内容正文:
《实验活动 6 一定溶质质量分数的氯化钠溶液的配制》导学案
版本
人教版《化学》九年级下册
化学观念:明晰溶质质量分数的含义,建立溶液组成的定量认知。
科学思维:通过操作误差分析,形成严谨的定量实验逻辑思维。
科学探究:自主完成溶液配制全程操作,掌握定量实验的基本流程与规范。
科学态度与责任:养成规范操作、严谨求实的实验习惯,树立化学实验精准化、规范化的科学准则。
二、教学重点与难点
重点:掌握固体氯化钠配制一定溶质质量分数溶液的完整步骤,熟练掌握托盘天平、量筒、玻璃棒等核心仪器的规范使用方法,牢记实验操作核心要点。
难点:精准分析称量、量取、溶解等各环节错误操作对溶质质量分数的影响,厘清误差产生的逻辑关系,突破定量实验误差分析难点。
三、教学内容设计
课前预习
(一)预习目标
1. 熟记溶质质量分数的基础计算公式,理解公式中各物理量的含义。
2. 初步认知配制一定溶质质量分数氯化钠溶液的实验仪器、药品及基本操作流程。
3. 提前梳理托盘天平、量筒、胶头滴管、玻璃棒的基础使用规范,规避基础操作错误。
4. 初步了解实验常见误差类型,建立基础的实验严谨意识。
(二)预习基础填空
1. 溶质质量分数的计算公式为:________________________。
2. 配制固体溶质的一定质量分数溶液,核心四步操作是______、______、______、______,最后完成装瓶贴标签。
3. 该实验所需的玻璃仪器有烧杯、________、________、________。
4. 量筒读数时,视线需与量筒内液体________保持水平,俯视读数会导致读数________实际体积,仰视读数会导致读数________实际体积。
5. 托盘天平称量固体药品时,应遵循________的原则,腐蚀性、易潮解药品需放在________中称量,氯化钠固体需垫称量纸称量。
6. 溶解操作中,玻璃棒的作用是________________,加速固体溶解。
(三)预习判断自测
1. 配制溶液时,可直接将氯化钠固体倒入量筒中溶解。()
2. 为加快溶解速度,可使用温度计搅拌溶液。()
3. 称量药品时,砝码生锈会导致称量的药品质量偏大。()
4. 装瓶时不慎洒落少量配制好的溶液,会改变溶液的溶质质量分数。()
5. 量取水时,视线仰视刻度线,会使配制的溶液溶质质量分数偏小。()
(四)预习简答思考
1. 配制一定溶质质量分数的氯化钠溶液,为什么不能在量筒中进行溶解操作?
2. 实验结束后,配制好的溶液为何要装入试剂瓶并贴好标签?标签上需要标注哪些信息?
教学过程:课中探究案
模块一 实验原理探究(基础计算题)
溶质质量分数是表示溶液组成的核心定量指标,是本实验的核心原理,所有实验操作均围绕精准控制溶质、溶剂质量展开,通过基础计算习题,夯实实验理论基础。
1. 基础计算题:现需要配制一定质量分数的氯化钠溶液,已知溶质质量分数公式为溶质质量分数=溶质质量/溶液质量×100%,溶液质量=溶质质量+溶剂质量。若配制50g溶质质量分数为6%的氯化钠溶液,计算所需氯化钠固体的质量和蒸馏水的质量。
2. 变式计算题:已知水的密度约为1g/cm³,承接上题计算结果,求出所需蒸馏水的体积,并说明选择对应规格量筒的依据。
3. 概念辨析计算题:配制100g溶质质量分数为8%的氯化钠溶液,若仅加入8g氯化钠固体和100g蒸馏水,所得溶液的溶质质量分数是否为8%?请通过计算说明原因。
4. 拓展计算题:向50g溶质质量分数为6%的氯化钠溶液中加入10g蒸馏水,充分溶解后,所得新溶液的溶质质量分数为多少?
探究思考:通过以上计算,总结配制溶液前期计算的核心原则,思考计算误差会对后续实验操作及实验结果产生哪些影响。
模块二 实验仪器探究(选择与规范习题)
仪器的规范选择与使用是定量实验精准性的保障,本模块通过选择、填空、纠错习题,掌握实验仪器的用途、使用规范及选型原则,规避仪器使用基础错误。
1. 选择题:配制50g6%的氯化钠溶液,不需要用到的仪器是()
A. 托盘天平 B. 量筒 C. 漏斗 D. 玻璃棒
2. 选择题:量取47mL蒸馏水,最合适的量筒规格是()
A. 10mL B. 50mL C. 100mL D. 200mL
3. 填空题:托盘天平用于称量________的质量,称量前需先________,保证天平平衡;量筒用于量取________的体积,接近刻度线时需改用________滴加液体。
4. 纠错题:指出下列仪器使用操作中的错误,并说明危害。
(1)称量氯化钠时,直接将药品放在托盘上称量;(2)量筒放置在桌面上,俯视刻度线量取液体;(3)溶解时,用力搅拌烧杯内壁,加速溶解。
5. 匹配题:将仪器与对应作用进行匹配
①托盘天平 A. 搅拌加速溶解
②量筒 B. 盛放溶液、进行溶解操作
③玻璃棒 C. 精准称量固体药品
④烧杯 D. 量取一定体积的液体
⑤胶头滴管 E. 定容,精准补齐液体体积
探究思考:为什么量取液体时要选择量程接近所需体积的量筒?量程过大或过小会分别产生什么问题?
模块三 实验步骤探究(排序、填空、辨析习题)
本实验核心步骤为计算、称量、量取、溶解、装瓶贴标签,步骤的规范性、顺序性是实验成功的关键,本模块通过各类习题,熟练掌握完整实验流程及每一步的操作要点。
1. 排序题:将配制一定溶质质量分数氯化钠溶液的操作步骤按正确顺序排列(填序号)。
①溶解 ②计算 ③装瓶贴标签 ④称量氯化钠 ⑤量取蒸馏水
2. 完整填空习题:配制50g6%的氯化钠溶液:
(1)计算:需要氯化钠固体______g,蒸馏水______g;(2)称量:用________称量氯化钠固体,放入洁净烧杯中;(3)量取:用合适规格量筒量取蒸馏水,倒入烧杯中;(4)溶解:用________不断搅拌,直至固体完全溶解;(5)装瓶:将配制好的溶液倒入________中,贴上标签。
3. 操作辨析题:判断下列实验步骤操作是否正确,错误的说明理由。
(1)计算完成后,直接用量筒称量氯化钠固体;(2)量取水时,先倾倒蒸馏水,接近刻度线时改用胶头滴管;(3)固体未完全溶解时,直接装瓶保存;(4)装瓶时,试剂瓶内壁有水残留,直接装入溶液。
4. 步骤深挖习题:简述称量步骤中,砝码和药品放反(未使用游码)、砝码和药品放反(使用游码)两种情况对药品质量的影响。
5. 流程补全习题:完善溶液配制核心流程:计算→()→()→溶解→()
探究思考:实验步骤能否颠倒?例如先量水再称量药品,会对实验操作和结果造成哪些影响?
模块四 实验误差探究(重难点突破习题)
误差分析是本实验核心难点,主要围绕溶质质量、溶剂体积的偏差,分析对溶质质量分数的影响,本模块通过分类习题,系统梳理所有常见误差类型,建立误差分析逻辑思维。
1. 分类填空题:分析下列操作,填写对溶质质量分数的影响(偏大、偏小、无影响)。
(1)称量时药品和砝码放反,使用游码________;(2)砝码生锈________;(3)量取水时俯视刻度线________;(4)量取水时仰视刻度线________;(5)烧杯内壁残留少量蒸馏水________;(6)装瓶时洒落少量溶液________;(7)氯化钠固体中含有不溶性杂质________;(8)溶解时,有少量氯化钠固体未溶解________。
2. 选择题:下列操作会导致配制的氯化钠溶液溶质质量分数偏大的是()
A. 氯化钠固体不纯 B. 量水时俯视读数 C. 烧杯提前沾水 D. 装瓶洒落溶液
3. 选择题:配制溶液后发现溶质质量分数偏小,下列原因不可能的是()
A. 称量时药品砝码放反(用游码) B. 仰视量取水 C. 转移药品时有固体洒落 D. 俯视量取水
4. 简答分析题:某同学配制50g6%氯化钠溶液,最终溶质质量分数小于6%,请写出三种可能的操作原因,并逐一分析误差产生原理。
5. 对比分析题:分别说明“俯视量水”和“仰视量水”的读数偏差、实际取水体积偏差,以及最终溶质质量分数的变化,总结读数误差的分析规律。
探究思考:总结误差分析的核心逻辑:溶质质量偏大、溶剂质量偏小,溶质质量分数______;溶质质量偏小、溶剂质量偏大,溶质质量分数______。
板书设计(课堂小结)
实验活动6 一定溶质质量分数的氯化钠溶液的配制
一、实验原理
溶质质量分数=溶质质量/溶液质量×100%
二、实验仪器与药品
仪器:托盘天平、药匙、量筒、胶头滴管、烧杯、玻璃棒、试剂瓶
药品:氯化钠固体、蒸馏水
三、实验步骤(固体配制)
计算→称量(天平)→量取(量筒+胶头滴管)→溶解(玻璃棒搅拌)→装瓶贴标签
四、核心误差分析
1. 浓度偏大:砝码生锈、俯视量水、溶质称量偏多
2. 浓度偏小:药品不纯、仰视量水、溶质洒落、溶剂偏多
3. 无影响:装瓶洒落溶液、提前润洗试剂瓶
参考答案
(一)课前预习案答案
1. 预习基础填空
1. 溶质质量分数=溶质质量/溶液质量×100%
2. 计算、称量、量取、溶解
3. 量筒、玻璃棒、胶头滴管
4. 凹液面最低处、大于、小于
5. 左物右码、烧杯(表面皿)
6. 搅拌,加速氯化钠固体溶解
2. 预习判断自测
1.× 2.× 3.√ 4.× 5.√
3. 预习简答思考
1. 量筒为量取仪器,不耐热、不能搅拌,且刻度精准,溶解搅拌易损坏量筒、影响刻度精度,还可能导致液体溅出。
2. 防止溶液变质、挥发、混淆药品;标签需标注:药品名称、溶质质量分数。
(二)课中探究案答案
模块一 实验原理探究
1. 氯化钠质量:50g×6%=3g;蒸馏水质量:50g-3g=47g
2. 蒸馏水体积47mL,选择50mL量筒,遵循量程就近原则,减小量取误差。
3. 不是;溶液质量=100g+8g=108g,溶质质量分数=8g/108g×100%≈7.4%≠8%。
4. 溶质质量=50g×6%=3g,新溶液质量=50g+10g=60g,溶质质量分数=3g/60g×100%=5%。
探究思考:计算精准是实验基础,计算偏差会直接导致溶质、溶剂取用错误,造成实验结果误差。
模块二 实验仪器探究
1. C 2. B
3. 固体药品、调平、液体、胶头滴管
4. (1)错误,腐蚀托盘、污染药品;(2)错误,读数偏大,实际取水偏少,浓度偏大;(3)错误,易戳破烧杯、损坏仪器。
5. ①-C ②-D ③-A ④-B ⑤-E
探究思考:就近量程可减小误差;量程过大,读数误差大;量程过小,需多次量取,累积误差大。
模块三 实验步骤探究
1. ②④⑤①③
2. 3、47、托盘天平、玻璃棒、试剂瓶
3. (1)错误,量筒不能称量固体;(2)正确;(3)错误,溶质未完全溶解,浓度偏小;(4)错误,溶剂偏多,浓度偏小。
4. 未用游码:药品质量不变,无影响;使用游码:药品质量=砝码质量-游码示数,药品质量偏小。
5. 称量、量取、装瓶贴标签
探究思考:不可颠倒,先量水再称量药品,易导致溶剂取用过量,操作混乱,增大实验误差。
模块四 实验误差探究
1. (1)偏小 (2)偏大 (3)偏大 (4)偏小 (5)偏小 (6)无影响 (7)偏小 (8)偏小
2. B 3. D
4. 示例:①仰视量取水,取水偏多,浓度偏小;②药品不纯,有效溶质偏少,浓度偏小;③转移药品时有固体洒落,溶质偏少,浓度偏小。
5. 俯视:读数偏大,实际取水偏少,浓度偏大;仰视:读数偏小,实际取水偏多,浓度偏小。规律:俯大仰小(体积),俯浓仰稀(浓度)。
探究思考:偏大、偏小
学科网(北京)股份有限公司
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