意圖 :... 水水溶質粒子... 水.... Θ Θ.. Θ 大顆粒 小顆粒 物理變化 解離
當物質在水中溶解成微小粒子時, 粒子會不停的運動, 漸漸由密集的區域往稀疏的區域運動, 最後均勻分布於整杯水中, 這種靠粒子運動而均勻分布的過程, 稱為擴散現象, 而當粒子均勻分布於整杯水中時, 粒子仍會不斷的運動 擴散 微小粒子仍不停運動著
當物質在水中溶解成微小粒子時, 粒子會不停的運動, 漸漸由密集的區域往稀疏的區域運動, 最後均勻分布於整杯水中, 這種靠粒子運動而均勻分布的過程, 稱為擴散現象, 而當粒子均勻分布於整杯水中時, 粒子仍會不斷的運動 擴散 微小粒子仍不停運動著
濃 度
三 濃度 : 溶液的濃稀程度 1. 兩杯等量的水中, 溶解不同量的糖會形成濃度不同的糖水, 濃度較大的甜度較甜 糖 只溶解 1 顆方糖糖粒子分布較稀疏濃度較小 溶解 2 顆方糖糖粒子分布較密集濃度較大
2. 重量百分濃度 : 每 100 g 溶液中, 所含溶質的公克數, 以百分比 (%) 表示 例 :10 g 塩溶於 90 g 水中, 重量百分濃度即為 10% 10 g 塩 +90 g 水 =100 g 塩水 10 / 100 100%=10% 溶質重 / 溶液重 100% = 重量百分濃度
例 1. 將 20 g 的糖溶於 180 g 水中形成糖水溶液, 求重量百分濃度? 解 : 溶質重 / 溶液重 =20 / (20+180) 100% =10%
類題 1. 將 50g 的塩溶於 200g 之水中, 形成塩水, 求重量百分濃度? 解 :(50/200+50) 100%=20%
類題 2. 承 1, 取 80g 此塩水, 內含塩多少 g? 解 :x/80=20% x=80 20%=16(g)
飽和溶液 及 溶解 度
四 1. 飽和溶液 : 定溫時, 定量的溶液所能溶解的溶質量為一定值, 當溶質量超過此值時, 多餘的溶質會沉在杯底, 即使不斷攪拌, 也無法溶解, 此時溶液稱為飽和溶液 2. 未飽和溶液 : 當溶液未達飽和前, 可以繼續溶解同一物質, 稱為未飽和溶液
小小實驗 : (1) 取 100 ml 的水, 加入約 5 g 硫酸銅攪拌 (2) 若前述 5 g 硫酸銅完全溶解, 則再加 5 g, 直到不能溶解為止 硫酸銅 攪拌 水
五 溶解度 : 某溫度下,100 g 水所能溶解溶質的最大公克數, 稱為此物質在某溫度之溶解度 例 : 100 g 的水在 25 時最多溶解 36 g 塩, 則此食鹽溶解度為 36g/100g 水, 或以重量百分濃度表示 36 / (100 + 36) 100%=26.5% 飽和溶液的濃度即為溶解度
例 2. 硝酸鉀在 13.5 時溶解度為 25g/100g 水, 現有 13.5 的飽和硝酸鉀水溶液, 則此溶液的重量百分濃度為多少? 解 :25 / (100 + 25) 100%=20%
類題 1. 在 25 時,100g 的水最多溶解塩 36g, 則 200g 水最多可溶解塩多少 g? 重量百分濃 度為多少? 解 :1 36/100 克水 =x/200 克水 x=72 (g) 2 (72/72+200) 100% =26.5%
類題 2. 承類題 1, 在 200g 水中加入 80g 塩, 則重量 百分濃度為多少? 解 :200g 水最多溶解塩 72g, 故濃度為 (72/200+72) 100%=26.5%
影響溶解 度 之因 素
六 影響溶解度之因素 : 1. 溫度 : 對溶於水會吸熱的固體而言, 溫度越高, 溶解度越大 ; 對溶於水放熱的物質而言, 溫度越高, 溶解度越小 大部分固體溶於水為吸熱過程 少數放熱, 例如氫氧化鈣 所有氣體溶於水都是放熱反應
小小實驗 : (1) 稱取 8 g 硝酸鉀, 倒入裝有 10 ml 水的試管中 (2) 以附有溫度計的橡皮塞塞住試管口, 測量水溫 (3) 攪動一段時間後, 發現試管中仍有硝酸溫度計鉀的白色粉末, 可見硝酸鉀並未完全溶解 (4) 在燒杯中燒 200 ml 的水, 將試管浸入燒杯中隔水加熱, 如圖, 同時不斷攪動試管, 會發現試管中未溶解的硝酸鉀隨著水溫升高逐漸溶解, 直到硝酸鉀完全溶解時, 將此時的溫度記錄下來並熄火
(5) 取出試管於冷水中冷卻, 如圖, 當硝酸鉀溶液開始出現結晶, 將此時溫度記錄下來 溫度計 (6) 從冷水中取出試管, 再加入 2 g 硝酸鉀, 重複步驟 (2)~(5) 溫度越高, 溶解度越大
2. 壓力 : 對固體 液體影響不大, 但對氣體影響很大 加壓溶解度增加 減壓溶解度減少 小小實驗 : 打開汽水瓶, 因壓力減小, 溶解度變 小, 有許多氣泡冒出
例 3. 煮沸過的水, 即使冷卻, 短時間內也不 適合養魚, 為什麼? 解 : 溫度上升, 溶於水中氧量減少, 故 不適合魚類生存
類題 1. 為何喝汽水有清涼感? 解 : 因為汽水中的二氧化碳吸收了體內的 熱量而汽化, 故有清涼感
類題 2. 為何有熱牛奶, 卻未聽過熱啤酒或熱汽水? 解 : 溫度上升, 溶於水中之二氧化碳跑 掉, 汽水就會變成糖水了
重點整理
重點結論 : 飽和溶液 : 不能再溶解溶質的溶液 溶解度 : 某溫度下,100 g 水可以溶解溶質的最大質量 重量百分濃度 : 每 100 g 溶液所含溶質的公克數
作業
作業 : 取明礬粉溶於 100 g 沸騰的水直到飽和為止, 再將其靜置, 加入一顆晶種慢慢冷卻, 再看看會有什麼結果
精選例題
1. 下列哪一種方法可以提高硝酸鉀在定量水中的最大溶解量? (A) 將硝酸鉀磨成粉末 (B) 加速攪拌 (C) 提高溫度 (D) 加更多硝酸鉀 解 :(C) 硝酸鉀溶於水為吸熱過程, 故溫度上升, 溶解度增加, 攪拌可以加快溶解速率, 但不能增加溶解度
2. 小明將 25g 的食塩倒入 100g 的水中, 經攪拌完全溶解後, 此時整杯食塩水的重量百分濃度為多少? (A)10% (B)20% (C)25% (D)40% 解 :(B) P %=( 溶質重 / 溶液重 ) 100% =25/100+25 100%=20%
3. 下表中為甲 乙 丙 丁四杯不同溫度下的飽和食塩水, 當水溫降至 10 時, 哪一杯會析出最多的食鹽? (A)20 (B)30 (C)40 (D)50 解 :(D) 溶液甲 (20 ) 乙 (30 ) 丙 (40 ) 丁 (50 ) 水量 100 ml 100 ml 100 ml 100 ml 溶解塩 25 g 30 g 35 g 40 g 溫差越大, 溶解度差距越大
4. 已知 65 時, 飽和氯酸鉀水溶液的重量百分濃度為 20%, 求其溶解度為若干克氯酸鉀 /100g 水? (A)80 (B)65 (C)25 (D)20 解 :(C) X/100+X=20/100 X=25 (g)
5. 有 20% 的塩水 100g, 若取出該塩水 50g 做實驗用, 則剩餘溶液的濃度為? (A)10% (B)20% (C)40% (D)50% 解 :(B) 溶液為均勻之混合物
6. 乙兩杯各有 50ml 的水, 甲加 20g 的塩 ; 乙加 25g 的塩, 結果兩杯都有未溶解的塩, 則兩杯溶液的濃度大小關係為? (A) 甲 > 乙 (B) 甲 = 乙 (C) 甲 < 乙 (D) 無法比較 解 :(B) 兩杯均為飽和溶液, 故濃度相等
7. 若某溫度下飽和食塩水濃度為 40%, 則同溫度下將多少質量的食塩置入 300g 的水中, 恰可形成飽和溶液? (A)120g (B)180g (C)200g (D)250g 解 :(C) X/300+X=40/100 X=200 (g)
8. 若威仁覺得糖水太甜了, 他該怎麼做才能降低甜度? (A) 再加入一些糖 (B) 倒掉一些糖水溶液 (C) 再加入一些水 (D) 將糖水溶液加熱 解 :(C) 加水稀釋, 濃度變小, 故甜度變淡
9. 有關影響溶解度之因素, 下列何者錯誤? (A) 一般來說, 物質易溶解於化學性質相近的溶劑中 (B) 固體溶解度受壓力影響較小 (C) 大部分的固體在高溫下溶解度較大 (D) 氣體在高溫下對水的溶解度相對增加 解 :(D) 氣體溶於水均放熱, 故溫度越高, 溶解 度越小
10. 下列哪一固體對水的溶解度隨溫度升高而降低? (A) 葡萄糖 (B) 氯化鈉 (C) 硝酸鉀 (D) 氫氧化鈣 解 :(D) 氫氧化鈣溶於水放熱, 其溶解度隨溫度 上升而降低
12 13 ( 實驗包含硝酸鉀溶解度實驗及汽水溶解度 ) 例 3: 題目及解答以字幕呈現或出老師講解現在黑板上 老師講解 * 可以實物以影像呈現類題 1 2: 題目及解答以字幕呈現 無 02:00 無 14 重點結論 : 以字幕呈現 老師旁白說明 02:00 15 作業 : 題目以字幕呈現 老師講解實驗操作由學生演示, 老師講解 03:00 16 精選例題 : 題目及解答以字幕呈現 無 無 2