内容正文:
《探究物质的溶解性》(第一课时)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 课题2
一、课标分析
依据《义务教育化学课程标准(2022年版)》,本课隶属于“物质的性质与应用”学习主题,对应“水与常见的溶液”相关要求。课标要求学生认识溶解现象,知道溶液是由溶质和溶剂组成的,了解溶解性的含义,并能通过实验探究影响物质溶解性的因素。本课以溶解性概念的建构和影响因素的探究为核心,引导学生在真实情境中经历完整的科学探究过程,发展宏观辨识与微观探析能力,体会控制变量的研究方法,为后续学习溶解度、溶质质量分数等内容奠定基础,落实从生活走进化学、从化学走向社会的课程理念。
二、四维核心素养
化学观念:建立溶解的微粒观,认识溶解性是物质的固有属性。
科学思维:运用控制变量分析影响溶解性的因素,发展证据推理。
科学探究:经历提出问题、设计实验、收集证据、得出结论的探究过程。
科学态度与责任:养成严谨求实的态度,体会化学与生活的密切联系。
三、教学重难点
教学重点:建立溶解性概念,认识溶质性质、溶剂性质和温度对物质溶解性的影响,知道溶解性是物质的固有属性。
教学难点:运用控制变量思想设计对比实验,分析实验现象并归纳得出影响物质溶解性的因素,理解为什么要控制变量以及怎样控制变量。
四、设计思路
本课以“生活中怎样更快地把糖溶解”为真实情境,采用任务驱动式教学。围绕“什么是溶解性”“哪些因素影响溶解性”两个核心问题,设计三个递进式探究任务:先通过比较不同物质在同一溶剂中的溶解情况认识溶质性质的影响,再通过同一物质在不同溶剂中的溶解情况认识溶剂性质的影响,最后借助加热与冷却实验认识温度的影响。学生在分组实验、对比观察、交流讨论中自主建构概念,教师适时引导归纳并追问点拨,使学生在做中学、探中悟,逐步形成控制变量的实验思维,落实核心素养。
五、任务式教学过程设计
任务一:生活情境导入,初识溶解性
教师活动:教师从学生熟悉的生活现象出发,提出问题:冲糖水时,我们常常发现有的物质很容易溶解在水里,有的物质却很难溶解;同样一块糖,在热水里比在冷水里化得更快。教师进一步引导:把少量食盐和少量蔗糖分别放入同样多的水中,它们都能溶解,但是溶解的难易程度一样吗?由此引出本课核心问题——不同物质在同一溶剂里溶解的能力是否相同?教师板书课题,并简要说明本节课要通过实验亲自寻找答案。教师再追问一句:如果要比较两种物质溶解能力的大小,能不能直接把它们分别倒入一杯水里看谁化得多?由此引发学生对公平比较条件的初步思考。
学生活动:学生结合冲糖水、泡饮品、洗衣服等生活经验进行交流,列举生活中物质容易溶解或不容易溶解的事例,初步感知物质溶解能力存在差异。学生大胆猜想:可能与物质本身有关,也可能与水的多少、水的冷热有关。针对教师的追问,学生意识到不控制条件就无法比较,初步体会到实验需要讲究公平。
设计意图:从学生熟悉的生活情境切入,制造认知冲突,激发探究欲望,让学生带着明确的问题进入新课,并在潜移默化中萌发控制变量的意识,为后续探究活动做好方法铺垫。教师不急于给出答案,而是把学生的猜想板书出来,作为本课后续探究的线索,使整节课围绕学生自己提出的问题展开。
任务二:探究活动一——溶质性质对溶解性的影响
教师活动:教师引导学生作出猜想:既然不同物质的溶解能力可能不同,那么是什么决定了物质溶解的难易?学生提出可能与物质本身有关。教师顺势布置探究任务:设计实验比较食盐和蔗糖在水中的溶解能力。教师追问:要公平地比较两种物质的溶解能力,必须控制哪些条件相同?引导学生说出:水的多少要相同、水的温度要相同、加入物质的量要逐步增加、搅拌程度要尽量一致。教师把学生列举的相同条件逐条板书,用圆圈圈出唯一不同的量——溶质的种类,帮助学生直观看到对比实验的变量。教师示范取用固体药品和振荡试管的规范操作,提示学生观察并记录哪种物质先达到不能继续溶解的状态,提醒学生不要一次加入过多固体。
学生活动:学生分组进行实验。在两支试管中分别加入同样多的水,分别逐渐加入少量食盐和少量蔗糖,边加边振荡,观察哪种物质先达到不能继续溶解的状态。学生记录实验现象:在相同条件下,蔗糖比食盐能溶解更多的量,即蔗糖在水中的溶解能力更强。各小组汇报结果,发现结论基本一致。教师追问:这一现象说明了什么?学生归纳:不同溶质在同一溶剂里的溶解能力不同,说明溶解性与溶质本身的性质有关。教师小结并板书:我们把一种物质溶解在另一种物质里的能力叫做溶解性,溶解性是物质的一种重要性质。教师进一步点明:刚才我们只让溶质的种类不同,其余条件都相同,这种研究方法就叫控制变量法。教师顺势引导反思:如果两支试管里水的多少不一样,或者一支用冷水一支用热水,得出的结论还可靠吗?学生摇头,进一步体会到控制无关变量是结论成立的前提。
设计意图:通过控制变量的对比实验,让学生亲历提出猜想、设计方案、实验取证、归纳结论的探究过程,初步建立溶解性概念,并在教师点拨下把感性经验上升为控制变量的方法认识,体会其在化学实验中的重要作用。
任务三:探究活动二——溶剂性质对溶解性的影响
教师活动:教师引导学生继续思考:溶解性只与溶质有关吗?教师进行演示:把一小粒碘分别放入盛有水和盛有酒精的两支试管中,振荡后请学生仔细观察液体颜色的变化。学生发现:碘在水中几乎不溶解,液体仍近乎无色;而碘在酒精中却溶解了,液体变成棕黄色。教师提问:同样是碘,为什么在水里和在酒精里溶解情况差别这么大?这说明溶解性还与什么因素有关?教师不急于给出答案,而是把问题交给学生讨论,并提示学生对照上一活动的方法思考:这次实验中哪些条件相同,什么条件不同。
学生活动:学生观察演示实验,描述两支试管中的现象差异,围绕教师提出的问题展开小组讨论,逐步得出:同一物质在不同溶剂里的溶解能力不同,说明溶解性还与溶剂的性质有关。学生对照分析后指出:这次溶质都是碘、温度相同、溶剂的量也大致相同,只有溶剂种类不同,因此差异来自溶剂本身。教师引导学生联系生活:衣服上的油污用水洗不掉,用汽油却容易洗去,正是因为油脂在汽油里的溶解能力比在水里强。教师进一步组织学生讨论:能否设计一个对比实验进一步验证溶剂对溶解性的影响?学生讨论后明确:要比较溶剂的影响,必须保证溶质相同、温度相同、溶剂的量相同,只改变溶剂的种类,这样得出的结论才可靠。
设计意图:借助演示实验和生活实例,让学生认识溶剂性质对溶解性的影响,并主动迁移控制变量的方法分析实验条件,深化对这一研究方法的理解,同时把化学知识与生活应用联系起来,体会化学有用、有趣。教师强调:同一种溶质在不同溶剂里溶解性不同,这正是人们选择合适溶剂溶解物质的依据。
任务四:探究活动三——温度对溶解性的影响
教师活动:教师提出新的问题:前面的实验都在室温下进行,如果改变温度,物质的溶解能力会变化吗?教师布置任务:取一份底部还有少量未溶解硝酸钾的试管,给试管加热,观察底部剩余固体有什么变化;再把加热后的试管放入冷水中冷却,又会看到什么现象。教师提示学生注意安全,规范使用酒精灯加热,试管口不要对着人,先均匀预热再集中加热。教师引导学生先预测:加热后底部固体会不会继续溶解?冷却后又可能出现什么现象?让学生带着预测去观察,增强观察的目的性。
学生活动:学生分组实验,观察并记录:加热时,原来不能继续溶解的硝酸钾又继续溶解了,试管底部的固体逐渐减少甚至消失;冷却后,试管底部又出现了固体。学生对照自己的预测分析现象,讨论后得出:温度升高,硝酸钾在水中的溶解能力增大;温度降低,溶解能力减小。学生还能联系导入时的问题作出解释:冲糖用热水化得快,正是因为温度升高增大了糖的溶解能力。教师引导归纳:这说明温度也是影响物质溶解性的重要因素。大多数固体物质的溶解能力随温度升高而增大,其中有的物质受温度影响变化明显,有的物质受温度影响变化不大。教师补充:也有极少数物质的溶解能力随温度升高反而减小,这一现象将在后续学习中进一步探究。
设计意图:通过加热与冷却的反向操作,让学生直观感受温度对溶解性的影响,并在预测与验证中培养基于证据进行推理和归纳的能力,同时为后续学习溶解度曲线和结晶现象埋下伏笔。
任务五:归纳总结,学以致用
教师活动:教师引导学生回顾三个探究活动,组织学生用自己的话归纳:影响物质溶解性的因素有哪些?学生归纳出溶质的性质、溶剂的性质和温度三个主要因素。教师强调:溶解性是物质本身的属性,溶质和溶剂的性质决定了溶解性的方向,而温度则影响溶解性的大小。教师组织学生完成课堂练习:设计实验探究食盐在热水和冷水中的溶解能力是否相同,请学生说出需要控制哪些条件、改变哪个条件、观察什么现象。学生相互评价方案是否合理、是否真正体现了控制变量。教师针对典型方案进行点评,指出常见疏漏,如没有取同样多的水、没有等固体不再溶解就下结论等。
学生活动:学生在教师引导下梳理本课知识,形成关于溶解性的完整认识;在方案设计与互评中进一步巩固控制变量的研究方法;结合教师布置的课后任务,回家观察生活中还有哪些事例能说明温度、溶质或溶剂性质影响物质的溶解,准备下节课交流。
设计意图:通过归纳整理形成完整的知识结构,通过方案设计与互评迁移应用控制变量方法,通过课后观察把课堂学习延伸到生活,实现知识、方法与素养的同步发展。教师在小结时再次点明:溶解性是物质的固有属性,它既由溶质和溶剂的本性决定,又受温度影响,这为下一课时学习饱和溶液与溶解度留下衔接。
六、板书设计
课题2 探究物质的溶解性(第一课时)
一、溶解性
一种物质溶解在另一种物质里的能力,是物质的重要性质。
二、影响溶解性的因素
1. 溶质的性质:不同溶质在同一溶剂中溶解能力不同。
2. 溶剂的性质:同一溶质在不同溶剂中溶解能力不同。
3. 温度:大多数固体物质温度升高,溶解能力增大。
三、研究方法:控制变量法
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