内容正文:
课题2 溶解度
一、教学目标
【知识与技能】
了解溶解度的定义;初步绘制和分析溶解度曲线。
【过程与方法】
通过溶解度曲线的绘制,体验数据处理的过程,学习数据处理的方法。
【情感态度与价值观】
1.认识金属材料在生产、生活和社会发展中的重要作用。初步形成"物质性质决定其用途,物质用途体现其性质"的观念。
2.培养学生全面、综合分析问题的能力及合理利用金属材料的意识。
二、教学重难点
【重点】固体物质溶解度的含义。
【难点】利用溶解度曲线获得相关信息。
三、教学分析
具备的知识基础:学生已经学习了溶液的形成、饱和溶液和不饱和溶液,能够准确判断何为溶液、饱和溶液、不饱和溶液以及怎么转化饱和和不饱和溶液。在学习的饱和溶液后,对教材的实验认识有了局限性,学生想知道和探知更高层次的知识,来重新认识这个实验。
具备的技能和学习方法:他们具备进行基础的实验操作能力,准确的现象描述,一定的问题分析技能和小组合作学习能力。同时,他们目前掌握的学习方法有自主探究学习,合作学习,自学,互助学习,活动展学。这样就有利于学生在课堂中主动地参与,作为课堂的主体。
四、教学过程
(一)新课讲解
(一)导入
第一部分:创设问题情境,引出探究主题
(1)讲解:炎炎夏日,当我们在外卖平台订购生鲜食品的时候,包裹里通常多了一样物品--冰袋。高温天气下,冰的贮存时间并不会特别长,所以冰袋内还有例如硝酸钠、硝酸铵等成分,那么这些物质在冰袋内起什么作用呢?
(2)播放视频:不起眼的保鲜冰袋其实也有小巧思。
(3)设问:物质在溶解过程中真的会吸收热量吗?
有放热情况吗?
(1)同学们猜测硝酸钠、硝酸铵等物质可能起到降温作用。
(2)通过视频,学生了解到硝酸钠或硝酸铵固体溶于水的过程会吸收热量,从而使溶液温度降低。
第二部分:探究物质溶解时溶液温度的变化
(1)展示实验用到的药品和仪器,请同学们以小组为单位设计实验方案:探究氯化钠、氢氧化钠和硝酸铵固体溶于水时溶液温度的变化情况。药品:氯化钠固体、氢氧化钠固体、硝酸铵固体、水仪器:三个烧杯、药匙、玻璃棒、量筒、胶头滴管、数字化测温装置
(2)展示并介绍数字化测温装置:由温度传感器、温度采集器、电脑和软件构成,温度传感器测量的温度可以实时直观地呈现在电脑上,方便同学们后续从多个角度分析温度的变化过程,这也是传统温度计测温时所不具备的。
(3)请小组代表汇报实验方案。
(4)汇总实验方案:
a、用量筒量取一定体积的水倒入烧杯中,用数字化测温装置开始记录数据,随后将一定量的氯化钠固体放入烧杯内,用磁力搅拌器/玻璃棒搅拌,观察温度变化情况。
b、用同样的方法测量等量的氢氧化钠和硝酸铵固体溶解于等体积水时温度的的变化情况。
小组代表汇报实验现象:氯化钠固体在溶于水的过程中,溶液温度基本保持不变,氢氧化钠固体溶于水时,溶液温度显著上升,硝酸铵固体溶解时,溶液温度则出现了下降。(数据图见下方)进而获得实验结论:物质溶解时,溶液温度的确会发生改变,说明物质在溶解过程中伴随着能量变化。
(5)学生从定量角度分析氢氧化钠固体溶于水时的温度变化情况,一是升温速率快,在20S内,温度升高了大概15°C,另外升温数值较高。
(6)观看视频,寻找答案。固体在溶解时,伴随扩散和水合过程,前者吸热,后者放热,放热量和吸热量数值大小的不同,导致了这三种固体溶于水时,溶液温度呈现出截然不同的变化情况。
注意提醒规范化的实验操作:尤其是温度传感器使用后,要及时用蒸馏水清洗并擦净。
(7)以氢氧化钠固体为例,引导学生从定量的角度进一步分析氢氧化钠固体溶于水时的温度变化情况,并引出问题:为什么氢氧化钠固体溶于水时,溶液温度升高,硝酸铵固体溶于水时溶液温度降低,而氯化钠溶解时温度则基本不变呢?
(8)播放氯化钠固体溶于水时的微观视频,引导学生分析出不同固体溶于水时伴随着水合过程和扩散过程,前者放热,后者吸热,吸热量和放热量数值的不同,从而导致了宏观上溶液温度变化情况的差异。
(9)小结:物质在溶解时的确伴随能量的变化
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