内容正文:
《溶液组成的表示》第二课时 教学设计
沪教版 · 初中化学 · 九年级下册 · 第7章 探索溶解现象 · 第2节
一、教材分析
本课时选自沪教版九年级下册第7章第2节“溶液组成的表示”第二课时。学生在第一课时已初步认识溶液、溶质与溶剂的概念,本课时在此基础上学习溶液组成的定量表示方法。教材以生活中常见溶液标签为情境,通过配制溶液的实践活动,引导学生从定性描述走向定量表达,为后续溶解度及综合计算的学习奠定基础。
二、四维核心素养
化学观念:建立溶液组成的定量认识,形成“组成决定性质”的物质观。
科学思维:通过分析标签信息与实验数据,培养归纳推理与定量思维能力。
科学探究:经历配制一定溶质质量分数溶液的全过程,发展实验操作与误差分析能力。
科学态度与责任:体会溶液组成定量表示在医疗、生产等领域的应用价值,养成严谨求实的科学态度。
三、教学重难点
教学重点:理解溶质质量分数的含义,能进行溶液组成的简单定量分析;掌握配制一定溶质质量分数溶液的操作步骤与方法。
教学难点:从定性描述到定量表示的思维转变;理解溶液稀释或浓缩过程中溶质质量不变的规律;实验操作中的误差分析与反思。
四、设计意图
本课时以“任务驱动—活动探究—迁移应用”为主线,围绕“如何定量表示溶液的组成”这一核心问题展开。首先从学生熟悉的生活情境出发,如医用生理盐水标签、不同甜度的糖水,激发认知需求,使学生体会定量表示溶液组成的必要性。接着通过小组合作配制溶液的实践活动,让学生在动手操作中建构溶质质量分数的概念,而非被动接受定义。在此基础上,设置误差分析与稀释讨论等进阶任务,引导学生深入理解概念内涵,培养批判性思维与解决实际问题的能力。整堂课遵循从生活走进化学、从实践建构概念、从概念走向应用的认知规律,突出学生主体地位,落实核心素养目标。
五、教学过程
任务一:生活情境引入——溶液“浓淡”的定量表达
【任务情境】
教师展示两瓶外观相同但浓度不同的食盐水,请学生观察并思考:这两瓶食盐水看起来一模一样,你有什么办法知道哪一瓶更咸、哪一瓶浓度更大?
【学生活动】
学生小组讨论后提出各种方案:有学生说可以用舌头尝一尝,但立刻被其他同学指出实验室中不能品尝任何药品;有学生说可以称一称两瓶水的质量,但质量大的瓶中水多,不能直接说明浓度;还有学生说可以把水蒸发后称剩下的固体质量,这个思路得到了大家的认可。
【教师引导】
教师肯定学生的思考,并进一步展示医用生理盐水注射液的标签(标注溶质质量分数)、葡萄糖注射液的标签、家用消毒液的瓶身说明等生活中常见的溶液标签。教师提问:这些标签上都用数字加百分号的方式来表示溶液的组成,为什么人们不直接说“浓一点”或“稀一点”,而要用精确的数字来表示呢?
【设计意图】
从“肉眼无法区分”的认知冲突出发,让学生亲身体会定性描述的局限性,产生对定量表示方法的内在需求。再借助生活中熟悉的标签实例,为概念的引入搭建真实的认知脚手架,使新知识的学习水到渠成。
任务二:实验探究——溶液浓稀的比较与定量表示
【任务情境】
教师演示实验:在两个完全相同的烧杯中分别加入相同体积的水,然后向第一个烧杯中加入一药匙蔗糖,向第二个烧杯中加入两药匙蔗糖,用玻璃棒分别搅拌至完全溶解。
【学生活动一:观察与描述】
学生仔细观察两杯溶液,描述所看到的现象:两杯都是无色透明的液体,从外观上几乎看不出区别;但用玻璃棒分别蘸取少量品尝(教师课前准备的可食用糖水样品),发现第二杯明显更甜。学生意识到:仅凭外观无法准确判断溶液的浓稀,需要一种更精确的表示方法。
【学生活动二:设计定量表示方案】
教师提出任务:如果给你天平、量筒等仪器,你怎样用数据来准确描述这两杯糖水的组成?请各小组讨论并设计一个方案。
学生分组讨论,逐步形成思路:先称出加入蔗糖的质量,再称出糖水的总质量,然后计算蔗糖质量占糖水总质量的比例。有学生补充说,也可以称量水的质量,再用糖水总质量减去水的质量得到蔗糖质量。各组代表汇报讨论结果,教师引导全班梳理出共同的思路——用溶质质量与溶液总质量的比值来表示溶液的浓稀程度。
【概念建构】
教师在学生讨论的基础上归纳:化学上,我们用“溶质质量分数”来定量表示溶液的组成。溶质质量分数是指溶液中溶质质量占溶液总质量的百分比。溶质质量分数越大,说明溶液中溶质的含量越高,溶液越浓;反之则越稀。教师结合任务一中展示的医用生理盐水标签进行解释:标签上标注的数值,就表示氯化钠质量占盐水总质量的百分比,这一浓度与人体体液的浓度相匹配,才能用于医疗注射。
【辨析讨论】
教师提出两个辨析问题,组织学生小组讨论:
问题一:溶液越浓,溶质质量分数就越大吗?引导学生得出结论:在相同温度下,同一溶质的溶液,溶质质量分数越大确实越浓,但如果换了不同的溶质或不同温度,就不能简单比较。问题二:饱和溶液一定是浓溶液吗?学生通过回顾上一课时所学的饱和溶液概念进行辨析:饱和只是说明在该温度下不能再继续溶解该溶质,但如果该溶质本身溶解度很小,即使达到饱和,溶质质量分数也可能很小,溶液仍然很稀。教师补充:浓溶液与稀溶液是相对的定性描述,饱和与不饱和是状态描述,两者之间没有必然的对应关系。
【设计意图】
本任务让学生经历“观察现象—发现定性描述的不足—设计定量方案—建构概念”的完整探究过程。溶质质量分数的定义不是教师直接给出的,而是学生在解决问题的过程中自然生成的。辨析讨论环节进一步深化学生对概念的理解,避免将“浓溶液”与“饱和溶液”混淆,发展学生的辩证思维和概念辨析能力。
任务三:实践操作——配制一定溶质质量分数的溶液
【任务情境】
教师发布实践任务:实验室因实验需要,必须配制一份指定溶质质量分数的氯化钠溶液。请各小组合作完成配制,并在操作过程中记录每一步的做法和注意事项。
【学生活动一:讨论配制方案】
在动手之前,教师组织各小组先讨论配制溶液需要哪些仪器、按照什么顺序操作。学生结合已有知识梳理出以下步骤:首先根据要求计算所需氯化钠和水的质量;然后用托盘天平称量所需质量的氯化钠;再用量筒量取所需体积的水;接着将称量好的氯化钠倒入烧杯中,再加入量好的水,用玻璃棒搅拌使其完全溶解。各组汇报后,教师引导全班共同梳理出配制溶液的完整流程,并提醒学生注意托盘天平的使用规范(左物右码、称量前调平、两个托盘各放一张称量纸等)和量筒的读数方法(视线与液体凹液面的最低处保持水平)。
【学生活动二:分组实验】
各小组按照讨论确定的步骤开始配制溶液。教师在教室内巡回指导,重点关注以下操作细节:天平称量是否规范,量筒读数时视线是否正确,玻璃棒搅拌是否轻柔(防止液体溅出),氯化钠是否完全溶解。实验过程中,教师适时提问:为什么要在烧杯中溶解而不是在量筒中直接溶解?引导学生回答:量筒是量取液体体积的仪器,不能用作反应容器或溶解容器,否则可能影响量筒的精确度甚至损坏仪器。
部分小组在实验中遇到了氯化钠溶解较慢的问题,教师引导他们回忆影响溶解速率的因素,学生想到可以用玻璃棒搅拌或适当提高水温来加快溶解,随后顺利完成了配制任务。
【学生活动三:成果展示与交流】
各小组将配制好的溶液放置在实验台上,相互观察比较。教师请各组代表简要汇报本组的配制过程和遇到的问题。有的小组汇报说称量氯化钠时砝码和药品放反了,后来及时发现并纠正;有的小组说量取水时一开始俯视了读数,后来重新量取。教师对各组认真实验、及时纠错的态度给予肯定,并指出定量实验中每一个操作细节都可能影响最终结果的准确性。
【设计意图】
配制一定溶质质量分数的溶液是初中化学的重要定量实验。本任务先让学生讨论方案再动手操作,避免了照方抓药式的机械操作。在实验中遇到问题时,教师不直接给出答案,而是引导学生运用已有知识自己解决,培养学生的实验探究能力和问题解决能力。成果交流环节则为学生提供了反思和相互学习的机会。
任务四:讨论辨析——实验操作对溶液组成的影响
【任务情境】
教师提出新的讨论话题:在刚才的配制实验中,如果某些操作不够规范,最终配得的溶液其溶质质量分数会偏大还是偏小?请各小组尽可能多地列举可能的误差来源,并分析每种误差对最终结果的影响方向。
【学生活动:分组讨论与分类整理】
学生分组热烈讨论,列举出以下常见的误差情况:
第一种,称量氯化钠时砝码和药品放反了(使用了游码),实际称得的氯化钠质量比需要的少,导致溶质质量分数偏小。第二种,称量前天平没有调平,指针偏右就开始称量,实际称得的氯化钠质量偏少,溶质质量分数偏小。第三种,量取水时仰视读数,实际量取的水比读数多,溶剂偏多,溶质质量分数偏小;反之,俯视读数时实际量取的水偏少,溶质质量分数偏大。第四种,烧杯内壁事先有水残留,额外增加了溶剂,溶质质量分数偏小。第五种,转移称量好的氯化钠时有部分撒在烧杯外面或称量纸上有残留,溶质减少,溶质质量分数偏小。第六种,溶解后将溶液转移到试剂瓶时洒出了一部分,由于溶液已经配好且是均一的,洒出部分不影响剩余溶液的溶质质量分数。
【教师引导总结】
教师引导学生将上述误差情况归纳为两大类:一类是导致溶质质量偏多或偏少的误差,另一类是导致溶剂质量偏多或偏少的误差。溶质质量偏多或溶剂质量偏少,都会使溶质质量分数偏大;溶质质量偏少或溶剂质量偏多,都会使溶质质量分数偏小。教师特别强调:定量实验中误差分析是非常重要的能力,它不仅能帮助我们判断实验结果的可靠性,更能指导我们改进实验操作、减少误差。养成严谨细致的实验习惯,是每一位未来的科学工作者必备的基本素养。
【设计意图】
误差分析是本课时的难点内容。将其设计为讨论辨析任务而非教师直接讲解,是因为只有学生自己经历“分析原因—判断方向—归纳规律”的思维过程,才能真正理解定量实验的严谨性。教师的总结则帮助学生将零散的误差案例系统化,形成可迁移的分析方法,同时渗透科学态度与责任素养的培养。
任务五:迁移应用——溶液的稀释与浓缩
【任务情境】
教师创设生活情境:医院病房需要使用生理盐水,但实验室储备的是浓度较高的浓盐水溶液。工作人员应该怎样把浓盐水变成可以使用的生理盐水?
【学生活动一:讨论稀释方法】
学生几乎异口同声地回答:加水稀释。教师追问:加水稀释之后,溶液中哪些量变了,哪些量没有变?请各小组结合溶质质量分数的概念分析。
【学生活动二:分析稀释过程】
学生分组讨论后得出结论:稀释过程中,加入了水,溶剂的质量增加了,溶液的总质量也随之增加;但因为没有再加入溶质,也没有蒸发或取出溶质,所以溶质的质量保持不变。正因为溶质质量不变而溶液总质量增加,溶质质量分数才会变小,溶液由浓变稀。教师肯定学生的分析,并进一步追问:如果反过来,想要把稀溶液变浓(浓缩),可以怎么做?学生回答:可以加热蒸发掉一部分水。教师引导学生用同样的思路分析:浓缩过程中溶剂质量减少,溶液总质量减少,溶质质量仍然不变,因此溶质质量分数变大。
【联系生活】
教师引导学生联想生活中类似的稀释或浓缩现象:比如妈妈做菜时汤太咸了,加水就可以变淡;夏天喝的果汁饮料,从浓缩果汁兑水还原就是稀释过程;农业上喷洒农药时需要按照说明加水稀释,浓度太高会灼伤农作物,浓度太低又达不到杀虫效果。学生纷纷举出自己生活中的例子,深切体会到化学知识与日常生活的密切联系。
【设计意图】
稀释与浓缩是溶质质量分数概念的重要应用。通过“医院配生理盐水”这一真实情境,将抽象的概念应用于解决实际问题。引导学生抓住“稀释前后溶质质量不变”这一关键,既是对溶质质量分数概念的深化理解,也是后续学习化学方程式计算的重要基础。联系生活的环节则让学生感受到化学的实用性,激发学习兴趣。
任务六:总结反思与评价提升
【学生自主总结】
教师请学生闭上眼睛回顾本节课的学习历程,然后请几位同学用自己的话概括今天学到了什么。学生甲说:今天知道了可以用溶质质量分数来定量表示溶液的组成。学生乙说:学会了怎么配制一定溶质质量分数的溶液,还知道了哪些操作会影响实验结果。学生丙说:明白了稀释溶液的时候溶质质量不变,只是溶剂变多了。教师在学生发言的基础上,引导全班共同构建本节课的知识框架:溶液组成的定性认识(溶质、溶剂)→ 定量表示(溶质质量分数的含义)→ 实践应用(溶液的配制与操作)→ 深化理解(误差分析与稀释浓缩)。
【课堂评价】
教师出示三道口头评价题,检验学生的掌握情况:第一题,某品牌白酒标签上标注酒精度为百分之五十二,这表示什么含义?学生回答:表示酒精的质量占白酒总质量的百分之五十二。第二题,在配制溶液时,如果量筒量取水时仰视读数,最终配得的溶液溶质质量分数偏大还是偏小?学生回答:偏小,因为仰视读数时实际量取的水比读数多,溶剂偏多了。第三题,将一杯糖水倒出一半,剩下的半杯糖水溶质质量分数变了没有?学生回答:没变,因为溶液是均一的,各部分的组成完全相同。教师对学生的回答给予评价和补充。
【课后任务】
教师布置课后拓展任务:回家后观察家中厨房或药箱里的各种溶液标签,如食醋、料酒、消毒液、眼药水、葡萄糖口服液等,记录它们的溶质质量分数或浓度表示方法,并思考这些浓度与人体健康或使用安全有什么关系。下节课分享自己的发现。
【设计意图】
总结环节由学生自主回顾而非教师包办,旨在培养学生的反思与归纳能力。课堂评价题兼顾概念理解、操作分析和性质应用三个层次,全面检测学习目标的达成情况。课后任务将课堂学习延伸到生活中,让学生在真实情境中持续感受化学的价值,实现“从生活走进化学,从化学走向社会”。
六、板书设计
课题 溶液组成的表示(第二课时)
一、定量表示 溶质质量分数:溶质质量占溶液总质量的百分比
溶质质量分数越大 → 溶液越浓
二、配制溶液步骤 计算 → 称量 → 量取 → 溶解 → 装瓶贴签
仪器:托盘天平、量筒、烧杯、玻璃棒、试剂瓶
三、误差分析 溶质偏多/偏少 或 溶剂偏多/偏少 → 影响溶质质量分数
四、稀释与浓缩 稀释:加水,溶质质量不变,溶质质量分数变小
浓缩:蒸发水,溶质质量不变,溶质质量分数变大
学科网(北京)股份有限公司
$