化学人教版九年级下册《溶解度》实验与探究教学案例

探究物质溶解 认识影响因素-溶解度实验与探究教学案例一、教学背景溶解度是人民教育出版社初中化学下册的内容。学生虽然对于一般物质溶解后形成溶液后的现象比较熟悉，但是对于从量的角度去认识物质的溶解性以及溶液的种种状态却很少思考。在前一课时的学习中，学生对溶解和溶液的组成已经有了初步的认识，学生已经从定性的角度研究了溶质放到溶剂中的一些状况，接着提出溶解有没有极限的问题，符合学生由浅入深、由易到难的学习规律。二、目标定位溶解度是“溶液”教学内容的重点和难点。通过探究饱和溶液和不饱和溶液，进一步研究溶解的最大限度-溶解度，从而使“溶解性”具体化、量化。1.知识目标：知道物质的溶解性；了解饱和溶液和不饱和溶液以及它们的转化关系；掌握固体的溶解度的含义，以及温度对它们的影响。2.能力目标：（1）通过氯化钠饱和溶液、不饱和溶液以及溶解度的实验探究，掌握烧杯实验，加热的操作；（2）通过实验探究，体会对实验现象进行分析得出结论的科学方法，增强语言的表达能力，培养学生实验能力、思维能力。3.情感目标：通过对不同物质溶解度的比较和外界条件对物质溶解度的影响分析，让学生体会事物内外因关系、质变与量变的辩证关系；认识定量研究在科学探究中的重要意义，进一步感受科学探究的意义和乐趣；培养学生的互相协作意识和习惯。三、方法阐述本课教学的基本思路是：创设问题情境-问题导入-活动探究-建立概念-巩固运用。因为本课题是按照“饱和溶液-溶解性-溶解度-溶解度曲线”的顺序安排的，其核心是固体溶解度、饱和溶液，溶解性是理解溶解度概念的基础，对下节课溶解度曲线的学习则是溶解度应用的体现方式。为了充分调动学生的积极性，从学生的日常生活中导入课题，设计层层递进的问题情境，激发学生的学习兴趣，让学生根据生活经验提出解决问题的方法，并通过一系列的探究活动发现和思考，是认识在实践和论证中不断深化，通过学生身边的一些事例进行科学的探究，使学生从自己的生活走进课堂，尽可能使每一个学生都能获得成功的体验，从而激发他们学习科学的兴趣。通过饱和溶液和溶解度的实验验证过程中对实验条件的选择和控制，使学生了解实验条件的控制是实验的灵魂，从而有效的掌握科学研究的方法。四、教学过程1.课前准备实验仪器：烧杯2个（各装20ml蒸馏水）、铁架台、酒精灯、玻璃棒、透明水槽、试管、石棉网。药品：氯化钠（预先称好两份5g氯化钠）、蒸馏水、硝酸钾（预先称好4包5g硝酸钾）、高锰酸钾。其他用品：火柴。2.教学环节环节一 创设问题情境问题引入：孔子说过:“有朋自远方来，不亦乐乎？”周末，为了探究一个重要的问题，好朋友来到了自己的家里，为了表示自己的真诚和好客，给好朋友倒上一杯热水，还不忘把里边加入一些甜甜的糖，为友谊干杯啊，再多加点糖。通过这个事例，从溶液的角度分析，溶质在溶剂里溶解的时候，有什么规律呢？学生思考，讨论交流。小结：糖虽然容易溶于水，但是不能无限地溶解在一定量的水里。【设计意图】联系生活实际，导入学习内容。环节二 实验探究（一）深入思考，提出猜想：其他的物质有没有这样的规律呢？学生讨论、交流，提出猜想。【设计意图】因为有了上面的例子，大部分学生会猜想“溶质不能无限地溶解在一定量的水中”后面的实验结果，学生们可以先对前一种猜想进行否定，但老师还得告诉大家酒精会无限地溶解在水里的特例，让学生感觉知识的学无止境。1.设计实验方案教师提醒可以用的实验用品：烧杯一个（装20mL蒸馏水）、氯化钠（预先称好两份5g氯化钠）学生根据自己的猜想，小组讨论交流实验方案：(1) 在常温下，首先向盛有20mL蒸馏水的烧杯中加入5g氯化钠，用玻璃棒搅拌，观察现象；再加入5g氯化钠，观察现象。（2）在常温下，向盛有20mL蒸馏水的烧杯中分别加入两份5g氯化钠，用玻璃棒搅拌，观察现象。【设计意图】为了顺利进行硝酸钾的加热实验，教师需要提醒学生可以用的材料。学生的实验方案可能不止一个，在不影响实验结论的前提下，放手让学生做，但一定要让学生比较方案的不同点和优缺点，以便于学生能在比较中获得科学研究的方法。2.实施方案：学生分组按照自己的设计方案进行实验。教师巡回指导为评价实验准备资料。3.汇报实验结果特殊的例子；酒精就可以无限地溶解在水里。【设计意图】学生实验时，教师一定要留意玻璃棒的使用方法，提醒学生氯化钠的溶解需要一定时间，要有耐心。4.深度研究（1） 仔细观察：剩余氯化钠存在的状态。（2） 向盛有剩余氯化钠的烧杯里加入5mL的蒸馏水，搅拌，继续观察现象。学生实验、观察。汇报现象：剩余氯化钠扔以固体状态存在；加入水后，原先没有溶解的氯化钠又溶解了。【设计意图】“观察”的目的是为了学生学会判断溶液是否饱和。“加入水”的操作是为了体现“改变溶剂的量，饱和溶液和不饱和溶液可以相互转变”。5.小结分类和同学们用餐一样，根据是否吃饱的情况分为两大类。同理，根据这个标准，我们也可以把溶液分为两大类。哪两大类呢？饱和溶液和不饱和溶液教师提问：谁能描述一下刚才配制的过程中，依次出现了哪几种溶液？你有哪些收获？学生独立思考、交流：（1）不饱和溶液饱和溶液不饱和溶液（2）不饱和溶液中不断加入溶质会变成饱和溶液；饱和溶液加入水可以变为不饱和溶液。【设计意图】联系学生用餐情况，让他们给溶液分类，使学生对后面知识的学习冲满了好奇。6.填写表格：操作20mL蒸馏水中加入5g氯化钠再加入5g氯化钠再加入5mL的蒸馏水现象结论【设计意图】简单的表格填写，可以及时帮助学生梳理知识实验探究（二）利用温度的变化探究硝酸钾溶解能力1.提出猜想：是否还有其他因素会影响物质的溶解能力呢？学生讨论、交流，提出猜想。【设计意图】因为有了上面溶质和溶剂的变量关系，同学们肯定会猜想有，而且在准备实验仪器的过程中有酒精灯的存在，大部分同学会联想到温度，至于怎么影响，等待同学们的是进一步的实验探究2.设计实验方案（1）教师提醒可以用的实验用品：烧杯一个（装20mL蒸馏水）、氯酸钾（预先称好4包5g硝酸钾）、酒精灯、玻璃棒。学生根据自己的猜想，小组讨论交流实验方案：（2）在常温下，首先向盛有20mL蒸馏水的烧杯中加入5g硝酸钾，用玻璃棒搅拌，观察现象；再加入5g硝酸钾，观察现象。（3）加热条件下，向盛有上述的烧杯中再加入两份5g硝酸钾，用玻璃棒搅拌，观察现象。（4）待有少量结晶析出后，冷却并观察现象。【设计意图】探究硝酸钾的加热实验，教师需要提醒学生可以用的材料。学生的实验方案可能不止一个，在不影响实验结论的前提下，放手让学生做，但一定要让学生比较方案的不同点和优缺点，以便于学生能在比较中获得科学研究的方法。3.实施方案：学生分组按照自己的设计方案进行实验。教师巡回指导为评价实验准备资料。4.汇报实验结果【注意】学生实验时，教师一定要提醒学生，注意酒精灯的安全使用以及高温溶液的注意事项，以免出现不安全的事故。教师提问：谁能描述一下刚才配制的过程中，依次出现了哪几种溶液？你有哪些收获？5.学生独立思考、交流：（1）不饱和溶液饱和溶液不饱和溶液（2）饱和溶液升高温度会变成不饱和溶液；不饱和溶液降低温度会变成饱和溶液。环节三 深入研究1.深入研究（一）加入相同的溶质，看是否继续溶解。若继续溶解，证明原溶液是不饱和溶液；若不再溶解，说明是饱和溶液。请学生代表操作实验，验证方法的正确性。【设计意图】这是一个实验的补充，能促使学生用心思考，并在思考中反思判断他和溶液依据，有助于提高学生的反思、归纳能力。2.深入研究（二）硝酸钾的饱和溶液还能溶解其他物质吗？学生小组讨论、交流，提出猜想。例如：可能1：硝酸钾的溶液一旦饱和，就不再溶解其他物质；可能2：硝酸钾饱和溶液还能溶解其他物质。怎样验证猜想呢？在试剂任意使用的条件下，选用生命特点的物质更好呢？学生小组实验探究：在硝酸钾的饱和溶液中加入高锰酸钾颗粒，无色的溶液立即变红。小结：一种物质的饱和溶液还能溶解其他的物质。【设计意图】“一种物质的饱和溶液还能不能再溶解其他的物质”这个问题一直以来困扰着学生们，老师也很容易忽略，但这却是一个升华学生思维的一个重要转折点。针对这一个可能的误区，加上这个很简单的实验，”无色变红色“的现象让学生见证了结论，提高了认识程度，有利于深化学生的思维，提高思维能力。3.深入研究（三）对于烧杯里的硝酸钾饱和溶液（内有剩余硝酸钾固体），如果改变温度-升高温度的话，会出现生命现象呢？学生猜想。例如，可能1：因为溶液已经饱和，所以不发生任何变化。可能2：剩余硝酸钾固体会继续溶解。学生根据自己的猜想设计实验，进行操作：在铁架台上放上酒精灯，在铁圈上放好石棉网，把盛有硝酸钾饱和溶液（内有剩余硝酸钾固体）的烧杯放好，开始加热。学生汇报：剩余硝酸钾固体会继续溶解。引导学生分析：常温下硝酸钾饱和溶液，升高温度后变成了高温下的不饱和溶液。指导学生：继续向热的硝酸钾饱和溶液中加入第三份硝酸钾，溶解往后，再加入第四份，然后停止加热。老师引导：饱和溶液与不饱和溶液还可以在什么条件下转化？（改变温度。）【设计意图】这个实验的目的是想告诉学生：不仅改变溶剂可以使溶液的状态发生变化，改变温度也能达到目的。让学生体会到事物存在的全面性和综合性。4.见证结晶：教师引导：受热后，硝酸钾固体会继续溶解。那么热的硝酸钾饱和溶液如果降低温度，会出现什么现象呢？学生对此很难想象。但是都想急于知道答案。教师将热的硝酸钾饱和溶液倒入一个冷的透明的水槽里，然后放在投影仪的平台上。针状的硝酸钾晶体依稀出现，由少到多，栩栩如生。经投影仪的放大，更形象、更清晰，学生对其一目了然，学习效果大大增强。教师强调：这个过程叫“结晶”。在演示其他结晶：观察玻璃片上的白色斑迹。联想：炒菜时，菜单在锅里蒸发，锅底上有白色斑迹；出汗时衣服上会出现白色斑迹、让学生谈体会：溶解和结晶正好是相反的两个过程。【设计意图】借助投影仪，放大晶体、反现结晶的过程，把抽象知识形象化，学生易于理解、记忆。环节四：归纳总结1.让学生总结“饱和溶液和不饱和溶液的概念”并谈收获。学生交流讨论：（1）在一定温度下，向一定量的溶剂里加入某种溶质，当溶质不能继续溶解时，所得到的溶液叫做这种溶质的饱和溶液；还能继续溶解的溶质叫做这种不饱和溶液。（2）改变温度或改变溶质的质量，饱和溶液与不饱和溶液之间是可以相互转化的。因此，只有指明“在一定温度下”和“一定量的溶剂”里，溶液的饱和与不饱和才有确定的意义。（3）饱和溶液与不饱和溶液之间通常有一下转化关系：【设计意图】有了前面大量的实验做基础，学生在进行总结归纳时，不会很困难，大部分学生会得出正确的结论，有效的达到学生“都参与、都进步”的目的。2.饱和溶液，不饱和溶液与“浓溶液”与“稀溶液”之间的关系，生活中经常把溶溶液分为“浓溶液”与“稀溶液”。它们之间有必然的联系吗？学生讨论交流，提出猜想：如：猜想1：饱和溶液一定是浓溶液，不饱和溶液一定是稀溶液。猜想2：饱和溶液不一定是浓溶液，不饱和溶液不一定是稀溶液。教师演示：在室温下，将2g氯化钠和0.2g熟石灰分别放在10ml的水中。 学生观察现象：2g氯化钠完全溶解，0.2g熟石灰不能完全溶解，在试管中仍有白色固体存在。分析：氯化钠溶液虽然不饱和却是浓溶液，熟石灰的溶液虽然饱和却是稀溶液。小结：溶液是否饱和与溶液的“浓”“稀”之间没有必然的联系，不能根据溶液的“浓”与“稀”来判断溶液是否饱和。只有当溶质、溶剂、温度相同时，饱和溶液才一定比不饱和溶液浓。例如20的NaCl的饱和溶液肯定比20时的NaCl不饱和溶液浓。【设计意图】饱和溶液和不饱和溶液与浓溶液和稀溶液是一对经常用到的概念，它们的界线和关系必须清楚。2g氯化钠和0.2g熟石灰的不同溶解情况，会让学生们明白二者之间的辩证关系。环节五 深化知识，提高能力1.总结教师提问：在前面的活动中与探究中，所用的水均为20ml，其中氯化钠与硝酸钾的质量是否相同？学生回忆，讨论，得出总结：（1）不加热时，二者相近。（2）加热后，等量水中溶解的硝酸钾要多。2.深入探究教师问：怎样比较氯化钠与硝酸钾的溶解性大小呢？学生小组讨论交流，设计实验方案。一般来讲，大多数学生可能会提出这样的方案：在同样多的水中分别加入氯化钠和硝酸钾，比较溶解的多少。教师引导学生思考：（1）用一烧杯冷水和一烧杯热水分别氯化钠和硝酸钾，行不行？（2）用一杯水和一盆水分别溶解行不行？为什么要求水的体积相同？（3）100g水能溶解1g氯化钠也能溶解1g硝酸钾，能否说明氯化钠、硝酸钾的溶解性相同？学生讨论、交流、总结。要比较氯化钠和硝酸钾的溶解性大小，一要温度相同，二要溶剂的量一样，三是让溶质都达到溶解的最多量（即饱和状态）学生讨论交流完整的实验方案。教师提问：溶剂的量一般就用100g做标准，那么，溶解的溶质质量的单位是什么呢？（单位要一致所以应为g）教师强调：在前三个条件下测得的固体溶质的质量，就是这种固体物质在这种溶剂里的溶解度。学生推断“固体溶解度”的概念。条件：一定温度下，标准：100g溶剂里，状态：饱和状态，单位：（溶质的质量）g【设计意图】“固体溶解度”的“四要素”是个重点，也是学生理解的难点。所以一定给学生充足的讨论时间，并鼓励他们畅所欲言，相互纠错与补充，教师再给予适时地提示并总结。3.巩固、应用（1）“在20时，NaCl的溶解度为36.0g。”这句话所表达的含义是什么呢？学生小组讨论交流。（2）以下四句话错在哪里?a、100g水中最多溶解36g氯化钠，所以氯化钠在水中的溶解度是36g在20时，100g水中溶有30g硝酸钾，所以20时硝酸钾的溶解度是30g.c、100g饱和溶液中最多溶有20硝酸铵，所以硝酸铵在水中的溶解度是20gd、20100g水中最多溶解31.6g硝酸钾，所以氯硝酸钾在这温度下的溶解度是31.6g学生小组讨论交流，辨析、纠正错误。【设计意图】两个题目是对固体溶解度的概念的深化和应用，目的是加深学生对概念的理解，为下面学习溶解度曲线和气体溶解度打好基础。五、教有所思我们要构建“为学生的学而教”的课堂，一定要实现“两改变”：一是改变学生的学习状态，二是改变学生的学习效果，我认为本课有下面几个亮点：1.饱和溶液和不饱和溶液的概念