A. 有趣的溶解现象——实验过程和实验结论
超酸(Superacid)
(1)概念: 1966年圣诞节,美国Case Western Keserve大学,G.A.Olah教授实验室一位研究人员J.Lukas无意中将圣诞节晚会上用过的蜡烛扔进一个酸性溶液(SbF5·HSO3F)中,结果发现蜡烛很快的熔解了,促使他进一步研究,此实验溶液去做Hnmr研究,令人惊奇的是Hnmr谱图上竟出现了一个尖锐的特丁基阳离子(正碳离子)峰。这种酸能溶解饱和烃。从那时起,Olah实验室人员就给SbF5·HSO3F起个绰号叫“魔酸”(Magic acid)。现在人们习惯地将酸强度超过100% H2SO4的一个酸或酸性介质叫做超酸(或超强酸),把SbF5·HSO3F称作魔酸。
超酸具有极强的质子化能力,极高的酸度,比一般的无机酸强106~1010倍。
(2) 超酸的主要类型:
a. 布朗斯特超酸,如HF、HClO4、HSO3Cl、HSO3F和HSO3CF3等,室温下为液体,本身为酸性极强的溶剂。
b. 路易斯超酸:SbF5、AsF5、TaF5和NbF5等,其中SbF5是目前已知最强的路易斯酸,可用于制备正碳离子和魔酸等共轭超酸。
c. 共轭布朗斯特——路易斯超酸:包括一些由布朗斯特和路易斯酸组成的体系。如:H2SO4·SO3(H2S2O7);H2SO4·B(OH)3;HSO3F·SbF5;HSO3F等。
d. 固体超酸:硫酸处理的氧化物TiO2·H2SO4;ZrO2·H2SO4;路易斯酸处理的TiO2·SiO2等。
(3) 超酸用途:
a. 非电解质成为电解质,能使很弱的碱质子化(正碳离子)
b. 超酸中,解离出多卤素阳离子I2+、I3+、Br2+等
c. 良好的催化剂
魔酸
HSO3F和SbF5以1:9(物质的量比)混合时,所得超酸的H=-26.5,H为酸度函数。
HSO3F·SbF5称为超酸
B. 有趣的溶解现象
2、师:老师现在把食盐放到水中,搅拌一下,你发现了什么?
生:食盐消失了,溶解在水中了。
师:对,象食盐这样均匀的分布在水中就称为溶解。
今天我们就来研究《有趣的溶解现象》。板书课题。
3、在你的操作台上有食盐,如果把它放进水里会出现什么情况呢?
学生猜想:水的体积+食盐的体积=盐水的体积
师:下面我们做实验来验证一下结果到底是怎么样的好吗?
〔设计意图〕 测量不规则物体的体积,常用的方法是将物体放入水中,用求体积差的方法解决,这种现象是学生熟知的。经验使他们错误的认为,溶解问题仍然遵循这个规律:水的体积+盐的体积=盐水的体积。但事实并非这样,学生产生困惑,从而激起实验研究的兴趣,初步学会用数学研究问题的方法。
二、探究研讨,学习新知:
1、出示探究目标及要求:
(1)取适量的水和适量的盐,想办法测量并计算出它们的体积?
(2)将盐倒入水中,用玻璃棒搅拌至完全溶解,形成盐水;测量并计算出盐水的体积。
(3)比较水和盐的体积之和与盐水的体积是否相等。
(4)实验的过程当中,要注意随时记录好《实验记录》。
实验记录
水的体积
盐的体积
盐水的体积
通过实验我发现:------------------------------------。
(5)实验过程中注意爱护实验仪器,要轻拿轻放。
[学生分小组合作,教师巡视指导]
2、总结:
各小组汇报研究的过程、方法及结果:通过实验你发现了什么?
生1:我发现盐水的体积大于水的体积。
生2:我发现盐水的体积并不等于盐和水的体积之和。
生3:我发现了当加的盐很少的时候,盐水的体积变化不大,基本等于水的体积。
……
师:同学们总结的真好!我们的实验很成功。谁能完整的说出盐水的体积的情况?
生:水的体积<盐水的体积<水的体积+食盐的体积。当很多水加入少量盐的时候,盐水的体积变化微乎其微,可忽略不计。
师:总结的非常正确、简练、全面。
〔设计意图〕教师要引导学生经历“大胆猜测——积极验证——产生新问题——进一步分析问题寻找根源”的过程。
三、巩固应用,拓展延伸:
1、大家知道还有那些物体也有溶解的特性?说说看。
2、为什么会产生这样的现象呢?请同学们查阅有关资料,了解溶解的有关知识。
四、回顾整理,反思提高:
1、根据实验和查阅的资料,写出实验报告。
2、谈谈活动过程中用到了哪些数学知识。
教学反思:
从课堂表现来看,学生能保持积极的精神状态,积极参与;从课堂实施看,我把学生作为学习的主体,引导学生一步一步追随探究的脚印一路走来,使学生拥有持久的学习动力。实验中学生对“适量”做出了恰当的解释,对盐水的体积做了深入透彻的探究。较好完成了本节课的目标。实验具有科学性,结果是从学生的亲身实践中、从多次不同体积的水和盐的实验中总结出来的。在探究过程中,培养学生乐于探究、注重科学事实、敢于提出不同见解、乐于合作与交流的意识,也感受了科学探究的严谨性。
C. 有趣的溶解现象
简单说是由于永不停息的分子运动
具体解释过程如下:
物质溶解于水,通常经过两个过程:一种是溶质分子(或离子)的扩散过程,这种过程为物理过程,需要吸收热量;另一种是溶质分子(或离子)和溶剂(水)分子作用,形成溶剂(水合)分子(或水合离子)的过程,这种过程是化学过程,放出热量。当放出的热量大于吸收的热量时,溶液温度就会升高,如浓硫酸、氢氧化钠等;当放出的热量小于吸收的热量时,溶液温度就会降低,如硝酸铵等;当放出的热量等于吸收的热量时,溶液温度不变,如盐、蔗糖。
固体溶质进入溶液后,首先发生微粒(分子或离子)的扩散(吸热)过程,接着是形成水合离子或水合分子的水合过程(放热)。这里有化学键的破坏和形成,严格说都是物理-化学过程。其实对于强电解质来说,溶解和电离是难以截然分开的,因为离子的扩散就是电离。不过对于弱电解质说来,首先是扩散成分子(吸热),然后在水分子作用下,化学键被破坏而电离成为自由离子(水合的)(这里总体表现是吸热还是放热要看破坏化学键需要的能量多,还是水合释放能量多了)假如是非电解质,那么溶解就是扩散与形成水合分子两个过程了。 一些溶质溶解后,会改变原有溶剂的性质,如氯化钠溶解在水中,电离为自由移动的钠离子与氯离子,故形成的溶液具有导电性(纯水不导电);乙二醇溶解在水中,可降低水的凝固点。参考资料:网络-溶解 赞同27| 评论
D. 有趣的溶解现象原因
简单说是由于永不停息的分子运动
具体解释过程如下:
物质溶解于水,通常经过两个过程:一种是溶质分子(或离子)的扩散过程,这种过程为物理过程,需要吸收热量;另一种是溶质分子(或离子)和溶剂(水)分子作用,形成溶剂(水合)分子(或水合离子)的过程,这种过程是化学过程,放出热量。当放出的热量大于吸收的热量时,溶液温度就会升高,如浓硫酸、氢氧化钠等;当放出的热量小于吸收的热量时,溶液温度就会降低,如硝酸铵等;当放出的热量等于吸收的热量时,溶液温度不变,如盐、蔗糖。
固体溶质进入溶液后,首先发生微粒(分子或离子)的扩散(吸热)过程,接着是形成水合离子或水合分子的水合过程(放热)。这里有化学键的破坏和形成,严格说都是物理-化学过程。其实对于强电解质来说,溶解和电离是难以截然分开的,因为离子的扩散就是电离。不过对于弱电解质说来,首先是扩散成分子(吸热),然后在水分子作用下,化学键被破坏而电离成为自由离子(水合的)(这里总体表现是吸热还是放热要看破坏化学键需要的能量多,还是水合释放能量多了)假如是非电解质,那么溶解就是扩散与形成水合分子两个过程了。 一些溶质溶解后,会改变原有溶剂的性质,如氯化钠溶解在水中,电离为自由移动的钠离子与氯离子,故形成的溶液具有导电性(纯水不导电);乙二醇溶解在水中,可降低水的凝固点。
E. 有趣的溶解现象手抄报怎么做
超酸(Superacid)
(1)概念: 1966年圣诞节,美国Case Western Keserve大学,G.A.Olah教授实验室一位研究人员.Lukas无意中将圣诞节晚会上用过的蜡烛扔进一个酸性溶液(SbF5·HSO3F)中,结果发现蜡烛很快的熔解了,促使他进一步研究,此实验溶液去做Hnmr研究,令人惊奇的是Hnmr谱图上竟出现了一个尖锐的特丁基阳离子(正碳离子)峰。这种酸能溶解饱和烃。从那时起,Olah实验室人员就给SbF5·HSO3F起个绰号叫“魔酸”(Magic acid)。现在人们习惯地将酸强度超过100% H2SO4的一个酸或酸性介质叫做超酸(或超强酸),把SbF5·HSO3F称作魔酸。
超酸具有极强的质子化能力,极高的酸度,比一般的无机酸强106~1010倍。
(2) 超酸的主要类型:
a. 布朗斯特超酸,如HF、HClO4、HSO3Cl、HSO3F和HSO3CF3等,室温下为液体,本身为酸性极强的溶剂。
b. 路易斯超酸:SbF5、AsF5、TaF5和NbF5等,其中SbF5是目前已知最强的路易斯酸,可用于制备正碳离子和魔酸等共轭超酸。
c. 共轭布朗斯特——路易斯超酸:包括一些由布朗斯特和路易斯酸组成的体系。如:H2SO4·SO3(H2S2O7);H2SO4·B(OH)3;HSO3F·SbF5;HSO3F等。
d. 固体超酸:硫酸处理的氧化物TiO2·H2SO4;ZrO2·H2SO4;路易斯酸处理的TiO2·SiO2等。
(3) 超酸用途:
a. 非电解质成为电解质,能使很弱的碱质子化(正碳离子)
b. 超酸中,解离出多卤素阳离子I2+、I3+、Br2+等
c. 良好的催化剂
魔酸
HSO3F和SbF5以1:9(物质的量比)混合时,所得超酸的H=-26.5,H为酸度函数。
HSO3F·SbF5称为超酸
F. 有趣的溶解现象——盐 有趣的溶解现象 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!
准备活动:适量盐 量杯 水 玻璃棒
把盐放入量杯 用玻璃棒搅拌
实验记录:盐由颗粒状到盐消失了 .
G. 有趣的溶解现象
《有趣的溶解现象》:
《有趣的溶解现象》这一数学活动是在学生学习版了长方体权和正方体体积之后,掌握了测量不规则物体的体积方法后学习的。经验是:盐的体积+水的体积=盐水的体积。
(2)得出了结果:盐的体积+水的体积>盐水的体积。因为水分子比盐分子大,水分子与水分子之间有一定的空隙,细小的盐分子挤到水分子与水分子之间的空隙中了,所以体积没有变化。比如:在一个桶里装满石头,然后往里面装一些沙子,沙子不会因为装不下而撒出来,因为石头间有缝隙,盐分子就像沙子一样钻到水分子之间的缝隙里去了。