九年级化学实验活动6：配制一定溶质质量分数的氯化钠溶液教学设计（人教版九年级下册）

九年级化学实验活动6：配制一定溶质质量分数的氯化钠溶液教学设计（人教版九年级下册）

一、教学背景

（一）教材分析

本实验活动位于人教版九年级化学下册第十单元课题2“酸和碱的中和反应”之后，是学生系统学习溶液知识后第一次完成的定量配制实验。【重要】教材将实验活动6独立设置，其意图在于将第一单元“走进化学实验室”中习得的称量、量取、溶解等基本操作，与第九单元“溶液”中溶质质量分数的核心计算深度融合。【非常重要】本实验不仅是初中化学为数不多的定量实验之一，更是衔接高中化学“一定物质的量浓度溶液配制”的奠基性实验。【高频考点】从知识体系看，该实验既是对溶质质量分数概念的具象化应用，也为后续粗盐提纯、酸碱中和滴定等定量实验储备了仪器使用规范与误差分析思维。教材内容以“实验目的—实验用品—实验步骤—问题与交流”的简练结构呈现，这为教师留出了极大的二次开发空间。教学设计需要将教材中静态的步骤描述转化为动态的科学探究过程，引导学生在动手操作中构建“计算→称量→溶解→装瓶”的实验模型，同时通过真实数据的生成与处理，深化对溶液组成定量关系的理解。

（二）学情分析

九年级学生已完成九年上册全部内容及下册第九单元的学习，对溶质、溶剂、溶质质量分数等概念能够准确复述，并能熟练进行溶质质量分数的基础计算。【一般】在实验技能层面，学生已能独立使用托盘天平称取固体药品、用量筒量取液体，但在“精确到0.1g”“倾倒液体时视线与凹液面最低处保持水平”等细节上仍存在随意性。【重要】认知障碍主要体现在三个方面：第一，将抽象的计算结果转化为具体的实验操作时，容易出现“算对了却做错了”的现象，例如计算出需氯化钠5.85g，称量时却因游码使用错误实际称得5.8g；第二，对配制过程中误差的归因缺乏系统性思维，往往只能说出“水多了”或“盐少了”这类浅层判断；第三，对“配制溶液”与“稀释溶液”两类问题的关系模糊，无法灵活运用溶质质量分数公式解决变式问题。【难点】九年级学生好奇心强，对亲手配制出“指定浓度”的溶液有较强的成就感需求，这为开展小组合作与探究式学习提供了情感基础。

（三）核心素养目标

1.宏观辨识与微观探析：通过配制氯化钠溶液，理解溶质在溶剂中以离子形式分散，并能从粒子数目角度解释溶质质量分数改变的本质。【一般】

2.变化观念与平衡思想：认识到配制过程中溶质与溶剂质量的守恒，明确溶液均一性、稳定性的实验依据。【重要】

3.证据推理与模型认知：基于实验数据分析误差来源，建立“操作偏差→物理量改变→浓度变化”的逻辑推理模型；构建“溶质质量分数配制”的一般认知模型。【非常重要】

4.科学探究与创新意识：经历“明确任务→设计方案→动手操作→反思评价”的完整探究过程；针对现有仪器的不足，提出改进称量、加速溶解的简易方法。【热点】

5.科学精神与社会责任：养成严谨求实的定量实验态度；体会溶液浓度控制在农业生产（配制农药）、医疗卫生（生理盐水）中的实际价值，增强社会责任感。【一般】

（四）教学重难点

1.教学重点：配制一定溶质质量分数溶液的基本步骤（计算、称量、量取、溶解、装瓶）及各步操作的规范要领。【非常重要】【高频考点】

2.教学难点：实验过程中多种因素导致的误差分析与合理解释；从定性与定量两个维度对实验失败原因进行归因。【难点】【热点】

（五）教学方法

本节课采用“问题链驱动—示范引领—小组协作—反思建模”四阶递进教学法。教师通过层层递进的问题串激活学生前概念，利用关键操作微视频或现场示范突破技能难点；学生以4人异质小组为单位进行合作实验，在真实操作中暴露错误、纠正偏差；实验结束后各组展示数据，通过全班研讨将零散的误差片段上升为系统的误差分析模型。【重要】

（六）教学准备

1.实验器材：托盘天平（含砝码、镊子）、药匙、滤纸、量筒（10mL、50mL、100mL）、胶头滴管、烧杯（100mL、250mL）、玻璃棒、细口试剂瓶（100mL，含瓶塞）、试剂瓶标签纸。

2.实验药品：氯化钠固体（分析纯）、蒸馏水。

3.教学媒体：教师演示台高清摄像头（连接大屏幕）、配制操作微视频、误差分析交互式课件、学生实验报告单（纸质）。

二、教学过程

（一）导入新课【预计3分钟】

上课伊始，教师手持一瓶标有“生理盐水0.9%”的输液袋与一瓶标有“5%氯化钠注射液”的高渗液实物，提问：“为什么临床补液要用0.9%的浓度？5%的氯化钠溶液在什么情况下使用？”学生凭借生活经验能够回答出“等渗”“高渗”等零散概念。教师顺势揭示：准确控制溶液的浓度不仅是医疗安全的要求，更是化学定量研究的核心素养。继而投影实验室任务：“实验员急需50g质量分数为6%的氯化钠溶液，请你现场配制。”此任务既贴近教材经典配制要求，又赋予实验真实的任务驱动感。【重要】教师引导学生回顾溶质质量分数公式，口算得出需氯化钠3g、蒸馏水47g（或47mL），并追问：“3g固体如何快速、准确地获取？47mL液体与47g质量有何关系？”以此激活称量、量取的操作记忆，自然过渡到新课环节。

（二）实验原理与步骤解析【预计10分钟】

1.实验原理重构【重要】

教师并非简单复述公式，而是借助“糖水调配”的生活类比：一杯糖水的甜度取决于糖的勺数与水的碗数。化学中的溶质质量分数（ω）即“甜度”，ω=溶质质量/溶液质量×100%。配制6%氯化钠溶液的本质是使溶质与溶液质量之比为6∶100。学生分组推导配制50g该溶液的具体物料量：m(NaCl)=50g×6%=3g，m(H2O)=50g-3g=47g，由于水的密度约为1g/mL，故需量取水47mL。【一般】

2.步骤解析与规范化示范【非常重要】【高频考点】

教师将配制过程拆解为“五步法”，并针对每一步的操作风险点进行微格化讲解。

（1）计算：强调结果保留一位小数（托盘天平的精度），本题计算结果恰好为整数，但需渗透“四舍五入”的原则。

（2）称量（固体）：教师通过大屏幕投影演示托盘天平的调平、左右盘垫纸（避免腐蚀）、左物右码、游码添加（先加砝码，后移游码）、药品添加（药匙初加，接近质量时左手持药匙，右手轻拍左手手腕，使药品少量撒落）等细节。【非常重要】特别强调：3g药品若误将砝码与药品放反，且使用了游码，实际称得药品质量仅为砝码质量减去游码示数，这是后续误差分析的关键伏笔。

（3）量取（液体）：选取合适量程的量筒（50mL）——遵循“一次量取，相近原则”。教师演示倾倒液体至接近47mL时换用胶头滴管垂直悬空滴加，视线始终与凹液面最低处保持水平。【高频考点】演示故意制造两种错误读法（仰视、俯视），请学生辨析读数与实际体积的关系。

（4）溶解：强调烧杯应干燥，先加固体后加液体；玻璃棒搅拌时不可碰触杯壁与杯底，以免摩擦产生热量影响微小体积；搅拌至完全溶解，肉眼观察无颗粒状残余。【重要】

（5）装瓶贴签：配制好的溶液需转移至洁净的细口瓶中，瓶塞倒放，标签向手心；标签应包含溶液名称、溶质质量分数、配制日期、配制人小组代号。【一般】

3.易错点即时辨析【重要】

在示范结束后，教师呈现一组“错误操作”照片（事先拍摄的学生预做实验典型错误）：①天平游码未归零就调平；②称量时将氯化钠直接放在托盘上；③量筒内残留有水就直接量取；④搅拌时玻璃棒撞击烧杯发出清脆声。学生以小组为单位，限时2分钟找出所有错误并说明后果。此环节将被动听讲转化为主动审辨，使规范意识真正内化。

（三）分组实验与巡回指导【预计20分钟】

1.实验任务发布

各小组领取任务单，任务单设计为半开放式。核心任务：配制50g6%氯化钠溶液。同时设选做任务：利用已配制的6%溶液，通过计算和稀释操作得到20g3%氯化钠溶液。选做任务供学有余力的小组挑战。【热点】

2.学生操作与教师干预策略

全班分为12个小组，每组4人，按“实验员1（称量）、实验员2（量取）、实验员3（溶解装瓶）、记录员（填写报告并监督）”进行角色分工，每5分钟轮换核心操作角色，确保人人经历完整步骤。教师与助教巡回指导，重点关注以下高风险点并相机介入：

（1）称量环节：部分学生游码使用不熟练，尤其是3g质量无需使用砝码，直接拨动游码至3g刻度，但学生易将游码拨至3.0g后却忘记将游码归零即开始称量。【非常重要】教师需逐一检查各小组天平初始状态。

（2）量取环节：47mL水量取时，学生往往选择100mL量筒，导致绝对误差增大。教师应干预并解释“量筒越大，每一毫升间隔越窄，估读误差越大”的原理，引导换用50mL量筒。【重要】

（3）溶解环节：常见错误是往盛有47mL水的烧杯中加入3g氯化钠，搅拌时有液体溅出。教师应提示先加固体再加液体的顺序优势，并示范玻璃棒沿一个方向匀速搅拌的手法。

（4）装瓶环节：部分小组未等溶液完全恢复至室温即装瓶（冬季水温低，搅拌摩擦升温可忽略，但习惯性提醒仍有必要），或转移时未用玻璃棒引流导致溶液洒落。教师及时纠正并记录典型错误供后续分析。

3.过程性数据采集

教师利用移动终端拍摄各小组称量读数特写、量筒液面特写，实时上传至大屏幕，组织即时互评。例如抓拍到某小组仰视读数量筒，教师暂停实验，请全班判断该操作将导致所配溶液浓度偏大还是偏小，并阐述理由。【高频考点】

（四）实验数据汇总与误差分析建模【预计12分钟】【难点】【热点】

4.数据公示与现象描述

各小组汇报实际配制的溶液质量及估算的浓度（感官判断，或通过密度计快速测量）。通常会出现以下情况：①部分小组配制出的溶液质量明显小于50g（转移洒落）；②部分小组测出浓度远低于6%（称量偏少或量水偏多）；③极个别小组浓度显著偏高（量水偏少或天平反向错误）。教师将这些零散现象归纳为三大类误差：溶质质量偏差、溶剂质量偏差、操作过程损耗。

5.误差归因模型构建【非常重要】

教师引导学生从“核心公式ω=m质/m液×100%”出发，构建误差分析思维路径。

（1）若配制的溶液浓度偏小：可能原因包括——a.称量时左码右物且用了游码（溶质实际质量＜读数）；b.氯化钠固体不纯或称量后洒落；c.量取水时仰视读数（实际水＞47mL）；d.烧杯内壁有水珠（未干燥）；e.转移溶液时烧杯壁或玻璃棒上沾有残余；f.试剂瓶原先潮湿。【高频考点】

（2）若配制的溶液浓度偏大：可能原因包括——a.称量时左码右物但未使用游码（无影响）；b.砝码磨损（需补偿更多砝码，实际称得溶质偏大）【较难理解，可作为高阶思维点】；c.量取水时俯视读数（实际水＜47mL）；d.量取水后倒入烧杯时未倒尽（残留于量筒的水视为未加入）；e.搅拌时水分蒸发（微热，影响极微但理论上存在）。【热点】

（3）若溶液质量恰好为50g但浓度偏离：通常由固体称量或液体量取的单一偏差导致。

教师以上述分类为基础，引导学生绘制“操作→物理量→结果”的因果链示意图，将感性经验上升为理性模型。

6.疑难问题辩论

针对误差分析中的认知难点——“砝码磨损”与“游码反向使用”，教师设置微型辩论。正方：砝码磨损导致浓度偏大；反方：砝码磨损导致浓度偏小。通过激烈争辩，最终全班达成共识：砝码实际质量小于标定质量，称量100g物体需加更多砝码，但读数仍是砝码示数之和，故称得物体质量读数＞实际质量——即用磨损砝码称取所需3g氯化钠，实际取用氯化钠小于3g，浓度偏小。【难点】此环节极大地锤炼了逻辑推理能力。

（五）实验拓展与跨学科实践【预计8分钟】

7.溶液的稀释与增浓【重要】

教师以选做任务为契机，系统梳理稀释计算的通用公式：ω浓×m浓=ω稀×m稀。现场要求小组利用刚配好的6%溶液配制20g3%溶液。学生计算需6%溶液10g，加水10g（或10mL）。操作中教师重点强调“浓溶液的量取”与“水的量取”应分步进行，不可直接将水加入试剂瓶。此环节再次强化量具的选择与读数规范。

8.跨学科视野下的浓度控制【热点】

展示三个真实情境：①农业上配制16%食盐水用于选种（密度法快速检验浓度）；②医院静脉注射用KCl溶液，浓度过高会导致心脏骤停；③水产养殖中通过测定溶解氧含量间接调整增氧剂用量。学生体会到溶质质量分数不仅是化学计算题，更是生命科学、环境科学中定量调控的核心参数。

9.微型项目式学习任务发布

课后拓展任务（非强制）：为学校生物园配制100g0.1%的高锰酸钾溶液用于种子消毒。请设计完整方案，并思考实验室仅有1g装的高锰酸钾固体，如何准确称取0.1g？此任务引导学生思考“浓溶液稀释”或“分布称量法”，将课堂所学迁移至真实问题解决。【一般】

（六）课堂小结与认知结构图构建【预计4分钟】

教师不直接总结，而是请每位学生在实验报告单背面用“概念图”形式梳理本节课收获。要求包含：核心概念（溶质质量分数）、关键操作（五步）、常用仪器、误差原因（至少三点）、生活应用（一点）。随后邀请三位学生投影展示并口头讲解。教师提炼升华：定量的本质是精确控制——从粗略估计到克、毫升的计量，是人类认识物质世界的巨大飞跃。

（七）当堂检测与即时反馈【预计3分钟】

采用口头应答与短卷相结合的形式。

10.口答题：配制50g3%氯化钠溶液，需氯化钠_____g，水_____mL；若将溶液倒出一半，剩余溶液溶质质量分数为_____%。【高频考点】【重要】

11.判断改错：配制溶液时，将氯化钠直接放在托盘上称量，所得溶液浓度无影响。（错，应垫纸或使用称量瓶，否则腐蚀托盘且可能沾附药品导致溶质减少，浓度偏小）【高频考点】

12.情境分析：小红俯视量取水，小刚仰视量取水，其他操作均正确。两人谁配的溶液更浓？为什么？（小红配的浓度偏大，因为俯视读数实际取水偏少）【热点】

（八）课后作业【一般】

13.基础作业：完成实验报告册中本次实验的全部填空与简答题，重点完善误差分析部分的逻辑链。

14.探究作业：家庭实验——用厨房电子秤、食盐、水配制50g10%食盐水，拍照记录步骤，并实测密度（可浮起鸡蛋则浓度约10%左右）。次日课前展示成果，交流家用电子秤与托盘天平的精度差异。

三、板书设计

板书采用“核心流程+关键细节”左右分栏结构，左侧纵向书写“计算→