Вода твердое нерастворимое вещество

Содержание

Растворимость
Урок «Растворимые и нерастворимые в воде вещества»
Урок «Способность воды растворять твердые вещества (соль, сахар и др.). Растворимые и нерастворимые вещества. Растворы в быту (стиральные, питьевые и т.д.). Растворы в природе: минеральная, морская вода»

Растворимость

Растворимость (Р, χ или k_s) – это характеристика насыщенного раствора, которая показывает, какая масса растворенного вещества может максимально раствориться в 100 г растворителя. Размерность растворимости — г/ 100 г воды. Поскольку мы определяем массу соли, которая приходится на 100 г воды, в формулу растворимости добавляем множитель 100:

здесь m_р.в. – масса растворенного вещества, г

m_р-ля – масса растворителя, г

Иногда используют обозначение коэффициент растворимости k_S.

Задачи на растворимость, как правило, вызывают сложности, так как эта физическая величина для школьников не очень привычна.

Растворимость веществ в различных растворителях меняется в широких пределах.

В таблице приведена растворимость некоторых веществ в воде при 20 o С:

Растворимость, г на 100 г H₂O

От чего же зависит растворимость веществ? От ряда факторов: от природы растворенного вещества и растворителя, от температуры и давления. В справочных таблицах предлагается вещества делят на хорошо растворимые, малорастворимые и нерастворимые. Такое деление очень условное, поскольку абсолютно нерастворимых веществ нет. Даже серебро и золото растворимы в воде, однако их растворимость настолько мала, что можно пренебречь ей.

Зависимость растворимости от природы растворенного вещества и растворителя*

Растворимость твердых веществ в жидкостях зависит от структуры твердого вещества (от типа кристаллической решетки твердого вещества). Например , вещества с металлическими кристаллическими решетками (железо, медь и др.) очень мало растворимы в воде. Вещества с ионной кристаллической решеткой, как правило, хорошо растворимы в воде.

Есть замечательное правило: “подобное хорошо растворяется в подобном”. Вещества с ионным или полярным типом связи хорошо растворяются в полярных растворителях. Например , соли хорошо растворимы в воде. В то же время неполярные вещества, как правило, хорошо растворяются в неполярных растворителях.

Большинство солей щелочных металлов и аммония хорошо растворимы в воде. Хорошо растворимы почти все нитраты, нитриты и многие галогениды (кроме галогенидов серебра, ртути, свинца и таллия) и сульфаты (кроме сульфатов щелочноземельных металлов, серебра и свинца). Для переходных металлов характерна небольшая растворимость их сульфидов, фосфатов, карбонатов и некоторых других солей.

Растворимость газов в жидкостях также зависит от их природы. Например, в 100 объемах воды при 20 o С растворяется 2 объема водорода, 3 объема кислорода. В тех же условиях в 1 объеме Н₂О растворяется 700 объемов аммиака.

Влияние температуры на растворимость газов, твердых веществ и жидкостей*

Растворение газов в воде вследствие гидратации молекул растворяемого газа сопровождается выделением теплоты. Поэтому при повышении температуры растворимость газов понижается.

Температура различным образом влияет на растворимость твердых веществ в воде. В большинстве случаев растворимость твердых веществ возрастает с повышением температуры. Например , растворимость нитрата натрия NaNO₃ и нитрата калия КNO₃ при нагревании увеличивается (процесс растворения протекает с поглощением теплоты). Растворимость NaCl при увеличении температуры возрастает незначительно, что связано с почти нулевым тепловым эффектом растворения поваренной соли.

Влияние давления на растворимость газов, твердых веществ и жидкостей*

На растворимость твердых и жидких веществ в жидкостях давление практически не оказывает влияния, так как изменение объема при растворении невелико. При растворении газообразных веществ в жидкости происходит уменьшение объема системы, поэтому повышение давления приводит к увеличению растворимости газов. В общем виде зависимость растворимости газов от давления подчиняется закону У. Генри (Англия, 1803 г.): растворимость газа при постоянной температуре прямо пропорциональна его давлению над жидкостью.

Закон Генри справедлив лишь при небольших давлениях для газов, растворимость которых сравнительно невелика и при условии отсутствия химического взаимодействия между молекулами растворяемого газа и растворителем.

Влияние посторонних веществ на растворимость*

В присутствии в воде других веществ (солей, кислот и щелочей) растворимость газов уменьшается. Растворимость газообразного хлора в насыщенном водном растворе поваренной соли в 10 раз меньше. Чем в чистой воде.

Эффект понижения растворимости в присутствии солей называется высаливанием. Понижение растворимости обусловлено гидратацией солей, что вызывает уменьшение числа свободных молекул воды. Молекулы воды, связанные с ионами электролита, уже не являются растворителем для других веществ.

Примеры задач на растворимость

Задача 1. Массовая доля вещества в насыщенном растворе равна 24% при некоторой температуре. Определите коэффициент растворимости этого вещества при данной температуре.

Решение:

Для определения растворимости вещества примем массу раствора равной 100 г. Тогда масса соли равна:

Масса воды равна:

m_воды = m_р-ра – m_р.в. = 100 — 24 = 76 г

χ = m_р.в./m_р-ля⋅100 = 24/76⋅100 = 31,6 г вещества на 100 г воды.

Еще несколько аналогичных задач:

2. Массовая доля соли в насыщенном растворе при некоторой температуре равна 28,5%. Определите коэффициент растворимости вещества при этой температуре.

3. Определите коэффициент растворимости нитрата калия при некоторой температуре, если массовая доля соли при этой температуре равна 0,48.

4. Какая масса воды и соли потребуется для приготовления 500г насыщенного при некоторой температуре раствора нитрата калия, если его коэффициент растворимости при этой температуре равен 63,9г соли в 100г воды?

Ответ: 194,95 г

5. Коэффициент растворимости хлорида натрия при некоторой температуре составляет 36г соли в 100г воды. Определите молярную концентрацию насыщенного раствора этой соли, если плотность раствора 1,2 г/мл.

6. Какая масса соли и 5% раствора её потребуется для приготовления 450г насыщенного при некоторой температуре раствора сульфата калия, если его коэффициент растворимости при этой температуре равен 439г/1000г воды?

7. Какая масса нитрата бария выделится из раствора, насыщенного при 100ºС и охлаждённого до 0ºС, если во взятом растворе было 150мл воды? Коэффициент растворимости нитрата бария при температурах 0ºС и 100ºС равен соответственно 50г и 342г в 100г воды.

8. Коэффициент растворимости хлорида калия при 90ºС равен 500г/л воды. Сколько граммов этого вещества можно растворить в 500г воды при 90ºС и какова его массовая доля в насыщенном растворе при этой температуре?

9. В 500г воды растворено при нагревании 300г хлорида аммония. Какая масса хлорида аммония выделится из раствора при его охлаждении до 50ºС, если коэффициент растворимости соли при этой температуре равен 50г/л воды?

Источник

Урок «Растворимые и нерастворимые в воде вещества»

Цель: узнать опытным путем, какие твердые вещества растворяются в воде, а какие не растворяются в воде.

Ознакомить обучающихся с понятиями: растворимые и нерастворимые вещества.
Учить доказывать опытным путем правильность предположений о растворимости (нерастворимости) твердых веществ.

Учить самостоятельно пользоваться лабораторным оборудованием, проводить опыты.

Развивать речь через объяснение проводимой работы.

Воспитывать усидчивость.

Формировать умение общаться и работать в группах.

Вид урока: лабораторная работа.

Средства обучения: учебник “Естествознание” Н.В. Королева, Е.В. Макаревич

Оборудование для лабораторной работы: мензурки, фильтры, инструкции. Твердые вещества: соль, сахар, сода, песок, кофе, крахмал, земля, мел, глина.

I. Организационный момент

У: Здравствуйте, ребята. Поприветствуйте друг друга глазами. Рада вас видеть, присаживайтесь.

II . Повторение пройденного

У: Повторим то, что уже знаем о воде:

– что происходит с водой при нагревании?
– что происходит с водой при охлаждении?
– что происходит с водой при замерзании?
– в каких трех состояниях встречается вода в природе?

У: Какие вы молодцы! Все знаете!

III. Изучение нового материала

(Заранее с учениками согласую группы, которыми они будут работать, ребята сами выбирают руководителя лаборатории (на др. лабораторном занятии может быть выбран другой ребенок), который записывает показатели опыта в таблицу и дает устные комментарии при заполнении конечной части таблицы – результата.)

У: Ребята, сегодня на лабораторной работе мы узнаем, какие вещества вода может растворять, а какие – нет. Откройте тетрадь, запишите число и тему урока «Растворимые и нерастворимые в воде вещества». (Прикрепляю к доске.) Какую цель мы сегодня поставим на уроке?

Р: Узнать какие вещества растворяются в воде, а какие не растворяются. (Прикрепляю к доске.)

У: Все вещества в природе можно разделить на две группы: растворимые и нерастворимые. А какие вещества можно назвать растворимыми? (Сверимся с учебником стр.80:2) Растворимые в воде вещества – такие, которые при помещении их в воду становятся невидимыми и не оседают на фильтре при фильтрации. (Прикрепляю к доске.)

У: А какие вещества можно назвать нерастворимыми? (сверимся с учебником стр.47-2) Нерастворимые в воде вещества – такие, которые не растворяются в воде и оседают на фильтре (прикрепляю к доске).

У: Ребята, как думаете, что нам понадобится для выполнения лабораторной работы?

Р: Вода, какие-то вещества, мензурки, фильтр (показываю воду в графине; мензурки, наполненные сл. веществами: солью, сахаром, содой, песком, кофе, крахмалом, мелом, глиной; пустые мензурки, фильтр).

У: Что такое фильтр?

Р: Устройство для очищения жидкостей от нерастворимых в ней веществ, которые оседают на нем.

У: А из каких подручных средств можно изготовить фильтр? Молодцы! А мы будем использовать вату (в воронку помещаю кусочек ваты).

У: Но прежде, чем приступить к выполнению лабораторной работы заполним таблицу (таблица начерчена на доске, использую мелки двух цветов, если ученики предполагают, что вещество полностью растворяется в воде, то отмечаю «+» во второй колонке; если ученики предполагают, что вещество останется на фильтре , то «+» в третьей колонке, и наоборот; цветным мелком фиксирую предполагаемый результат в четвертой колонке – Р (растворимое) или Н (нерастворимое))

Наши предположения		Результат
Растворимость	Фильтрация	Результат
1. Вода + песок	–	+	Н
2. Вода + глина
3. Вода + кофе
4. Вода + крахмал
5. Вода + сода
6. Вода + земля
7. Вода + сахар
8. Вода + мел

У: А после выполнения лабораторной работы сверим наши предположения с полученными результатами.

У: Каждая лаборатория будет исследовать два твердых вещества, все результаты будете записывать в отчет «Растворимые и нерастворимые в воде вещества». Приложение 1

У: Ребята, это первая ваша самостоятельная лабораторная работа и перед тем, как вы приступите к ее выполнению, послушайте порядок ее проведения или инструкцию. (Раздаю каждой лаборатории, после прочтения обговариваем.)

(Помогаю если есть необходимость. Может возникнуть трудность с фильтрацией раствора кофе, т.к. фильтр окрасится. Для облегчения заполнения отчетов предлагаю использовать словосочетания, которые прикрепляю на доску. Приложение 3.)

У: А сейчас проверим наши предположения. Руководители лабораторий, проверьте, подписан ли ваш отчет и прокомментируйте полученные опытным путем результаты. (Начальник лаборатории отчитывается, фиксирую полученный результат мелком другого цвета)

У: Ребята, какие вещества для исследования оказались растворимыми? Какие нет? Сколько совпадений оказалось? Молодцы. Практически все наши предположения подтвердились.

VI. Вопросы для закрепления

У: Ребята, а где человек использует раствор соли, сахара, соды, песка, кофе, крахмала, глины?

У: Какую цель мы сегодня ставили? Выполнили ее? Мы молодцы? Я вами очень довольна! И ставлю всем «отлично».

VIII. Домашнее задание

У: Прочитаете текст для внеклассного чтения на стр.43, ответите на вопросы.

Встаньте, пожалуйста, те ребята, кому наш урок не понравился. Спасибо за честность. А теперь те, кому понравилась наша работа. Спасибо. Всем до свидания.

Источник

Урок «Способность воды растворять твердые вещества (соль, сахар и др.). Растворимые и нерастворимые вещества. Растворы в быту (стиральные, питьевые и т.д.). Растворы в природе: минеральная, морская вода»

Государственное общеобразовательное учреждение Тульской области «Тульский областной центр образования» (отделение адаптированного общего образования для обучающихся с нарушением интеллектуальной сферы № 1)

Тема: Способность воды растворять твердые вещества (соль, сахар и др.). Растворимые и нерастворимые вещества. Растворы в быту (стиральные, питьевые и т.д.). Растворы в природе: минеральная, морская вода.
Биология 6 класс. Индивидуальное обучение.

Урок получения новых знаний.

Учитель: Курбатова Н.С.

Цели урока: формировать знания в области свойств воды, в частности, способности воды растворять вещества; расширить представления ученицы о растворах в быту и природе и их применении.

повторить ранее изученные свойства воды;
познакомить ученицу со способностью воды растворять некоторые вещества;
познакомить ученицу с растворами в быту и природе и их применением;
учить определять пригодность воды для питья и приготовления пищи.

воспитывать отношение к воде, как важному природному ресурсу;
формировать навыки бережного отношения к природе.

развивать навыки наблюдения, сравнения при выполнении практической работы;
развитие навыка правильной речи (построение полных распространенных предложений при ответах на вопросы учителя);
расширение словарного запаса;
коррекция логического мышления на основе анализа и установления закономерностей;
развитие произвольного внимания.

1. Пластиковые стаканы;
2. Пластиковые ложки;
3. Фильтровальная бумага;
4. Глина, соль;
5. Компьютер, файл с презентацией.

1. Организационный момент.
Приветствие. Сообщение темы и целей урока.

Слайд 2. (Изображения воды в природе в разных состояниях.)
— Что изображено на фотографиях? (туман, река, снег, лед, облако)
— Что общего на фотографиях? (Вода в разных состояниях.)
— Вода обладает уникальной способностью. Она может находиться в жидком, твердом, газообразном состоянии.

— Сегодня мы продолжаем изучать свойства воды.

2. Повторение.
Слайды 3-8. Свойства воды.
— Ты уже знаешь некоторые свойства воды.
— Рассмотри схемы и сформулируй их. Слайды 5-11.
(Не имеет цвета, формы, вкуса и запаха, прозрачная, текучая.)

3. Изучение нового материала.

— На этом уроке ты познакомишься с еще одним свойством воды. Для этого проведем опыт.

Практическая работа.
Слайды 9-10. Опыт No1.
— Начнем опыт. Налей воду в стакан.
— Какого цвета вода в стакане? (Бесцветная, прозрачная).
— В стакан с водой, добавь немного соли. Понаблюдай, что происходит.
— Какой вода стала? (Мутная, потом бесцветная).
— Видны в воде крупинки соли? (Нет)
— Они исчезли?
— Вода растворила соль полностью.
— В результате опыта мы получили необходимое человеку вещество — раствор соли. Скажи, как люди используют раствор соли?
Слайд 11. Опыт No2.
— Теперь добавь в стакан с чистой водой глину. Размешай.
— Что ты видишь? Какого цвета вода? (мутная, непрозрачная)
— Глина растворилась в воде не полностью. Часть твердых веществ осела на дно стакана.

— Не все вещества растворяются в воде. Стекло, серебро, золото — это практически нерастворимые в воде вещества (твердые вещества). К ним также относят керосин, растительное масло (жидкие вещества), некоторые газы.
— Примеры растворимых веществ: поваренная соль, сахар, сода, вишневый сок, крахмал.

— Составь слово из карточек и скажи, с каким свойством воды ты познакомилась. (Растворитель)

Вода хороший растворитель многих твердых веществ. Не все вещества растворяются в воде. Слайд 12.

Вновь у нас физкультминутка,

Наклонились, ну-ка, ну-ка!

А теперь назад прогнулись.

Хоть зарядка коротка,

Отдохнули мы слегка.

Слайды 13-14. Опыт No3. Очистка воды.
— Вода стала грязная.
— Грязную воду (воду, которая имеет посторонний цвет, запах) в пищу употреблять нельзя. Почему? (Может нанести вред организму.)
— Как ты думаешь, можно ли очистить мутную воду от частиц песка, глины?
— Как это можно сделать? (Использовать фильтр.)
— Фильтр – это устройство для очистки воды.
Рассматривание бытового фильтра. Слайд 13.
— Мы сделаем фильтр из специальной бумаги. Вырежи круг. Сделай надрез от края к центру. Сложи в виде конуса.
— Возьми пустой стакан. Вставь в него конус из фильтровальной бумаги.
— Налей загрязненную воду в стакан через конус из фильтровальной бумаги. Наблюдай, что происходит. (Чистая вода капает в стакан. На фильтре остаются твердые частицы.)
— Имеет ли полученная вода цвет? Прозрачная ли она? (Рассматривание предметов за стаканом.)
— Получилась прозрачная вода. Мы сделали простейший фильтр. Процесс очистки воды называется фильтрованием.

— Попробуй пропустить через фильтр соленую воду. Повтори те же действия, что и при фильтровании воды с примесью глины. (Ученица делает новый фильтр. Вставляет его в чистый стакан. Наливает через фильтр раствор соли.)

— Наблюдай, что происходит. Остались ли на фильтре частицы соли?

Соль растворилась в воде, стала невидимой и вместе с ней прошла через фильтр. Очистить воду от растворимых веществ с помощью фильтра, не удается.

— Для сохранения здоровья, мы должны употреблять в пищу чистую воду. Для очистки воды люди создают устройства различной сложности.

— А как очищается вода в природе?
— Большую роль в очистке воды от многих примесей играет песок. (Пример – родник.)

— Вода в природе всегда содержит различные растворенные вещества. Поэтому помни, что не всякая водица для питья годится. Если ты не знаешь, чист ли источник, пить из него воду нельзя.

4. Включение нового материала в систему знаний.

Растворы в природе и в быту. Слайды 16-19.

— Вода очень хороший растворитель. Она может растворить почти все. Даже некоторые металлы. В воде может раствориться, например, серебро. Этим раствором лечили желудочно — кишечные заболевания и раны. Воду, в которой растворены минеральные соли называют минеральной водой. Такая вода помогает вылечить много заболеваний. В местах, где находятся минеральные источники строят санатории. Еще один пример природного солевого раствора – морская вода. В отличие от пресной и минеральной воды она не пригодна для питья. Не все водные растворы полезны для здоровья и пригодны для употребления в пищу. У них есть другое назначение.
— Как мы используем способность воды растворять вещества? (Рассматривание фотографий. Беседа.)

— Рассмотри слайд. Вставь недостающие слова и назови свойства воды.

— Вода не имеет что? (формы, вкуса, запаха)

— Вода может что делать? (растворять вещества)

— Вода какая? (бесцветная, прозрачная, текучая)

— Свойства воды, ее особенности необходимо знать, для того, чтобы бережно и разумно ее использовать. Всему живому на Земле вода необходима для существования. Вода — наше богатство.

6. Подведение итогов урока. Домашнее задание.

Источник