2.Изучение нового материала:«Растворение. Растворимость веществ в воде».
«Вода стоит особняком
в истории нашей планеты.
Нет природного тела, которое
могло бы сравниться с ней
По влиянию на ход основных
самых грандиозных процессов.»
В.И. Вернадский.
1.Роль растворов в природе.
¾земного шара
97% океаны и моря
3% озёра, реки, подземные воды
70% содержат животные организмы
90% содержат плоды огурца, арбуза
65% массы тела человека
Вода является самым распространённым
веществом на Земле. Нет такого минерала,
горной породы, организма, в состав которого
не входила бы вода.
Растворы играют очень важную роль в природе, науке и технике. Вода, столь широко распространенная в природе, всегда содержит растворенные вещества. В пресной воде рек и озер их мало, в то время как в морской воде содержится около 3,5% растворенных солей.
В первичном океане (во время появления жизни на Земле) массовая доля солей, по предположениям, была низка, около 1%.
«Именно в этом растворе впервые развились живые организмы, и из этого раствора они получили ионы и молекулы, необходимые для роста и жизни… С течением времени живые организмы развивались и изменялись, что позволило им покинуть родную среду и перейти на сушу и затем подняться в воздух. Они приобрели эту способность, сохранив в своих организмах водный раствор в виде жидкостей, содержащих необходимый запас ионов и молекул» - вот так оценивает роль растворов в возникновении и развитии жизни на Земле известный американский химик, лауреат Нобелевской премии Лайнус Полинг. Внутри нас, в каждой нашей клеточке – воспоминание о первичном океане, в котором зародилась жизнь, - водном растворе, обеспечивающем саму жизнь.
2.Значение растворов.
В каждом организме бесконечно течет по сосудам – артериям, венам и капиллярам – волшебный раствор, составляющий основу крови, массовая доля солей в нем такая же, как в первичном океане, - 0,9%. Сложные физико-химические процессы, происходящие в организмах человека и животных, также протекают в растворах. Усвоение пищи связано с переводом питательных веществ в раствор. Природные водные растворы участвуют в процессах почвообразования и снабжают растения питательными веществами. Многие технологические процессы в химической и других отраслях промышленности, например, получение соды, удобрений, кислот, металлов, бумаги, протекают в растворах. Изучение свойств растворов занимает очень важное место в современной науке.
3.Растворы.
Что же такое раствор?Пять стаканов заполним водой. Далее в них, поочередно, добавим масло, хлорид натрия, кристаллы сульфата меди (II), песок и мел. Тщательно перемешаем содержимое стаканов. Масло не растворилось в воде. Хлорид натрия и сульфат меди (II) растворились в воде – при этом образовалась гомогенная смесь, называемая раствором. Можно видеть, что растворы чисты и прозрачны. Песок, мел и масло не растворились в воде. В стаканах образовались гетерогенные смеси, называемые суспензиями. Даже невооруженным глазом видны не растворившиеся частицы веществ, которые из-за своего веса постепенно оседают на дно стакана. Процесс медленного оседания частиц называется седиментацией.
На основе экспериментов и нашего повседневного опыта мы можем разделить вещества на:
растворимые в воде;
нерастворимые в воде.
Вода - хороший растворитель для многих веществ. Практически все вещества в той или иной степени растворимы в воде, поэтому ее называют универсальным растворителем.
Хорошо растворимые вещества в воде: хлорид натрия, сульфат меди и др. образуют растворы.
Раствор – это однородная система, образованная веществами, между которыми нет поверхности раздела. Вещества, образующие раствор, называют компонентами раствора, один из компонентов – растворитель, другое растворяемое или растворенное вещество, и продукта их взаимодействия. Отсутствие поверхности раздела между компонентами раствора отличает раствор от механической смеси веществ.
Раствор – это однородная система, состоящая из частиц растворенного вещества, растворителя и продуктов их взаимодействия.
4.Физическая и химическая теория растворов.
Сторонники физической теории растворов, которую развивали Вант-Гофф, Аррениус и Освальд, считали, что процесс растворения является результатом диффузии, т.е. проникновения растворенного вещества в промежутки между молекулами воды, т.е. физическое явление.
В противоположность представлениям физической теории растворов Д.И. Менделеев и его сторонники доказывали, что растворение является результатом химического взаимодействия растворенного вещества с молекулами воды, т.е. химическое явление, поэтому, точнее определять раствор как однородную систему, состоящую из частиц растворенного вещества, растворителя и продуктов их взаимодействия.
В результате химического взаимодействия с водой образуются соединения – гидраты. О химическом взаимодействии говорят такие признаки химических реакций, как изменение окраски и тепловые явления при растворении.
М.В. Ломоносов установил, что растворы замерзают при более низкой температуре, чем растворитель (чистая вода) в 1906 г.
Гидраты – это непрочные соединения веществ с водой, существующие в растворе. Косвенным доказательством гидратации является существование твердых кристаллогидратов – солей, в состав которых входит вода. Ее в этом случае называют кристаллизационной. Изменение цвета сульфата меди на голубой при растворении его в воде и существование голубых кристаллов медного купороса является еще одним доказательством гидратной теории Д.И. Менделеева.
В настоящее время принята теория, которая объединяет обе точки зрения, - физико-химическая теория растворов. Ее предсказал еще в 1906 г.Д.И. Менделеев в своем замечательном учебнике «Основы химии».
2.В каком растворе развились живые организмы на Земле? а) в пресной воде; б) дистиллированной воде; в) морской воде.
3.Какова массовая доля солей в крови и морской воде, где зарождалась жизнь?
а) 0,1%; б) 0,5%; в) 0,9%.
4.Кто является сторонником физической теории растворов? а) Вант – Гофф, Аррениус, Оствальд; б) Д.И. Менделеев, И.А. Каблуков, В.А. Кистяковский;
в) все.
5.Что мы называем раствором? а) смесь, в которой растворяемое вещество больше не растворяется; б) смесь, в которой, растворяемое вещество ещё растворяется; в) однородная система, состоящая из частиц, растворенного вещества, растворителя и продуктов их взаимодействия.
6.Кто предсказал физико-химическую теорию растворов в 1906 г.?
1.Из чего состоит раствор? а) из растворителя; б) растворителя и растворенного вещества; в) растворителя, растворенного вещества и продуктов их взаимодействия.
2.Изменение окраски при растворении вещества в воде, это: а) физическое явление; б) химическое явление; в) физико-химическое явление.
3.Сложные физико-химические процессы, происходящие в организмах человека и животных, протекают в : а) растворах; б) газах; в) твердых веществах.
4.Кто является сторонником химической теории растворов растворов? а) Вант-Гофф, Аррениус, Оствальд; б) Д.И. Менделеев, И.А. Каблуков, В.А. Кистяковский; в) все.
5.Какие вещества называются гидратами? а) соединения веществ с водой; б) соединения водорода с металлами; в) соединение водорода с неметаллами.
6.Как называется современная теория растворов? А) физическая теория растворов; б) физико-химическая теория растворов; в) химическая теория растворов.
7. Какую воду называют кристаллизационной? а) вода, входящая в состав кристаллогидратов; б) морская вода; в) лёд.
8. Решение задач.
Задача. Определите массовую долю кристаллизационной воды в медном купоросе.
Самостоятельная работа.
Вариант 1.Задача.
Определите массовую долю кристаллизационной воды в соде
Na2CO3· 10H2O.
Вариант 2. Задача.
Определите массовую долю кристаллизационной воды в глауберовой соли
Na2SO4· 10H2O.
9. Закрепление.
1. Можно ли воду считать универсальным растворителем?
2. Растворение это физический или химический процесс?
3. Как ещё можно назвать процесс растворения в воде?
4. Что получается при растворении веществ в воде?
5. Какую роль этот процесс играет в природе и жизни человека?
6. Почему В.И. Вернадский сказал о том, что вода стоит особняком в истории нашей планеты?
ВЫВОД:
•Вода входит в состав всех живых организмов и является участницей всех процессов жизнедеятельности.
•Растворение веществ в воде (гидратация) - это физико-химический процесс.
•Раствор – это однородная система, состоящая из частиц растворенного вещества, растворителя и продуктов их взаимодействия.
•В водном растворе происходят важные химические процессы, т.к. вода – хороший растворитель.
•Вода является средой обитания для многих организмов.
10.Домашнее задание.
§34. страницы186 – 188, упражнения 2, 4.
Задача 1.
Определите массовую долю сульфата меди в медном купоросе.
Задача 2.
Определите массовую долюсульфата натрия в глауберовой
На: Растворение. Растворимость веществ в воде