浅谈物质在水中的结晶

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3、温度达到食盐的熔点时，食盐就一定熔化 C. 当食盐温度达到其熔点且继续加热时，食盐才会熔化 D.以上说法都不对的 3.如图是萘熔化的图像，从图中可以看出80的萘是 ( D )A.固态 B.液态 C. 固液共存 D.以上几种状况均有也许4.晶体和非晶体的重要区别是 ( C ) A.熔化时与否需要吸取热量 B.熔化时与否有温度 C熔化时的温度与否保持不变 D.熔化时是吸取热还是放出热 科学探究 一、天然水是溶液 1.雨水、江水、河水、湖水、井水、海水、矿泉水等天然水，由于其中都溶有某些物质，因此都属于溶液。溶在其中的物质是 溶质 ， 水是溶剂。 2.矿泉水等天然水中具有诸多微量成分，大部分对人体有

4、一定的好处。 设问 我们如何将天然水，如海水中的溶质盐提取出来? 二、晶体的形成 1.观测硫酸、铜、云母、食盐等晶体的外形。(颗粒小的可用显微镜观看) 结论:每种晶体均有一定的 几何形状 。 观测硫磺粉、红磷等非晶体的外形。 结论:非晶体没有规则的 几何形状 。 讨论l 晶体和非晶体的区别有哪些? 答 晶体和非晶体的重要区别有两个:(1)晶体有固定的熔化温度，非晶体没有固定的熔化温度；(2)晶体有规则的几何外形，非晶体则没有规则的几何外形。 2.晶体的形成。 (1)蒸发溶剂的措施。 当饱和溶液蒸发溶剂后(设温度保持不变)，便会余下晶体，如我们吃的食盐就是通过海水晒盐得到的。 具体措施是:海水食

5、盐晶体。 蒸发溶剂得到晶体这种措施一般用在得到溶解度 受温度影响不大 的固体物质，如得到食盐。 (2)冷却热饱和溶液的措施。 实验 先配制一杯70的硫酸铜饱和溶液，然后用滴管吸取一滴硫酸铜饱和溶液，滴在有凹穴的玻璃片上，可以观测到有 硫酸铜晶体析出 。 阐明冷却热饱和溶液的措施也可以得到晶体，这种措施一般可以用来得到溶解度 受温度影响较大 的固体物质。如得到硫酸铜、 硝酸钾 等物质。 (3)事实上以上几种措施都是综合起来使用，即先通过加热使溶液浓缩，再将溶液冷却，使溶液中的物质结晶析出。 思考 为什么冷却热饱和溶液的措施可以得到晶体? 答 由于在较高温度下先制成饱和溶液，当减少温度而冷却时，该

6、物质溶解度减小，在一定量的溶剂里所能溶解的溶质减少，本来溶在里面的溶质就能以晶体形式结晶析出。 典型例题解析 例1 20时，食盐的溶解度为36克，既有20时饱和食盐溶液100克和200克，在温度保持不变的状况下，各蒸发掉10克水，析出晶体分别是多少? 解析 由于本来都是饱和溶液，蒸发前后温度又保持不变，蒸发析出晶体后的剩余溶液仍是饱和溶液，题中蒸发的水的质量相等，因此只要考虑被蒸发掉的10克水中能溶解的溶质质量是多少即可。 设析出晶体的质量为x 100克:36克10克:x x3.6克 答 略 例2 t，将A物质的溶液恒温下蒸发掉20克水，析出晶体A 2克，第二次在恒温下再蒸发掉20克水，成果再

7、析出8克晶体A，求t时A物质的溶解度。 解析 此类题目中，由于前后几次温度都未发生变化，物质的溶解度应相似，而这里两次蒸发的水分同样，而析出的晶体量却不同，阐明原溶液必然是不饱和溶液。第一次蒸发析出了晶体，阐明溶液已变成了饱和，这样只规定第二次即可。(可以觉得第一次蒸发的目的是为了第二次的蒸发服务) 设，时A物质的溶解度为x 20克:8克=100克:x x=40克 答 略 例3 已知60和20时硝酸钾的溶解度分别为110克和31.6克，既有60时硝酸钾饱和溶液105克，将该饱和溶液冷却到20，可析出晶体多少? 解析 (1)此题可分为两步进行计算，先算出60时105克饱和溶液中具有多少溶质和溶剂

8、，然后根据这些溶剂中在20时还能溶解硝酸钾多少，这样就能算出析出晶体的质量；(2)此题也可以根据如下公式进行计算:=(思考为什么可以用此公式进行计算) 解法一:设105克60时硝酸钾饱和溶液中具有溶质质量为x 210克:110克:105克:x x55克 则溶液中含溶剂质量为105克55克:50克 设20时50克水中能继续溶解硝酸钾的质量为y 100克:31.6克50克:y y15.8克 因此析出晶体质量为55克15.8克39.2克解法二:设可析出晶体的质量为x= x=39.2克 答 略 课内练习 1.晶体与非晶体相比，有两个明显的特点:一是晶体有 固定的熔化温度 ；二是晶体有 规则的几何外形

9、。 2.从溶液中形成晶体的过程叫结晶，结晶的措施一般有两种:(1) 蒸发溶剂 ；(2) 冷却热饱和溶液 。 3.某物质的溶液250克，蒸发掉20克水，温度恢复到t，有5克晶体析出，若再蒸发掉20克水，将温度恢复到t，又析出10克晶体(晶体均不含结晶水)。则该物质在tC时的溶解度是 ( B ) A.25克 B.50克 C.15克 D.195克 学时小结 重点:1.晶体与非晶体的区别。 2.形成晶体的两种措施。 3.有关结晶的简朴计算。难点:有关结晶的计算。课外同步训练 基本过关 1.在玻璃、松香、食盐和石蜡中，有一定的几何形状的是 食盐 ；有一定的熔点的是 食盐 ，这种物质在熔化时的温度 保持不

10、变 。 2.想从食盐溶液中得到食盐晶体，采用的措施应是 ( A ) A.蒸发溶剂的措施 B.冷却热饱和溶液的措施 C.倒掉部分溶液的措施 D.升高温度的措施 3.将80时的硝酸钾饱和溶液降温到20，析出晶体后得到的溶液是 ( C ) A.水 B.不饱和溶液 C.仍是饱和溶液 D.也许是饱和溶液 4.用冷却热饱和溶液措施得到晶体的过程中(晶体不含结晶水)，溶液中保持不变的是 ( B ) A.溶解度 B.溶剂质量 C.溶质质量 D.溶质的质量分数 深化提高 5.t时A物质的溶液，第一次恒温蒸发10克水，成果没有晶体析出，第二次恒温蒸发掉10克水，成果析出2克A，第三次再恒温蒸发10克水。下列有关晶

11、体析出质量的判断中，对的的是 ( D ) A.一定不小于2克 D.一定等于2克 C. 一定不不小于2克 D.一定不小于或等于2克 6.已知100和10时硝酸钾的溶解度分别为246克和21克，目前有100硝酸钾饱和溶液346克，当温度降到10时，能析出硝酸钾晶体多少? 解 设可析出硝酸钾晶体的质量为x=x=225克学生分组实验:硫酸铜晶体的生长学习目的1.练习用结晶措施制备晶体。 2.掌握搅拌、溶解、蒸发、结晶等基本实验操作技能。 3.理解结晶。课堂学习设计 课前练习 1.结晶是 固体溶质 从 饱和溶液 中析出的过程。 2.结晶的措施一般有两种:(1)是 蒸发溶剂 法；(2)是 冷却热饱和溶液

12、法。前者一般用来得到 溶解度随温度变化较小 的固体溶质，如得到 氯化钠晶体 ，实例 海水晒盐 。后者一般用来得到 溶解度随温度变化较大 的固体溶质，如得到 硝酸钾晶体 。 科学探究 一、制备硫酸铜晶体的原理 1.硫酸铜的溶解度是随温度升高而逐渐增大的，冷却硫酸铜的热饱和溶液可制得硫酸铜晶体。 2.冷却硫酸铜的热饱和溶液，会打破本来的溶解平衡，过剩的溶质就以晶体形式析出。晶体的析出生长必须要有一种核心(即晶核、晶种)，这样才干使粒子一层一层地有规则地建筑起来。反复进行结晶，可以使晶体越长越大，成为大晶体。析晶时，如果开始晶种很少，过剩的溶质都能集中在少数的晶种上，获得的晶体就越大。振动会阻碍粒子

13、的有序排列，使晶形不完整。晶形还与降温快慢有关。 3.制备较大颗粒的晶体需控制的条件:晶种少，晶形完整，防震防尘，降温要缓慢。 二、硫酸铜晶体的生长 1.制备小晶体。 烧杯中加入50毫升蒸馏水，在另一只较大的烧杯中加入100毫升左右的蒸馏水，小烧杯放在大烧杯中，使大烧杯内液面略高于小烧杯内液面。将大烧杯放在石棉网上加热，到比室温高出70时停止加热，向小烧杯内加入研细的硫酸铜晶体粉末，搅拌，配成饱和溶液。趁热过滤，得到澄清的硫酸铜溶液。在装有澄清硫酸铜溶液的烧杯上盖上干净的白纸，烧杯外壁围上棉花保温(或放在泡沫塑料盒中)，静置一夜，便可制得晶形完整的小晶体。 2.小晶体“长大”为大晶体。 晶形完

14、整的小晶体用线系住，放人温度略高于常温的硫酸铜澄清饱和溶液中，保温，缓慢冷却，小晶体慢慢长大。反复操作，小晶体便“成长”为大晶体。 三、实验成功的核心 制备较大颗粒的晶体需要反复进行操作，获得形状完整的晶体的核心是控制实验条件。操作中应注意如下几点: (1)制备饱和溶液时，避免过饱和而析出晶体； (2)过滤速度要快，避免饱和溶液迅速冷却析出晶体； (3)冷却速度要缓慢，用棉花或塑料泡沫保温，让饱和溶液缓慢冷却； (4)晶种的选择是核心，要获得形状完整的晶种，应使用纯净的硫酸铜，避免灰尘落入溶液；饱和溶液要静置，避免振动； (5)晶体的“成长”需要进行多次结晶，整个过程中在线上只留一粒晶体，多余

15、的晶体要去掉，每次取出后要修改其外形，使其保持完整的(三斜晶系)形状。重点:1.搅拌、溶解、蒸发、结晶等基本实验操作技能。 2.理解用结晶的措施制备晶体。难点:掌握规范的实验操作的技能。课外同步训练 基本过关 1.下列有关饱和溶液的论述，对的的是 ( B ) A.饱和溶液一定是浓溶液 B.在一定温度下，同一物质的饱和溶液一定比不饱和溶液的浓度大 C. 任何物质的饱和溶液，当温度减少时一定会析出溶质 D.饱和溶液析出晶体后，剩余溶液的浓度一定变小 2.某温度下，将A物质的水溶液提成等量的两份，在第一份中加入9克A物质，充足搅拌，尚有1克固体不能溶解；将第二份溶液蒸发掉40克水，并恢复到原温度，溶

16、液正好饱和，则A物质在该温度下的溶解度是 ( B ) A.40克 B.20克 C.8克 D.无法拟定3.某不含结晶水的固体物质A在60时溶解度为60克，20时为20克，使含水n毫升的A饱和溶液从60冷却到20，通过充足结晶后进行过滤，滤液质量为150克(设水的密度为1克毫升)，试求n的值。 (n=125) 深化提高 4.苦卤中具有的成分重要是氯化镁和氯化钠，图140是它们的溶解度曲线，请你应用本次实验中学到的措施和操作技能，设计一种实验，分别制备氯化镁晶体和氯化钠晶体。 答 经分析氯化镁和氯化钠溶解度特点，因氯化镁的溶解度受温度影响较大，而氯化钠的溶解度受温度影响较小，因此冷却热饱和溶液可析出氯化镁晶体，蒸发饱和溶液(蒸发溶剂)法可析出氯化钠晶体。实验设计如下: 第一步:将苦卤溶于水，加热至沸腾，配成热饱和溶液； 第二步:冷却热饱和溶液至常温，析出大量晶体，重要是氯化镁晶体，也许具有少量氯化钠，过滤，得到晶体和滤液； 第三步:将滤液蒸发至有大量晶体析出，停止加热(不要蒸干)，过滤得到晶体，重要成分是氯化钠，也许具有少量的氯化镁； 第四步:将第二步制得的晶体再配制成热饱和溶液，再冷却、结晶、过滤，可得到较纯净的氯化镁晶体； 第五步:将第三步得到的晶体再配成常温下的饱和溶液，再蒸发(不要蒸干)、结晶、过滤，可得到较纯净的氯化钠晶体。