跨学科实践活动6 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下册

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跨学科实践活动6  制备五水硫酸铜晶体

一、课标分析

本活动依据义务教育化学课程标准中"科学探究与化学实验"及"物质的性质与应用"主题要求,引导学生依托海洋化学资源的真实情境,运用结晶、过滤等基本实验技能开展制备五水硫酸铜晶体的实践活动。课标突出跨学科实践导向,要求学生在真实问题解决中发展实验操作能力、观察分析能力与合作探究意识。学生需融合物理、地理等学科知识,理解从溶液中获得晶体的科学方法,体会化学资源由自然界到实验室再到生产生活的转化路径,形成资源利用与生态保护相协调的可持续发展观念。

二、核心素养目标

通过活动建构物质分离与提纯的化学观念,发展基于实验证据推理的科学思维;在晶体制备探究中提升科学探究与实践能力;在海洋资源开发情境中树立科学态度与社会责任,形成珍惜资源、保护环境的自觉意识。

三、教学重难点

重点:掌握蒸发浓缩、冷却结晶制备晶体的基本方法,理解结晶原理与晶体的外形特征,能规范完成过滤、洗涤等基本操作。难点:合理控制结晶条件以获得较大且完整的晶体,理解溶解度随温度变化对结晶效果的影响,能分析不同小组晶体形态差异的原因。

四、设计思路

以海洋化学资源为情境主线,从海水中提取盐类的真实问题出发,引导学生经历"提出问题—设计方案—实验制备—观察评价"的完整探究过程。活动采用小组合作方式,让学生亲手完成溶液配制、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤等操作,在动手实践中理解结晶原理。同时融合地理学科对海洋资源分布的认知,渗透环保理念,引导学生思考废液处理与资源回收途径,实现化学知识与生活实际、社会议题的跨学科联结,让学生在做中学、用中学、创中学。

五、教学过程设计page number 0

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教学环节

教师活动

学生活动

设计意图

环节一
情境导入

1. 播放海洋资源相关影像,展示海水晒盐、海滨盐田的真实画面。
2. 提问:浩瀚的海水中蕴藏着丰富的盐类资源,人们是如何从海水中获取这些物质的?海水中除了食盐以外,还含有哪些物质?
3. 展示硫酸铜粉末与五水硫酸铜晶体的实物,引导学生观察颜色、形态差异。
4. 追问:蓝色的五水硫酸铜晶体是怎样从溶液中"长"出来的?今天我们就像盐田工人一样,亲手制备这种美丽的晶体。

1. 观看影像,回忆海洋化学资源的相关知识。
2. 思考并回答教师提出的问题,结合地理学科中海洋资源分布的知识进行交流。
3. 观察硫酸铜粉末与晶体的外观差异,产生好奇心和探究欲望。
4. 明确本活动的任务目标。

从真实海洋资源情境切入,融合地理学科知识,激发兴趣;通过粉末与晶体的对比观察,制造认知冲突,引出结晶主题。

环节二
原理探讨
方案设计

1. 引导学生回顾:把溶解在水中的物质从溶液中分离出来,有哪些常用方法?
2. 组织学生讨论:要获得五水硫酸铜晶体,应该经历哪些步骤?为什么需要先加热浓缩再冷却?
3. 讲解结晶的两种基本方式——蒸发结晶与降温结晶,结合生活中冬天盐湖析出纯碱的实例帮助理解。
4. 引导学生分组设计实验方案,列出所需仪器

1. 回忆溶解与结晶的相关知识,小组讨论分离方法。
2. 结合溶解度的初步认识,讨论为什么要"先浓后冷":硫酸铜在热水中溶解得多,冷却后溶解得少,多余的溶质就会以晶体形式析出。
3. 联系生活经验(如盐湖、温泉沉积)理解降温结晶原理。
4. 小组合作设计实验方案,汇报方案,师生共同评议完善。

从生活经验到科学原理,搭建概念台阶;让学生自主设计方案而非按方抓药,培养科学思维与方案规划能力。

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