第九单元溶液跨学科实践活动：天气瓶教案--2025-2026学年九年级化学人教版下册

该教案聚焦溶解度与结晶的动态平衡，通过展示天气瓶成品、摇晃观察晶体飘动导入，引导学生思考晶体变化原因，衔接教材中溶解度随温度变化规律，搭建从抽象概念到直观现象的学习支架。 特色在于以“制作-观察-分析”为主线，分3课时落实科学探究与实践，通过配制溶液、水浴加热等操作培养实验能力，结合晶体形态变化解释溶解平衡原理，渗透化学观念与科学思维，提升学生探究兴趣，为教师提供结构化教学方案。

实验七：天气瓶 一、教学基本信息 课程名称：留痕·化学 实验编号：实验七 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）： 本实验通过制作天气瓶，理解溶解度和结晶的动态平衡。学生将樟脑、乙醇、硝酸钾、氯化铵和水混合，水浴加热至澄清后密封，冷却后瓶中随温度变化出现不同形态的晶体。成品可长期保存和观察。 实验原理：天气瓶利用樟脑在乙醇和水混合溶剂中的溶解度随温度变化的特性。天然樟脑是核心溶质，在乙醇中易溶，在水中难溶。温度高时樟脑完全溶解，瓶内溶液澄清。温度降低时樟脑溶解度减小，晶体逐渐析出，呈现羽毛状或雪花状。无水乙醇用来溶解樟脑。硝酸钾和氯化铵起盐析作用，增加溶液离子浓度，使樟脑更容易析出，晶体形态更丰富。蒸馏水与乙醇形成混合溶剂，调节樟脑的溶解度。整个过程没有新物质生成，属于物理变化。 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。教材介绍了溶解度随温度变化的规律以及结晶现象。天气瓶提供了一个动态观察溶解度变化和结晶过程的实例，温度变化引起溶解和结晶的平衡移动，帮助学生直观理解“溶解度随温度降低而减小”的规律。 三、教学准备 教师准备（按20组，每组2人配置）： 1. 天然樟脑：粉末状，每组6g，总量120g。核心溶质。注意是天然樟脑，非合成樟脑丸。 2. 无水乙醇：分析纯，每组40mL，总量800mL。有机溶剂，溶解樟脑。易燃，远离明火。 3. 硝酸钾：分析纯，每组2.5g，总量50g。盐析剂。 4. 氯化铵：分析纯，每组2.5g，总量50g。盐析剂。 5. 蒸馏水：每组33mL，总量660mL。与乙醇混合形成混合溶剂。 6. 密封玻璃瓶：透明，带盖，约100mL，每组1个，总量20个。装天气瓶成品。 7. 烧杯：250mL，每组2个，总量40个。分别配制溶液A和溶液B。 8. 玻璃棒：每组2根，总量40根。搅拌溶解。 9. 水浴加热用大烧杯或水浴锅：可容纳多个玻璃瓶，总量4至5个。水浴加热用。提前准备60至70度热水。 10. 手套：隔热手套或抹布，每组1副，总量20副。取热玻璃瓶用。 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：了解天气瓶中各成分的作用，理解溶解与结晶的动态平衡。 2. 过程与方法：学会配制溶液A和溶液B。 3. 情感态度与价值观：对天气瓶中随温度变化的晶体产生探究兴趣。 教学重点：各成分的作用，溶解与结晶平衡的概念。 教学难点：理解盐析作用，理解溶解平衡的移动。 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 展示一个天气瓶成品，摇晃瓶子让晶体飘动。提问：瓶中的晶体是怎么形成的？为什么天气越冷晶体越多？引出溶解与结晶的概念。 观察天气瓶，思考晶体变化的原因。 用动态变化的成品激发探究兴趣。 原理介绍 15分钟 讲解天气瓶的原理和各成分的作用。樟脑是核心溶质，乙醇溶解樟脑，硝酸钾和氯化铵起盐析作用，水调节溶剂比例。讲解溶解与结晶的动态平衡：温度高时樟脑溶解，温度低时樟脑结晶析出。强调这是物理变化，没有新物质生成。与实验五的硫酸铜结晶对比。 听讲，记录各成分作用。理解溶解平衡和物理变化的概念。 将溶解度知识与天气瓶原理建立联系。 安全强调 5分钟 讲解安全注意事项：乙醇易燃，远离明火，用水浴加热而不是直接加热。水浴加热注意防烫。天气瓶密封后不可打开，溶液不可饮用。 听讲，确认安全要求。 建立安全意识。 预备操作 20分钟 指导学生配制溶液A：将樟脑和乙醇混合搅拌至完全溶解。配制溶液B：将硝酸钾、氯化铵和蒸馏水混合搅拌至完全溶解。提醒学生贴标签区分两个烧杯。 分别配制溶液A和溶液B，搅拌至澄清。贴好标签。 为下节课的混合和加热操作做好准备。 第2课时：核心操作 教学目标： 1. 知识与技能：理解水浴加热使浑浊变澄清的原理。 2. 过程与方法：通过混合、水浴加热和密封操作完成天气瓶制作。 3. 情感态度与价值观：体验亲手制作天气瓶的成就感。 教学重点：混合操作和水浴加热操作。 教学难点：理解混合时变浑浊和加热后变澄清的原理。 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：樟脑、乙醇、硝酸钾和氯化铵分别起什么作用？检查学生配制的溶液A和溶液B。 回答问题，展示配好的溶液。 巩固知识，衔接操作。 操作演示 10分钟 演示混合操作：将溶液A缓慢倒入溶液B中，观察混合液变浑浊。解释原因：樟脑遇到水从乙醇中析出。演示水浴加热：将玻璃瓶放入60度热水中，轻轻摇晃，浑浊逐渐消失变澄清。解释原因：温度升高樟脑溶解度增大。演示密封操作：溶液澄清后取出迅速盖紧瓶盖。 观察演示，记住操作要点，理解浑浊和澄清的原理。 明确操作流程，理解现象背后的原理。 学生操作 25分钟 指导学生混合溶液，水浴加热至澄清，取出密封。巡回指导水浴温度和加热时间。提醒学生密封要迅速，不要让溶液冷却后再密封。 混合溶液观察浑浊，水浴加热至澄清，密封瓶子。观察冷却后晶体出现。 动手完成天气瓶制作，观察结晶过程。 整理与保存 5分钟 指导学生将天气瓶放在阴凉通风处，避免阳光直射和高温。提醒学生可以长期观察晶体形态随天气变化而改变。 放置天气瓶，整理器材。 培养观察习惯，激发长期探究兴趣。 第3课时：成品完善与实验报告 教学目标： 1. 知识与技能：巩固溶解度和结晶的概念，能区分物理变化和化学变化。 2. 过程与方法：通过填写实验报告，提升对溶解平衡的理解和表达能力。 3. 情感态度与价值观：展示自己制作的天气瓶，分享观察到的晶体变化。 教学重点：溶解与结晶平衡的总结。 教学难点：解释加热变澄清和冷却析出晶体的原理。 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 组织学生展示天气瓶成品。请学生描述冷却后瓶中出现的晶体形态。比较不同学生天气瓶中晶体的差异。 展示成品，描述晶体形态。互相比较和欣赏。 获得成就感，交流观察结果。 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：为什么加热时白色物质消失，冷却后又重新出现？这属于什么变化？ 独立填写实验报告，记录各步骤现象，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、结晶、物理变化等核心概念。与实验五硫酸铜结晶对比：两个实验都涉及降温结晶，都利用了溶解度随温度变化的原理。 自评互评，回顾知识要点。与实验五做对比总结。 强化核心概念，建立实验之间的联系。 五、板书设计 实验七：天气瓶 一、各成分作用 1. 樟脑：核心溶质，析出晶体 2. 乙醇：溶解樟脑 3. 硝酸钾和氯化铵：盐析作用 4. 水：调节溶剂比例 二、溶解与结晶平衡 升温 → 溶解度增大 → 晶体溶解 → 澄清 降温 → 溶解度减小 → 晶体析出 → 结晶 三、物理变化（没有新物质生成） 六、常见问题及应对策略 1. 可能出现的问题：混合后浑浊不明显或加热后不清澈。 应对方法：检查樟脑是否完全溶解在乙醇中，硝酸钾和氯化铵是否完全溶解在水中。水浴温度不够高可适当升温。 2. 可能出现的问题：密封后晶体太少或没有晶体。 应对方法：可能是盐析剂用量不足或乙醇比例过高。冷却时放在较冷的地方有助于晶体析出。 3. 可能出现的问题：瓶盖密封不严有泄漏。 应对方法：趁热盖紧瓶盖，可用石蜡或胶水加强密封。 七、教学评价 1. 实验操作：配液规范、水浴操作正确、密封完好。 2. 成品质量：晶体明显、密封完好、瓶体干净。 3. 实验报告：现象记录完整、各成分作用描述正确、变化类型判断正确。 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 $