第九单元跨学科实践活动培养硫酸铜晶体-蒸发结晶教案--2025-2026学年九年级化学人教版下册

该教案聚焦溶解度与降温结晶核心知识，通过展示硫酸铜大晶体导入，讲解溶解度随温度变化规律及降温结晶原理，衔接热饱和溶液配制等预备操作，构建从现象到原理再到实践的学习支架。 特色在于分3课时完整实验流程，科学探究与实践方面，学生经历晶种悬挂、成品完善等操作培养动手能力，科学思维上通过晶体生长现象推理溶解度规律，科学态度上强调安全防护与废液回收，提升学生成就感，为教师提供详细可操作教学方案。

实验五：硫酸铜小晶体培养 一、教学基本信息 课程名称：留痕·化学 实验编号：实验五 授课年级：九年级 课时安排：3课时（第1课时：原理与预备操作；第2课时：核心操作；第3课时：成品完善与实验报告） 对应教材：人教版九年级化学下册第九单元课题二“溶解度”中溶解度与结晶的内容 二、教学内容分析 1. 实验介绍（包含原理）： 本实验通过培养硫酸铜晶体，理解溶解度和降温结晶的概念。学生用热水配制硫酸铜饱和溶液，悬挂晶种，在溶液缓慢降温过程中晶种逐渐长大，最终得到一块蓝色透明的硫酸铜大晶体。成品可装入透明小瓶中长期保存。 实验原理：硫酸铜的溶解度随温度升高而增大，随温度降低而减小。在热水中溶解更多的硫酸铜配成饱和溶液，当溶液温度慢慢降低时，溶解度减小，多余的硫酸铜从溶液中析出，在晶种表面逐渐生长形成大晶体。降温速度越慢，晶体长得越大越完整。硫酸铜晶体的化学式是CuSO₄·5H₂O，俗称胆矾或蓝矾。 2. 对应教材内容分析： 本实验对应人教版九年级化学下册第九单元课题二“溶解度”的内容。教材介绍了溶解度的概念、溶解度曲线以及结晶的两种方法。本实验通过降温结晶培养硫酸铜大晶体，让学生直观理解溶解度随温度变化的规律，体验结晶过程，为学习溶解度曲线和结晶方法提供感性认识。 三、教学准备 教师准备（按20组，每组2人配置）： 1. 五水合硫酸铜：分析纯，每组约150g，总量约3000g。配制饱和溶液用。提前将大块晶体砸碎成小颗粒便于溶解。 2. 蒸馏水：每组约200mL，总量约4000mL。配制溶液用。 3. 晶种：选取形状完整的小硫酸铜晶体，每组2至3粒，总量约50粒。提前从硫酸铜中挑选。 4. 棉线：细棉线，每组约20cm，总量约400cm。悬挂晶种用。 5. 烧杯：250mL，每组1个，总量20个。配制饱和溶液和培养晶体。 6. 玻璃棒：每组1根，总量20根。搅拌溶解。 7. 一次性筷子：每组1双，总量20双。架在烧杯口挂棉线。 8. 滤纸：每组2张，总量40张。过滤和吸干晶体表面水分。 9. 漏斗：每组1个，总量20个。趁热过滤用。 10. 镊子：每组1把，总量20把。夹取晶体。 11. 一次性手套：丁腈或乳胶，每组2双，总量40双。安全防护。 12. 透明小瓶：带盖，每组1个，总量20个。装成品晶体保存。 13. 废液回收桶：贴标签“含硫酸铜废液”，放置于指定位置。 学生准备：无特殊准备。 四、教学过程 第1课时：原理与预备操作 教学目标： 1. 知识与技能：理解溶解度的概念，知道硫酸铜的溶解度随温度变化的规律。 2. 过程与方法：学会配制热饱和溶液和趁热过滤的操作。 3. 情感态度与价值观：对晶体生长产生好奇和期待。 教学重点：热饱和溶液的配制，降温结晶的原理。 教学难点：判断饱和溶液是否达到饱和，理解降温结晶的过程。 教学环节 时间 教师活动 学生活动 设计意图 情境导入 5分钟 展示一块硫酸铜大晶体成品。提问：这块漂亮的蓝色晶体是怎么长大的？它是从溶液中“长”出来的吗？引出溶解度和结晶的概念。 观察晶体，产生好奇。思考晶体的来源。 用实物激发探究结晶过程的兴趣。 原理介绍 15分钟 讲解溶解度的概念：一定温度下，一定量溶剂中能溶解的溶质的最大限度。讲解硫酸铜溶解度随温度变化的规律：温度越高溶解度越大。讲解降温结晶的原理：温度降低，溶解度减小，多余的溶质析出形成晶体。强调降温越慢晶体越大。 听讲，记录溶解度和降温结晶的概念。理解硫酸铜的溶解度规律。 将教材中溶解度和结晶的知识与实验操作建立联系。 安全强调 5分钟 讲解安全注意事项：硫酸铜属于重金属盐，低毒，不可入口，戴手套操作，实验后彻底洗手。热水操作注意防烫。废液倒入指定回收桶，不可直接倒入下水道。 听讲，确认安全要求。 建立安全意识和环保意识。 预备操作 20分钟 示范配制热饱和溶液：烧杯中加入热水，慢慢加入硫酸铜固体，边加边搅拌，直到不再溶解为止。示范趁热过滤：用漏斗和滤纸将饱和溶液过滤到干净烧杯中，得到清澈的蓝色溶液。指导学生操作，提醒过滤时动作要快，防止溶液冷却析出晶体。 加热水，加硫酸铜搅拌配成饱和溶液。趁热过滤，收集清澈滤液。静置降温。 动手配制饱和溶液，为下节课悬挂晶种做准备。 第2课时：核心操作 教学目标： 1. 知识与技能：理解晶种的作用，掌握悬挂晶种的方法。 2. 过程与方法：通过悬挂晶种和静置培养完成晶体生长操作。 3. 情感态度与价值观：培养耐心和观察力，感受晶体生长的奇妙过程。 教学重点：晶种的选取和悬挂方法。 教学难点：晶种悬挂位置的调整，不贴杯壁和杯底。 教学环节 时间 教师活动 学生活动 设计意图 回顾与检查 5分钟 提问回顾：什么是溶解度？降温为什么能让晶体析出？检查上节课配制的饱和溶液，观察是否已经有小晶体析出。 回答问题，观察溶液状态。 巩固知识，衔接操作。 操作演示 10分钟 演示晶种悬挂：选取一粒形状完整的小晶体作为晶种，用棉线轻轻系住。棉线另一端系在筷子上，调整长度使晶种悬在溶液中央，不贴杯壁和杯底。演示盖杯口防尘。 观察演示，记住悬挂要点。 明确晶种悬挂的操作规范。 学生操作 25分钟 指导学生选取晶种，系棉线，悬挂到溶液中。巡回检查晶种是否悬在中央、不贴杯壁。提醒学生用纸或布盖住杯口防尘，放在不被碰到的位置。 选取晶种，系棉线，悬挂晶种。盖好杯口，放置于指定位置。 动手完成晶体培养的设置。 整理与保存 5分钟 指导学生将烧杯放置在指定区域，由实验员统一看管。提醒学生晶体生长需要1到2天，下次课来观察和收获。 放置烧杯，整理器材。 为晶体生长预留时间。 第3课时：成品完善与实验报告 教学目标： 1. 知识与技能：巩固溶解度和降温结晶的概念，能解释晶体生长的原因。 2. 过程与方法：通过收获晶体和填写实验报告，完成整个实验流程。 3. 情感态度与价值观：收获自己培养的晶体，体验科学实验的成就感。 教学重点：降温结晶原理的总结。 教学难点：理解降温速度对晶体大小的影响。 教学环节 时间 教师活动 学生活动 设计意图 成品完善与展示 10分钟 指导学生用镊子取出晶体，放在滤纸上吸干表面水分。组织学生展示各自的晶体，比较晶体大小和形状。请晶体最大的学生分享操作经验。 取出晶体，吸干水分。展示比较。 获得成就感，交流经验。 填写实验报告 25分钟 发放实验报告，巡视指导。引导学生思考：为什么要用热水配制饱和溶液？降温速度快慢对晶体有什么影响？ 独立填写实验报告，记录晶体颜色和形状，回答思考题。 巩固知识，培养书面表达能力。 交流互评 10分钟 组织自评和互评。总结溶解度、饱和溶液、降温结晶等核心概念。提醒学生晶体装入小瓶中保存，注意防潮。 自评互评，装入小瓶保存。回顾知识要点。 强化核心概念，培养评价能力。 五、板书设计 实验五：硫酸铜小晶体培养 一、溶解度 一定温度下，一定量溶剂中能溶解的溶质的最大限度 二、硫酸铜的溶解度 温度越高溶解度越大，温度越低溶解度越小 三、降温结晶 降温 → 溶解度减小 → 多余溶质析出 → 晶体生长 四、硫酸铜晶体 CuSO₄·5H₂O（胆矾/蓝矾） 六、常见问题及应对策略 1. 可能出现的问题：晶体没有长大或长得太小。 应对方法：检查饱和溶液是否真正达到饱和。降温速度要慢，不要放在通风处快速降温。溶液量太少也会限制晶体生长。 2. 可能出现的问题：晶种溶解了。 应对方法：说明溶液没有达到饱和，需要重新配制饱和溶液。 3. 可能出现的问题：晶体形状不规则或有多个小晶体。 应对方法：晶种上可能附着多个小晶核，可挑选只有一个晶核的晶种。溶液中有杂质也会导致多个晶体同时生长。 七、教学评价 1. 实验操作：饱和溶液配制正确、过滤操作规范、晶种悬挂位置合理。 2. 成品质量：晶体完整、颜色透明、大小明显。 3. 实验报告：现象记录完整、问题回答正确、书写工整。 4. 课堂参与：积极动手操作、主动思考回答问题。 八、教学反思 学科网（北京）股份有限公司 $