溶解过程的能量变化扩散物理变化吸热.PPT

第四章 剖析物质变化中的能量变化 4.1物质在溶解过程中能量变化 一、能量的守恒和转化 1、能量守恒： 在转换和传递过程中，各种形式能量的总量保持不变。 3、物质三态变化中能量变化 固态 液态 气态 吸收能量 吸收能量 放出能量 放出能量 来源： 人类常利用的能量，由太阳能转化而来，并以化学能的形式储存下来。p74 人体日常需能量的主要来源： 2、能量的来源 糖类、脂肪 和蛋白质p74 二、能源 能源分类： （1）形成和来源角度：来自太阳、来自地球内部、来自核反应和来自天体间引力等4种。 （2）利用状况：常规能源、新能源。 （3）原有形态是否改变：一次能源，二次能源。 （4）循环再生角度：再生能源，不可再生能源。 三、溶解的过程和溶解热现象 （一）溶液 定义：由一种或一种以上的物质分散到另一种物质里，形成的均匀、稳定的混合物。 特点：均匀、稳定、混合物。 （二）演示实验 1、高锰酸钾溶于水的现象 2、物质溶解过程的能量变化 实验2:观察氯化铵、氢氧化钠，氯化钠晶(见 P54)　　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。 糖分子在水中的溶解过程。 1．把糖分子放入水中 糖分子 水分子 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。 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 （三）溶解过程的能量变化 扩散 物理变化 吸热（Q吸） 水合 化学变化 放热（ Q放） 总效应 溶液温度变化 Q吸 Q放 Q吸 = Q放 Q吸 Q放 温度降低 温度基本不变 温度升高 溶解 过程 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（ ） 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。 C 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？ 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 式表示 氯化钠溶解时的能量变化可用 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 B D 四、溶解与结晶 （一）、结晶 1、定义：将固体溶质的水溶液放在敞口的容器中让水慢慢地蒸发，或改变溶液的温度，都可能使晶态溶质从溶液中析出，这个过程称为结晶。 2、过程：固体从溶液中析出 结晶的方法： 1、蒸发溶剂法；2、冷却热饱和溶液法 3、晶体：有规则几何形状的固体 4、结晶水合物 注意： （1）纯净物，组成固定、性质稳定 （2）结晶水是该化合物组成一部分，“干”的 含有水分子的晶体 例如： 常见的结晶水合物：胆矾、绿矾、明矾、石膏等等。 5、风化与潮解 （1）风化： 在室温和干燥（自然环境）的空气中会失去一部分或全部结晶水，这种现象叫做风化。 一种化学变化。 （2）潮解：有些晶体能吸收空气中的水蒸气，在晶体表面形成溶液这种现象叫做潮解。 如:固体CaCl2,NaOH 应用：气体干燥剂。（不与被干燥的气体发生化学反应） （二）、溶解和结晶 固体溶质 （未溶解的溶质） 溶解 结晶 溶液中的溶质 （已溶解的溶质） 结晶和溶解是同时进行的相反的两个过程。这两个同时进行的相反过程是可逆的，通常用“ ”表示。 溶解速率与结晶速率 看到的现象 溶液状态 （指饱和或不饱和） 溶解速率结晶速率 溶质溶解 不饱和 溶解速率结晶速率 结晶析出 饱和 溶解速率=结晶速率 固体质量不再减少 也不再增加 饱和 表面上看，固体溶质不再减少，也不再增加，我们称之为溶解平衡状态，此时溶液是饱和溶液。 1、溶解平衡是一种动态平衡。 2、达到平衡时，溶质仍在不停溶解与结晶，两者速度相等。