内容正文:
第一单元 第一节 溶液的形成(第二课时)教学设计
鲁教版(五四学制)·初中化学·九年级全一册
一、教材分析
本课时是鲁教版(五四学制)九年级全一册第一单元第一节《溶液的形成》的第二课时,承接第一课时溶液的概念、特征与组成,重点引领学生认识乳化现象以及物质在溶解过程中伴随的能量变化。教材以生活中常见的洗涤、自热食品等真实情境为线索,通过分组实验引导学生从宏观现象切入,初步建立宏观辨识与微观探析相联系的认识思路,为后续学习溶解度、溶液组成的定量表示奠定方法与经验基础。
二、四维核心素养
化学观念:认识乳浊液与乳化现象,知道物质溶解时常伴随能量变化,初步形成“物质在水中的分散与变化是有条件、有规律”的物质变化观念。科学思维:通过对比实验与证据推理,归纳不同物质溶解时温度变化的差异,发展归纳概括与模型解释能力。科学探究:亲历乳化对比实验与溶解热分组探究,学会控制变量、记录现象并得出结论。科学态度与责任:体会化学在洗涤、自热产品中的应用,感受化学与生活的密切联系,养成严谨求实、安全实验的态度。
三、教学重难点
教学重点:认识乳化现象及其在生活中的应用;通过实验探究知道物质溶解时通常伴随吸热或放热现象。教学难点:从微观粒子相互作用的视角初步解释乳化与溶解时温度变化的原因;依据实验现象对不同物质溶解时的能量变化作出合理判断与分类。
四、设计意图
本课时以“为什么洗洁精能洗掉油污”“为什么自热盒饭能自己发热”两个真实问题为驱动,采用任务式学习方式,把知识嵌入可操作、可观察、可解释的探究活动中。任务一从洗餐具的生活经验切入,通过对比植物油在水中与在加有洗洁精的水中的分散情况,让学生在“看见”中建构乳浊液与乳化的概念;任务二以温度计为证据工具,引导学生自主设计并完成硝酸铵、氢氧化钠、氯化钠三种物质溶解前后水温变化的对比实验,在数据收集中归纳溶解的热效应;任务三回到生活应用,引导学生用所学解释自热包、冷敷袋、洗涤剂选择等现象。全程强调“做中学、用中学、创中学”,既落实核心知识,又发展学生的实验探究能力与科学思维,避免把化学上成记忆之学。
五、教学过程
(一)课堂导入:从两个生活疑问走进溶液
【任务情境】教师播放一段厨房短视频:妈妈用加了洗洁精的温水轻松洗去盘子上的油污;又展示一盒自热米饭,撕开发热包包装后加水,饭盒很快冒出热气、饭菜被加热。教师提出驱动性问题:“油污不溶于水,为什么加几滴洗洁精就能洗净?自热包没有用火,为什么加水之后就能放热?这节课我们就一起当小小化学家,把这两个问题弄明白。”
学生观看视频后自由发言,结合第一课时所学的溶液知识进行猜想。教师顺势引导:“要回答这两个问题,光靠猜不行,我们需要像化学家一样,用实验去找证据。”由此自然引入本节课的两个核心任务。
【设计意图】从学生熟悉的洗涤与自热食品情境出发,把抽象的化学概念转化为真实可感的问题,激发探究欲望,同时点明本节课“以实验找证据”的学习方法,为后续任务式活动做好情感与思维铺垫。
(二)任务一:探秘洗洁精——认识乳化现象
【任务情境】教师发放任务单一:“油污为什么能被洗洁精洗掉?”每组桌面上有试管两支、植物油、清水、洗洁精、胶头滴管、食用油样品、空烧杯若干。任务要求:设计并完成两组对比实验,观察并记录植物油在水中和在加有洗洁精的水中分别出现什么现象,静置后有什么变化,再试着用自己的话解释洗洁精起了什么作用。
学生以四人小组为单位讨论实验方案。教师巡视,提醒学生注意控制变量——两支试管中水量相同、植物油滴数相同、同时振荡、静置相同时间,只有“是否加入洗洁精”这一个条件不同。小组代表汇报方案后,各组按方案动手实验:先向盛水的试管中滴入植物油,振荡后可见液体变浑浊,静置片刻,油又重新聚成小液珠浮在水面,与水明显分层;再向另一支同样盛水、滴入相同滴数植物油的试管中加入几滴洗洁精,充分振荡后得到乳白、均匀、静置后也不再分层的液体。
教师引导学生对比两支试管的差异,提问:“第一支试管里得到的液体,是不是溶液?为什么?”学生结合第一课时溶液“均一、稳定、透明”的特征判断:第一支试管里的液体不均一、不稳定,静置后分层,不是溶液。教师顺势给出乳浊液的概念:像这样小液滴分散到液体里形成的混合物叫做乳浊液,它不均一、不稳定。接着追问:“加了洗洁精的那支试管,为什么油不再聚成大油珠?”学生尝试描述:洗洁精把大油珠拆成了很小很小的油滴,均匀分散在水里,所以不会再分层。
教师补充讲解:像洗洁精这样能促使植物油在水中分散成无数细小液滴,而不聚集成大油珠的作用,叫做乳化作用;像洗洁精、洗发液、肥皂这样能起乳化作用的物质叫乳化剂。乳化后形成的细小液滴能随着水流走,这就是用洗涤剂洗去油污的道理。教师进一步引导学生区分两种去油污的思路:汽油能洗去油污,是因为汽油能溶解油污,形成溶液;洗涤剂能洗去油污,是因为它起了乳化作用,把油污分散成小液滴。二者原理不同,可以请学生用自己的话说一说区别。
在学生充分表达后,教师联系生活追问:“衣服上沾了油漆为什么常用汽油擦洗?餐盘上的油污为什么常用洗洁精?”学生尝试用“溶解”和“乳化”两条思路加以解释。教师小结:生活中既有“溶解”去污,也有“乳化”去污,选择合适的方法,正是化学知识在生活中的具体运用。
【设计意图】任务一以“油污去哪了”为驱动,让学生在亲手对比实验中“看见”乳浊液与乳化液的差异,通过控制变量体会对比实验的方法;教师不急于给出结论,而是用问题串引导学生从现象走向概念,再通过与汽油溶解油污的对比,帮助学生厘清“溶解”与“乳化”两条不同的去污路径,发展证据推理与归纳概括能力。
(三)任务二:测量温度——探究溶解时的能量变化
【任务情境】教师拿出任务单二:“自热包加水就能放热,那么其他物质溶解时,温度到底怎么变?是不是所有物质溶解时水温都升高?”每组桌上放有烧杯、温度计、药匙、玻璃棒,以及预先分装好的硝酸铵、氢氧化钠、氯化钠三种白色固体,还有清水。任务要求:分别测量三种物质溶解前后水温的变化,把数据记录在表格里,根据数据给三种物质“分分类”,并试着说说是吸热、放热还是几乎不引起温度变化。
教师先做安全提示:氢氧化钠有腐蚀性,取用必须用药匙,不能直接用手触摸;温度计要轻拿轻放,读数时玻璃泡要留在液体中,视线与液柱上表面相平。学生分组讨论实验步骤后,教师与学生共同梳理出合理流程:先测清水的初温并记录;再向盛有一定量水的烧杯中加入称量好的一种固体,用玻璃棒轻轻搅拌至完全溶解;迅速测量并记录溶液的最高或最低温度;每种物质更换烧杯重新操作,保证前后条件一致。
学生分组实验,教师巡视指导,提醒学生如实记录数据,即使数据与预期不同也要如实填写。实验现象清晰可见:加入硝酸铵的烧杯壁发凉,温度计示数明显下降;加入氢氧化钠的烧杯壁发烫,温度计示数明显上升;加入氯化钠的烧杯温度几乎不变。各组把数据填入表格,并在组内交流。
教师组织小组汇报,请不同小组把本组测得的水温初值、终值和变化幅度板书在黑板相应区域。引导学生观察全班数据,归纳出:不同物质在溶解时,常常会使溶液的温度发生改变。有的物质溶解时吸收热量,使溶液温度降低,如硝酸铵;有的物质溶解时放出热量,使溶液温度升高,如氢氧化钠;也有的物质溶解时,溶液温度基本不变,如氯化钠。教师进一步追问:“同样是溶解,为什么有的吸热、有的放热、有的几乎不变?”学生短暂讨论后,教师借助动画或微粒示意图做初步解释:物质溶解于水时,通常发生两个过程——一个是溶质的分子或离子向水中扩散,这一过程吸收热量;另一个是溶质的分子或离子与水分子结合成水合分子或水合离子,这一过程放出热量。不同物质在这两个过程中吸收和放出的热量多少不同,就表现为溶液温度的升高、降低或基本不变。这一微观解释点到为止,不要求学生深究,重在让学生体会“宏观现象背后有微观原因”。
【设计意图】任务二把“自热包为什么发热”转化为可测量的科学问题,让学生在真实测量中获得数据、在数据对比中归纳规律。教师把安全规范、仪器使用、控制变量、如实记录嵌入实验全程,既训练基本操作,又渗透“证据—结论”的科学探究逻辑;借助微观过程的初步解释,帮助学生建立宏观现象与微观粒子运动之间的联系,发展化学观念与科学思维。
(四)任务三:学以致用——解释身边的溶解与乳化
【任务情境】教师发放任务单三:“用今天学到的知识,当一回生活小顾问。”给出四个真实情境,请小组任选两个,用本节课所学的知识做出解释,并提出合理建议。情境一:冬天买了一管口红,不小心蹭到了白衬衫上,妈妈说可以用洗洁精搓洗,也可以用酒精棉球擦拭,请分别说说这两种做法的道理。情境二:超市里有一种“冰袋”,袋子里装着水和一袋白色小颗粒,使用时把小袋捏破,让颗粒溶于水,袋内温度很快变凉,可用于冷敷,请推测这种白色小颗粒可能是什么。情境三:自热米饭的发热包主要遇水后放出大量热,请从今天所学的角度说明它与硝酸铵冷敷袋的本质区别在哪里。情境四:洗碗时,为什么用温水加洗洁精比只用冷水去油污效果更好?
学生以小组为单位展开讨论,把解释要点写在任务单上。教师巡视,鼓励学生用自己的语言表达,不追求术语绝对规范,但要求把“溶解”“乳化”“吸热”“放热”等关键词用准确。讨论结束后,组织全班交流:情境一中,酒精能溶解口红中的油脂成分,属于溶解去污;洗洁精则通过乳化作用把油污分散成细小液滴被水冲走,二者原理不同。情境二中,该白色小颗粒应溶于水吸热,使温度降低,符合硝酸铵一类物质的特点,因此可作冷敷使用。情境三中,自热包利用的是物质遇水放热,冷敷袋利用的是物质遇水吸热,二者方向相反,但本质上都是物质溶解(或与水作用)时伴随的能量变化。情境四中,温水温度较高,既可以加快油脂的熔化和在水中的分散,又能增强洗洁精的乳化效果,因此去油污更快更干净。
在学生回答后,教师进一步引导反思:“通过今天的学习,你能不能用一两句话总结一下,物质在水中的分散,除了形成溶液,还可能出现什么情况?溶解除了变成液体,还常常伴随着什么变化?”学生自由总结,教师板书梳理:分散形式上,有均一稳定的溶液,也有不均一、不稳定的乳浊液;乳化作用可以把大油珠分散成小液滴,便于用水洗去。能量变化上,物质溶解时常伴随温度变化,有的吸热、有的放热、有的基本不变。
【设计意图】任务三把课堂所学迁移到真实生活情境中,让学生在解释与建议中检验理解、重组知识。四个情境分别对应乳化去污、溶解吸热、溶解放热、温度对乳化的促进作用,覆盖本节课核心要点;鼓励小组任选两个,既保证全员参与,又留出弹性。学生在“用知识解决真问题”的过程中,体会化学的实用价值,发展科学态度与责任。
(五)课堂小结与课后任务
教师引导学生对照板书回顾:“今天我们从洗油污和自热包两个问题出发,认识了乳浊液与乳化现象,又通过实验发现物质溶解时常常伴随温度变化。下课后,请同学们完成两件小事:一是回家观察家中厨房的洗涤剂、洗衣液或洗洁精瓶身标签,记录它的主要成分和适用范围,下节课与同学分享;二是设计一个家庭小实验,用家中常见物质(如食盐、白糖、小苏打)溶于水时,用手背感受烧杯外壁的冷热变化,并把发现简要记录下来。”
六、板书设计
第一节 溶液的形成(第二课时)
一、乳化现象
1. 乳浊液:小液滴分散到液体里,不均一、不稳定、静置分层
2. 乳化作用:乳化剂把大油珠分散成细小液滴,随水流走
3. 生活应用:洗洁精、肥皂、洗发液去油污
4. 去污对比:汽油——溶解油污;洗涤剂——乳化油污
二、溶解时的热现象
1. 吸热:溶液温度降低(如硝酸铵)——可作冷敷袋
2. 放热:溶液温度升高(如氢氧化钠)——可作自热包原理
3. 温度基本不变(如氯化钠)
三、方法小结
对比实验 + 温度测量 → 获得证据 → 归纳规律
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