课题2 探究物质的溶解性 第3课时（教学设计）化学沪科版五四学制2024九年级全一册

该初中化学教学设计聚焦溶解度曲线的含义、应用及结晶方法，通过天气预报图对比表格与曲线引出溶解度表示，衔接前序溶液、饱和溶液知识，为后续结晶学习搭建“概念→表示→应用”的支架。 特色在于实验探究（如硝酸钾与氯化钠降温结晶对比、海水晒盐视频观察）和生活案例（盐湖“夏天晒盐冬天捞碱”），培养科学探究与实践能力，通过溶解度曲线“点线面”分析发展科学思维，帮助学生理解性质决定方法，也为教师提供直观教学工具。

第二节 探究物质的溶解性 第3课时 溶解度曲线及其应用 一、知识目标 1. 了解物质溶解度受温度影响的规律，掌握固体和气体物质溶解度的表示方法。 1. 理解溶解度曲线的含义，能根据溶解度曲线查找物质在不同温度下的溶解度、比较不同物质在相同温度下溶解度的大小，判断物质溶解度随温度的变化规律。 1. 掌握蒸发结晶和降温结晶的原理、适用范围及操作步骤，了解结晶水合物和晶体的概念。 二、核心素养目标 1. 宏观辨识与微观探析：通过对溶解度曲线的分析，从宏观上认识物质溶解度随温度的变化规律，从微观上理解溶质和溶剂分子间的相互作用对溶解度的影响。 1. 证据推理与模型认知：通过绘制溶解度曲线，建立溶解度曲线模型，根据实验现象和数据进行推理，理解物质溶解度的变化规律。 1. 科学探究与创新意识：通过实验探究物质溶解度随温度的变化，培养严谨的科学探究能力，能根据物质的性质和特点，创新地选择合适的方法从溶液中提取溶质。 1. 科学态度与社会责任：通过分析盐湖提盐案例，体会化学在资源利用中的重要作用，形成资源合理利用的工程思维和社会责任感。 一、教学重点 1.溶解度曲线的含义及应用； 2.蒸发结晶和降温结晶的原理及适用范围。 二、教学难点 1.根据溶解度曲线分析物质溶解度的变化规律； 2.选择合适的结晶方法从溶液中提取溶质。 本节教学内容源于沪科版（2024年学制）九年级化学全一册专题7《溶液》课题2《探究物质的溶解性》第3课时《溶解度曲线及其应用》。溶解度曲线是在学生学习了溶液、饱和溶液、溶解度等概念的基础上展开的，它是对溶解度知识的深化和拓展，也是后续学习结晶等知识的重要基础，在整个溶液知识体系中起着承上启下的作用。 教材首先通过实验探究，让学生直观地感受温度对物质溶解度的影响，进而引出溶解度的表示方法，包括列表法和溶解度曲线法，并详细分析了两种方法的优缺点。接着，深入讲解了溶解度曲线的含义，如点、线、面所代表的意义，以及如何根据曲线判断物质溶解度随温度的变化规律、比较不同物质在相同温度下溶解度的大小等。最后，介绍了从溶液中提取溶质的方法，如蒸发结晶和降温结晶，并结合实际案例进行分析，让学生体会化学知识在生产生活中的应用。 学情分析 教学对象是九年级的学生，他们已经具备了一定的化学基础知识和实验操作技能，对溶液、饱和溶液、溶解度等概念有了初步的认识，但对于温度对溶解度的影响以及如何用更直观、科学的方法表示溶解度还缺乏深入的理解。在思维方面，九年级学生正处于从形象思维向抽象思维过渡的阶段，他们对直观、生动的实验现象比较感兴趣，但对于抽象的概念和理论理解起来可能会有一定的困难。 在学习过程中，学生可能会对溶解度曲线的绘制和应用感到困惑，尤其是在理解曲线中“点、线、面”的含义以及如何根据曲线解决实际问题时可能会遇到障碍。此外，学生在运用所学知识分析和解决从溶液中提取溶质的实际问题时，可能会缺乏综合运用知识的能力和创新思维。因此，在教学过程中，教师应充分利用实验、图表等直观手段，引导学生积极参与探究活动，帮助他们理解抽象的概念和理论，培养学生的科学思维和解决实际问题的能力。同时，要关注学生的个体差异，及时给予指导和帮助，让每个学生都能在原有基础上得到发展。 教学环节一 新课导入 【展示生活实例】同学们，观察这两张天气预报图：左图用表格列出本周每日气温，右图用折线连接各天气温点形成变化曲线。请大家说说，这两种表示方法各有什么特点呢？ 【学生回答】表格数据精确但趋势不直观；折线图能清晰展现温度变化规律但需读数估算。 【讲解】在生活中，我们研究溶液溶解能力时也会遇到类似问题——比如用表格记录不同温度下食盐的溶解度，或用曲线描绘溶解度随温度的变化。 【提出疑问】我们已经知道：一定温度下，一定量溶剂中溶解的溶质量是有限的（如20℃时100g水最多溶解36g食盐）。那么，如果改变温度——比如将水加热到80℃或冷却到0℃，食盐的溶解量会如何变化？为什么热水冲糖比冷水更快？为什么冰镇汽水开盖后气泡比常温汽水更多？（引导学生联想：温度如何影响气体/固体溶解能力？） 【引入课题】要精准解答这些问题，就需要掌握物质溶解度的变化规律。今天，我们将通过溶解度曲线这把“钥匙”，解锁温度与溶解度的奥秘，揭开汽水冒泡、热汤更咸等现象背后的化学原理！ 设计意图 1.激发兴趣：从熟悉的天气预报可视化形式切入，对比表格与曲线的优劣，为溶解度两种表示方法的学习奠定认知基础； 2.引发深度思考：通过三层次递进提问（固体溶解量变化→溶解速率差异→气体溶解现象），将生活经验（冲糖、汽水）转化为科学问题，激活学生探究欲； 3.无缝链接课题：将温度表示方法的对比自然迁移至溶解度表示方法，引出溶解度曲线的核心价值——直观揭示温度对溶解度的动态影响，使学生明确学习目标。 教学环节二 溶解度的表示方法 活动一 固体物质溶解度随温度变化的探究 【引入】我们已经知道，一定温度下，在一定量的溶剂中，某溶质最多可溶解的量是一定的。那么，改变温度后，溶质的溶解度会随之改变吗？接下来我们通过几个实验来探究一下。 【问题】请同学们思考，温度对溶质的溶解度可能会有怎样的影响呢？ 【学生思考】学生进行思考并发表自己的观点，可能会提出温度升高溶解度增大、温度降低溶解度减小等不同的猜测。 【教师讲解】下面我们进行实验来验证大家的猜测。 【师生活动】 1. 教师进行实验：取1支试管，加入10mL水，向其中加入约2g硝酸钾晶体，振荡，直到完全溶解。继续向其中加入约5g硝酸钾晶体，振荡，观察现象。将试管放在酒精灯火焰上加热，观察硝酸钾晶体能否完全溶解。 1. 学生观察实验现象并记录：开始时，第二次加入的硝酸钾晶体不能完全溶解，加热后，硝酸钾晶体完全溶解。 1. 教师引导学生得出结论：物质的溶解度会受到温度的影响，同种物质在不同温度下，溶解度不同。 1. 教师继续进行实验：取2支分别盛有硝酸钾饱和溶液与氯化钠饱和溶液的试管，同时放入冰水浴中冷却，观察现象。 1. 学生观察记录：会看到硝酸钾溶液中有大量晶体析出，而氯化钠溶液中析出的晶体较少。 1. 教师引导得出结论：大多数固体物质的溶解度随温度的降低而减小，不同物质的溶解度受温度影响的程度不同。 1. 教师再进行实验：将盛有饱和澄清石灰水的试管放在酒精灯上稍加热（无需沸腾），观察现象。 1. 学生观察记录：会看到澄清石灰水变浑浊。 1. 教师引导得出结论：少数固体物质的溶解度随温度的升高而减小。 设计意图 通过实验探究，让学生直观地观察到温度对物质溶解度的影响，培养学生的观察能力和科学探究精神，同时让学生深刻理解物质溶解度与温度的关系。 活动二 固体物质溶解度的表示方法 【引入】我们通过实验了解了物质溶解度与温度的关系，那么如何准确地表示物质的溶解度呢？接下来我们学习固体物质溶解度的表示方法。 【问题】请同学们思考，我们可以用哪些方式来表示固体物质的溶解度呢？ 【学生思考】学生思考并回答，可能会提出用表格、图像等方式。 【教师讲解】固体物质溶解度的表示方法主要有列表法和溶解度曲线法。 【师生活动】 1. 教师展示氯化钠和硝酸钾在不同温度下的溶解度表格： 氯化钠和硝酸钾在不同温度下的溶解度 物质 溶解度/g 0℃ 20℃ 40℃ 60℃ 80℃ 100℃ 氯化钠 35.7 35.9 36.4 37.1 38.0 39.2 硝酸钾 13.9 31.6 61.3 106 167 245 1. 教师引导学生分析列表法的优缺点： 优点：数据精确直观、信息密度高、制作简便。 不足：趋势不直观、非整数温度查询困难、规律对比总结低效。 1. 教师讲解溶解度曲线法：以温度为横坐标 ，以物质的溶解度为纵坐标，在坐标纸上标出不同温度下相应溶解度的点，再用光滑的曲线将这些点连接起来，即为该物质的溶解度曲线。 1. 教师在黑板上绘制硝酸钾和氯化钠的溶解度曲线，并引导学生从曲线上查出硝酸钾在和的溶解度。 1. 学生记录数据：时约，时约。 1. 教师引导学生总结溶解度曲线法的优缺点： 优点：可以查找某种物质在不同温度下的溶解度；比较不同物质在相同温度下溶解度的大小；了解温度对物质溶解度影响的程度。 不足：绘图精度要求高。 设计意图 本环节通过双轨对比教学，引导学生深度理解溶解度表示方法的科学价值： 1.数据可视化思维培养： 以列表法练学生精准提取数据的能力，认识其“精确但趋势隐晦”的特点；通过绘制溶解度曲线，让学生体验如何将离散数据转化为连续变化规律，理解曲线“直观展现趋势但需精度控制”的优势。 2.批判性分析能力渗透： 引导学生自主对比两种方法的应用场景： 列表法适合精确查询特定温度溶解度； 曲线法利于分析温度影响趋势； 结合查值任务，让学生体会曲线法的动态分析价值。 3.科学建模意识奠基： 从“描点→连线”的绘图过程中，渗透数学模型构建思想，为后续分析溶解度随温度变化规律（陡升型、缓升型等）埋下伏笔。 活动三 气体物质溶解度的表示方法及影响因素 【引入】我们学习了固体物质溶解度的表示方法，那么气体物质的溶解度又是如何表示的呢？它又受到哪些因素的影响呢？接下来我们一起学习。 【问题】请同学们结合生活实际，思考气体在水中的溶解情况与哪些因素有关呢？ 【学生思考】学生思考并回答，可能会提出与温度、压强等因素有关。 【教师讲解】 1. 由于气体的质量较难称量，因此气体的溶解度常用体积来表示。气体在水中的溶解度是指在压强和一定温度时，气体溶解在体积水里达到饱和状态时的气体体积。 1. 教师展示20℃时几种气体在水中的溶解度表格： 物质名称 氧气 氢气 氯气 二氧化碳 氨气 化学式 O₂ H₂ Cl₂ CO₂ NH₃ 溶解度/g 0.0043 0.00016 0.729 0.169 52.9 1. 教师讲解气体溶解度一般随温度降低而增大，如氧气在时的溶解度为，鱼类可以在水中呼吸，就是因为水中溶解有氧气。 1. 教师通过实例讲解气体溶解度还与压强有关：给冷水加热，在水还没有沸腾之前，就可以看到有气泡从水中逸出，这是因为加热使水的温度升高，而空气在热水中的溶解度较低，所以部分空气形成气泡逸出；打开汽水瓶盖就会冒出大量气泡，是因为工业上制汽水时，利用增大压强的方法使大量二氧化碳气体溶解在水中，当汽水瓶盖打开时，压强减小，气体的溶解度减小，因此有大量二氧化碳气体从水中逸出。 【师生活动】 1. 教师引导学生总结气体溶解度的表示方法和影响因素。 1. 学生总结：气体溶解度常用体积表示，与气体本身性质、溶剂种类、温度、压强等有关，一般随温度降低而增大，随压强增大而增大。 设计意图 通过介绍气体物质溶解度的表示方法和影响因素，拓宽学生的知识面，让学生了解生活中常见的气体溶解现象的原理，培养学生联系生活实际学习化学的能力。 活动四：典例精讲 【展示题目】例1.数据处理是对数据进行加工的过程，列表法和作图法是常用的数据处理方法。已知KNO3和KCl在不同温度时的溶解度如下表所示，请回答下列问题： 温度/℃ 0 10 20 30 40 50 60 70 溶解度/g KNO3 13.3 20.9 31.6 45.8 63.9 85.5 110 118 KCl 17.6 31.1 34.0 37.0 40.0 42.6 45.5 48.3 （1）20℃时，KCl的溶解度为___________； （2）40℃时，将140gKCl的饱和溶液恒温蒸发10g水后，析出KCl晶体的质量为___________g。 【学生回答】（1）34.0g。（2）4。 【讲解】（1）由表中数据可知，20℃时，氯化钾的溶解度为34.0g；（2）由溶解度表中的数据可知，40℃时，氯化钾的溶解度是40 g,即100g溶剂里最多溶解KCl的质量为40 g，可知140 gKCl的饱和溶液中含有100 g的溶剂和40 g溶质，所以恒温蒸发10 g水后，析出KCl晶体的质量为4 g。 【展示题目】例2.打开碳酸饮料的瓶盖时，会有很多小气泡冒出，出现这一现象的主要原因是（ ） A.压强增大，气体溶解度减小 B.压强减小，气体溶解度减小 C.压强增大，气体溶解度增大 D.压强减小，气体溶解度增大 【学生回答】B 【讲解】现象分析：打开碳酸饮料瓶盖时，瓶内压强迅速减小（从高压降至常压）。 科学原理：气体溶解度与压强呈正相关（亨利定律）。压强减小→气体溶解度减小→溶解的二氧化碳大量逸出→形成气泡。 A错误：瓶盖打开时压强减小（非增大）。 B正确：压强减小→溶解度减小（符合原理）。 C错误：压强增大才会使溶解度增大（与现象相反）。 D错误：压强减小不会使溶解度增大（违背科学规律）。 核心结论：气体溶解度随压强降低而减小是气泡产生的根本原因。 设计意图 本环节通过固体与气体溶解度的双轨例题，深化学生对溶解度规律的理解与应用能力。例1借助KCl和KNO₃溶解度数据表，训练学生精准提取信息及动态结晶计算，强化固体溶解度随温度变化的定量分析；例2以碳酸饮料冒泡现象为切入点，揭示气体溶解度受压强主导的特性，破解学生“气体与固体溶解度规律相同”的认知误区。两例对比凸显“溶质类型决定主导因素”的科学本质，培养学生针对性选用模型解决实际问题的能力。 教学环节三 溶解度曲线的含义 活动一 溶解度曲线点、线、面的含义 【引入】我们已经学习了溶解度曲线的绘制和表示方法，那么溶解度曲线上的点、线、面都代表着什么含义呢？接下来我们一起探究。 【问题】请同学们观察硝酸钾和氯化钠的溶解度曲线，思考曲线上的点、线、面可能表示什么意义？ 【学生思考】学生观察曲线并思考，发表自己的观点。 【教师讲解】 1. 曲线上的点（如A点）：表示某物质对应温度下的溶解度。 1. 两曲线的交点（如B点）：表示两物质在对应温度时溶解度相等。 1. 线：表示某物质在不同温度下的溶解度随温度变化的规律。 1. 曲线以上区域：表示溶液中有溶质剩余，得到的是对应温度下该溶质的饱和溶液。 1. 曲线以下区域：表示溶液是对应温度下该溶质的不饱和溶液。 【师生活动】 1. 教师在黑板上再次展示硝酸钾和氯化钠的溶解度曲线，并标注出A、B点，详细讲解各点、线、面的含义。 1. 学生认真听讲，并在自己绘制的曲线上进行标注和理解。 1. 教师给出一些具体的点，让学生判断其代表的意义，如某温度下硝酸钾曲线上的点表示什么，某温度下两曲线交点表示什么等。 1. 学生回答并解释，教师进行评价和纠正。 设计意图 通过详细讲解溶解度曲线点、线、面的含义，让学生深入理解溶解度曲线所包含的信息，培养学生分析图像和获取信息的能力。 活动二 判断物质溶解度随温度的变化规律 【引入】我们知道不同物质的溶解度随温度的变化情况不同，那么如何通过溶解度曲线来判断物质溶解度随温度的变化规律呢？接下来我们一起学习。 【问题】请同学们观察硝酸钾、氯化钠和氢氧化钙的溶解度曲线，思考它们的溶解度随温度变化有什么特点？ 【学生思考】学生观察曲线，总结出硝酸钾溶解度随温度升高明显增大，氯化钠溶解度受温度影响较小，氢氧化钙溶解度随温度升高而减小。 【教师讲解】 1. 代表性物质：硝酸钾（），属于陡升型，说明多数固体物质的溶解度随温度升高而明显增大。 1. 代表性物质：氯化钠（），属于缓升型，说明少数固体物质的溶解度受温度影响变化较小。 1. 代表性物质：氢氧化钙（），属于下降型，说明极少数固体物质的溶解度随温度升高而减小。 【师生活动】 1. 教师在黑板上展示三种物质的溶解度曲线，详细讲解三种类型的特点。 1. 学生认真听讲，并在自己的资料上进行标注和理解。 1. 教师给出一些其他物质的溶解度曲线，让学生判断其属于哪种类型。 1. 学生回答并说明理由，教师进行评价和总结。 设计意图 通过分析不同物质溶解度曲线的变化趋势，让学生学会判断物质溶解度随温度的变化规律，培养学生的归纳总结能力和对图像的分析能力。 活动三 比较一定温度下不同物质溶解度的大小 【引入】在实际应用中，我们常常需要比较不同物质在相同温度下溶解度的大小，那么如何利用溶解度曲线来进行比较呢？接下来我们学习具体的方法。 【问题】请同学们观察硝酸钾和氯化钠的溶解度曲线，思考如何比较它们在某一温度下溶解度的大小？ 【学生思考】学生观察曲线，尝试回答比较的方法。 【教师讲解】 1. 比较某一温度下不同物质的溶解度：方法是在给定温度处画竖直线，与各曲线交点对应的纵坐标即为该温度下各物质的溶解度，交点越高，溶解度越大。 1. 根据溶解度大小确定温度范围：方法是找两曲线交点，交点作为分界，左侧右侧确定范围，求同时满足多个溶解度关系的温度范围时，分别比较各物质曲线交点，取共同满足条件的区间。 【师生活动】 1. 教师在黑板上展示硝酸钾和氯化钠的溶解度曲线，以为例，讲解如何比较两物质在该温度下的溶解度大小。 1. 学生观察并理解比较方法，然后自己在曲线上找出其他温度 设计意图 本环节聚焦溶解度曲线的核心应用价值——定量比较物质溶解能力。通过“画竖直线定位溶解度值”的可视化操作，引导学生将抽象曲线转化为直观判断工具，掌握单温度点比较的标准流程；进一步借“曲线交点划分温度区间”，培养学生从静态数据提取动态规律的能力。双重训练既强化数形结合思维，又渗透控制变量思想，为工业结晶分离等实际问题分析奠定方法论基础。 活动四：典例精讲 【展示题目】例1.Na2CO3和NH4Cl两种固体物质的溶解度曲线如图所示。 0℃时，Na2CO3的溶解度_____________（填“大于”“小于”或“等于”）NH4Cl的溶解度；t1℃时，将20gNa2CO3固体加入50g水中，充分溶解后，所得溶液的质量为_______________。 【学生回答】 小于 16.7% 【讲解】由溶解度曲线图可知，0℃时，Na2CO3的溶解度小于NH4Cl的溶解度； 由溶解度曲线图可知，t1℃时碳酸钠的溶解度为20g，则t1℃时将20gNa2CO3固体加入50g水中，最多能溶解58×200g=10g碳酸钠，则充分溶解后，所得溶液的质量为10+50g=60。 【展示题目】例2.甲、乙两种物质的溶解度曲线如右图所示。 （1）甲、乙两种物质中，溶解度受温度影响较大的是____________。 （2）M点的意义是______________________________________。 （3）在a2℃时，乙的溶解度为______________。在a2°C时，将50 g甲加入50 g水中，充分溶解 后所得溶液的质量为_______________。 【学生回答】(1)甲 (2)a1℃时，甲、乙的溶解度相等(3)50g；95g。 【讲解】(1)由图可知，甲的溶解度受温度影响较大，乙的溶解度受温度影响不大；(2)由图可知，a1℃时，甲、乙的溶解度曲线相交于M点，故M点的意义是：a1℃时，甲、乙的溶解度相等；(3)由图可知，a2℃时，乙的溶解度为50g；在a2℃时，甲的溶解度为90g，即该温度下，100g水中最多可溶解90g甲，则该温度下，将50g甲加入50g水中，只能溶解45g，所得溶液为饱和溶液；所得溶液的质量为：45+50g=95g。 设计意图 本环节通过溶解度曲线的典型应用，培养学生"识图-析图-用图"的核心能力。例1聚焦单点数据提取（0℃溶解度比较）和定量计算（t1℃溶质溶解量），强化曲线图的数据转化功能；例2通过对比甲、乙曲线差异，引导学生分析溶解度受温度影响的程度（陡升型vs缓升型），理解交点M的物理意义（相同温度下溶解度相等），并完成复杂情境的计算（a2℃溶质溶解与溶液质量关系）。两例层层递进，从基础识图到综合应用，帮助学生建立"曲线特征→溶解规律→实际计算"的思维链条，提升图像分析与定量计算相结合的化学素养。 教学环节四 从溶液中提取溶质 活动一 结晶 【引入】同学们，通过溶解度曲线的学习，我们掌握了比较物质溶解能力的方法。但在实际生产中，如何从溶液中高效获取溶质呢？让我们通过一段海水晒盐实验视频。 【观看视频】海水晒盐 【提出问题】如何从浩瀚的海水中提取我们每日必需的食盐？ 【问题与讲解】历史背景与意义： “海盐是人类最早开发的盐类之一。早在五千多年前，我国劳动人民便掌握海水制盐技术。如今中国海盐年产量超3000万吨，居世界首位——河北长芦盐场、山东莱州湾盐场等是重要产区。这些盐大部分用于工业，少部分精制成食用盐。” 【教师讲解】核心概念定义： 结晶：固体物质从其饱和溶液中以晶体形式析出的过程。 关键点：结晶的前提是溶液达到饱和状态！ 【流程解析】结合海水晒盐流程图 蒸发池： 海水经日晒蒸发，水分减少→溶液浓度增大（尚未饱和）。 思考：为何不直接晒到析出盐？（提示：避免杂质过早析出，保证盐纯度） 结晶池：继续日晒→溶液达到饱和状态→再晒时食盐晶体逐渐析出。 原理揭示：水分蒸发减少溶剂→打破溶解平衡→结晶发生。 母液（苦卤）处理：析盐后剩余液体含镁、钾、溴等元素，可提取化工原料（如氯化镁）。 渗透资源观：“变废为宝”体现绿色化学思想！ 产物：所得晶体为粗盐（含泥沙等杂质），需进一步提纯（为后续课程埋线）。 【师生活动】动态演示：教师用动画展示海水流入蒸发池→浓缩液转入结晶池→晶体析出过程。 学生标注流程图关键节点（蒸发池→结晶池→粗盐/母液）。 【提出问题】“为何晒盐选择夏季？与溶解度曲线有何关联？” 【讲解】夏季高温加速蒸发（溶剂减少），且氯化钠溶解度受温度影响小（曲线平缓），利于稳定析盐。 设计意图 1.文化渗透：通过五千年制盐史增强民族自豪感，将科技与传统智慧融合； 2.概念具象化：以“海水晒盐”为载体，将抽象的结晶概念转化为可视化工流程； 3.学科思维进阶： 从“溶解度理论”迁移到“工业结晶实践”，体现知识应用价值； 分析母液成分渗透资源循环理念，培养可持续发展观； 4.跨课衔接：粗盐预留提纯课题，形成“提取→纯化”完整知识链。 活动二 蒸发结晶 【讲解】蒸发结晶定义： 蒸发结晶：通过减少溶剂（如日晒、加热），使不饱和溶液→饱和溶液→晶体析出的过程。 关键点：适用于溶解度受温度影响较小的物质（如NaCl）。 【演示实验】同学们，海水晒盐的核心原理是蒸发结晶——通过日晒、风吹减少溶剂，使溶液浓度持续增大直至饱和析晶。但不同溶质的结晶效率是否相同？让我们通过两组实验来探究！ 【家庭实验观察】（展示0-15分钟蒸发过程图）： 时间（分） 0 3 6 9 12 15 现象 液滴 液面降 边缘晶粒 晶粒增多 密集结晶 完全固化 结论：溶剂持续蒸发→溶质浓度升高→晶体从溶液边缘开始析出。 【对比实验揭秘】铜片实验 步骤： ① 沸水上置铜片； ② 滴加NaCl饱和溶液（2滴）与KNO3饱和溶液（2滴）于铜片两侧。 现象（5分钟后）： NaCl侧：白色晶体析出（如雪花）； KNO3侧：无固体，仅溶液变稠。 【原理解析】 NaCl：溶解度随温度变化小（曲线平缓），水分蒸发→溶剂减少→迅速析晶； KNO3：溶解度随温度升高显著增大（曲线陡升），铜片受热升温→溶解能力增强→抵消溶剂减少影响，不析晶。 【师生活动】 现象预测： 教师提问：“若将铜片换成冰镇铁片，NaCl和KNO3的析晶情况会如何变化？” 学生结合溶解度曲线讨论： KNO3溶解度骤降→可能析晶；NaCl变化小→析晶量增加有限。 工业应用思考： 分组讨论：“为何工业提纯NaCl用蒸发结晶，而提纯KNO3用降温结晶？” 设计意图 1.双重实验深化认知： 家庭蒸发实验展示单一溶质结晶全程，建立直观表象； 铜片对比实验揭示不同溶质对蒸发结晶的响应差异，突破“一刀切”误区。 2.核心素养渗透： 通过NaCl与KNO₃析晶差异，引导学生将溶解度曲线特性（平缓vs陡升）关联到结晶方法选择，培养“性质决定方法”的学科思维； 3.跨学科衔接： 铜片实验融合热传导（铜导热快）、蒸汽冷凝（液滴变化）等物理知识，体现科学整合性。 活动三 降温结晶 【提出问题1】观察硝酸钾从90℃冷却至20℃的析晶过程（图示）：100g水中溶解169g KNO₃形成溶液①，降温至20℃后析出晶体。请思考：温度降低如何影响硝酸钾的溶解能力？为什么晶体突然大量析出？ 【学生思考】高温时溶解度高（169g），降温后溶解度骤降（31.6g），多余溶质被迫析出。 【讲解】温度下降→溶解度减小→溶质析出。强调核心规律：陡升型溶解度曲线物质（如KNO3）对温度变化敏感。 【提出问题2】对比氯化钠和硝酸钾的溶解度曲线： NaCl：0℃→35.7g，100℃→39.2g（变化平缓） KNO₃：0℃→13.9g，100℃→245g（变化剧烈） 能否用“蒸发结晶法”提纯硝酸钾？为什么？ 【学生思考】蒸发会使KNO3溶液变浓，但高温下其溶解能力极强，不易析晶；降温却能高效触发结晶。 【讲解】总结规律： 蒸发结晶：适合溶解度受温度影响小的物质（如NaCl，曲线平缓） 降温结晶：适合溶解度随温度显著增大的物质（如KNO3，曲线陡升） 【提出问题3】 工业上提纯硝酸钾的操作流程如下： 配90℃饱和溶液 → 降温至20℃ → 过滤 → 烘干 为何要先配制高温饱和溶液？直接冷却稀溶液可行吗？ 【学生思考】高温饱和溶液含最大溶质量，降温时析晶量大；稀溶液溶质少，析晶效率低。 【讲解】 揭示关键：降温结晶需以热饱和溶液为起点，确保降温时溶质“无处可容”而高效析出。计算验证： 析出质量 = 高温溶解量 - 低温溶解量 = 169g - 31.6g = 74.4g 【提出问题4】 宁夏盐湖地区流传“夏天晒盐，冬天捞碱”的谚语（展示表格）： 表:氯化钠和碳酸钠在不同温度下的溶解度 物质 溶解度/g 0℃ 10℃ 20℃ 30℃ 氯化钠 35.7 35.8 35.9 36.1 碳酸钠 7.00 12.5 21.5 39.7 请结合溶解度规律，解释该谚语的化学原理。 【学生思考】NaCl溶解度几乎不受温度影响 → 夏季蒸发快，水分减少促结晶（晒盐） Na2CO3溶解度随温度骤降 → 冬季低温时溶解能力锐减，晶体自发析出（捞碱） 【讲解】结晶方法选择取决于物质溶解度曲线特性： 平缓型（NaCl）→ 蒸发结晶（控溶剂） 陡升型（Na2CO3、KNO3）→ 降温结晶（控温度） 自然智慧与化学原理融合：劳动人民利用季节温差实现资源高效提取！ 设计意图 通过四阶问题链，将抽象概念转化为可操作的认知阶梯： 现象观察（问题1）→ 建立温度与析晶的因果关系； 曲线对比（问题2）→ 归纳结晶方法的选择依据； 流程剖析（问题3）→ 理解降温结晶的操作本质； 实际应用（问题4）→ 体会化学原理对生产实践的指导价值。 最终目标：培养学生从“溶解度曲线”到“结晶工艺”的模型迁移能力，理解“性质决定方法”的学科思想。 活动四 结晶水合物 【讲解】通过蒸发结晶或降温结晶得到的晶体，有时会包含特殊的水分子。例如，从硫酸铜溶液中析出的蓝色晶体，并非纯净的CuSO4，而是CuSO4·5H2O。这种结合水分子的晶体称为结晶水合物。 【定义解析】 物质从溶液中析出时，结合固定数目水分子形成的晶体称为结晶水合物。 关键点：结晶水是晶体结构的组成部分，化学式中用“·”连接（如CuSO4·5H2O）。 【讲解与展示】典型实例（结合图片）： 五水合硫酸铜（胆矾/蓝矾）： 化学式：CuSO4·5H2O 特征：蓝色晶体，用于配制农药、杀菌剂。 十二水合硫酸铝钾（明矾）： 化学式：KAl(SO4)2·12H2O 特征：无色晶体，净水剂（使水中杂质沉降）。 形成条件： 结晶水合物在溶液结晶过程中自然形成： 蒸发结晶（如海水晒盐）→ 可能形成含水晶粒 降温结晶（如硝酸钾冷却）→ 晶体也可能含水 【提出问题】为什么结晶水合物中的水分子数量固定？ （引导学生观察化学式：CuSO4·5H2O中“5”不可随意更改） 教师点拨： 水分子与溶质粒子按固定比例结合，形成稳定晶体结构。例如： 每个CuSO4结合5个H2O → 空间结构稳定 每个KAl(SO4)2结合12个H2O → 维持净水功能 设计意图 1.概念具象化：通过胆矾、明矾的实物图片，将抽象的“结晶水合物”转化为具体认知，避免空洞定义； 2.紧扣学科本质： 强调化学式中“·”的定量意义（固定水分子数），深化“宏观性质←→微观结构”关联； 关联实际应用（农药配制、净水处理），体现结晶水合物的实用价值； 3.知识结构化： 将结晶水合物与蒸发结晶/降温结晶方法自然衔接，完善“溶液→晶体”知识链。 活动五 晶体 【讲解】无论是蒸发结晶还是降温结晶，最终得到的固体常具有规则的几何外形（展示四类晶体图片）。这种具有有序结构的固体称为晶体。下面我们将认识四种典型晶体，探究它们的形态与组成奥秘。 【讲解与展示】 晶体共性：所有晶体均呈现规则的几何形状（如立方体、棱柱等），这是内部粒子有序排列的结果。 四类晶体对比（结合实物图片与化学式）： 物质名称 俗名 化学式 结晶水 晶体特征 氯化钠 食盐 NaCl 无 无色立方体 五水合硫酸铜 胆矾/蓝矾 CuSO₄·5H₂O 有 蓝色三斜晶体 硝酸钾 火硝/土硝 KNO₃ 无 无色棱柱状 十二水合硫酸铝钾 明矾 KAl(SO₄)₂·12H₂O 有 无色八面体 核心发现： 不含结晶水的晶体（NaCl、KNO3等）： 含结晶水的晶体（CuSO4·5H2O、明矾等）： 设计意图 1.形态感知：通过晶体实物图片的视觉冲击，强化“规则几何外形”这一核心特征； 2.分类认知： 按是否含结晶水将晶体分为两类，建立结构化知识体系； 关联化学式特征（如“·5H2O”），深化符号表征意识； 3.性质关联： 隐含“结构决定性质”主线（如明矾净水功能源于含水结构），为后续学习铺垫； 俗名（土硝、蓝矾等）渗透传统文化与生活应用。 活动六：典例精讲 【展示题目】例1.下列关于海水“晒盐”原理的分析中，正确的是（ ） A.利用光照使海水升温，从而使食盐结晶析出 B.利用海风使海水降温，从而使食盐结晶析出 C.利用光照和风力使水分蒸发得到食盐 D.利用光照分解海水，从而制得食盐 【学生回答】C 【讲解】食盐的溶解度受温度的影响小，从食盐溶液中获得食盐主要利用阳光和风蒸发水分，使海水中的水分蒸发掉，使氯化钠结晶出来，利用了蒸发结晶的原理。 A、海水晒盐是利用了蒸发结晶的原理，而不是利用光照使海水升温从而使食盐析出，故选项错误。 B、海水晒盐是利用了蒸发结晶的原理，而不是利用海风使海水降温从而使食盐结晶析出，故选项错误。 C、海水晒盐是利用光照和风力使水分蒸发得到食盐，故选项正确。D、海水晒盐是利用了蒸发结晶的原理，而不是利用光照分解海水，故选项错误。 故选：C。 【展示题目】例2.在不同温度时，KNO3的溶解度如下： 温度（℃） 0 10 20 30 40 50 溶解度（克） 13.3 20.9 31.6 45.9 63.9 85.6 10克硝酸钾放入50克沸水中，全部溶解后，冷却到开始有晶体析出的温度范围是（ ） A．0~10℃ B．10~20℃ C．20~30℃ D．30~40℃ 【学生回答】A 【讲解】计算50g水中开始析晶的临界溶解度： 10g硝酸钾溶于50g水，溶液达饱和时溶解度 S=20g S≤20g 时，溶液饱和并析出晶体。 0℃：S=13.3g<20g S=13.3g<20g → 溶液过饱和，晶体析出 10℃：S=20.9g>20g S=20.9g>20g → 溶液未饱和，无晶体析出 确定析晶温度范围： 温度从沸水（100℃）下降时，溶解度逐渐减小。 开始析晶的条件：当溶解度降至 S=20g S=20g 时，溶液首次饱和并析晶。 由于 S=20g S=20g 介于 0℃（13.3g） 和 10℃（20.9g） 之间，故析晶起始温度在 0~10℃范围内。 结论：冷却至 0~10℃ 时，溶解度首次降至临界值（20g），晶体开始析出。 设计意图 本环节通过两类典型例题的对比分析，强化学生对结晶原理的深度理解与迁移应用能力。例1以海水晒盐为情境，引导学生辨析蒸发结晶的本质（水分蒸发→浓度增大→溶质析出），破除“温度主导食盐析出”的认知误区；例2通过硝酸钾溶解度数据，训练学生基于定量计算（临界溶解度S=20g）判断析晶温度范围（0~10℃），掌握“数据→模型→结论”的科学推理路径。两例分别从宏观工艺（晒盐）和微观数据（溶解度表）切入，共同指向“溶质性质决定结晶方法”的核心规律，培养学生证据导向的化学思维。 第二节 探究物质的溶解性 第2课时 溶解度曲线及其应用 一、溶解度的表示方法 1.固体物质 列表法 优点：数据精确直观、信息密度高、制作简便 不足：趋势不直观、非整数温度查询困难、规律对比总结低效 溶解度曲线法 绘制：以温度为横坐标，溶解度为纵坐标，描点连线 优点：查溶解度、比大小、知影响程度 不足：绘图精度要求高 2.气体物质 表示：体积或质量 影响因素：温度（反比）、压强（正比） 二、溶解度曲线的含义 1.点、线、面 点：曲线上表示对应温度溶解度；交点表示对应温度溶解度相等 线：表示溶解度随温度变化规律 面：上方饱和，下方不饱和 2.变化规律 陡升型（KNO3） 缓升型（NaCl） 下降型（Ca(OH)2） 3.比较溶解度大小 同一温度：画竖直线比交点纵坐标 确定温度范围：找交点分界 三、从溶液中提取溶质 1.结晶 蒸发结晶：适用于溶解度受温度影响小（NaCl） 降温结晶：适用于溶解度随温度变化明显（KNO3） 2.结晶水合物：如CuSO4·5H2O、KAl(SO4)2·12H2O 3.晶体：规则几何形状 1.下表是氯化钠和硝酸钾在不同温度时的溶解度，根据此表回答： 温度／℃ 20 30 40 50 60 溶解度/g NaCl 36.0 36.3 36.6 37.0 37.3 KNO3 31.6 45.8 63.9 85.5 110 （1）20℃时，氯化钠的溶解度为__________________； （2）20℃，50g水中加入30g硝酸钾，所得溶液的质量是________g。 （3）20℃时，将 100g KNO3不饱和溶液变饱和，可采用的方法是_____________。 2.如右图所示，下列说法正确的是（ ） A．硝酸钾的溶解度为45.8g B．硝酸钾的溶解度大于氯化钠的溶解度 C．升高温度可将硝酸钾的不饱和溶液变为饱和溶液 D．两条曲线的交点表示该温度下两种物质的溶解度相等 3.关于海水晒盐的原理，下列分析不正确的是（ ） A. 晒盐是利用阳光和风力将海水中的水分不断蒸发 B. 晒盐是利用海水中H2O和NaCl挥发性的差异实现两者的分离 C. 在对海水蒸发水分的初期，NaCl的浓度不断增大直至饱和 D. 晒盐时，温度升高，NaCl因溶解度减小而析出 4.下图所示是用海水晒盐并获得氯化钠等产品的大致过程。 （1）图中①是______________（填“蒸发”或“冷却”）池。 （2）根据海水晒盐的原理，下列说法中，正确的是____________（填字母）。 A. 海水进入“储水池”，海水的成分基本不变 B. 在①中，海水中氯化钠的质量逐渐增大 C. 在①中，海水中水的质量逐渐减小 D. 析出晶体后的母液是氯化钠的不饱和溶液 5.甲、乙两种物质的溶解度曲线如右图所示。下列说法不正确的是（ ） A. t1℃时，甲和乙的溶解度相等 B. t1℃时，甲和乙的饱和溶液升温到t2℃时，均变为不饱和溶液 C. t2℃时，甲和乙各25 g分别加入50 g水中，均形成饱和溶液 D. t2℃时，在100 g水中加入60 g甲，所得溶液为不饱和溶液 在本次教学中，通过实验探究和案例分析，学生对溶解度曲线及其应用有了较好的理解。实验环节激发了学生的兴趣，让他们更直观地认识到温度对溶解度的影响。但在教学过程中，也存在一些不足之处。例如，在讲解溶解度曲线的绘制和应用时，部分学生理解起来有困难，后续应加强这方面的辅导。此外，课堂时间把控不够精准，导致最后拓展部分讲解略显仓促。在今后的教学中，我会更加关注学生的学习情况，合理安排教学进度，增加更多的互动环节，提高学生的参与度和学习效果。 2 学科网（北京）股份有限公司 $$