内容正文:
课题2 探究物质的溶解性(第二课时)教学设计
沪科版(五四学制)·初中化学·九年级全一册·专题7 溶液
一、教材分析
本课时选自沪科版(五四学制)九年级全一册专题7“溶液”课题2的第二课时。在第一课时建立“溶解性”概念的基础上,本课引导学生进一步探究影响物质溶解性的因素,从溶质、溶剂自身性质与温度三个维度展开,并联系生活实际,为后续定量认识溶解度作铺垫,具有承上启下的作用。
二、四维核心素养目标
化学观念:认识溶解性受溶质、溶剂性质及温度影响,形成内外因共同作用的微粒观。
科学思维:运用控制变量与对比归纳,发展基于证据的推理能力。
科学探究:经历提出问题、设计方案、实验、交流的完整探究过程。
科学态度与责任:体会溶解性的生活应用,养成严谨求实、合作分享的态度。
三、教学重难点
教学重点:通过实验探究认识溶质性质、溶剂性质和温度对物质溶解性的影响。
教学难点:设计并运用控制变量的对比实验,从微观粒子运动角度解释溶解性差异,理解内因与外因的关系。
四、设计意图
本节课以“生活中的溶解之谜”为主线,采用任务驱动式学习。从学生熟悉的冲糖水、干洗衣服、喝汽水等真实情境出发,把“影响溶解性的因素”转化为三个递进式探究任务。学生在动手实验中先固定溶剂和温度比较不同溶质,再固定溶质和温度比较不同溶剂,最后固定溶质和溶剂改变温度,逐步归纳规律。这样设计意在让学生像科学家一样经历完整探究过程,既落实知识,又训练控制变量的科学方法,同时体会化学与生活的密切联系,避免机械记忆结论。
五、教学过程
任务一:创设情境,提出问题
教师活动:展示两组生活画面——妈妈冲糖水时用热水比用冷水更快把糖化开;干洗店用专用干洗剂能洗去普通水洗不掉的油渍。教师提问:同样是溶解,为什么有的物质在水里溶得多、有的溶得少?为什么换一种液体做溶剂,溶解情况就不一样?为什么温度一高,有些物质好像更容易“化”开了?这些现象背后,究竟有哪些因素在影响物质的溶解性?
学生活动:观察画面,结合第一课时对溶液形成的认识,交流自己的生活经验,尝试提出猜想。有的学生认为“可能和物质本身有关”,有的认为“可能和液体多少有关”,有的猜测“可能和冷热有关”。教师把学生的猜想一一归类整理,板书成三条:溶质本身、溶剂本身、温度。
设计意图:用真实生活情境制造认知冲突,把学生零散的经验提升为可探究的科学问题,自然引出本课三个探究任务,也为后续控制变量实验埋下伏笔。
任务二:探究活动一——溶质的性质会影响溶解性吗
教师活动:引导学生设计方案并提问:要研究“溶质不同会不会影响溶解能力”,需要保持哪些条件相同、只改变什么条件?组织小组讨论后明确:应取相同温度、相同质量的水,分别加入可比较的不同溶质,观察哪种溶质在水中溶解得更多。
学生活动:以小组为单位领取实验用品,在两支相同的试管中各倒入约等量的室温蒸馏水,分别慢慢加入食盐和蔗糖,边加边振荡,直到其中一支试管里出现不再溶解的固体为止,比较两种物质在水中溶解量的多少。小组记录员填写实验记录单:相同条件下,蔗糖比食盐在等量水中能溶解更多;而食盐又比熟石灰更容易溶一些。
教师活动:巡视指导,提醒每次加入的量要尽量一致、振荡要充分;实验后组织汇报。追问:同样是固体,为什么在同样多的水里,有的能溶很多,有的只能溶一点点?引导学生从微观角度思考:不同物质由不同微粒构成,微粒本身的“脾气”不同,和水分子“相处”的难易程度也就不同。由此得出结论:溶质自身的性质是影响溶解性的第一个因素。
设计意图:让学生在动手前先想清楚“控制什么、改变什么”,把控制变量思想显性化;再用微观解释把宏观现象落到微粒层面,落实化学观念。
任务三:探究活动二——溶剂的性质会影响溶解性吗
教师活动:出示情境:衣服上沾了油渍,用水很难洗干净,可用蘸过汽油或专用干洗剂的布一擦就掉。提问:换一种溶剂,同一种物质的溶解能力会一样吗?请各组仿照上一个探究,自己设计对比方案。
学生活动:小组讨论并确定方案:取一小粒碘分别放入两支试管,一支加等量水,另一支加等量酒精,振荡后观察。学生发现:碘在水中几乎不溶,液体依然清亮;而在酒精中很快溶解,液体变成棕黄色。更换溶剂,同一种物质的溶解情况明显不同。有的小组还尝试把食用油分别滴入水中和汽油中,看到油浮在水面上不分散,却能很好地溶于汽油。
教师活动:组织交流,引导学生归纳:溶解是溶质微粒在溶剂微粒中“安家”的过程,溶剂不同,“家”的条件就不同,同种溶质的溶解性自然不同。由此得出:溶剂的性质是影响溶解性的第二个因素。
设计意图:让学生在模仿的基础上自主设计,进一步巩固控制变量方法;用衣物干洗、油污清洗等真实应用做证据,增强学习的代入感和价值感。
任务四:探究活动三——温度会影响溶解性吗
教师活动:承接任务一的导入问题:用热水冲糖水更快,是不是说明温度越高,物质在水里溶解得就越多?请学生分组实验:在两支试管中各加入等量冷水,分别慢慢加入硝酸钾和熟石灰,边加边振荡,直到试管里有不再溶解的固体;然后把其中一支加热、另一支做对照,观察加热后原本不溶的固体是变多了还是变少了。
学生活动:分组实验。学生发现:对硝酸钾而言,加热后原来溶不掉的固体又继续溶解了,说明温度升高,硝酸钾在水里能溶得更多;而对熟石灰而言,加热后溶液里反而析出更多固体,说明它在热水中溶解得更少。各组把现象记录在表格里,互相补充,意识到“升温不一定都溶得更多”。
教师活动:引导学生对比两列现象,追问:为什么同样升温,两种物质的变化方向却相反?组织学生用微粒运动解释:温度升高,微粒运动加快,有利于溶质微粒离开固体、分散到水中;但不同物质微粒间相互作用强弱不同,有的随升温更易分散,有的反而溶解能力下降。由此得出:温度是影响溶解性的第三个外部因素,且不同物质受温度影响的方向和程度并不相同。
设计意图:用一组“同向”与“反向”的对比制造思维冲突,破除“温度越高溶解越多”的片面认识,培养基于证据、具体分析的科学思维,也为后续学习溶解度随温度变化曲线埋下伏笔。
任务五:拓展迁移——气体也有溶解性
教师活动:打开一瓶冰镇汽水,轻轻摇晃后瓶口冒出大量气泡。提问:这些气泡原本藏在哪里?为什么打开瓶盖、温度升高后它们就跑了出来?引导学生联系养鱼时往水里“打氧”、夏天鱼塘容易缺氧等现象,思考气体溶解性的影响因素。
学生活动:结合生活经验讨论:气体也能溶解在水里;压强增大、温度降低时,气体溶得更多;压强减小、温度升高时,气体溶解变少,就从水中逸出。学生尝试解释:汽水在高压下溶入了较多气体,开盖后压强变小,气体就冒了出来;夏天温度高,水里溶的氧气少,鱼容易浮到水面“透气”。
设计意图:把探究结论从固体推广到气体,完善学生对“溶解性受溶质、溶剂、温度、压强影响”的整体认识,并解释身边常见现象,体现化学的实用性。
任务六:联系生活,学以致用
教师活动:组织“溶解现象大会诊”,给出几个生活问题,请小组选择并用今天所学解释:冲奶粉时为什么常用温水而不是滚开水?北方冬天人们常向汽车水箱里加防冻液体,这和溶解性有关系吗?养鱼的鱼缸为什么要装充氧泵?为什么用加酶洗衣粉温水洗涤效果更好?
学生活动:小组任选问题,从溶质、溶剂、温度、压强等角度作出解释,全班分享互评。教师点拨强调:解释时要先说清“哪个条件改变了”,再说“溶解性随之怎样变化”,最后联系到实际效果。
设计意图:在新情境中迁移运用刚建立的因素分析框架,训练学生用科学语言解释生活现象的能力,避免把结论背成条条。
任务七:归纳总结,建构新知
教师活动:引导学生回看黑板上一开始写下的三条猜想,用今天的实验证据逐条“对号入座”,共同梳理:物质的溶解性既受溶质性质、溶剂性质这些内部因素决定,又受温度、压强等外部条件影响;研究多因素问题时,要一次只改变一个条件、保持其他条件相同。
学生活动:完善自己的实验记录单,用一段话总结“影响物质溶解性的因素有哪些”,并举例说明其中一个因素在生活中的应用。
设计意图:首尾呼应,把零散的探究经验结构化、显性化,使知识、方法与观念同步生长。
六、板书设计
课题2 探究物质的溶解性(第二课时)
影响物质溶解性的因素:
一、溶质的性质(内因)——不同溶质在同一种溶剂中溶解能力不同
二、溶剂的性质(内因)——同一溶质在不同溶剂中溶解能力不同
三、温 度(外因)——多数固体升温溶解更多;熟石灰相反
四、气体溶解性——受温度、压强影响(升温降压,气体逸出)
研究方法:控制变量,一次只改变一个条件,其余保持相同
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