第三单元跨学科实践活动2制备五水硫酸铜晶体 教学设计--2026-2027学年九年级化学鲁教版（五四学制）全一册

第三单元跨学科实践活动2 制备五水硫酸铜晶体教学设计 鲁教版（五四学制）九年级化学全一册 第三单元 海洋化学资源的利用 一、课标分析 《义务教育化学课程标准（2022年版）》倡导开展跨学科实践活动，引导学生在真实情境中综合运用化学、数学、物理等多学科知识解决实际问题。本实践活动以“制备五水硫酸铜晶体”为主题，要求学生综合运用溶液、结晶、过滤、蒸发等化学知识以及称量、计算等数学方法，经历方案设计、实验制备、产率计算与成果展示的完整过程，发展动手实践与综合探究能力。 二、四维核心素养 科学探究：完整经历“方案设计—制备—计算—评价”的实践过程；科学思维：综合多学科知识分析问题、选择条件；化学观念：理解结晶与分离的原理在实践中的应用；科学态度与责任：培养严谨操作、实事求是、安全环保的意识。 三、教学重难点 教学重点：制备五水硫酸铜晶体的方案设计与规范操作。教学难点：控制结晶条件获得较大晶体；准确计算并分析产率。 四、设计思路 本实践活动以“从溶液中制得漂亮的五水硫酸铜晶体”为任务，按照“明确任务与原理—制定方案—实施制备—测定计算—跨学科融合—反思评价—安全环保—成果展示”的任务链推进，引导学生综合运用多学科知识完成制备。 五、教学过程 任务情境导入 教师出示情境：五水硫酸铜是蓝色的晶体，常用于配制波尔多液等。请大家以硫酸铜溶液为原料，通过结晶的方法制备五水硫酸铜晶体，并比一比哪个小组得到的晶体更大、更规则。 【设计意图】以“制备美丽晶体”为任务驱动，激发实践热情。 任务一：明确实践任务与原理 教师引导：要制备五水硫酸铜晶体，应依据什么原理？ 学生回答：利用蒸发结晶或降温结晶，使硫酸铜从溶液中析出晶体。 教师补充：五水硫酸铜是含结晶水的化合物，制备时要控制条件，使其带结晶水析出。 学生交流：制备晶体需要综合运用化学与数学知识。 【设计意图】明确制备原理，为方案设计作准备。 任务二：制定制备方案 教师引导：请设计制备五水硫酸铜晶体的实验方案。 学生设计：先配制一定浓度的硫酸铜溶液，再通过蒸发浓缩、降温结晶获得晶体。 教师指导：方案要明确操作步骤、所需仪器、注意事项和计算产率的方法。 第一，为什么控制蒸发浓缩的程度很重要？学生思考：过浓或过稀都会影响晶体质量。 第二，降温结晶时怎样得到较大的晶体？学生回答：缓慢降温、静置，有利于晶体长大。 第三，产率怎样计算？学生回答：用实际得到晶体质量与理论值比较。 第四，方案中要注意哪些安全事项？学生回答：加热时小心、防止烫伤，正确使用仪器。 【设计意图】学会设计完整的制备方案，综合多学科知识。 任务三：实施制备操作 教师引导：请按照方案动手制备五水硫酸铜晶体。 学生实验：溶解、过滤、蒸发浓缩、冷却结晶，仔细观察晶体析出。 教师指导：操作要规范，蒸发时用玻璃棒搅拌，控制加热温度。 学生记录：记录溶液浓度、温度、时间及观察到的现象。 教师强调：实验数据要如实记录，不得随意修改。 学生交流：对比各小组的晶体，分析影响晶体质量的因素。 【设计意图】让学生经历规范制备晶体的完整过程，培养操作与记录能力。 任务四：测定与计算产率 教师引导：如何测定得到的晶体质量并计算产率？ 学生回答：用托盘天平称量晶体质量，再用称得质量与理论质量比较计算产率。 教师补充：产率偏低可能的原因是操作损失或结晶不充分，要分析原因。 【设计意图】学会称量、计算产率并分析误差原因。 任务五：跨学科融合 教师引导：本实践活动运用了哪些学科的知识？ 学生回答：化学（溶液与结晶）、数学（称量与计算）、物理（温度与蒸发）等。 学生交流：跨学科实践让我们体会到知识综合运用的价值。 【设计意图】认识跨学科实践的意义，体会多学科知识的综合运用。 任务六：反思与评价 教师引导：请反思本次实践还有哪些不足或可改进之处。 学生反思：有的小组晶体较小，可能是降温太快；有的产率偏低，可能是操作损失。 学生交流：通过反思可以改进方案，使制备更成功。 【设计意图】学会反思与评价，培养严谨求实的科学态度。 任务七：安全与环保 教师引导：实验中使用和处置硫酸铜溶液时要注意什么？ 学生讨论：硫酸铜有一定刺激性，要小心操作，废液按规定处理，不随意倾倒。 学生交流：安全与环保是科学实践的基本要求。 【设计意图】强化安全操作与环保意识。 任务八：成果展示 教师引导：请各小组展示自己制备的五水硫酸铜晶体，并介绍制备过程与心得。 学生展示：展示晶体、交流产率、分享改进经验。 【设计意图】通过成果展示增强成就感，深化对实践过程的理解。 课堂小结与课后任务 教师引导学生回顾本实践任务链：我们明确了制备原理，设计了方案，规范地制备了五水硫酸铜晶体，测定了质量并计算了产率，认识了跨学科实践的意义，进行了反思评价，并强化了安全环保意识。 课后任务： （1）写出本次制备五水硫酸铜晶体的完整步骤和自己的反思，形成实践报告； （2）思考影响晶体大小和质量的因素还有哪些，下节课交流。 【设计意图】小结回扣实践任务；课后任务引导学生整理实践报告并深化思考。 六、板书设计 【板书设计】 课题：跨学科实践活动2 制备五水硫酸铜晶体 一、制备原理 蒸发浓缩、降温结晶，使晶体析出 二、制备方案 溶解 → 过滤 → 蒸发浓缩 → 冷却结晶 三、操作要点 玻璃棒搅拌、控制温度、缓慢降温 四、产率计算 实际质量 ÷ 理论质量 × 100% 五、跨学科融合 化学、数学、物理综合运用 六、安全环保 规范操作、废液处理、严谨记录 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $