溶解度的计算案例

1、备实验专题拓展资源在一个周期中让化学计算水到渠成溶解度的计算案例上海市卢湾中学·华晓燕初中阶段的化学基础型课程中，化学计算的内容主要包括了“根据化学式的计算”、“物质的量的计算”、“根据化学方程式的计算”和“溶液的计算”四大部分。根据上海市中学化学课程标准（试行稿）中的要求，其中对“溶液的计算”要求是最高的，在“知识与技能”的学习水平方面要求达到C级，即掌握。那么，学生对这方面知识的能掌握吗？掌握得好吗？教师在教学中是否顺利呢？根据多年的教学经历，每学年到了溶液教学部分时，特别是其中的计算教学时，老师会表现出十分的无奈情绪，总觉得有部分学生是怎么教都不能真正理解“溶液”的，在计算方面

2、达到“掌握”程度更是很难。老师会怕教不会学生。同时学生们从接触“溶液”开始，就觉的很难学，听不大懂，很容易混淆等各种感觉错综复杂，而这样的学生是群体性的，他们大多会害怕学习“溶液”的知识，理不清理还乱的感觉让学生学得都有点烦躁了，其中的计算部分更是感觉甚差。究竟为什么学生会在“溶液的计算”方面存在着这么显而易见的困难呢？分析其中的原因，可能有这些方面：首先，从学生方面看。虽然在六年级的科学中已经对“溶液”的概念和组成有所涉及，课程设置上一定是对九年级的化学学习有铺垫作用的。但是，学生普遍对非考试学科不重视，学习的痕迹基本没有留下。同时，虽然“溶液”的知识在生活应用中很普及，但学生们大多缺乏生活

3、感悟，从生活中已经建构的学习内容很少。其次，从教师方面看。第一，“溶液”的知识不仅在科学中已经接触，更在数学学科中也进行了整合，但是，由于在最终的中考中不会考查相关知识点，这些老师会有“把这个任务交给化学老师吧”的心态，所以，实际教学中不够重视。第二，化学教师在处理关于“溶液的计算”方面教学时，教学设计上还比较陈旧，基本思路还停留在理清溶液中各组成的质量关系后套用关系式，题型上以文字叙述型为主。然而，现阶段在中考考查中，“溶液的计算”一般都会联系曲线或者表格进行，对学生处理信息的要求更加高。所以，在教学中例题设置上需要更丰富才好。第三，现阶段的教辅资料中，关于“溶液的计算”的训练题脱离课标中“

4、掌握简单的溶解度计算”的要求，还存在着大量已经纳入竞赛要求的训练题。所以，教师有时候为迎合这些高要求的题目，无形中会提高教学要求。这样，无疑让大部分学生惧怕学习“溶液的计算”。第四，由于教学内容紧凑，一般关于“溶解度的计算”教师会安排两个课时教学，一个课时新课教学，一个课时进行计算习题课。这样的安排对于大部分学生来说周期太短，还不能真正理解并应用时，就要迎来后继的“质量分数的计算”，从心理上就觉得计算太难。针对这些已经存在的问题，如果能在实际教学中采取以下相应的对策，那么，也可以轻松地在一个较短周期中让学生在“溶解度计算”方面水到渠成。具体对策如下：第一，教师需重视概念教学与辨析，认识到化学计

5、算并非数学计算。掌握化学计算是对学生技能性知识的要求，理解化学概念则是非理论性知识方面的要求，但是，这些知识却是相辅相成的，化学理论性知识是化学计算技能的学习基础，而非简单的化学中的“数学计算”。第二，教师需要引导学生推导出溶解度计算的关系式，不能演化为单一的带入计算。在实际教学中教师应该充分信任学生从数学学科上已经获得的关于“比例”的学习基础，教师若能引导学生从“溶液的均一性”思考，计算关系式的推导是顺水推舟的，学生的学习热情也会被点燃，从而避免让学生陷入反复带入计算的枯燥情绪。第三，给学生一周左右连续学习“溶解度计算”的周期，把学习难点分散掉。一般，教师在教学中会安排两课时来完成“溶解度的

6、计算”，首先是讲授例题，为了巩固计算技能，再是习题课训练。中间会有大约四个课时左右的断档期，直到“质量分数的计算”才又会联系到“溶解度的计算”。为避免短时间内高密度计算的高负荷和这种断档期对学生掌握“溶解度计算”的负面影响，不如采取把学习难点分散的措施。即第一课时主要是概念的建立、辨析、关系式推导和尝试简单计算；以后的一周左右时间里，教师需要在课前分配出六分钟左右的时间让学生逐步熟悉不同题型和不同难度的相关计算，直到衔接上“质量分数的计算”，把这两种计算联系在一起学习，让学生在化学计算中体会到水到渠成的成功感。第四，教师需要精心设计好“溶解度计算”的学习单，紧扣课标要求，习题训练推陈出新、承前

7、启后。学习单的内容不仅是符合课标要求的，而且需要结合着溶解度概念辨析、溶解度曲线、溶解度列表和溶质质量分数进行相关计算，每课时内容里分清难易层次和新老题型的交错。总之，在不影响教师后续教学内容的情况下，又让学生在学习单的牵引下对“溶解度计算”保持循序渐进地深入，自然能水到渠成了。【案例】溶解度的计算设计背景首先，在学生已经了解了通过控制变量的方法可以探究得影响物质溶解性因素时，同时也理解了什么是饱和溶液的情况下，设置比较食盐与蔗糖的溶解性的情景，以引导学生从定性描述转为定量表示，初步建成“固体溶解度”的概念，然后再通过概念辨析加深理解，为溶解度的计算打好理论基础。其次，在数学上学生已经可以通过

8、比例关系进行某些计算，且在学生已经理解了溶液的均一性情况下，以表格的形式设置了在相同温度下，比较50克水与100克水中最多可溶解的溶质质量，那么，如果是35克、15克、12克水呢？溶解度计算的关系式就随之推导出来了，这是一个从特殊到一般，再掌握规律的学习过程。第三，在形成了溶解度概念后，学生通过在教材上查找溶解度数据，了解了一般可以用列表法、曲线法来表示物质的溶解度，那么在之后的溶解度计算的例题设置就从一般的文字叙述型，再加入了读图表进行计算的题型，这样就丰富了溶解度计算，使之不至于太枯燥，对学生思维品质的培养有一定作用。教学实录【设问】请同学们思考下，如果要比较出食盐和蔗糖的溶解性大小，实验

9、中需要控制哪些条件呢？【学生】一定温度、一定量的同种溶剂。【追问】那么在考虑了这些因素下，我们需要比较什么内容呢？【学生1】比较剩余下来的食盐和蔗糖的质量。【学生2】比较溶解的食盐和蔗糖的质量。【学生3】比较溶解达到饱和状态时被溶解的食盐和蔗糖的质量。【小结】比较物质溶解性的大小需要控制的条件：一定的温度、一定量的同种溶剂、溶液达到饱和状态。【讲解】溶解的溶质质量是一个具体的数值，这个数值能说明物质在一定条件下溶解性的强弱,这就是定量地描述物质的溶解能力，化学上称为“物质的溶解度”。【小结】溶解度概念的“四要素”：1、条件：温度 2、标准：100g溶剂（通常为水）3、溶液状态：饱和 4、单位：

10、g/100g水【设问】请同学们阅读教材p77的表格，查出20时熟石灰的溶解度是多少？【学生1】0.165【学生2】0.165 g/100g水【追问】关于“20时熟石灰的溶解度是0.165 g/100g水” 的含义是否正确，请判断。（1）在20时，熟石灰在100克水中达到饱和状态时所溶解的质量为0.165克； （2）在20时，在100克水中最多溶解0.165克熟石灰； （3）在20时，在100克水中溶解熟石灰的质量不超过0.165克； （4）在20时，将0.165克熟石灰全部溶解至少需要100克水； （5）在20时，在100.165克熟石灰饱和溶液中含有0.165克熟石灰； （6）在20时，熟石

11、灰在50克水中达到饱和状态时所溶解的质量仅为0.0825克。【学生】判断正误。【讲解】物质在不同温度时的溶解度不仅可以用“列表法”，也可以根据表格中的数据建立坐标系后画出函数图像来表示，称为“溶解度曲线法”。t2【设问】请同学们画一画硝酸钾的溶解度曲线。【学生】作图练习。【设问】请根据某物质的溶解度曲线回答：（1）t时，在50克水中最多可溶解_克a物质。（2）20时，50g水中溶解15g a物质，溶液刚好饱和；那么，100g水中溶解_g b物质，溶液达到饱和。 【学生】思考并回答。【追问】同学们运用了溶液的什么性质能这么快地推算出100g和50g水中最多可溶解的溶质的质量呢？【学生】溶液是均一

12、稳定的。【追问】那么，如果在相同的温度下，水是35g、25g或12g呢？又该如何计算呢？希望同学们能从特殊到一般，找出溶解度计算的普遍方法。【学生】运用比例的方法。【设问】已知20时氯化钠的溶解度是36g/100g水，请分析：溶质质量36g3.6g360g0.36g溶剂（水）质量溶液质量【学生】思考并回答。【追问】从以上数据分析，根据物质的溶解度我们能找出什么比例关系呢？【学生1】【学生2】【讲解】当然，我们在运用这些关系式时需要记得满足的“温”“饱”条件。【设问】请完成以下计算：例题一：70时NH4Cl的溶解度为60g/100g水。要配制70时NH4Cl的饱和溶液： （1）25g NH4Cl

13、要溶解在多少克水中？（2）在25g水里最多能溶解多少克NH4Cl？（3）配制25g NH4Cl饱和溶液，需NH4Cl和水各多少克？【学生】计算并交流。例题二：根据溶解度曲线回答（1）为配得t1时60克a物质的饱和溶液，需要_克a物质；（2）t1时，在80克水中加入20克a物质充分溶解，所得溶液的质量为_克，该溶液处于_状态。【学生】计算并交流。例题三：下表为NaCl和KNO3在不同温度时的溶解度，请回答以下问题：温度()1020304050607080溶解度(g/100g水)NaCl35.836.036.336.637.037.337.838.4KNO313.320.931.645.863.9

14、85.5110138（1）50时50g水中溶解_g NaCl即成为该温度下NaCl的饱和溶液。此温度时，若向100g水中加入90g KNO3，充分溶解后，得到KNO3溶液_g。（2）70时，若向25g水中加入30g KNO3，充分溶解后，得到KNO3溶液_g；【学生】计算并交流。案例分析从以往的教学看，学生对比较食盐与蔗糖溶解性需要控制什么条件的理解难点在“溶液需要达到饱和状态”，这次教学中通过追问“比较的内容是什么”这个问题，从而完整地引出物质（固体）的溶解度这个概念，学生能比较自然地理解。紧接着对熟石灰溶解度的查阅和辨析能进一步加深学生对溶解度概念的理解，建立概念的难点逐渐被突破。为了让学

15、生对溶解度计算的题型接触得更丰富些，通过阅读和作图让学生了解溶解度常用的两种表示方法后，再运用图形和表格引导学生推导出关于溶解度的计算关系式，这样的探究过程比直接反复地带入公式练习更有挑战性和成功感 。在学生完成了“例题一”的计算和交流后，基本上溶解度计算的第一课时内容就完成了，但是，为了让学生能循序渐进地掌握这部分计算技能，在后面几个课时的学习单上相继设计了“例题二”和“例题三”这样的不同题型，并且每张学习单上还辅以上一张学习单上的主要题型作为回顾。新题型的计算和交流都在后面课时安排中的前六分钟左右，接着教师可安排连续在溶解度计算后面的教学内容，这样既不影响教学进度，又给了学生对这部分计算的适应和进步时间，并且正好衔接到溶质质量分数的教学，又能把溶解度计算与此关联起来。在这样一个短周期内，教师引导学生对溶液中的化学计算等由浅入深、承前启后地完成，能让学生体验到化学计算水到渠成的自然感。教后反思关于物质的溶解度的教学在本次教学中处理成两根脉络来完成，一是溶解度的计算，二是溶解度曲线及其应用。特别是溶解度的计算教学调整得较大，大胆地尝试以学习单为引导、以一周的