課題3物質(zhì)的溶解性 省賽一等獎

拓展：飽和溶液和不飽和溶液1．通過制取“氯化鈉和硝酸鉀飽和溶液”實驗學(xué)生應(yīng)該了解：(1)要判斷物質(zhì)的溶解是否有限度，就必須確定“一定溫度”和“一定量的溶劑”這兩個條件。(2)當(dāng)這兩個條件不變時，物質(zhì)溶解的量都各有其限度。學(xué)生有了這兩點認(rèn)識之后，就能比較容易理解：當(dāng)溶質(zhì)溶解達(dá)到它的限度時（如果條件不變），溶液就處在一種特殊的狀態(tài)即飽和狀態(tài)，這時的溶液就是該狀態(tài)下此溶質(zhì)的飽和溶液。

如何教學(xué)生判斷是否達(dá)到了溶解的限度呢？一般教材用“不能繼續(xù)溶解而有固體剩余的時候”，這是利用可直接觀察到的宏觀現(xiàn)象作為判斷溶液飽和的一個依據(jù)。但是利用“有固體剩余”來判斷溶液已達(dá)飽和，又一定要以“一定溫度”和“一定量溶劑”為前提，否則就沒有意義。

通過分析飽和溶液和不飽和溶液之間相互轉(zhuǎn)化實驗可以得到下列關(guān)系：

(1)說明當(dāng)改變飽和溶液的任何一個條件時，飽和溶液的狀態(tài)都會被破壞，成為“不飽和溶液”。(2)從反面證明飽和溶液定義的敘述必須有兩個前提為條件，否則就沒有意義。(3)客觀上向?qū)W生介紹了使飽和溶液變?yōu)椴伙柡腿芤旱膬煞N可能的方法，即升高溫度或增加溶劑。至于相反過程，即由不飽和溶液轉(zhuǎn)為飽和溶液，由于可能會引起物質(zhì)的結(jié)晶析出，在本節(jié)暫不宜展開討論。

2．為了消除學(xué)生把溶液的濃與稀同溶液的飽和與不飽和混為一談，教材作了一段專門敘述。

通過[“濃”溶液和“稀”溶液與“飽和溶液”、“不飽和溶液”的對比]實驗，利用剛剛建立起來的飽和與不飽和概念及其判斷方法，來分辨濃溶液與稀溶液，以及它們跟飽和溶液、不飽和溶液的區(qū)別，是很有說服力的，教師應(yīng)很好利用這段教材，或講解或指導(dǎo)閱讀。在討論時一定要向?qū)W生指明，溶液的濃與稀，是指一定量溶劑中溶質(zhì)的相對含量不同而言，與溫度是否變化無關(guān)；飽和與不飽和是指溶質(zhì)是否達(dá)到了最大溶解限度，受溫度和溶劑的量兩個條件的制約，表述的是溶液的一種存在狀態(tài)，與溶液的“濃”、“稀”無關(guān)。墨水中的化學(xué)一、藍(lán)黑墨水又稱鞣酸鐵墨水，是由變黑持久不褪成份、色素成份、穩(wěn)定劑、抗蝕劑、潤濕劑和防腐劑等組成。由于鞣酸亞鐵在空氣中易被氧化成鞣酸鐵沉淀，所以為了要防止墨水變質(zhì)，須注意將墨水隔絕空氣，使用后應(yīng)立即旋緊墨水瓶蓋，同時防止染料褪色，應(yīng)注意避光保存。1.變黑持久不褪成份：主要是鞣酸（C4H10O9）、沒食子酸（C7H6O5·H2O）和硫酸亞鐵（FeSO4）等成分彼此化合，生成鞣酸亞鐵和沒食子酸亞鐵，氧化后都變成不溶性的高價鐵，即鞣酸鐵和沒食子酸鐵，前者增強(qiáng)耐水性，后者增強(qiáng)變黑性，這樣使墨水耐水、變黑，色持久不褪。2.色素成份：目前常用的是酸性墨水藍(lán)和直接湖藍(lán)染料，黑水藍(lán)是墨水的主色，水溶液遇酸不變質(zhì)，但遇堿則變?yōu)樽厣?。直接湖藍(lán)在墨水中起助色作用，由於其中含雜質(zhì)較多，不宜多用，在潮濕環(huán)境易長霉。3.穩(wěn)定劑：在墨水中加穩(wěn)定劑的目的，主要是消除墨水的沉淀，以免書寫時發(fā)生斷水現(xiàn)象。常用的穩(wěn)定劑有硫酸（HSO4）、草酸（COOH）2、甲醛（HCHO）溶液。這些穩(wěn)定劑都具有一定酸性，給紙張酸化埋下了潛在的危害，不宜多用。4.抗蝕劑：因墨水中加入的穩(wěn)定劑具有較強(qiáng)酸性，為防止腐蝕，常加抗蝕劑，使它和鐵質(zhì)結(jié)成薄膜，降低硫酸的腐蝕作用90％。使墨水中的含鐵量不會因腐蝕筆尖而增加，從而增加了墨水的穩(wěn)定性。5.潤濕劑：為防止墨水中的水份蒸發(fā)，造成書寫不便，在墨水中加入不易揮發(fā)，且有吸水性的丙三醇〔C3H5（OH）3〕，使筆尖保持濕潤，以利書寫。6.防腐劑：墨水原料中所含有機(jī)物等物質(zhì)，在潮濕環(huán)境下容易腐爛、長霉，為防止腐爛常加苯酚或五氯酚鈉等藥劑為防腐劑。二、純藍(lán)墨水深藍(lán)色水溶液，對酸穩(wěn)定，遇堿會變質(zhì)。屬於有機(jī)染料墨水，雖色澤鮮艷，但字跡的堅牢性不如藍(lán)黑墨水，其字跡容易褪色。書寫后字體的色澤為鮮艷的純藍(lán)色。供自來水筆及蘸水筆之且，適合于一般書寫，尤其是青年學(xué)生的筆記的作業(yè)，不適宜用來書寫檔案文件。主要成分：1、染料：如起主色作用的酸性墨水藍(lán)、起調(diào)色作用的酸性大紅。2、穩(wěn)定劑，如硫酸。3、防腐劑，如苯酚、亞砷酸酐等。4、潤濕劑，如甘油、乙二醇等。5、溶劑，主要為經(jīng)過處理的水。參考配方：成分/%（質(zhì)量）酸性墨水藍(lán)酸性大紅硫酸甘油1苯酚亞砷酸酐水加至100制法:將酸性墨水藍(lán)染料溶入部分水中，將硫酸慢慢地加入部分水中攪拌均勻后，與上述墨水藍(lán)水溶液混合，并加入適量已溶解好的酸性大紅水溶液以調(diào)節(jié)色澤.在另一容器中將亞砷酸酐加入甘油中，并加熱使其完全溶解.將苯酚預(yù)先溶入水中，最后將上述各種溶液與余下的水一起混合均勻，靜置，過濾后包裝。三、紅墨水通常制造紅墨水的有機(jī)染料有幾種：墨水紅、一品紅、酸性大紅G，這些東西都是很不穩(wěn)定的，因此紅墨水還要加入甘油、酒精、甲醛、樹膠及抗氧化劑，即便如此，紅墨水還是很不穩(wěn)定的，遇水很快就褪掉滲化，應(yīng)特別加以注意。因此檔案管理上規(guī)定：不允許紅墨水書寫的資料存檔。（Pr代表苯環(huán)）墨水紅：1-OH-2-(H3COCHN-Pr-N=N)-8－乙酰氨基－3,6-萘二磺酸鈉酸性大紅：1－〔Pr－N=N－Pr（對位）－N＝N〕－2－OH－6，8－萘二磺酸鈉四、如何除去字跡或墨水污漬若用藍(lán)黑墨水寫字發(fā)生錯誤，根據(jù)鞣酸鐵及染料的性質(zhì)，可利用草酸（用其稀溶液）的還原性將鞣酸鐵還原成可溶于水的幾乎無色的鞣酸亞鐵，再用漂白粉的稀溶液將有色染料氧化成無色物質(zhì)，最后吸去溶液，寫錯的字跡就除去了。若將藍(lán)黑墨水不小心沾在衣服上，如果鞣酸亞鐵未變成鞣酸鐵之前，利用的水溶性用洗滌劑、清水漂洗即可；若鞣酸亞鐵已氧化成鞣酸鐵，則去污跡的方法與除墨水字跡的方法相似，將1份重的草酸和20份重的水配成草酸溶液，搓揉墨水污跡至還原成可溶性的鞣酸亞鐵。由于草酸具有酸性對棉麻織物、人造織物、人造纖維有一定的腐蝕性，所以可用堿性較溫和的物質(zhì)（如小蘇打）的溶液沖洗衣服（以中和草酸），然后將衣服用清水漂洗干凈。也可用維生素C片來除去藍(lán)黑墨水在衣服上的污跡。維生素C（抗壞血酸）具有較強(qiáng)的還原性，可還原鞣酸鐵。將維生素C2～3片壓成粉末，涂于藍(lán)黑墨水的污跡上，搓揉漂洗即可。純藍(lán)或紅墨水等的主要成分是可溶性染料，染料的性質(zhì)一般不很穩(wěn)定，所以用純藍(lán)墨水等寫的字跡時間長了會被空氣的氧氣氧化而褪色，字跡會越來越淡，同時由于染料本身的水溶性，所以用染料做的墨水寫的字遇水即溶解，字跡變得模糊不清。這類墨水不適合書寫要長期保存的材料。因為漂白粉可以氧化有色染料至無色，所以要除去用染料做的墨水的字跡，用漂白粉涂上即可。若沾在衣服上，根據(jù)染料的水溶性，一般用洗滌劑、清水就能解決問題。若衣服上仍有污跡，這是因為染料吸附在纖維上的原因，若是白色衣服，則可考慮用漂白粉漂白，然后用清水漂洗凈。〔小資料〕墨和墨水的成分一樣嗎？墨是見極細(xì)的碳粒(煙炱)分散在水中，再摻進(jìn)冰片等做香料，加上動物膠價制成的。由于碳既不溶于有機(jī)溶劑也不溶于無機(jī)溶劑，常溫下又不易被氧化，所以用墨寫繪的書畫，雖然由于年代久遠(yuǎn)而紙張發(fā)黃，但墨跡卻能彌久不褪。紙上的墨跡很難除去。