比较不同饱和溶液在温度改变后的溶质质量分数

黄云英

(甘肃省天水市甘谷县模范初级中学 741200)

在化学课堂中，分析比较能力经常运用于解题，许多考点的出题形式都会采用这种方式.对于溶解度的相关知识点中有较多需要被关注的知识点，教师在进行课堂教学时需要着重把握教学进度，关注学生的掌握情况.在比较分析不同饱和溶液在温度改变后的溶质质量分数的问题上，采用多角度的创新教学方式，帮助学生更好地理解这一知识点.

一、溶解度的定义

溶解度一般可以用英文字母s表示，是初中化学中的重要知识点之一，一般要求学生理解基本概念、掌握相关知识点和运用于实验.溶解度的含义是指限定温度下，将某一样呈现固体的物质每次取少量并不断加入到100g的溶剂中，直至溶剂中不再能溶解更多的溶质时，即是该物质在这一温度、这一溶剂中的溶解度.溶解度的概念一般属于物理范畴，通常采用100g溶剂中能溶解的最高溶质质量来表示，而影响其溶解度高低的主要因素是溶剂的选择和溶质的特性.不同物质在定量物质中的最大溶解能力不同，根据其溶解性可以定义为易溶物质、可溶物质、微溶物质、难溶物质或不溶物质等.在生活中，水就是一种很常见的溶剂，许多化学物品都能通过搅拌、加热等方式与水进行混合，甚至像乙醇一类的物品能够和水以任一比例进行互溶.另外，大部分碱性金属盐也能够溶于水，但苯一般不会和水相溶.

某一物质的溶解度并不是固定的，也会随着环境变化等因素而造成溶解度改变.其中，温度是一个重要影响因素，溶解度会因为温度的改变而改变.对于大部分固态物质来说，溶解物质时采取加热的方式能够使溶剂中溶入更多的溶质，即提升溶解度.这是溶解度随着温度上升而提高的现象.但也存在部分特殊物质，会随着溶剂温度上升而溶解度下降的.气态物质则与固态物质正好相背，大多数气态物质随着温度上升，溶解度降低.溶质质量分数是可以表现溶液的构成，但其与温度高低没有直接联系，因此在计算溶质质量分数时不必考虑温度这一环境因素.除了温度变化能够改变溶解度，压力变化也能在一定情况下改变某些物质的溶解度.一般来说，大部分固态物质和液态物质在溶解时不会受到压力影响，但是当气态物质放入溶剂中会因压力变化而变化，且溶解度与压力变化成正比.溶解度的研究对于化工业发展有着重要意义，无论是固液气物质分离，还是溶剂配制，都需要运用到溶解度的原理.

二、溶质质量分数的概念

溶质质量分数用来表示溶质质量在某一溶液中的占比.值得注意的是，溶质质量分数不能用来体现具体的溶液质量，也不能判断溶质质量.溶质质量分数通常写作百分数，且在计算过程中要注意溶质和溶剂质量的单位一致，才能确保计算无误.此外，在计算溶质质量分数时要明确只有被溶剂溶解的溶质才能计算质量，不被溶解的部分不能参与计算.

三、饱和溶液与溶质质量分数

在初中化学的学习中，学生总会对饱和溶液的定义产生误解，认为饱和溶液的溶质质量分数一定很大，但其实溶质质量分数与溶液是否饱和没有影响，依据溶质质量分数的公式可以看出其只与被溶解的溶质质量和溶剂质量有关.因此，教师在教学过程中要注意把基本知识梳理给学生，让其不要犯低级错误，比如，尽管浓溶液的溶质质量分数数值很大，却也可能是不饱和溶液；当面对稀溶液时，其溶质质量分数较小，却也可能已经是饱和溶液.溶液是否饱和与具体溶质的特性有关，而不能单凭溶质质量分数判断.

四、比较不同饱和溶液在温度改变后的溶质质量分数

在具体教学比较不同饱和溶液在温度改变后的溶质质量分数这一知识点时，教师可以采用例题分析的方式，帮助学生清晰透彻地理解该考点，使其能在做题中准确快速地得出结论.下面将举一个相关例题，详细表述其两种解题过程：

例题如图1中有三种固态物质A、B、C，图中曲线代表三种物质的溶解度.在t1℃时对这三种进行加温，直至t2℃，比较此时三种溶液的溶质质量分数大小.

一般解题方法： 首先要对饱和溶液的特性有一个明确的认识，饱和溶液受到温度的影响后，物质的溶解度将会变化.如果物质溶解度变大，那么这一溶液最终的溶质质量分数与其最初的饱和溶液溶质质量分数相等；如果物质溶解度变小，那么这一溶液最终的溶质质量分数与其最终的饱和溶液溶质质量分数相等.从图1中可以看出A和B的溶解度随着温度上升而上升，C则相反，所以A和B此时的溶质质量分数与在t1℃的饱和溶液溶质质量分数相等，C的溶质质量分数与在t2℃的饱和溶液溶质质量分数相等.因为这一情况下饱和溶液溶质质量分数与溶解度成正比，图2中b>a>c,所以s(b)>s(a)>s(c)，所以溶质质量分数B>A>C.这一解法考验学生的审题能力，观察图像能力和基础知识掌握情况，在实际解题中学生往往因为基本功不扎实、不细心导致答案出错.下面将讲述这一例题的新解法.

新解法:由题目可知，三种固态物质从t1℃到t2℃这一过程中并没有改变溶质质量和溶剂质量.如图3所示，将t1℃时所对应三条曲线溶解度的点作为原点，分别作与横坐标的平行线，将其与t2℃时的纵坐标相交的点分别标为a、b、c. 可以发现，a、b两点均在A、B曲线之下，所以溶液呈不饱和状态，而C此时处于饱和状态.因为这一情况下饱和溶液溶质质量分数与溶解度成正比，所以可以直接比较a、b、d对应的纵坐标数值，图中显示b>a>d，所以溶质质量分数B>A>C.这一解法对学生来说不需要进行过多参考值的比较，简化了解题的步骤，让学生能够快速地明白溶解度影响的相关知识，迅速比较出不同饱和溶液在温度改变后的溶质质量分数.

在中学化学中，溶解度是较为重要的知识点且具有一定的难度，比较不同饱和溶液温度改变后的溶解度这一考点作为课堂教学的重难点，教师需要列举例题，运用创新思维帮助学生理解这一问题涉及的概念和判断方法，努力提升学生的课堂理解力和教学质量.