物质在溶解扩散的过程中,与溶剂的分子发生作用,通常都伴随着能量的变化。那么我们是否能直观地观察其中的能量变化呢?让我们来进行下面的实验探究。
(提出问题)当学完物质在水中的溶解以后,同学们讨论开了:物质在溶解时,溶液的温度是否会发生变化?不同的物质溶解在水中时,溶液温度的变化情况是否一样?
(建立假设)甲组同学认为物质溶于水时溶液温度不会变化,而乙组同学认为溶液的温度会发生变化,于是他们进行了以下实验探究。
(实验探究)方案一:(1)取三只烧杯,分别加入50mL水,用温度计测量水的温度。
(2)分别取一药匙氯化钠、硝酸铵、氢氧化钠加入上述三只烧杯中,用玻璃棒搅拌至固体完全溶解,测量溶液的温度。
(3)记录溶解前后液体温度的变化,填入表中。
| 溶解前水的温度/℃
| 溶解后溶液的温度/℃
| 温度的变化/℃
|
氯化钠
| 19
| 19.5
| ______
|
硝酸铵
| 19
| 8
| ______
|
氢氧化钠
| 19
| 31
| ______
|
(4)把实验后的溶液倒入指定的容器内。
(讨论与分析)我们能否尽可能地利用生活中的物品探究物质溶解时的吸热和放热现象呢?
方案二:
用品:玻璃杯、小木片、蜡烛、火柴、氢氧化钠、硝酸铵化肥、水
设计实验:(完成表格)
| 实验步骤
| 实验现象
| 解释与结论
|
探究氢氧化钠溶于水后溶液的温度变化
| 点燃蜡烛,玻璃杯底部用石蜡油粘上小木片,石蜡油凝固后向玻璃杯中倒入50mL水,加入2药匙氢氧化钠固体
| ______
| ______
|
探究硝酸铵溶于水后溶液的温度变化
| ______
| ______
| ______
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(解释与结论)氯化钠溶解时,溶液的温度______;硝酸铵溶解时,溶液的温度______,试从微观角度分析原因______;氢氧化钠溶解时,温度______。所以,物质溶于水形成溶液的过程中,通常伴随着能量变化。
(反思与评价)比较两个探究实验方案,试着说出它们的优点或不足之处______。