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:...
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1
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
2
定義:內容以字幕呈現。
鹽、味精、水、燒杯、鹽水等,以
實物影像呈現。
老師以旁白說明
04:00
3
水溶液種類:以表格呈現。
溶解示意圖:由圖示呈現,老師講
解。
擴散運動:以圖示呈現,老師講解。
老師講解
老師講解
老師講解
05:00
4
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
5
例 1:問題與解答以字幕呈現或出
現在黑板上。
老師講解
老師講解
02:00
6 類題 1、2:題目及解答以字幕呈現。 無 無
7
飽和溶液、未飽和溶液:以字幕呈
現。
實驗過程由學生 (或老師 )操作演
示,由影像呈現。老師講解。
老師以旁白說明
老師講解 04:00
8 溶解度:內容以字幕呈現。
計算過程由老師講解。
老師以旁白說明
老師講解 04:00
9
例 2:題目及解答以字幕呈現或出
現在黑板上。
老師講解。
老師講解
02:00
10 類題 1、2:題目及解答以字幕呈現。 老師講解 無
11
影響溶解度之因素:以字幕呈現。
(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。
老師以旁白說明
08:00
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:
物 質
純物質
混合物
(組織均勻、組成一定、有一定性質)
(兩種以上純物質以任意比例混合)
元素
化合物
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。
不均勻:例如塩和砂混合。
均 勻:溶液、例如K金、塩水。
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:
.
.
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水
溶質粒子
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水 . .
.
●溶解示意圖:
.
.
.
●溶解示意圖:
⊕
⊕
⊕
Θ
Θ
Θ .
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●溶解示意圖:
.
⊕
⊕
⊕
Θ
Θ
Θ .
. .
.
. .
.
. .
.
.
水
水 水
溶質粒子
大顆粒 小顆粒
物 理 變 化 解 離
●溶解示意圖:
微小粒子仍不停運動著 擴散
※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。
※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。
微小粒子仍不停運動著
擴散
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 溶 解 及 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。
攪拌
水
硫酸銅
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 之 因 度 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
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。
溫度計
(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)
溫差越大,溶解度差距越大。
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
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。
2
(實驗包含硝酸鉀溶解度實驗及汽
水溶解度)
12
例 3:題目及解答以字幕呈現或出
現在黑板上。老師講解。
*可以實物以影像呈現
老師講解
02:00
13 類題 1、2:題目及解答以字幕呈現。
無 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。
實驗操作由學生演示,老師講解。
老師講解 03:00
16 精選例題:題目及解答以字幕呈現。 無 無