内容正文:
7.1 物质的溶解(第一课时)教学设计
科粤版(2024)九年级化学下册 第七单元 溶液
一、课标分析
本课依据《义务教育化学课程标准(2022年版)》“物质的性质与应用”学习主题中“认识水是常见的溶剂,认识溶解现象,知道溶液是由溶质和溶剂组成的均一、稳定的混合物”的相关要求设计。课标强调从学生已有的生活经验出发,通过实验观察和探究活动,引导学生认识溶解现象的本质特征,初步建立“宏观辨识与微观探析”的思维方式。同时要求学生能通过实验探究影响溶解快慢的因素,发展科学探究与实践能力,体会化学与日常生活的密切联系。本课旨在帮助学生从生活中常见的溶解现象入手,形成对溶液概念的初步认识,为后续学习溶解度、溶质质量分数等内容奠定基础。
二、四维核心素养
化学观念:通过观察溶解现象,认识溶液的均一性与稳定性,初步形成“物质可以分散”的物质观。科学思维:通过对比实验和归纳概括,培养从现象到本质的抽象思维与分类比较能力。科学探究:亲历实验观察与变量控制探究过程,学习提出问题、设计方案、收集证据的基本方法。科学态度与责任:在实验中养成严谨求实的态度,体会溶解现象在生活生产中的广泛应用,增强关注生活中化学现象的意识。
三、教学重难点
教学重点:建立溶液的概念,认识溶液的基本特征,能辨别溶液中的溶质和溶剂。教学难点:从微观角度理解溶液均一性和稳定性的本质原因;通过控制变量的方法探究影响溶解快慢的因素,理解实验条件控制的思想。
四、设计思路
本课以“生活中的溶解现象”为情境主线,采用任务驱动式教学模式,将教学内容分解为三个层层递进的学习任务:任务一“走进生活中的溶解”,从学生熟悉的冲糖水、冲盐水等生活实例切入,引发认知冲突;任务二“实验探究溶液的特征”,通过高锰酸钾、酒精、泥沙、食用油分别加入水中的对比观察活动,引导学生归纳溶液的定义和基本特征,认识溶质与溶剂;任务三“探究影响溶解快慢的因素”,以“如何让糖更快溶解”为驱动问题,组织学生设计对照实验,体会控制变量的科学方法。三个任务由浅入深、由现象到本质,贯穿“情境—问题—实验—归纳—应用”的认知路径,让学生在动手实践中自主建构溶液概念,落实核心素养目标。
五、教学过程设计
任务一:生活情境导入——走进溶解现象
【任务情境】
教师展示生活中常见的三组场景:妈妈在厨房冲一杯糖水,搅拌后糖“消失”了;清晨往杯子里加一勺奶粉冲泡牛奶;下雨后路上的泥水静置一会儿变浑浊。教师引导学生思考:这些日常现象里,哪些是我们化学课上说的“溶解”?糖和奶粉真的“消失”了吗?泥水是不是溶解?由此引出本课主题——物质的溶解。
【设计意图】
从学生最熟悉的家庭生活场景切入,用真实可感的经验唤起学习兴趣,同时制造认知冲突——“糖去哪了”、“泥水算不算溶解”,自然过渡到新课学习,体现“从生活走进化学”的课程理念。
【师生活动】
教师提问:同学们有没有过冲糖水的经历?当你把白糖放进水里,用筷子搅一搅,糖看起来怎么样了?学生自由发言,描述糖颗粒逐渐变小、最后看不见的过程。教师追问:糖真的没有了吗?你怎么证明它还在水里?学生尝一尝课前教师准备好的糖水样本(教师提前准备好消毒过的试管装少量糖水),发现整杯水都是甜的,说明糖并没有消失,而是分散到了整杯水中。
教师进一步引导:如果舀起上面的一勺和下面的一勺,甜度一样吗?如果把这杯糖水放一整天,糖会自己沉到杯底吗?学生结合生活经验回答:上面下面一样甜,放很久也不会分层。教师顺势引出:像这样物质分散到水中形成的均一、稳定的液体,就是我们今天要研究的溶液。
教师接着拿出一杯浑浊的泥水和一杯油水混合物,问:这两杯液体是不是溶液?学生观察发现泥水静置后泥沙沉降、油水分层,与糖水形成鲜明对比。教师引导学生初步猜想:溶液应该有什么特点?学生初步说出“不会分层”、“各处一样”等特征,为下一任务的实验探究做好铺垫。
任务二:实验观察探究——认识溶液的特征与组成
【任务情境】
教师过渡:刚才大家凭生活经验说了溶液的特点,那到底什么样的液体才叫溶液?我们通过一组实验来仔细观察。教师出示四支分别盛有水的试管,告知学生将分别加入高锰酸钾、酒精、泥沙和食用油,请学生带着问题观察:哪些物质能在水中“消失”?哪些不能?观察到的液体在颜色、澄清程度、静置后是否分层等方面有什么不同?
【设计意图】
通过四组对比实验,让学生亲眼看到不同物质在水中的不同分散情况,用丰富的感性材料支撑概念建构。高锰酸钾有颜色,便于观察分散后的均匀程度;酒精与水互溶,展示液体溶质;泥沙和食用油则作为反例,帮助学生通过对比提炼溶液的本质特征,培养观察、比较和归纳能力。
【师生活动】
教师演示实验七:在四支试管中分别加入少量高锰酸钾晶体、酒精、泥沙和食用油,再各加入约半试管水,充分振荡后静置,引导学生逐项观察并记录现象。
学生汇报观察结果:高锰酸钾加入水中后,晶体逐渐消失,整支试管里的水变成均匀的紫红色,上下颜色深浅一致,静置后没有沉淀、不分层。酒精加入水中后,液体依然澄清透明,没有分层,颜色和原来的水差不多。泥沙加入水中后,水变成浑浊的黄褐色,静置一段时间后泥沙颗粒逐渐沉到试管底部,上面的水变清。食用油加入水中后,油浮在水面上,振荡后变成细小的油滴分散在水里,但静置后油又重新聚集成一层浮在水面。
教师引导学生分类:这四种情况里,哪些跟糖水、盐水是同一类?学生指出高锰酸钾和酒精与水混合后得到的液体属于同一类——它们都是均匀的、不会分层的;泥沙水和油水混合物属于另一类——它们不均匀、静置后会分层。
教师总结归纳:像这样,由一种或一种以上的物质分散到另一种物质中所形成的均一而稳定的混合物,叫做溶液。教师板书溶液的定义,并引导学生抓住三个关键词来理解:“均一”是指溶液任意一部分的组成和性质都完全相同,比如整杯糖水上面和下面一样甜、颜色深浅一样;“稳定”是指外界条件不变时,溶质不会从溶剂中自动分离出来,不会出现沉淀或分层;“混合物”说明溶液至少由两种物质组成。
教师进一步引导学生理解溶液的组成:能溶解其他物质的物质叫做溶剂,被溶解的物质叫做溶质。刚才的实验里,水是溶剂,高锰酸钾、酒精分别是溶质。教师追问:是不是只有水能做溶剂?是不是只有固体才能做溶质?教师补充展示生活实例:碘酒中酒精是溶剂、碘是溶质;汽水中水是溶剂,二氧化碳气体和糖等是溶质。学生由此认识到:溶剂可以是水,也可以是酒精等其他液体;溶质可以是固体,也可以是液体或气体。
教师再回到课前的泥水和油水混合物,引导学生分析:它们为什么不是溶液?学生回答:泥沙在水中没有被真正溶解,只是以细小颗粒的形式悬浮在水里,静置后会沉降;油是以小液滴的形式分散在水中,静置后会分层上浮,都不具备均一、稳定的特征。教师肯定学生的判断,并指出:这类不均一、不稳定的混合物不属于溶液,我们以后还会专门学习它们。
教师组织小组讨论:请同学们列举生活中你见过的溶液,说出其中的溶质和溶剂。学生举例:医用酒精(酒精是溶质,水是溶剂)、医用生理盐水(食盐是溶质,水是溶剂)、家用白醋(醋酸是溶质,水是溶剂)、可乐等碳酸饮料(二氧化碳和糖等是溶质,水是溶剂)。教师对学生的回答进行点评和纠正,特别强调:当固体或气体溶于液体时,固体或气体是溶质,液体是溶剂;当两种液体互相溶解时,一般把量多的一种叫做溶剂,量少的一种叫做溶质;如果其中有一种是水,无论水量多少,一般都把水叫做溶剂。
任务三:实验探究——影响溶解快慢的因素
【任务情境】
教师创设问题情境:妈妈冲糖水的时候,为什么总是要用勺子搅一搅?为什么用热水冲咖啡比用冷水冲得更快?为什么方糖要敲碎了再放进去?请同学们结合生活经验猜想:固体物质在水中溶解的快慢可能跟哪些因素有关?
【设计意图】
以“如何让糖更快溶解”这一真实生活问题为驱动,让学生经历完整的科学探究过程:提出问题—作出猜想—设计实验—动手操作—收集证据—得出结论。在控制变量的实验设计中,帮助学生体会“每次只改变一个条件、保持其他条件相同”的科学方法,发展科学探究与实践素养。
【师生活动】
学生结合生活经验提出猜想:可能跟水的温度有关,热水溶得快;可能跟是否搅拌有关,搅拌溶得快;可能跟物质颗粒大小有关,粉末比整块溶得快。教师将学生的猜想逐条板书在黑板上。
教师引导学生思考:怎样设计实验才能证明是不是温度的影响?如果同时改变温度和搅拌两个条件,最后溶得快,你能说清楚到底是哪个因素起作用吗?学生经过讨论认识到:每次只能改变一个要研究的条件,其他条件必须保持一致,这样才能得出可靠的结论。教师顺势引出“控制变量”的实验思想,并指导学生分组设计三个对照实验。
第一组探究温度的影响:取两个相同的烧杯,分别加入等体积的冷水和热水,同时向两个烧杯中各加入一粒大小相同的方糖,都不搅拌,观察哪杯里的方糖先完全溶解。学生实验后汇报:热水中的方糖明显溶解得更快,说明升高温度可以加快溶解。
第二组探究搅拌的影响:取两个相同的烧杯,加入等体积、等温度的水,同时各加入一粒大小相同的方糖,一杯用玻璃棒搅拌,另一杯不搅拌,观察现象。学生实验后汇报:搅拌的那杯方糖先溶解完,说明搅拌可以加快溶解。
第三组探究颗粒大小的影响:取两个相同的烧杯,加入等体积、等温度的水,一杯加入一整块方糖,另一杯加入同等质量的碎方糖(或糖粉),都不搅拌,观察现象。学生实验后汇报:碎方糖比整块方糖溶解得更快,说明减小固体颗粒大小可以加快溶解。
教师组织学生归纳总结:影响固体物质溶解快慢的因素主要有三个——温度高低、是否搅拌、溶质颗粒大小。升高温度、搅拌、将固体研碎,都能加快溶解的速率。教师进一步追问:这些方法为什么能加快溶解?引导学生从微观角度思考:搅拌可以让刚溶解的溶质分子更快地扩散开,让未溶解的固体不断接触到新鲜的溶剂;温度升高时分子运动更剧烈,扩散更快;颗粒变小后,固体与水的接触面积增大,溶解接触更充分。学生在教师引导下初步形成微观解释,深化对溶解过程的理解。
教师联系生活实际提问:你能举出生活中利用这些方法加快溶解的例子吗?学生举例:冲药用热水、冲奶粉时搅拌、把大块冰糖敲碎再泡茶、洗衣服时用温水并搓洗。教师点评并补充:实验室里溶解药品时,常用玻璃棒搅拌、加热或把固体研碎来加速溶解,这些都是化学实验中的基本操作方法。
课堂小结与拓展应用
【师生活动】
教师引导学生回顾本课所学:我们一起认识了什么是溶液,知道溶液是均一、稳定的混合物,由溶质和溶剂两部分组成;也通过实验探究了影响溶解快慢的三个因素。请同学们用自己的话说说:今天这节课你最大的收获是什么?你还有哪些疑问?
学生自由发言,教师梳理总结:溶液在我们的生活中无处不在——喝的饮料、打点滴的药水、池塘里的水,都与溶解现象有关。下节课我们将继续学习乳化现象以及溶解过程中的热量变化,进一步探索溶液世界的奥秘。
课后拓展任务:回家观察妈妈炒菜时放盐和味精的过程,思考为什么它们在热油里很快就“消失”了;再查一查,为什么有些衣服上的油污用水洗不掉,用洗洁精却能洗干净?带着这些问题预习下一课内容。
六、板书设计
7.1 物质的溶解(第一课时)
一、溶液
1. 定义:一种或几种物质分散到另一种物质里,形成均一、稳定的混合物
2. 特征:均一性、稳定性
3. 组成:溶质(被溶解的物质)+ 溶剂(能溶解其他物质的物质)
4. 水是最常用的溶剂
二、影响溶解快慢的因素
1. 温度:温度越高,溶解越快
2. 搅拌:搅拌能加快溶解
3. 颗粒大小:颗粒越小,溶解越快
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