九年级化学下册实验活动6：一定质量分数氯化钠溶液的配制导学案

九年级化学下册实验活动6：一定质量分数氯化钠溶液的配制导学案

一、课程基本信息

【课题】九年级化学下册第十单元实验活动6：一定质量分数氯化钠溶液的配制

【授课年级】九年级

【授课学期】第二学期

【课时安排】1课时（45分钟）

【课型】实验技能综合应用课（基础学生实验）

【授课对象】已完成溶液初步概念及溶质质量分数简单计算学习的学生

【实验性质】义务教育化学课程标准（2022年版）规定必做学生实验；形成“科学探究与化学实验”核心素养的关键载体

二、课标要求与核心素养进阶定位

依据《义务教育化学课程标准（2022年版）》，本实验活动属于“物质的性质与应用”学习主题及“跨学科实践”学习主题的交叉内容。课标针对本实验的具体要求为：初步学会配制一定溶质质量分数的溶液；具有安全意识，能说明常见实验室安全标识和基本安全要求，掌握正确的实验操作方法；能独立或与同学合作完成实验，记录实验现象和数据，并基于事实得出结论。本教学设计将课标要求深度拆解为学科核心素养的四个维度，并给出具体达成指标：

【科学探究与实践】水平三：能依据配制任务（如50g6%氯化钠溶液），独立设计方案，选用托盘天平和量筒等基本仪器，规范完成称量、量取、溶解、装瓶等全流程操作；能基于误差分析（如称量物码放颠倒、量取时仰视俯视）对实验方案进行批判性反思与改进。

【科学思维】水平二：能运用溶质质量分数计算公式（ω=m质/m液×100%）进行正向计算（配制）与逆向推算（稀释）；建立“宏观—符号—微观”三重表征，理解氯化钠固体溶解过程在水合作用下的微粒扩散。

【科学态度与责任】水平二：养成严谨求实的实验作风，主动整理实验台面，分类处理废弃物（固体氯化钠回收、液体废液倒入指定容器）；通过“农业选种”“医疗生理盐水”等真实情境，感知化学对社会发展的贡献。

【化学观念】初步建立“定量”观念，理解溶液组成具有定组成特性，改变组成即改变性质与用途。

三、教材分析与内容重构（【重要】）

本实验位于人教版九年级下册第九单元实验活动6，是继溶液形成、溶解度、溶质质量分数概念课之后的首个定量配制实验。教材编排的显性任务是配制一定质量分数的氯化钠溶液及稀释浓硫酸，但在当前大单元教学理念下，需对内容进行结构性重构。本设计将原教材内容聚焦于“氯化钠溶液的配制”这一主干任务，将“浓硫酸稀释”作为对比拓展与安全强化素材融入课后拓展板块，使课堂主干清晰、难点分散。教材隐性价值在于通过“配制”这一生产生活模拟活动，串联“计算→称量/量取→溶解→装瓶”技术流程，建立化学实验的工程思维雏形。本课时处于“溶液”大单元的收官阶段，前承概念理解，后启酸碱盐反应体系中溶液的定量应用。

四、学情精准画像（【非常重要】）

知识储备：学生已掌握溶质质量分数的数学表达式，能够解决简单计算题；在九年级上册学习过托盘天平、量筒、胶头滴管等仪器的基本用法，但存在操作生疏、习惯性错误等问题。对“5%氯化钠注射液”“0.9%生理盐水”有生活认知，但尚未建立化学配制与医疗生产之间的技术关联。

能力痛点：

【难点1】计算与操作脱节：大部分学生能算出所需氯化钠3g、水47g（以配制50g6%为例），但在实际操作中容易忘记换算水的质量至体积，或直接将烧杯放在天平上称量水的质量（混淆质量与体积概念）。

【难点2】仪器规范操作缺失：托盘天平使用后未及时归零、游码未回零、药品直接接触托盘、量筒读数时视线未与凹液面最低处保持水平、胶头滴管伸入量筒内或平放滴加。

【难点3】误差分析逻辑混乱：将“溶质质量分数偏大”与“偏小”的归因混淆，或只能机械记忆结论，缺乏从操作反推后果的逻辑链条。

情感态度：九年级学生对动手实验抱有较高热情，但对重复性操作易产生倦怠，需通过挑战性任务（如配制特殊浓度、限定时间内完成）及生活应用故事保持专注。

五、教学目标设计（采用ABCD目标陈述法，融合核心素养）

学完本节实验活动后，学生应能够：

1.【认知】独立复述配制一定溶质质量分数溶液的四个核心步骤，准确说出每一步对应的仪器名称及操作要领。（必备知识）

2.【技能】以小组为单位，规范操作托盘天平、量筒等仪器，在12分钟内完成指定浓度（如6%）氯化钠溶液50g的配制，并正确粘贴标签。（关键能力）

3.【思维】通过具体误差案例（如砝码缺损、量取水时俯视），绘制因果推理链，归纳溶液浓度偏大或偏小的本质原因（溶质增多或溶剂减少）。（科学思维）

4.【价值】在实验过程中自觉践行“三不”原则（不污染原瓶试剂、不浪费药品、不乱倒废液），形成绿色化学意识，并能够向他人解释生理盐水浓度误差对人体可能造成的危害。（态度责任）

六、教学重点与难点及突破策略

【教学重点】（【高频考点】）

1.配制一定溶质质量分数溶液的基本步骤与规范操作。

2.溶质质量分数计算与实际操作的衔接。

【突破策略】任务驱动：将计算步骤前置为课前预学检测，课中直接由小组长检查计算结果，课堂时间聚焦于“称量”与“量取”动作定型。使用放大版量筒刻度模型教具，进行全员读数姿势训练。

【教学难点】（【难点】【高频易错】）

3.从“计算所需水的质量”到“量取水的体积”的思维转换与精准测量。

4.基于实验操作误差，定性推断溶质质量分数的变化趋势。

【突破策略】搭建脚手架：提供“质量→体积换算辅助卡”（ρ水=1g/cm³）；采用“错误操作剧场”形式，由教师或学生模拟典型错误，全班共同构建误差分析双向细目表。运用“控制变量法”思维：每次只改变一个操作条件，观察结果偏向。

七、教学方法与实验准备

教法：问题链导学法、示范—模仿教学法、证据推理与模型认知教学法。

学法：自主预学（计算）、小组合作（互查仪器、协同操作）、反思日志（误差归因）。

实验环境：学生标准分组化学实验室（2人/组，相邻两组互备试剂）。

仪器与试剂（每小组）：

托盘天平（含砝码盒）1套、量筒（10mL、50mL各1支）、胶头滴管2支、烧杯（100mL2个、250mL1个）、玻璃棒2根、药匙1把、洁净滤纸（称量用）、广口试剂瓶（贴空白标签）、废液缸、小烧杯盛放回收食盐。氯化钠试剂（分析纯或化学纯，细颗粒状）、蒸馏水（置于2L下口瓶或大烧杯中公用）、擦镜纸、抹布。

教师演示备用：教学用托盘天平摄像头（可投影至大屏）、读数偏差模拟软件（或3D打印误差模型）。

八、教学实施过程（【核心环节】，详细展开，全流程约40分钟）

【环节一】情境锚定与目标导引（3分钟）

教师呈现两幅对比图片：图1为某乡镇卫生院简陋条件下护士使用固体氯化钠和蒸馏水现场配制生理盐水；图2为现代化药厂全自动输液生产线。提出问题：“如果你是护士，需要紧急配制500g0.9%的生理盐水，你需要在3分钟内完成计算和操作。你能胜任吗？”学生迅速产生认知紧迫感。教师揭示本节课核心挑战任务：配制50g6%的氯化钠溶液——此浓度高于生理盐水，更易观察配制后的均一性，且为后续稀释计算预留数据接口。板书课题并明确本堂课成功标准：人人过关、组组达标、误差可溯。

【环节二】预学诊断与计算统整（4分钟）

【重要】课前学生已完成《导学案》预学部分：计算配制50g6%和100g3%氯化钠溶液各需溶质和溶剂的质量。课上教师通过随机抽取学生展示计算过程，重点核查：溶质质量=溶液质量×溶质质量分数；溶剂质量=溶液质量—溶质质量。针对典型错误（如直接用溶液质量乘以百分比算出水质量），教师引导辨析：溶质质量分数是溶质质量与溶液质量之比，溶质是氯化钠，溶剂是水，二者不可混淆。在确认计算无误后，教师设问：“水的单位是克，可实验室常用量筒量取液体，怎么办？”引导学生自主发现“质量→体积换算”，并板书换算公式：V(水)=m(水)/ρ(水)，ρ水取1g/cm³，故数值上水的体积（mL）等于水的质量（g）。至此，任务由“称3g氯化钠+47g水”转化为“称3g氯化钠+量47mL水”。本环节师生对话量较大，但有效打通了“算”与“做”的最后一公里。【非常重要：此处是学生后续规范操作的逻辑起点，若此处模糊，整个实验将沦为机械模仿。】

【环节三】核心技能分步建模与纠错（10分钟）

本环节采用“双师示范+微格拆解”模式，教师利用高清实物展台及局部特写镜头，将称量与量取两大核心技能分步骤展示，并渗透误差预控。

1.托盘天平称量固体氯化钠（【高频考点】年年考、次次纠）：

教师演示步骤并配以口决：“天平放平，游码归零；左物右码，纸片同质；镊子夹码，由大到小；药品添加，药匙轻抖；指针摆动，平衡即停；称毕复位，砝码回盒。”每一步骤均解释原理：为何左物右码？因为天平标尺零点在左，游码增加总是加到右盘；若放反，称得质量=砝码+游码+？，学生推导出错后果（导致称得溶质质量偏少或偏多）。【重点标注：此为误差分析题源。】教师邀请一名学生上台协助，故意演示错误：未垫称量纸直接倾倒氯化钠于托盘上。全班学生立即指出错误，并说明此举会腐蚀托盘且污染药品。教师顺势强调：取用药品遵循“最少量”且“不污染原瓶”原则，多余药品不能放回原瓶，应置于指定回收容器。通过正面与反面演示对比，学生建立强烈是非判断。

2.量筒量取蒸馏水（【难点】【必考】读数误差）：

教师首先出示50mL量筒，说明选用原则：量程略大于或等于一次量取体积（47mL），选用50mL量筒而不用10mL量筒分次量取，以减少累积误差。演示倾倒法：左手持量筒，使量筒倾斜，瓶口紧挨量筒口沿，倒至接近47mL刻度（约46~46.5mL）时，改用胶头滴管垂直悬空于量筒正上方，用无名指轻弹胶帽逐滴加入，直至凹液面最低处与47mL刻度线相切。此时大屏幕同步播放平视、俯视、仰视三种读数的放大模拟图。教师设问：“若读取时俯视刻度，读数偏大还是偏小？实际量取水的体积是偏大还是偏小？”学生小组讨论，教师引导构建模型：读数偏大→认为液面已达刻度线，实际液面偏低→实际量取水偏少→溶液质量分数偏大。逆向同理。【非常重要】此环节务必慢下来，通过至少3道即时追问（如仰视读数、量筒内有水残留等）让学生口述因果链，建立“操作→读数→实际量值→分数偏差”四阶推理模型。这是本节课思维训练的核心区。

【环节四】合作实验与浸润指导（15分钟）

学生以两人小组为单位开展配制任务。教师发布组内分工建议：一人主操天平及溶解，另一人主操量筒及贴标签，全程互相监督读数及操作规范，并轮换下一轮任务（后续有浓度拓展）。此时实验室播放轻缓无歌词背景音乐，营造专注氛围。

学生实验步骤全景描述：

第一步：再次校准天平。绝大多数组能够主动检查游码是否归零，指针是否指中。部分组发现天平摆动不灵敏，教师提示可调平衡螺母，但需在空载状态调节。

第二步：称量氯化钠。学生取两张等大称量纸分别放于左右托盘，用药匙取氯化钠，在左盘上方2cm处轻敲药匙柄，使药品徐徐落下，直至天平指针左右摆动等幅。观察到部分学生为求快速，一次性倾倒过多，导致取药品反复；教师及时巡视引导：应先预估3g的体积感，分次添加。称量完毕，有学生直接用手抓取砝码，教师及时提醒用镊子并重申实验室安全规则。

第三步：量取水。此步骤出错率较高，教师重点观察。典型情况：①量筒放在桌面上读数，未手持并保持垂直；②滴管伸入量筒内滴加；③加入最后一滴时速度过快，超过刻度线。针对滴加过量的小组，教师引导其思考解决方案：切忌将水倒出，应重新量取；并分析“倒出一部分水”为何不可行（已无法确知倒出多少）。该错误瞬间成为全班教育资源。

第四步：溶解。学生将称好的氯化钠沿烧杯内壁缓缓倒入100mL烧杯中，再将量筒中的47mL水倒入，倾倒时量筒嘴紧靠烧杯嘴，使液体顺壁流下，防止飞溅。然后用玻璃棒搅拌，搅拌时注意玻璃棒不能碰撞烧杯壁发出刺耳声响，且以同一方向匀速搅拌直至完全溶解。观察溶液是否澄清、有无肉眼可见杂质。

第五步：装瓶与贴签。将配制好的氯化钠溶液通过玻璃棒引流注入洁净的125mL细口试剂瓶中。盖好瓶塞，并在瓶上标签处注明：溶液名称（NaCl溶液）、溶质质量分数（6%）、配制日期（当日）。教师强调：标签的规范性体现实验者的专业素养，也是化工厂产品出厂的最后一道工序。教师随机举起几组标签进行点评，特别表扬书写清晰、信息完整的小组。

在大部分小组完成主任务后，教师发布微挑战：请利用你已经配好的6%氯化钠溶液，配制50g3%的氯化钠溶液。本任务为学有余力的小组提供，且与后续稀释学习衔接。学生需迅速计算：需6%溶液25g，加水25g。部分组主动拿出计算器，另一部分组用笔算。教师指导量取液体时密度仍按1g/mL近似，故需量取6%溶液25mL、水25mL。此任务需在实验结束前3分钟启动，不要求全部完成，重在思维对接。

【环节五】误差分析主题辩论与模型固化（5分钟）

教师提前收集实验过程中真实发生的典型偏差数据（如某组测得配制后溶液实际略浑浊，某组标签显示配制浓度估计误差较大），设计三个典型案例：

案例A：某同学称量氯化钠时，将砝码与药品位置放反，使用了5g砝码，游码移至0.2g刻度，该同学认为称得药品质量为5.2g，是否正确？实际称得药品多少克？所配溶液质量分数将如何变化？

学生通过讨论还原：错误放置时，左盘质量=右盘质量+游码示数，即m物=5g+0.2g？不对，反放时左盘砝码=右盘药品+游码，所以药品质量=砝码质量—游码质量=5g—0.2g=4.8g。本应称5.2g，实际称4.8g，溶质偏少，分数偏小。

【高频考点】【非常重要】此题连续五年在多地中考实验探究题中出现，单纯记忆结论极易混淆，必须通过受力分析或天平等量关系推导。

案例B：量取水时俯视读数，读数47mL，实际量取水体积如何？所配溶液质量分数如何？

学生脱口而出：俯视读数偏大，实际液面低，水偏少，分数偏大。教师进一步追问：若仰视读数呢？加深印象。

案例C：配制完成后，转移溶液时不慎洒出少量溶液于桌面，试剂瓶内剩余溶液的质量分数是否改变？

此问题考察学生对溶液均一性的理解。绝大部分学生能够回答：剩余溶液浓度不变，但教师补充：从实验严谨性角度看，若洒出过多，应重新配制，否则收集不到预期总量的合格产品。

归纳总结阶段，教师引导学生将误差归因为两大维度：溶质改变（称量、转移损耗）与溶剂改变（量取、蒸发、洗涤），并板书结构化思维导图。此图不需要学生画，但需在脑中形成思维回路。

【环节六】实验后处理与素养升华（3分钟）

教师发布口令“停—清—理”。全体学生停止操作，进入整理阶段。要求学生：

3.废弃的氯化钠固体（如称多用余）刮入指定广口回收瓶，严禁倒回原试剂瓶。

4.废液（本次实验基本无废液，但若配制失败需处理）倒入废液缸，严禁直接倒入水槽。

5.玻璃仪器洗涤：烧杯、量筒先用自来水冲洗，再用蒸馏水润洗1~2次，倒扣在实验台晾干区；玻璃棒擦净放回。

6.天平复原：游码归零，砝码按序放回砝码盒。

7.台面整理：用湿抹布擦拭台面，试剂瓶排列整齐，凳子归位。

教师巡视验收，对整理规范的小组给予实验素养加分。此环节不仅保障安全与卫生，更渗透了社会责任意识——化学工作者的基本职业操守。教师以医药行业GMP规范为例，讲述生产结束后清场的必要性，将实验室规范与工业伦理链接。

九、板书设计（全程文字描述）

由于本导学案不使用表格与框架，板书将以结构化文字流呈现，教师在黑板上书写同步思维脉络：

主板书区（左侧）：

实验活动6：配制一定质量分数氯化钠溶液

一、核心流程

1.计算：m质=溶液×ω；m剂=溶液—m质

【重点】水体积V=m剂/ρ水（ρ水=1g/cm³）→47g→47mL

2.称量（固体）：左物右码，纸垫等大，镊子取码

3.量取（液体）：倾倒→滴加→平视凹液面最低处

4.溶解：先固后液，搅拌加速，全溶澄清

5.装瓶贴签：名称浓度日期

二、误差分析模型（师生共建文字）

溶质偏少：物码反放、砝码缺损、药品洒落、未全转移

溶剂偏多：仰视读数、量筒未干、溶解时加水过多

溶质偏多：物码反放（推导特殊情形）、称量前游码未归零且右偏

溶剂偏少：俯视读数、加热蒸发、未使用玻璃棒引流导致溅出

副板书区（右侧）：

课堂生成计算范例：配制50g6%NaCl

m(NaCl)=3g；m(H2O)=47g→V(H2O)=47mL

工业链接：生理盐水0.9%静脉注射

板书整体风格简洁，关键词用红色粉笔圈画（如“平视”“归零”），所有结论均不是教师直接灌输，而是学生汇报、教师归纳后形成。

十、课堂评价与反馈机制

过程性评价（占70%）：依托“实验操作检核表”进行组内互评与教师抽评。检核表涵盖：计算无误、天平使用规范、量筒读数规范、溶液无洒落、标签完整、台面整洁等6项，每项达标获1颗星，累计4星及以上为本节课“实验能手”。评价结果记录在导学案末尾，并计入学期实验考核档案。

终结性评价（占30%）：课后完成一道完整配制实验题及误差分析选择题（见导学案“课后闯关”），检测迁移能力。

教师在下课前3分钟进行简短反馈：总体肯定各小组均成功制得预期溶液，同时指出本次实验共性问题——部分小组量筒读数时视线未完全平行，导致浓度有微小偏差；今后在滴定类实验中，平视是生命线。通过激励性评价，强化学生成就感，并明确改进方向。

十一、教学反思与优化预案（教后实施）

本教学设计严格遵循“做中学、学中悟”的理念，将实验技能定位在思维训练而非单纯动作训练上。通过将计算与操作深度绑定，破解了以往实验课“只动手不动脑”的顽疾。反思过程有两个关键点值得后续强化：一是对天平反放称量导致误差的教学，部分基础薄弱学生仍需要一对一图示解析，建议下一轮制作交互式Flash拖拽游戏，让学生在虚拟环境中反复拖拽砝码与物品，理解质量关系；二是针对实验速度差异，本设计预设了“配制稀溶液”的延伸任务，但仍有约1/3小组未能在规定时间内启动该任务，下节课前可利用2分钟快速演示，保持知识连续性。此外，本设计高度关注学科德育，在称量环节自然渗透“厉行节约、杜绝污染”，学生自发减少药品用量，部分组仅称取2.95g即认为达标，体现了严谨而不教条的科学