物质变化:溶解、蒸发与凝固
基础糖和盐能溶解在水中形成溶液,搅拌、加热和研碎能加快溶解;水分蒸发后盐分结晶出来;水冷却凝固成冰、加热熔化成水,物质变化可以循环。
- 溶解形成溶液:溶质(糖、盐)溶于溶剂(水),物质仍在,只是变成微粒。
- 搅拌、加热、研碎能加快溶解;不能再溶解时便达到饱和。
- 蒸发是液体变成气体散入空气;晒盐、晾衣都应用了蒸发。
文体小知识:物质变化实验文带我们在厨房做实验,亲眼看见溶解、蒸发、凝固这些物质变化。
§课文原文 Passage
1把一匙糖放进水里搅拌,糖粒逐渐「消失」,水变成带甜味的透明液体——这是溶解。溶解后的混合物称为溶液:糖是溶质,水是溶剂。糖并没有消失,只是变成肉眼看不见的微粒,分散在水中。油的例子说明并非所有物质都溶于水:油倒进水里,浮在上层,不能形成溶液。
2怎样令糖溶解得更快?有三个方法:搅拌——搅动令糖粒更快散开;加热——温水比冷水溶解得更多更快;研碎——糖粉比方糖溶解得快,因为接触面更大。一杯水能溶解的糖有上限:不断加糖,直到杯底留下不再溶解的糖粒,这杯溶液便达到饱和。
3物质的状态可以循环变化。水分慢慢变成看不见的水蒸气散入空气,称为蒸发:湿衣服晾晒变干、海水退潮后沙滩留下盐霜,都是蒸发的结果。把盐水加热,水分蒸发后,盐分会结成晶体留在碟上——这正是晒海盐的原理。水冷却至摄氏零度便凝固成冰;冰受热又熔化回水。在溶解、蒸发、凝固、熔化这些变化中,物质本身没有变成另一种物质,属于物理变化,可以循环往复。
4亲手做小实验最能体会物质变化:把盐水倒进浅碟,放在阳光下几天,水分蒸发,碟边出现白色盐晶;把融化的朱古力浆倒入模子放进冰箱,一小时后凝固成固体。观察和记录物质的变化,就是科学探究的第一步。
1重点摘要 Summary
糖和盐能溶解在水中形成溶液,搅拌、加热和研碎能加快溶解;水分蒸发后盐分结晶出来;水冷却凝固成冰、加热熔化成水,物质变化可以循环。
2生字卡 Vocabulary
物质变成微粒分散在液体中,形成溶液。
溶质溶于溶剂后形成的均匀混合物。
被溶解的物质,例如水中的糖。
溶解其他物质的液体,例如水。
不能再溶解更多溶质的溶液。
液体慢慢变成气体散入空气的过程。
溶液中的溶质形成晶体的过程,例如盐粒。
液体冷却变成固体的过程,例如水结成冰。
固体受热变成液体的过程,例如冰熔成水。
3逐步讲解 Steps
- 第一步:认识溶解现象有些物质放进水中会慢慢散开,变成肉眼看不见的微粒,这就是溶解。举个例子:把一匙盐放进一百毫升清水里搅拌,盐粒消失了,水仍然清澈但变咸,因为盐变成微粒分散在水中,形成了盐水溶液。溶解了的物质并没有消失,仍然可以用蒸发等方法取回来,这一点十分重要。
- 第二步:分辨会溶和不会溶的物质不是所有物质都能溶于水,我们要学会分辨。举个例子:糖和盐放进水里会溶解;沙沉在杯底,不会溶解;油浮在上层,也不会溶解,静置后明显分为两层。观察物质放进水后的变化,看它是否消失、沉底还是浮起,便能判断它会不会溶解,再决定用什么方法处理最合适。
- 第三步:用实验找出加快溶解的方法溶解有快有慢,透过对照实验可以找出加快溶解的方法。举个例子:准备三杯同量的冷水,第一杯放方糖不动,第二杯放方糖后搅拌,第三杯放糖粉;搅拌杯和糖粉杯先溶解完毕,证明搅拌和研碎都能加快溶解。此外,用热水代替冷水,溶解也会更快,因为温度越高,微粒运动越快。
- 第四步:认识饱和溶液水能溶解的物质有一定限度,到了极限便成为饱和溶液。举个例子:不断向杯中加糖,直到杯底留下不再溶解的糖粒,这杯溶液便饱和了;把它加热,又能溶解更多糖,冷却后多余的糖再次出现。可见温度越高,水能溶解的糖越多,这个特性在冲调饮品和食品加工里经常用到。
- 第五步:观察蒸发水受热后会慢慢变成水蒸气散入空气,这个过程叫蒸发。举个例子:在两块玻璃片上各滴同样多的水,一块放在阳光下、一块放在阴凉处,阳光下那块先干,证明温度越高,蒸发越快;通风的地方蒸发也较快。晾晒衣服时挂在阳光充足又通风的位置,正是运用这个原理;雨后水洼慢慢干涸,也是同一现象。
- 第六步:观察结晶溶解在水中的物质并不会消失,水分蒸发后会重新出现,形成结晶。举个例子:把饱和盐水倒进浅碟,放在窗边几天,水分蒸发后,碟底和边缘出现白色的盐粒结晶,盐从水中「回来」了。海边的晒盐场正是利用蒸发结晶的方法,把盐从海水制出来,一池池盐田十分壮观。
- 第七步:观察凝固和熔化物质的状态可以循环变化:液体遇冷变成固体叫凝固,固体受热变回液体叫熔化。举个例子:水放进冰箱结成冰,是凝固;冰从冰箱取出,在室温又化回水,是熔化。融化的朱古力浆放进冰箱又变回固体,也是凝固。变化过程中物质的总量不变,只是形态改变,这正是物质不灭的道理。
4图解 Diagrams
5例题示范 Example
例题:小恩想把盐从盐水中分离出来。请设计实验步骤,并说明每一步的科学原理。
- 把盐水倒进浅碟,量度并记录盐水的分量,放在阳光充足又通风的地方,加快蒸发。
- 等待数天:水分不断蒸发成水蒸气散入空气,碟中的液面慢慢下降。
- 水分完全蒸发后,碟底和边缘留下白色的盐晶,盐便从盐水中分离出来。
- 原理:盐的沸点远高于水,不会随水蒸发,水分蒸发后盐便结晶出来,这正是晒盐场制盐的原理。
- 答案:利用蒸发把水分除去,盐便结晶出来:盐水倒入浅碟,放在阳光下数天,水分蒸发后留下盐晶;这与海边晒盐场制盐的原理完全相同。
6常见错误 Mistakes
75 题快测 Quick check
Q1糖溶于水后,混合物叫什么?糖和水分别是什么?
Q2哪三个方法能加快溶解?
Q3什么是饱和溶液?
Q4晒盐利用了什么原理?
Q5水在什么温度凝固成冰?冰和水的成分有分别吗?
8重点回顾 Recap
- 溶解形成溶液:溶质(糖、盐)溶于溶剂(水),物质仍在,只是变成微粒。
- 搅拌、加热、研碎能加快溶解;不能再溶解时便达到饱和。
- 蒸发是液体变成气体散入空气;晒盐、晾衣都应用了蒸发。
- 水在摄氏零度凝固成冰,冰受热熔化回水,物质总量不变。
- 溶解、蒸发、凝固、熔化都是物理变化,可以循环往复。