内容正文:
配套中学科粤版
第七单元
物质溶解的量
一、教材分析
地位与作用:本课题在教材中起着承上启下的关键作用。它承接了溶液的基本概念等知识,为后续学习溶质质量分数的计算以及溶解度曲线的应用等内容奠定了坚实基础。通过对物质溶解的量的学习,学生能够从定量的角度更深入地理解溶液的性质和特点,进一步完善对溶液知识体系的构建。
内容结构:教材首先通过生活中的常见现象,如糖水不能无限制溶解蔗糖等,引入饱和溶液与不饱和溶液的概念,让学生从直观的现象中认识到物质溶解的有限性。接着,详细阐述了固体物质溶解度的概念、四要素以及溶解度与溶解性的关系,并通过溶解度曲线展示了不同物质溶解度随温度变化的规律。最后,介绍了气体溶解度的定义、影响因素及相关现象。
二、教学目标
化学观念:
让学生建立起物质溶解性是可以定量描述的观念,理解溶解度是衡量物质溶解性的重要指标,从而深化对物质性质的认识。
通过溶解度曲线的学习,使学生认识到物质的溶解度与温度等条件密切相关,形成条件对物质性质有重要影响的观念。
科学思维:
在理解溶解度概念的过程中,培养学生对概念的辨析能力和逻辑推理能力,如分析溶解度四要素的内涵及相互关系。
通过对溶解度曲线的观察、分析和归纳,提升学生的数据处理能力和图像分析能力,能够从曲线中获取有效信息并进行推理和预测。
科学探究:
通过实验探究饱和溶液与不饱和溶液的转化方法,让学生体验科学探究的过程,培养提出问题、设计实验、进行实验、观察现象、得出结论等科学探究能力。
引导学生在探究气体溶解度影响因素的实验中,学会控制变量的方法,提高实验设计和操作的科学性。
科学态度与责任:
使学生认识到化学知识与生活实际密切相关,如利用溶解度知识解释海水晒盐、汽水冒泡等现象,培养学生学以致用的意识和对化学学科的兴趣。
通过小组合作学习和实验探究,培养学生的团队合作精神和敢于质疑、勇于创新的科学态度。
三、教学重难点
教学重点:
饱和溶液与不饱和溶液的概念:这是理解物质溶解限度和后续学习溶解度的基础,学生只有清晰掌握这两个概念,才能进一步理解溶液的状态变化和相关性质。
固体物质溶解度的概念及溶解度曲线:溶解度是定量描述物质溶解性的重要概念,而溶解度曲线则直观地展示了溶解度与温度的关系,是解决许多实际问题的重要工具,如物质的结晶、混合物的分离等。
气体溶解度的影响因素:了解气体溶解度与温度、压强的关系,对于解释生活中的一些现象,如打开汽水盖汽水喷出、喝汽水后打嗝等具有重要意义。
教学难点:
饱和溶液与不饱和溶液的相互转化及判断:学生容易受到溶液中是否有固体剩余等表面现象的干扰,难以准确判断溶液的饱和与否以及掌握溶液状态相互转化的条件。
正确理解和应用固体物质的溶解度概念:溶解度概念中的 “一定温度”“100 克溶剂”“饱和状态”“溶解的质量” 等四要素相互关联,学生在理解和运用时容易出现混淆或遗漏。
运用溶解度曲线解决实际问题:学生需要具备较强的读图、识图能力和综合分析能力,才能从溶解度曲线中获取诸如物质溶解度随温度变化的趋势、不同物质在某一温度下的溶解度大小比较、结晶方法的选择等多方面的信息,并应用于实际问题的解决。
四、教学过程
课程导入
教师活动:同学们,在生活中我们都有泡糖水或冲咖啡的经历,你们有没有发现,无论怎么搅拌,糖或咖啡在一定量的水中好像并不能无限制地溶解呀,这是为什么呢?
学生活动:学生们开始思考并小声讨论,有的学生回答说可能是水不够多,有的说可能是已经溶解到极限了。
饱和溶液与不饱和溶液
教师活动:现在我们来做一个实验,看看硝酸钾在一定量的水中溶解的情况。我这里有两个烧杯,都装有 20 毫升的水,在室温下,我向一个烧杯中加入 5 克硝酸钾,不断搅拌,大家观察现象。
学生活动:学生们都认真地看着实验,发现硝酸钾很快就溶解了。
教师活动:好,我再向这个烧杯中加入 5 克硝酸钾,继续搅拌,大家再看看。
学生活动:学生们看到有一部分硝酸钾没有溶解,在烧杯底部有固体剩余。
教师活动:像这样,在一定温度下,在一定量的溶剂里,不能再溶解某种物质的溶液叫做这种溶质的饱和溶液;而在相同条件下,还能继续溶解某种物质的溶液叫做这种溶质的不饱和溶液。那么大家思考一下,我们刚才的实验中,怎么判断溶液是否饱和呢?
学生活动:有学生回答说可以看有没有固体剩余,如果有固体剩余且不再减少,就是饱和溶液;也有学生说可以再加入少量溶质,看能不能溶解。
教师活动:非常好,这两种方法都是可以的。那饱和溶液和不饱和溶液之间可以相互转化吗?我们以硝酸钾为例,大家想想有什么办法可以把饱和溶液变成不饱和溶液,或者把不饱和溶液变成饱和溶液呢?
学生活动:学生们开始小组讨论,有的小组说可以通过加水或者升温的方法把饱和溶液变成不饱和溶液;也有的小组说可以通过加溶质、蒸发溶剂或者降温的方法把不饱和溶液变成饱和溶液。
教师活动:大家说得都很对,对于大多数固体物质来说,饱和溶液和不饱和溶液的相互转化方法就是这样。但是有一种物质比较特殊,那就是氢氧化钙,它的溶解度随温度的升高而减小,所以对于氢氧化钙的饱和溶液和不饱和溶液的转化方法就和硝酸钾不太一样了。
固体物质的溶解度
教师活动:我们已经知道了饱和溶液和不饱和溶液,但是在实际应用中,我们还需要一个更准确的量来描述物质在溶剂中的溶解能力,这个量就是溶解度。在一定温度下,某固态物质在 100 克溶剂中达到饱和状态时所溶解的质量,叫做这种物质在这种溶剂中的溶解度。大家在理解溶解度的时候要注意几个关键的地方,谁来说说看?
学生活动:有学生回答说要注意一定温度、100 克溶剂、饱和状态和溶解的质量这几个关键条件。
教师活动:非常棒,这几个条件缺一不可。那我们来练习一下,判断下面几种说法是否正确:某物质在 20℃时的溶解度为 21.5 克,其含义是什么?在 20℃时,100 克水中溶解了 23 克 KCl,则 KCl 在 20℃时的溶解度为 23 克,对吗?
学生活动:学生们开始思考并回答问题,对于第一个问题,大部分学生都能回答出是在 20℃时,该物质在 100 克溶剂中达到饱和状态时溶解的质量为 21.5 克;对于第二个问题,有学生指出不对,因为没有说明溶液是否达到饱和状态。
教师活动:很好,大家对溶解度的概念理解得越来越好了。根据物质在 20℃时的溶解度的大小,人们把物质在水中的溶解能力分为以下等级:溶解度大于 10 克为易溶物质,1 克到 10 克之间为可溶物质,0.01 克到 1 克之间为微溶物质,小于 0.01 克为难溶物质。那大家来判断一下,20℃时,硝酸钠的溶解度是 89 克,硝酸钠是什么物质?氢氧化钙的溶解度为 0.17 克,氢氧化钙又是什么物质呢?
学生活动:学生们很快回答出硝酸钠是易溶物质,氢氧化钙是微溶物质。
教师活动:我们还可以用溶解度曲线来表示物质的溶解度随温度的变化情况。我给大家展示几种物质的溶解度曲线,大家观察一下,看看能发现什么规律?
学生活动:学生们仔细观察溶解度曲线,有的学生说大多数物质的溶解度随温度的升高而增大,有的说少数物质的溶解度受温度影响不大,还有的说少数物质的溶解度随温度的升高而减小。
教师活动:大家观察得很仔细,总结得也很全面。溶解度曲线可以帮助我们更直观地了解物质的溶解度变化情况,还可以帮助我们解决很多实际问题,比如在一定温度下,比较不同物质的溶解度大小,确定物质的结晶方法等等。
气体溶解度
教师活动:我们已经学习了固体物质的溶解度,那气体在溶剂中的溶解度又是怎样的呢?大家想一想,打开汽水瓶盖的时候会有气泡冒出,这是为什么呢?
学生活动:学生们思考后回答说因为打开瓶盖后,压强减小,气体的溶解度减小,所以气体就从溶液中逸出了。
教师活动:非常好,这说明气体的溶解度与压强有关。那气体的溶解度还与哪些因素有关呢?大家自学课本上的相关内容,然后我们来一起讨论。
学生活动:学生们开始自学,然后小组讨论,最后得出结论:气体的溶解度与气体本身的性质、溶剂的种类、温度和压强等因素有关。一般来说,温度升高,气体的溶解度减小;压强增大,气体的溶解度增大。
课堂小结
教师活动:今天我们学习了物质溶解的量的相关知识,包括饱和溶液与不饱和溶液的概念、相互转化方法,固体物质的溶解度概念、溶解度曲线以及气体溶解度的影响因素等。大家都有哪些收获呢?
学生活动:学生们纷纷举手发言,有的说学会了如何判断溶液是否饱和,有的说理解了溶解度的概念和溶解度曲线的意义,还有的说知道了气体溶解度的影响因素。
教师活动:好,大家的收获都很多。课后大家要认真完成课本上的习题,并且思考一下生活中还有哪些现象可以用我们今天学习的知识来解释。
五、板书设计
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