内容正文:
课题2 溶解度(第一课时) 教学设计
人教版(五四学制)初中化学九年级全一册 第九单元 溶液
一、教材分析
本课题选自人教版(五四学制)九年级化学全一册第九单元“溶液”课题2,是在学生学习了溶液的形成与基本特征之后,对溶液的进一步定量认识。第一课时主要引导学生建立饱和溶液与不饱和溶液的概念,认识二者在一定条件下可以相互转化,并初步了解结晶现象。本课时既是对前一课溶液知识的延伸与深化,又为下一课时溶解度的学习奠定概念基础,在本单元中起着承上启下的关键作用。
二、四维核心素养
化学观念:通过实验认识在一定温度下、一定量溶剂中溶质不能无限溶解,建立饱和溶液与不饱和溶液的概念,形成“一定条件下物质溶解有限度”的变化观念。
科学思维:基于实验现象进行分析、比较与归纳,理解饱和与不饱和的相对性,初步形成条件改变时溶液状态可相互转化的辩证思维。
科学探究:通过分组实验探究“一定量水中能否无限溶解食盐”,经历提出问题、设计方案、实验操作、记录现象与得出结论的完整探究过程。
科学态度与责任:在小组合作中养成实事求是、严谨细致的科学态度,感受化学与生活的密切联系,增强用化学知识解释生活现象的意识。
三、教学重难点
教学重点:建立饱和溶液与不饱和溶液的概念,理解判断溶液是否饱和的方法。
教学难点:理解饱和溶液与不饱和溶液相互转化的条件,认识结晶现象的本质。
四、设计意图
本课时以“任务驱动、探究为主”的教学理念为指导,围绕学生熟悉的生活情境——“一杯水能否无限地溶解食盐”——设计四个层层递进的探究任务。任务一从生活经验出发,制造认知冲突,激发探究欲望;任务二通过动手实验,让学生在“不能再溶解”的直观现象中自主建构饱和溶液的概念;任务三通过改变温度与溶剂的量,引导学生发现饱和与不饱和并非绝对,而是在一定条件下可以相互转化,从而突破难点;任务四联系海水晒盐等生产实例,让学生体会结晶在生产生活中的应用价值。整个设计坚持以学生为主体,让学生在做中学、思中悟,既落实知识技能,又发展核心素养,体现从生活走向化学、从化学走向社会的课程理念。
五、教学过程
任务一:创设生活情境,引发认知冲突
教师活动:教师出示一杯清水和一袋食盐,向学生提问:如果我不断地向这杯水中加入食盐并不断搅拌,食盐能不能一直溶解下去?学生凭生活经验自由发言,有的认为可以一直溶解,有的认为不能。教师不急于给出答案,而是将学生的不同观点记录在黑板上,引导学生带着问题进入下一环节。
学生活动:学生结合日常生活中冲糖水、冲盐水的经验进行思考与讨论,表达自己的猜想与理由,形成认知冲突,产生进一步探究的内在需求。
设计意图:从学生最熟悉的生活经验出发,用一个看似简单却蕴含深刻化学道理的问题制造认知冲突,迅速激发学生的学习兴趣与探究欲望,为后续实验探究做好心理铺垫。
任务二:动手实验探究,建立饱和概念
教师活动:教师发放实验用品,包括烧杯、玻璃棒、量筒、托盘天平、食盐固体和蒸馏水。引导学生按照以下步骤进行分组实验:第一步,用量筒量取一定量的蒸馏水倒入烧杯中;第二步,向烧杯中加入一小勺食盐,用玻璃棒充分搅拌,观察食盐是否完全溶解;第三步,继续分次加入食盐,每次加入后都充分搅拌并静置观察,直到烧杯底部有食盐固体不再溶解为止。教师巡视指导,提醒学生规范操作、仔细观察并如实记录现象。
学生活动:学生以小组为单位分工合作,按照实验步骤逐步操作,认真观察每次加入食盐后溶解的情况,将观察到的现象记录在实验报告单上。当烧杯底部出现不再溶解的食盐固体时,小组成员都表现出浓厚的兴趣,纷纷讨论这说明什么问题。
教师活动:待各组实验完成后,教师组织汇报交流。教师提问:当烧杯底部有食盐固体不再溶解时,这杯食盐溶液还能继续溶解食盐吗?学生一致回答不能。教师追问:在什么条件下不能继续溶解?引导学生自己说出“在一定温度下、在一定量的水里”这两个关键条件。教师顺势总结:在一定温度下,向一定量溶剂里加入某种溶质,当溶质不能继续溶解时,所得到的溶液叫做这种溶质的饱和溶液;还能继续溶解的溶液,叫做这种溶质的不饱和溶液。
学生活动:学生在教师引导下归纳出饱和溶液的两个关键词——“一定温度”和“一定量溶剂”,并尝试用自己的语言给饱和溶液和不饱和溶液下定义。各小组互相补充、修正,逐步完善概念的表述。
设计意图:让学生亲自动手实验,在“溶解—再溶解—不再溶解”的过程中获得感性认识,在此基础上引导学生自己归纳概念,实现从感性到理性的认识飞跃。强调“一定温度”和“一定量溶剂”两个条件,为下一环节讨论饱和与不饱和的转化埋下伏笔。
任务三:改变实验条件,深化概念理解
教师活动:教师提出新的问题:刚才实验中得到的饱和食盐溶液,里面还有没溶解的食盐固体。如果我现在改变一下条件,这些固体还能继续溶解吗?教师引导学生提出两种改变条件的思路:一是向烧杯中再加入一些水,二是给烧杯加热升温。学生以小组为单位,从上述两种思路中任选一种继续进行实验。
学生活动:选择加水量的小组向原来的饱和溶液中缓慢加入蒸馏水,边加边搅拌,观察到烧杯底部未溶解的食盐固体逐渐减少直至消失;选择加热升温的小组将烧杯放在酒精灯上小心加热,同时用玻璃棒搅拌,也观察到固体食盐逐渐溶解。各小组将实验现象记录下来,并在小组内讨论这说明了什么。
教师活动:组织各小组汇报实验结果。教师追问:原来的饱和溶液在加水或升温后变成了什么状态的溶液?学生回答:变成了不饱和溶液。教师进一步引导学生逆向思考:如果把一杯不饱和的食盐溶液,通过蒸发水分或者降低温度的方法,能否变成饱和溶液?学生分组讨论后得出结论:蒸发溶剂或降低温度,都可以使不饱和溶液逐渐变为饱和溶液。
教师活动:教师在学生讨论的基础上进行归纳:饱和溶液与不饱和溶液不是绝对的,在改变温度或溶剂的量等条件时,二者可以相互转化。教师特别强调:对于大多数固态溶质而言,升温可以使饱和溶液变为不饱和溶液,降温可以使不饱和溶液变为饱和溶液;但这一规律并非对所有物质都适用,后续学习中还会遇到特殊情况。
学生活动:学生在实验与讨论的基础上,整理出饱和溶液与不饱和溶液相互转化的思路图,并在教师引导下用自己的语言完整表述转化的方法,完成概念的深化理解。
设计意图:通过改变温度和溶剂量这两个变量,让学生在实验中直观感受饱和与不饱和的相对性,理解条件改变时溶液状态可以发生转化,从而突破本课时的教学难点。教师不急于给出完整结论,而是让学生在实验和讨论中自己发现规律,体现学生的主体地位。
任务四:观察结晶现象,联系生产生活
教师活动:教师引导学生回到刚才加热溶解了多余食盐的烧杯。教师提问:如果把这杯热的食盐溶液静置冷却下来,又会看到什么现象?教师演示将热的饱和食盐溶液放在盛有冷水的大烧杯中冷却,引导学生仔细观察烧杯底部出现了什么。学生惊喜地发现,冷却后的烧杯底部又出现了白色的晶体。教师告诉学生:人们把溶液中析出晶体的过程叫做结晶。
学生活动:学生观察演示实验,描述冷却后烧杯底部出现白色晶体的现象,初步认识结晶的概念。教师进一步提问:生活中人们用海水晒盐,就是利用了结晶的原理。你能说说海水晒盐是用什么方法让食盐从海水中“跑”出来的吗?学生结合蒸发溶剂的知识回答:利用阳光和风使水分不断蒸发,食盐就结晶出来了。教师肯定学生的回答,并简要介绍蒸发结晶和降温结晶两种常见的结晶方法及其适用情况。
教师活动:教师补充说明:除了蒸发溶剂可以得到晶体,降低温度也可以使溶液中析出晶体。例如冬天人们可以在盐湖中捞出纯碱晶体,就是因为温度降低后纯碱的溶解能力下降而结晶析出。教师引导学生将结晶方法与前面学过的饱和溶液转化知识联系起来:结晶实质上就是使不饱和溶液逐渐变成饱和溶液,再继续改变条件,多余的溶质就以晶体形式析出。
学生活动:学生将结晶现象与饱和溶液知识建立联系,理解结晶的本质是溶液达到饱和后继续改变条件而析出晶体的过程。学生举例说明生活中还有哪些应用结晶原理的实例,如熬制中药浓缩药液、冬天河面结冰后水中某些物质析出等,在交流中体会化学知识在生活中的广泛应用。
设计意图:从实验中的自然现象引出结晶概念,再联系海水晒盐、盐湖捞碱等生产生活实例,让学生体会化学知识与人类生产生活的密切联系,实现从化学走向社会的课程理念,同时也为后续学习溶解度的相关知识做好铺垫。
任务五:归纳梳理总结,巩固拓展提升
教师活动:教师引导学生回顾本课时的学习内容,以问题串的方式帮助学生梳理知识脉络:第一,什么是饱和溶液?什么是不饱和溶液?判断一杯溶液是否饱和的依据是什么?第二,饱和溶液与不饱和溶液在什么条件下可以相互转化?第三,什么是结晶?常见的结晶方法有哪些?学生在教师引导下逐一回顾,并用自己的语言进行归纳总结。
学生活动:学生结合板书和实验记录,自主梳理本课时的知识要点,完成知识框架的构建。在小组内互相交流,查漏补缺,形成完整的知识体系。
教师活动:教师出示几道课堂检测题,让学生当堂完成并互评:第一题,判断“某杯溶液不能继续溶解某溶质,就一定是饱和溶液”这句话是否正确,并说明理由;第二题,指出使一杯接近饱和的硝酸钾溶液变为饱和溶液可以采用哪些方法;第三题,解释“夏天晒盐、冬天捞碱”的科学道理。学生独立完成后,教师组织集体订正,针对学生易错点进行重点讲解。
学生活动:学生独立完成课堂检测题,通过互评和教师点评,及时发现自己知识上的薄弱环节,加深对概念的理解和运用。
设计意图:通过问题串引导学生自主梳理知识,将零散的实验经验系统化、结构化;通过当堂检测及时反馈学习效果,巩固本课时所学知识,同时培养学生运用化学知识解决实际问题的能力。
六、板书设计
课题2 溶解度(第一课时)
一、饱和溶液与不饱和溶液
1. 饱和溶液:在一定温度下,向一定量溶剂里加入某种溶质,当溶质不能继续溶解时所得到的溶液。
2. 不饱和溶液:在一定温度下,在一定量溶剂里,还能继续溶解某种溶质的溶液。
3. 判断依据:在一定温度下,溶液中是否有不能继续溶解的剩余溶质存在。
二、饱和溶液与不饱和溶液的相互转化
不饱和溶液 ——增加溶质或蒸发溶剂或降低温度——→ 饱和溶液
饱和溶液 ——增加溶剂或升高温度——→ 不饱和溶液
三、结晶
1. 概念:溶液中析出晶体的过程。
2. 方法:蒸发结晶(如海水晒盐)、降温结晶(如冬天捞碱)。
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