A. 有趣的溶解現象——實驗過程和實驗結論
超酸(Superacid)
(1)概念: 1966年聖誕節,美國Case Western Keserve大學,G.A.Olah教授實驗室一位研究人員J.Lukas無意中將聖誕節晚會上用過的蠟燭扔進一個酸性溶液(SbF5·HSO3F)中,結果發現蠟燭很快的熔解了,促使他進一步研究,此實驗溶液去做Hnmr研究,令人驚奇的是Hnmr譜圖上竟出現了一個尖銳的特丁基陽離子(正碳離子)峰。這種酸能溶解飽和烴。從那時起,Olah實驗室人員就給SbF5·HSO3F起個綽號叫「魔酸」(Magic acid)。現在人們習慣地將酸強度超過100% H2SO4的一個酸或酸性介質叫做超酸(或超強酸),把SbF5·HSO3F稱作魔酸。
超酸具有極強的質子化能力,極高的酸度,比一般的無機酸強106~1010倍。
(2) 超酸的主要類型:
a. 布朗斯特超酸,如HF、HClO4、HSO3Cl、HSO3F和HSO3CF3等,室溫下為液體,本身為酸性極強的溶劑。
b. 路易斯超酸:SbF5、AsF5、TaF5和NbF5等,其中SbF5是目前已知最強的路易斯酸,可用於制備正碳離子和魔酸等共軛超酸。
c. 共軛布朗斯特——路易斯超酸:包括一些由布朗斯特和路易斯酸組成的體系。如:H2SO4·SO3(H2S2O7);H2SO4·B(OH)3;HSO3F·SbF5;HSO3F等。
d. 固體超酸:硫酸處理的氧化物TiO2·H2SO4;ZrO2·H2SO4;路易斯酸處理的TiO2·SiO2等。
(3) 超酸用途:
a. 非電解質成為電解質,能使很弱的鹼質子化(正碳離子)
b. 超酸中,解離出多鹵素陽離子I2+、I3+、Br2+等
c. 良好的催化劑
魔酸
HSO3F和SbF5以1:9(物質的量比)混合時,所得超酸的H=-26.5,H為酸度函數。
HSO3F·SbF5稱為超酸
B. 有趣的溶解現象
2、師:老師現在把食鹽放到水中,攪拌一下,你發現了什麼?
生:食鹽消失了,溶解在水中了。
師:對,象食鹽這樣均勻的分布在水中就稱為溶解。
今天我們就來研究《有趣的溶解現象》。板書課題。
3、在你的操作台上有食鹽,如果把它放進水裡會出現什麼情況呢?
學生猜想:水的體積+食鹽的體積=鹽水的體積
師:下面我們做實驗來驗證一下結果到底是怎麼樣的好嗎?
〔設計意圖〕 測量不規則物體的體積,常用的方法是將物體放入水中,用求體積差的方法解決,這種現象是學生熟知的。經驗使他們錯誤的認為,溶解問題仍然遵循這個規律:水的體積+鹽的體積=鹽水的體積。但事實並非這樣,學生產生困惑,從而激起實驗研究的興趣,初步學會用數學研究問題的方法。
二、探究研討,學習新知:
1、出示探究目標及要求:
(1)取適量的水和適量的鹽,想辦法測量並計算出它們的體積?
(2)將鹽倒入水中,用玻璃棒攪拌至完全溶解,形成鹽水;測量並計算出鹽水的體積。
(3)比較水和鹽的體積之和與鹽水的體積是否相等。
(4)實驗的過程當中,要注意隨時記錄好《實驗記錄》。
實驗記錄
水的體積
鹽的體積
鹽水的體積
通過實驗我發現:------------------------------------。
(5)實驗過程中注意愛護實驗儀器,要輕拿輕放。
[學生分小組合作,教師巡視指導]
2、總結:
各小組匯報研究的過程、方法及結果:通過實驗你發現了什麼?
生1:我發現鹽水的體積大於水的體積。
生2:我發現鹽水的體積並不等於鹽和水的體積之和。
生3:我發現了當加的鹽很少的時候,鹽水的體積變化不大,基本等於水的體積。
……
師:同學們總結的真好!我們的實驗很成功。誰能完整的說出鹽水的體積的情況?
生:水的體積<鹽水的體積<水的體積+食鹽的體積。當很多水加入少量鹽的時候,鹽水的體積變化微乎其微,可忽略不計。
師:總結的非常正確、簡練、全面。
〔設計意圖〕教師要引導學生經歷「大膽猜測——積極驗證——產生新問題——進一步分析問題尋找根源」的過程。
三、鞏固應用,拓展延伸:
1、大家知道還有那些物體也有溶解的特性?說說看。
2、為什麼會產生這樣的現象呢?請同學們查閱有關資料,了解溶解的有關知識。
四、回顧整理,反思提高:
1、根據實驗和查閱的資料,寫出實驗報告。
2、談談活動過程中用到了哪些數學知識。
教學反思:
從課堂表現來看,學生能保持積極的精神狀態,積極參與;從課堂實施看,我把學生作為學習的主體,引導學生一步一步追隨探究的腳印一路走來,使學生擁有持久的學習動力。實驗中學生對「適量」做出了恰當的解釋,對鹽水的體積做了深入透徹的探究。較好完成了本節課的目標。實驗具有科學性,結果是從學生的親身實踐中、從多次不同體積的水和鹽的實驗中總結出來的。在探究過程中,培養學生樂於探究、注重科學事實、敢於提出不同見解、樂於合作與交流的意識,也感受了科學探究的嚴謹性。
C. 有趣的溶解現象
簡單說是由於永不停息的分子運動
具體解釋過程如下:
物質溶解於水,通常經過兩個過程:一種是溶質分子(或離子)的擴散過程,這種過程為物理過程,需要吸收熱量;另一種是溶質分子(或離子)和溶劑(水)分子作用,形成溶劑(水合)分子(或水合離子)的過程,這種過程是化學過程,放出熱量。當放出的熱量大於吸收的熱量時,溶液溫度就會升高,如濃硫酸、氫氧化鈉等;當放出的熱量小於吸收的熱量時,溶液溫度就會降低,如硝酸銨等;當放出的熱量等於吸收的熱量時,溶液溫度不變,如鹽、蔗糖。
固體溶質進入溶液後,首先發生微粒(分子或離子)的擴散(吸熱)過程,接著是形成水合離子或水合分子的水合過程(放熱)。這里有化學鍵的破壞和形成,嚴格說都是物理-化學過程。其實對於強電解質來說,溶解和電離是難以截然分開的,因為離子的擴散就是電離。不過對於弱電解質說來,首先是擴散成分子(吸熱),然後在水分子作用下,化學鍵被破壞而電離成為自由離子(水合的)(這里總體表現是吸熱還是放熱要看破壞化學鍵需要的能量多,還是水合釋放能量多了)假如是非電解質,那麼溶解就是擴散與形成水合分子兩個過程了。 一些溶質溶解後,會改變原有溶劑的性質,如氯化鈉溶解在水中,電離為自由移動的鈉離子與氯離子,故形成的溶液具有導電性(純水不導電);乙二醇溶解在水中,可降低水的凝固點。參考資料:網路-溶解 贊同27| 評論
D. 有趣的溶解現象原因
簡單說是由於永不停息的分子運動
具體解釋過程如下:
物質溶解於水,通常經過兩個過程:一種是溶質分子(或離子)的擴散過程,這種過程為物理過程,需要吸收熱量;另一種是溶質分子(或離子)和溶劑(水)分子作用,形成溶劑(水合)分子(或水合離子)的過程,這種過程是化學過程,放出熱量。當放出的熱量大於吸收的熱量時,溶液溫度就會升高,如濃硫酸、氫氧化鈉等;當放出的熱量小於吸收的熱量時,溶液溫度就會降低,如硝酸銨等;當放出的熱量等於吸收的熱量時,溶液溫度不變,如鹽、蔗糖。
固體溶質進入溶液後,首先發生微粒(分子或離子)的擴散(吸熱)過程,接著是形成水合離子或水合分子的水合過程(放熱)。這里有化學鍵的破壞和形成,嚴格說都是物理-化學過程。其實對於強電解質來說,溶解和電離是難以截然分開的,因為離子的擴散就是電離。不過對於弱電解質說來,首先是擴散成分子(吸熱),然後在水分子作用下,化學鍵被破壞而電離成為自由離子(水合的)(這里總體表現是吸熱還是放熱要看破壞化學鍵需要的能量多,還是水合釋放能量多了)假如是非電解質,那麼溶解就是擴散與形成水合分子兩個過程了。 一些溶質溶解後,會改變原有溶劑的性質,如氯化鈉溶解在水中,電離為自由移動的鈉離子與氯離子,故形成的溶液具有導電性(純水不導電);乙二醇溶解在水中,可降低水的凝固點。
E. 有趣的溶解現象手抄報怎麼做
超酸(Superacid)
(1)概念: 1966年聖誕節,美國Case Western Keserve大學,G.A.Olah教授實驗室一位研究人員.Lukas無意中將聖誕節晚會上用過的蠟燭扔進一個酸性溶液(SbF5·HSO3F)中,結果發現蠟燭很快的熔解了,促使他進一步研究,此實驗溶液去做Hnmr研究,令人驚奇的是Hnmr譜圖上竟出現了一個尖銳的特丁基陽離子(正碳離子)峰。這種酸能溶解飽和烴。從那時起,Olah實驗室人員就給SbF5·HSO3F起個綽號叫「魔酸」(Magic acid)。現在人們習慣地將酸強度超過100% H2SO4的一個酸或酸性介質叫做超酸(或超強酸),把SbF5·HSO3F稱作魔酸。
超酸具有極強的質子化能力,極高的酸度,比一般的無機酸強106~1010倍。
(2) 超酸的主要類型:
a. 布朗斯特超酸,如HF、HClO4、HSO3Cl、HSO3F和HSO3CF3等,室溫下為液體,本身為酸性極強的溶劑。
b. 路易斯超酸:SbF5、AsF5、TaF5和NbF5等,其中SbF5是目前已知最強的路易斯酸,可用於制備正碳離子和魔酸等共軛超酸。
c. 共軛布朗斯特——路易斯超酸:包括一些由布朗斯特和路易斯酸組成的體系。如:H2SO4·SO3(H2S2O7);H2SO4·B(OH)3;HSO3F·SbF5;HSO3F等。
d. 固體超酸:硫酸處理的氧化物TiO2·H2SO4;ZrO2·H2SO4;路易斯酸處理的TiO2·SiO2等。
(3) 超酸用途:
a. 非電解質成為電解質,能使很弱的鹼質子化(正碳離子)
b. 超酸中,解離出多鹵素陽離子I2+、I3+、Br2+等
c. 良好的催化劑
魔酸
HSO3F和SbF5以1:9(物質的量比)混合時,所得超酸的H=-26.5,H為酸度函數。
HSO3F·SbF5稱為超酸
F. 有趣的溶解現象——鹽 有趣的溶解現象 求求求求求求求求求求求求求求求求求求求求求求求求求求求!
准備活動:適量鹽 量杯 水 玻璃棒
把鹽放入量杯 用玻璃棒攪拌
實驗記錄:鹽由顆粒狀到鹽消失了 .
G. 有趣的溶解現象
《有趣的溶解現象》:
《有趣的溶解現象》這一數學活動是在學生學習版了長方體權和正方體體積之後,掌握了測量不規則物體的體積方法後學習的。經驗是:鹽的體積+水的體積=鹽水的體積。
(2)得出了結果:鹽的體積+水的體積>鹽水的體積。因為水分子比鹽分子大,水分子與水分子之間有一定的空隙,細小的鹽分子擠到水分子與水分子之間的空隙中了,所以體積沒有變化。比如:在一個桶里裝滿石頭,然後往裡面裝一些沙子,沙子不會因為裝不下而撒出來,因為石頭間有縫隙,鹽分子就像沙子一樣鑽到水分子之間的縫隙里去了。