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溶液的基本概念溶液是化学反应的重要场所,也是我们生活中常见的物质形态了解溶液的基本概念,对于理解化学反应和物质性质至关重要溶质、溶剂和溶液的定义溶质溶液中被溶解的物质,通常以较小的比例存在溶剂溶解溶质的物质,通常以较大的比例存在溶液溶质和溶剂均匀混合而成的稳定体系,通常表现出溶质的性质溶液的分类按溶质的种类分类按溶剂的种类分类溶液可分为电解质溶液和非电解质溶液电溶液可分为水溶液、醇溶液、醚溶液等水解质溶液是指溶于水后能导电的溶液,如盐溶液是指以水为溶剂的溶液,醇溶液是指以酸、硫酸等非电解质溶液是指溶于水后不醇为溶剂的溶液,醚溶液是指以醚为溶剂的能导电的溶液,如蔗糖溶液、酒精溶液等溶液按溶液的浓度分类溶液可分为饱和溶液、不饱和溶液和过饱和溶液饱和溶液是指在一定温度下,溶质在溶剂中达到最大溶解度的溶液不饱和溶液是指在一定温度下,溶质在溶剂中还没有达到最大溶解度的溶液过饱和溶液是指在一定温度下,溶质在溶剂中超过了最大溶解度的溶液饱和溶液、不饱和溶液和过饱和溶液饱和溶液不饱和溶液12在一定温度下,溶液中不能再在一定温度下,溶液中还能继溶解溶质的状态溶液中溶质续溶解溶质的状态溶质的浓的浓度达到最大值,且达到平度小于饱和溶液的浓度,溶液衡状态未达到平衡状态过饱和溶液3在一定温度下,溶液中溶解了比饱和溶液中更多的溶质的状态溶液处于不稳定状态,容易析出过量的溶质溶解度概念及其影响因素溶解度定义影响因素曲线变化一定温度下,某物质在100g溶剂中达到饱•温度大多数固体物质的溶解度随温度升高而增大和状态时所溶解的该物质的质量,称为该物,但也有例外,如碳酸钙•溶质性质质在该溶剂中的溶解度•溶剂性质•压力溶解度曲线溶解度曲线是用来表示物质在不同温度下溶解度变化的曲线横坐标表示温度,纵坐标表示物质在该温度下的溶解度溶解度曲线通常呈现为一条上升的曲线,这表明大多数固体物质在温度升高时溶解度也会增大通过观察溶解度曲线,我们可以了解物质在不同温度下的溶解度变化趋势,以及在特定温度下物质的溶解度这在化学实验和工业生产中具有重要的应用价值溶解热及其定义符号溶解热的符号通常用ΔH溶表示,单位为kJ/mol溶解热可以是正值或负值,分别表示溶解过程是吸热还是放热溶解热定义溶解热指的是在一定温度和压强下,1摩尔物质溶解在大量溶剂中,形成无限稀溶液时所吸收或放出的热量溶解热是一个重要的热力学量,它可以帮助我们理解溶解过程的能量变化溶解热的符号和意义溶解热正值负值符号为△H,表示物质溶解过程中的热量变表示溶解过程吸热,溶液温度降低表示溶解过程放热,溶液温度升高化影响溶解热的因素溶质性质溶剂性质不同的溶质具有不同的溶解热,溶剂的极性对溶解热有较大影响例如,氢氧化钠溶解时放热,而,极性溶剂更容易溶解极性溶质氯化铵溶解时吸热,例如,水是极性溶剂,它更容易溶解离子化合物和极性分子温度压力温度升高,溶解速率加快,溶解对于气体溶质,压力的变化会影热也会发生变化例如,大多数响溶解热气体的压力越大,溶固体物质在较高温度下溶解时吸解热越大热更多应用实例氯化铵溶解时吸收热量实验现象1氯化铵溶解于水时,溶液温度明显下降,用手触碰杯壁会感到冰凉原因分析2氯化铵溶解时吸收热量,导致周围环境的热量流入溶液,使溶液温度降低实际应用3氯化铵溶解吸热的特点,可用于制冷剂、冷敷剂等,帮助降低温度浓度的定义溶液浓度浓度越大12表示溶液中溶质的多少溶液中溶质越多浓度越小3溶液中溶质越少浓度的表示方法质量分数体积分数摩尔浓度溶液中溶质的质量占溶液质量的百分比溶液中溶质的体积占溶液体积的百分比每升溶液中所含溶质的摩尔数,也称为物质的量浓度稀释与配制溶液的计算稀释计算利用溶液的浓度和体积,计算稀释前后溶质的质量或物质的量配制溶液计算根据所需溶液的浓度和体积,计算所需溶质的质量或物质的量常用公式C1V1=C2V2,适用于溶质的质量或物质的量不变的稀释过程应用实例如何配制特定浓度的盐酸溶液计算所需盐酸体积根据所需浓度和体积,计算出需要多少体积的浓盐酸1稀释浓盐酸2将计算好的浓盐酸体积倒入烧杯中,缓慢加入水,边加边搅拌,直至达到所需体积转移至容量瓶3将稀释后的盐酸溶液转移至容量瓶中,用蒸馏水定容至刻度线配制盐酸溶液时,需注意安全操作,如戴防护眼镜,使用通风橱等,防止酸液溅到皮肤或眼睛上溶液的蒸汽压降低蒸汽压定义降低的原因纯溶剂的蒸汽压是指在一定温度下,溶剂溶液中溶质的存在会降低溶剂的蒸汽压,蒸汽与液态溶剂达到平衡时,溶剂蒸汽所这是因为溶质的存在会降低溶剂分子从液产生的压力态表面逸出的速率,从而降低溶液的蒸汽压溶液的蒸汽压是指在一定温度下,溶液中溶剂蒸汽与液态溶剂达到平衡时,溶剂蒸溶液的蒸汽压降低与溶质的性质和浓度有汽所产生的压力关,溶质的性质决定了它对溶剂蒸汽压的影响程度,而溶质的浓度则决定了影响的程度大小沸点升高与冰点降低沸点升高冰点降低溶液的沸点高于纯溶剂的沸点溶液的冰点低于纯溶剂的冰点原因溶质的存在干扰了溶剂分子之间的相互作用,需要更高的温度才能克服这些干扰,达到沸腾或结冰状态渗透压及其定义渗透压定义影响因素当溶液和纯溶剂之间存在半透膜时,溶剂会从浓度低的区域流向浓度高渗透压的大小取决于溶液的浓度,浓度越高,渗透压越大的区域,直到两侧达到平衡,这种现象称为渗透温度也会影响渗透压,温度越高,渗透压越大而为了阻止溶剂的流动,需要在浓度高的溶液侧施加一个压力,这个压力被称为渗透压渗透压的应用医药领域农业生产
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2.12调节药物渗透压,确保药物安全有效地被吸收和利用了解土壤溶液的渗透压,调节肥料的浓度,提高作物吸收养分的效率食品加工生理学研究
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4.34控制食品的渗透压,避免食物脱水或过量吸水,保持食物的研究细胞膜的渗透性,探究物质进出细胞的机制质量渗透压的测量选择半透膜1选择一种仅允许溶剂通过,而阻止溶质通过的半透膜建立渗透系统2将溶液和纯溶剂分别置于半透膜的两侧,形成一个封闭的系统测量压强差3在平衡状态下,测量溶液一侧所施加的额外压力,即渗透压应用仪器4使用渗透压计、气压计等仪器,根据测量的压强差来计算渗透压渗透压的测量通常采用实验方法进行,通过测量溶液一侧所施加的额外压力来计算渗透压具体步骤包括选择半透膜、建立渗透系统、测量压强差和使用仪器等等渗溶液、高渗溶液和低渗溶液等渗溶液高渗溶液低渗溶液溶液浓度与细胞内部溶液浓度相同,水分子进出细胞速率溶液浓度高于细胞内部溶液浓度,水分子从细胞流出,细溶液浓度低于细胞内部溶液浓度,水分子进入细胞,细胞相等,细胞形态保持正常胞皱缩膨胀甚至破裂电解质与非电解质溶液电解质非电解质区别在水中能导电的物质,溶于水后能解离出自在水中不能导电的物质,溶于水后不能解离•电解质溶液可以导电,而非电解质溶液由移动的离子出自由移动的离子不能导电•电解质溶液中存在自由移动的离子,而非电解质溶液中没有电离与离子方程式电离离子方程式电离是指某些物质溶于水或其他极性溶剂时,其分子或离子发生离子方程式是用来表示离子反应的化学方程式,它只写出参与反解离的过程电解质是指在溶液中能够电离的化合物,如酸、碱应的离子,不写出没有参与反应的离子和盐离子方程式可以简化化学反应的表示方式,并能更准确地反映离电离过程会生成自由移动的离子,这些离子能够导电电离方程子反应的本质式可以用来表示电解质的电离过程强电解质与弱电解质强电解质弱电解质大多数离子化合物是强电解质大多数共价化合物是弱电解质完全电离,溶液中几乎没有分部分电离,溶液中既有分子也子有离子值的定义与计算pH定义公式
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2.12pH值是溶液酸碱性的衡量指标pH=-log[H+],其中[H+]表示,表示氢离子浓度的负对数溶液中氢离子的浓度,单位为摩尔每升计算范围
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4.34可以使用pH计或指示剂来测定pH值范围在0-14之间,pH值溶液的pH值,也可以通过计算越小,酸性越强,pH值越大,得出碱性越强酸碱中和反应反应本质酸和碱反应生成盐和水,这是酸碱中和反应的核心生成盐类生成的盐类取决于酸和碱的种类,体现了化学反应的本质物质的转化释放热量大多数酸碱中和反应放热,导致溶液温度升高,体现了能量的变化应用实例中和反应广泛应用于化学工业、农业和日常生活,例如酸性土壤的改良缓冲溶液的组成与作用组成作用缓冲溶液通常由弱酸及其盐或弱缓冲溶液在生物、化学和医药等碱及其盐组成,可以抵抗少量酸领域具有重要作用,例如维持血碱的加入而保持pH值相对稳定液的pH值稳定,用于化学实验的pH值控制,以及医药制剂的稳定性控制原理缓冲溶液的作用原理是利用弱酸和弱碱的共轭对,当加入少量酸或碱时,缓冲溶液中的共轭对可以中和外加的酸或碱,从而保持溶液的pH值稳定应用实例血液中的缓冲系统血液的pH值通常维持在
7.35~
7.45之间,这对维持人体正常的生理功能至关重要血液中存在着多种缓冲体系,其中最重要的就是碳酸氢盐缓冲体系碳酸氢盐缓冲体系1主要缓冲成分碳酸氢根离子HCO3-和碳酸H2CO3缓冲作用2当血液中酸性物质增加时,碳酸氢根离子与氢离子反应生成碳酸,从而降低氢离子浓度缓冲作用3当血液中碱性物质增加时,碳酸与氢氧根离子反应生成碳酸氢根离子,从而降低氢氧根离子浓度平衡调节4通过肺部呼出CO2或肾脏排出HCO3-,调节血液中的酸碱平衡碳酸氢盐缓冲体系能够有效地抵消血液中酸碱物质的波动,维持血液pH值的稳定课堂小结实验操作现象分析微观解释拓展应用掌握溶液配制、稀释等基本操观察溶液颜色变化、沉淀生成理解溶解过程的微观本质,以了解溶液在生活、生产中的应作等实验现象,并进行分析及溶质、溶剂、溶液之间的关用,如酸碱中和、配制药剂等系思考题与拓展课后思考,将本节课所学内容应用于实际生活,例如,解释不同饮料中溶质的类型和浓度可以思考一些拓展问题,例如,如何利用溶液的性质制作有趣的实验,或探究不同溶剂对溶解度的影响。
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