内容正文:
《9.2 溶解度》教学设计
教材及学情分析
一、教材分析
“溶解度” 是人教版九年级化学下册第九单元课题 2 的内容,隶属于课程标准中 “身边的化学物质” 下的 “水与常见的溶液” 主题。这部分知识是溶液知识体系的关键纽带,它让学生对溶液的认识从定性迈向定量 ,为判断溶液是否饱和、实现饱和溶液与不饱和溶液的相互转化以及结晶方法的选择提供了数据支撑,助力学生初步形成运用定量数据指导定性实验的观念。在学习本课时之前,学生已通过课题 1 对溶液及其组成、基本特征有了初步认知,并且通过课题 2 第一课时,能够区分饱和溶液和不饱和溶液,还初步了解了二者之间的相互转化方法。在此基础上,本课时深入研究溶质在一定量溶剂中的溶解限度,引入固体溶解度概念并学习绘制溶解度曲线,既顺应学生的学习需求,又能极大激发学生的探究欲望和学习兴趣。
二、学情分析
九年级学生思维活跃,课外知识储备较为丰富,对未知事物充满好奇,乐于接受富有挑战性的任务,喜欢将所学知识与已有经验、生活实际相联系,并且愿意表达自己的观点。在知识储备方面,通过之前的学习,学生已经了解溶液的组成和基本特征,明确了饱和溶液、不饱和溶液及其相互转化,也掌握了在平面直角坐标系绘制曲线的数学知识。
教学目标
清晰阐述固体物质溶解度的含义,准确说出溶解度概念的四个要素(一定温度、100g 溶剂、达到饱和状态、溶质的质量) 。
熟练从溶解度曲线图中获取某物质在一定温度下的溶解度、溶解度随温度的变化规律等相关知识 。
明确影响气体溶解度的因素(压强和温度),并能运用这些知识解释生活中诸如汽水冒出气泡、喝汽水后打嗝等现象。
教学重点
深入理解固体物质溶解度的含义,能够运用溶解度概念进行相关判断和计算 。
熟练掌握利用溶解度曲线获取信息,如比较不同物质在相同温度时溶解度的大小、查出同一种物质在不同温度时的溶解度 。
教学难点
明确影响气体溶解度的因素,能够解释相关生活现象 。
教学过程
教学模块
活动设计
设计意图
趣味导入
展示生活中常见的现象:在相同的杯子里,一杯热水和一杯冷水,分别加入相同量的白糖,搅拌后发现热水中的白糖很快溶解完了,而冷水中还有部分白糖未溶解。同时提问:“为什么会出现这种现象呢?如果不断往水中加入白糖,会一直溶解吗?”
通过生活中熟悉的场景,引发学生的认知冲突,激发学生的好奇心和求知欲,自然地引出本节课的主题 —— 溶解度,让学生意识到化学知识与生活紧密相连 。
新课教学
饱和溶液与不饱和溶液
教师演示【实验 9 - 5】:在 20mL 水中加入 5g 氯化钠,搅拌,观察现象;再加入 5g 氯化钠,搅拌,观察现象;最后再加 15mL 水,搅拌,观察现象。引导学生描述实验现象并得出结论:20mL 水能溶解 5g 氯化钠,20mL 水不能溶解 10g 氯化钠,10g 氯化钠需要 35mL 水才能溶解 ,从而得出 “氯化钠不能无限制溶解在一定量的水中” 的结论。
接着进行【实验 9 - 6】:向一定量的水中加入 5g 硝酸钾,搅拌,观察现象;再加 5g 硝酸钾,搅拌,观察现象 。引导学生得出 “一定温度下,硝酸钾不能无限溶解” 的结论。
教师提问:“温度改变,杯底没溶的硝酸钾固体能否继续溶解?” 然后继续实验,对含有未溶解硝酸钾固体的溶液进行加热,观察到没有溶解的硝酸钾溶解了,再加 5g 硝酸钾,搅拌,硝酸钾又溶解完了,冷却后出现硝酸钾晶体 。
引导学生归纳饱和溶液和不饱和溶液的概念:一定温度下,一定量溶剂里,不能继续溶解某种溶质的溶液叫做这种溶质的饱和溶液,还能继续溶解该物质的溶液叫做这种溶质的不饱和溶液。强调饱和溶液三要素:一定温度、一定量溶剂、溶质不再溶解 。
组织学生讨论并总结饱和溶液与不饱和溶液之间的转化方法:饱和溶液通过增加溶剂、升高温度可以变为不饱和溶液;不饱和溶液通过增加溶质、降低温度、减少溶剂可以变为饱和溶液 。
固体物质的溶解度
提出问题:“我们知道了饱和溶液和不饱和溶液,那么如何定量地表示物质在溶剂中的溶解能力呢?” 从而引出固体物质溶解度的概念:在一定温度下,某固态物质在 100g 溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量,叫做这种物质在这种溶剂里的溶解度。如果不说明溶剂,通常所说的溶解度是指物质在水里的溶解度 。
剖析溶解度概念的四个要素:一定温度(同一种固体物质在不同温度下对应的溶解度是不同的,因此必须指明温度)、100g 溶剂(此处 100g 是指溶剂质量,不能误认为溶液质量)、饱和状态(在一定温度下,某固态物质在 100g 溶剂里所溶解的最大质量为这种物质在这种溶剂里的溶解度)、单位 g 。通过举例不同温度下硝酸钾的溶解度,让学生进一步理解这四个要素 。
引导学生思考影响固体溶解度的因素,得出内因是溶质、溶剂的性质,外因主要是温度 。展示不同物质的溶解度随温度变化的情况,总结出大多数物质的溶解度随温度升高而增大(如 KNO₃),少数物质的溶解度受温度影响变化不大(如 NaCl),极少数物质的溶解度随温度升高而减小(如 Ca (OH)₂) 。
溶解度曲线
介绍溶解度曲线的概念:当溶质一定、溶剂一定时,固态物质的溶解度主要受温度的影响,用纵坐标表示溶解度,横坐标表示温度,得到物质溶解度随着温度变化的曲线,这种曲线叫做溶解度曲线 。
展示几种常见物质的溶解度曲线(如硝酸钾、氯化钠、氢氧化钙),引导学生观察溶解度曲线,分析曲线上的点、线、面所表示的意义 。
点:曲线上的点表示物质在对应温度时的溶解度;两曲线的交点表示两物质在该点对应温度下的溶解度相等 。
线:表示物质溶解度随温度改变而变化的趋势 。
面:曲线下面的点表示溶液为不饱和溶液;曲线上面的点表示溶液饱和且有未溶解的固体 。
组织学生分组讨论,从溶解度曲线中获取信息,如比较不同物质在相同温度时溶解度的大小、查出同一种物质在不同温度时的溶解度、判断物质溶解度随温度变化的趋势等 。然后请各小组代表汇报讨论结果,教师进行点评和总结 。
设计意图:通过直观的实验,让学生亲身感受溶质在溶剂中的溶解情况,从感性认识上升到理性认识,理解饱和溶液和不饱和溶液的概念以及它们之间的相互转化关系,培养学生的观察能力、分析能力和归纳总结能力 。
设计意图:在学生理解饱和溶液和不饱和溶液的基础上,引入溶解度概念,让学生明白溶解度是对物质溶解能力的定量描述,通过对概念要素的剖析和影响因素的讨论,加深学生对溶解度概念的理解,培养学生的逻辑思维能力 。
设计意图:溶解度曲线是溶解度知识的重要应用,通过直观的曲线展示,让学生学会从图像中获取信息,培养学生的数据处理能力和运用数形结合思想分析问题的能力,提高学生的自主学习能力和合作探究能力 。
深入探究
气体的溶解度
展示生活中打开汽水盖时,汽水会冒出大量气泡的现象,提问:“为什么会出现这种现象呢?” 引出气体溶解度的概念:气体的溶解度是指该种气体在一定压强和一定温度时,气体溶解在 1 体积水里达到饱和状态时的气体体积(气体的体积要换算成标准状况时的体积) 。
通过实验探究影响气体溶解度的因素:
温度对气体溶解度的影响:取一支充满二氧化碳的试管,将其倒置在盛有热水的烧杯中,观察现象;再将其倒置在盛有冷水的烧杯中,观察现象 。引导学生得出温度升高,气体溶解度减小;温度降低,气体溶解度增大的结论 。
压强对气体溶解度的影响:演示用注射器抽取一定量的空气,然后压缩注射器活塞,观察现象;再慢慢拉动注射器活塞,观察现象 。引导学生得出压强增大,气体溶解度增大;压强减小,气体溶解度减小的结论 。
让学生运用所学知识解释生活中喝汽水后打嗝等现象 。
结合生活实例,通过实验探究,让学生直观地感受温度和压强对气体溶解度的影响,培养学生的实验探究能力和运用化学知识解释生活现象的能力,让学生体会到化学知识在生活中的广泛应用 。
总结归纳
引导学生回顾本节课所学内容,包括饱和溶液与不饱和溶液的概念、相互转化方法,固体物质溶解度的概念、四要素、影响因素,溶解度曲线的意义以及气体溶解度的概念和影响因素 。请学生代表发言,总结本节课的收获,教师进行补充和完善 。
培养学生的社会责任感和环保意识,将课堂所学知识转化为实际行动,鼓励学生从自身做起,影响身边的人,共同为保护环境、节约资源贡献力量 。
当堂检测
对于多数固体溶质的不饱和溶液,要使之成为饱和溶液,可采用的方法有( )
①降低温度;②升高温度;③加同种溶质;④加溶剂;⑤恒温蒸发溶剂
A. ①③⑤ B. ②③④ C. ①②③ D. ②③⑤
室温下,向一定量的氯化钠溶液中加入 10g 氯化钠固体充分搅拌后,尚有部分固体未溶解,加入 10g 水后,固体全部溶解。下列判断正确的是( )
A. 加水前是饱和溶液 B. 加水前可能是饱和溶液
C. 加水后一定是饱和溶液 D. 加水后一定是不饱和溶液
在一瓶 NaCl 饱和溶液中,当温度不变时,加入少量 NaCl 晶体,则( )
A. 溶液的质量增大 B. 晶体的质量不变
C. 晶体的质量增大 D. 晶体溶解一部分
下列说法中正确的是( )
A. 相同温度、相同质量的同种物质的饱和溶液一定比不饱和溶液中所含的溶质多
B. 当温度、压强、溶质质量不变时,不饱和溶液不可能变为饱和溶液
C. 当温度、压强、溶质质量不变时,饱和溶液不可能变为不饱和溶液
D. 一定温度下,某固体物质饱和溶液一定是浓溶液
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