第7章探索溶解现象跨学科实践活动6发热袋的模拟制作---2024-2025学年九年级化学沪教版(2024)下册

第7章　探索溶解现象 跨学科实践活动6　发热袋的模拟制作 课标分析 内容要求 1.在探究发热袋发热原理和模拟制作的过程中,培养学生提出问题、作出假设、设计实验、进行实验、收集证据、解释与结论等科学探究能力,提升学生的逻辑思维和批判性思维能力。 2.学生能够根据发热袋的原理,选择合适的材料和仪器,设计并进行模拟制作发热袋的实验,提高学生的实验动手能力和实践操作技能。 3.在发热袋模拟制作过程中,培养学生严谨认真、实事求是的科学态度,让学生认识到科学实验需要耐心和细心,尊重实验事实和数据。 学业要求 1.通过对发热袋发热效果的分析和改进,培养学生运用比较、分类、归纳、概括等方法对实验现象和数据进行处理和分析的能力,形成科学的思维方式。 2.通过了解发热袋在生活中的应用以及对环境的影响,引导学生关注化学与生活、社会和环境的关系,增强学生的社会责任感和环保意识,培养学生合理使用化学产品的观念。 3.在实践活动中,学生能够观察和记录实验现象,分析实验结果,发现问题并尝试解决问题,培养学生的科学探究精神和创新实践能力。 教材分析 该实践活动位于沪教版九年级下册第7章探索溶解现象中,是在学生学习了物质在水中的溶解等知识的基础上进行的跨学科实践活动。它将化学知识与生活实际紧密结合,让学生通过模拟制作发热袋,深入理解溶解过程中的能量变化以及化学与物理等学科的交叉应用,进一步巩固和拓展对溶解现象的认识,提升学生运用化学知识解决实际问题的能力。 学情分析 该实践活动涉及化学、物理等多学科知识,前面已经学习了溶液的饱和与不饱和,以及结晶的化学知识,此处需要与热量传递、保温材料的物理知识相结合,理解发热袋的整体工作原理,并运用到实际制作中,这对学生的综合知识运用能力和跨学科思维能力要求较高。 续表 素养目标 1.理解发热袋的整体工作原理,并运用到实际制作中。 2.结合发热袋的发热原理,设计并制作发热袋。 3.通过对发热袋发热效果的分析和改进,培养学生运用比较、分类、归纳、概括等方法对实验现象和数据进行处理和分析的能力,形成科学的思维方式。 教学重点 1.发热袋的发热原理。 2.设计并制作发热袋。 教学难点 设计并制作发热袋。 教学过程 教师活动 学生活动 设计意图 [创设情境　导入新课] [教师活动]在“天宫课堂”中,王亚平老师曾用醋酸钠(CH3COONa)过饱和溶液做了一个“点水成冰”的趣味实验。 [展示]视频播放“点水成冰”。 [教师] “掰掰热”发热袋的发热原理与王亚平老师做的“点水成冰”实验类似。想一想,用醋酸钠制作发热包的原理是什么? [提出问题　进行探究] 活动任务一　研究发热袋的发热原理及使用方法 [教师] 结合课下搜集的资料,请说一说发热袋的组成、发热原理以及使用方法。填写到下面的表格中。 项目 内容 发热袋的组成 发热袋的发热原理 发热袋的使用方法 思考讨论: 1.常温下发热袋内的醋酸钠溶液和醋酸钠饱和溶液有何区别? 答案:常温下,发热袋内的醋酸钠溶液和醋酸钠饱和溶液的主要区别在于它们的状态和稳定性,发热袋内为过饱和溶液。过饱和溶液是一种不稳定的状态,当受到外界刺激时,溶质会迅速结晶,释放出热量。饱和溶液是稳定的,溶质不会自发结晶,除非加热到更高的温度使溶液再次变为不饱和状态。 2.发热袋中放置的金属铁片起什么作用? 答案:应用摩擦消除了过饱和溶液并不稳定的“稳定”状态。 3.发热时醋酸钠溶液发生了什么变化? 答案:无新物质生成,属于物理变化。 4.请从溶解度的角度讨论发热袋是怎样实现重复使用的。 温度/℃ 0 10 20 30 40 60 80 90 100 溶解度/g 36.2 40.8 46.4 54.6 65.6 139 153 161 170 观看并思考 学生作出回答: (1)制作发热袋的材料:醋酸钠、水、金属片。 (2)当金属片被掰动时,会产生轻微的振动,这些振动能够促使溶液中的醋酸钠结晶,从而消耗过饱和的溶质,使溶液达到稳定的饱和状态。这个过程中,结晶过程会释放热量,使发热袋发热。 (3)扭动金属片,发热袋内的液体开始出现结晶,同时产生热量,用手搓揉发热袋3~5 s左右,可使发热袋散热均匀 以有趣的情境引入新课 引导学生观察实验、记录实验现象,初步学会观察实验的方法 培养学生查阅资料,筛选有用信息的能力,增大学生的知识面以及语言表达能力 培养学生利用化学知识解释实际问题的能力 续表 答案:发热袋冷却后,放入沸水中加热3~5 min,醋酸钠的溶解度增大,结晶析出的醋酸钠完全溶解,形成醋酸钠的过饱和溶液。再次使用,按照首次使用的方法操作,即再次捏住发热片掰动几下,使袋内液体转变为固体并放热。 活动任务二　简易发热袋的模拟制作 已知醋酸钠的溶解度随温度变化的关系,请结合醋酸钠的溶解度,自行选择实验所需的试剂和器材,与你的小组成员自制一款发热袋。 1.请说出你选用的实验试剂是什么? 2.选用的器材或材料有哪些? [思考]如何配制一定温度下的醋酸钠过饱和溶液?请简要说出步骤,并进行配制。 答案:第1步:20℃时,取一250 mL的烧杯,装50 mL的蒸馏水,加入一定量醋酸钠使其溶于水中,直到无法溶解为止。 第2步:在烧杯内再多加一倍量的醋酸钠,然后加热使其完全溶解。 第3步:将溶解完的醋酸钠溶液放到室温下,使其慢慢地冷却,无晶体析出,形成20℃时的过饱和溶液。 [小组评价] 各小组将制作的发热袋进行展示,并从材料使用、产品外观、产品性能等方面对产品进行评价。最后,你可以为小组的产品提供一份完整的说明书,并撰写一篇科技小论文。 学生结合溶液及醋酸钠的溶解度分析问题,小组内讨论总结展示答案 结合溶液配制以及饱和溶液的形成,对实验步骤作出解答 培养学生的实验设计能力及实际操作能力 课堂小结 我们学习了发热袋的原理,掌握了模拟制作发热袋的方法,同时,我们也体会到了化学与物理等学科的紧密联系以及知识在生活中的实际应用。那我们能不能根据今天所学的知识,对这些产品进行改进呢?比如让它们发热更快、持续时间更长或者更加环保。这就是我们学习知识的目的,不仅要了解原理,还要能够运用知识去创新和改进。 希望同学们在今后的学习中,能够继续保持这种探究精神,发现更多生活中的科学奥秘。 板书设计 跨学科实践活动6　发热袋的模拟制作 一、研究发热袋的发热原理及使用方法 　醋酸钠过饱和溶液析出晶体,放出热量 二、简易发热袋的模拟制作 1.实验试剂与器材 2.模型展示 教学反思 学习评价对于促进学生的有效学习、改善教师的教学,以及进一步完善课程实施方案具有重要作用。当跨学科实践活动进入课堂教学时,就需教师精心设计学生活动,让每一个学习活动有明确的任务和评价标准,并给学生提供展示交流的机会,在展示交流中学生进行自评、互评,评价标准由师生共同制订,在这样的学习活动中,学生进行反思评价是有迹可循的,能更好地实现以评促学。 总之,学习的目的不仅是掌握有限的知识,提高学生的学习能力,解决实际问题的能力才应该是追求的目标。依据知识内容的相互联系或学习规律,将教材中的某些内容,按照一定的目的,从不同角度或不同层面进行调整、重组来构建教学单元,使繁杂的内容简单化、条理化,更符合学生的认知规律和心理发展规律,将跨学科实践活动和学习主题的核心内容相融合组织教学,也是这个道理。 学科网（北京）股份有限公司 $$