九年级化学下册：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

九年级化学下册：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

一、教学背景

（一）教材分析

本课题选自人教版九年级化学下册第九单元“溶液”实验活动6，是学生在系统学习了溶质质量分数概念及简单计算之后开设的第一个完整定量配制实验。该实验位于单元末，兼具基础验证性与技能形成性双重功能。教材通过“配制50g质量分数为6%的氯化钠溶液”这一具体任务，引导学生经历“计算—称量—量取—溶解—装瓶”全流程，既是前序溶液理论知识的实践印证，又为第十单元“酸、碱、盐”中涉及溶液稀释、中和反应等复杂情境下的溶液配制奠定操作基础。【重要】从教材编排逻辑看，本实验摒弃了单纯验证性操作，转而采用“任务驱动”模式，将溶质质量分数这一核心概念转化为可测量的定量行为，体现了新课标“从生活走向化学，从化学走向社会”的理念。特别值得关注的是，本实验是初中阶段唯一一个系统训练托盘天平精确称量、量筒规范选择与读数、玻璃棒引流与搅拌协同操作的综合实验，对学生形成严谨求实的科学态度具有不可替代的载体价值。【非常重要】

（二）学情分析

九年级学生已具备溶液形成、饱和溶液、溶解度等定性知识储备，对溶质质量分数有数学形式上的理解，但将该分数转化为具体操作数值（如3gNaCl、47mL水）时普遍存在计算与操作脱节现象。前测数据显示：约65%的学生能正确列式，但仅30%的学生能准确辨析“量取47mL水”时仪器选择（应选50mL量筒而非100mL量筒）的逻辑依据。操作技能层面，学生已初步掌握固体取用、液体倾倒、搅拌等基本动作，但托盘天平使用中存在游码未归零、物码放反、称量物直接接触托盘等顽固性错误；量筒读数时仰视或俯视现象反复发生；玻璃棒在溶解环节常被当作“捣碎工具”而非“搅拌促溶工具”。【难点】【高频考点】认知心理层面，九年级学生正处于形象思维向抽象逻辑思维过渡的关键期，对“误差为什么发生”这一归因性问题存在认知障碍，常将操作错误与仪器精度混淆。因此，本设计将“以操作规范反推原理理解”作为学情突破点，通过预设陷阱、对比实验、微观可视化等手段，实现从“能配”到“会配、懂配”的认知跃迁。

（三）设计理念

本设计以《义务教育化学课程标准（2022年版）》核心素养内涵为纲领，确立“真实问题链驱动—定量观念具身化—科学伦理嵌入式”的三维设计架构。首先，破除实验课“照方抓药”的积弊，将教材静态任务转化为“校医室急需一批生理盐水”“农业选种需特定密度溶液”等真实情境，使配制行为具有问题解决属性。其次，践行“做中学、用中学、创中学”理念，将溶质质量分数这一抽象比值转化为托盘天平上砝码的增减、量筒中液面的升降、烧杯内固体的消失等可视、可触、可感的体感经验，通过“误差—归因—修正”的闭环操作，完成从经验型实验向探究型实验的转型。最后，渗透STSE教育，在装瓶贴签环节引入药品标签规范性教育、剩余药品回收伦理、实验室安全文化，使每一次配制都是科学精神与社会责任的同频共振。【热点】

二、教学目标

（一）核心素养目标

1.化学观念

通过配制一定溶质质量分数的溶液，深化对“溶液是均一、稳定的混合物”这一本质特征的理解；能从定量的视角认识溶液的组成，建立“溶质质量分数是溶质与溶液的质量比值”这一守恒观念；能运用该观念解释配制过程中若某操作偏离规范将导致比值变化的微观原因，实现宏观现象、微观本质与符号表征的三重表征融合。【非常重要】

2.科学思维

经历“计算—操作—反思”的完整思维链，发展模型认知能力：能将真实配制任务抽象为“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”等数学模型；在误差分析环节，运用控制变量法，辨析单一操作变量对最终浓度的影响趋势；通过“若砝码生锈”“若量筒内有水”等变式情境，训练逆向思维与批判性思维。【重要】

3.科学探究与实践

独立完成溶液配制全流程操作，规范使用托盘天平、量筒、玻璃棒等核心仪器；能针对配制结果偏离预期的情况提出合理猜想，并设计简单验证方案（如用密度计粗测配制溶液密度）；在小组合作中承担明确分工，如实记录数据，形成“实验报告即法律文件”的严谨意识。【重要】

4.科学态度与责任

养成“配制前计算、配制中复核、配制后校准”的工作习惯；在试剂瓶标签设计中强化信息完整性意识（名称、浓度、配制人、日期）；通过剩余药品回收、废液集中处理等环节，内化绿色化学与实验室安全伦理。【一般】

三、教学重难点

（一）教学重点

1.配制一定溶质质量分数溶液的基本步骤与操作规范。【非常重要】【高频考点】

2.托盘天平（精确称量）与量筒（精确量取）的正确使用方法。【重要】【高频考点】

3.溶质质量分数的计算及配制过程中误差原因分析。【非常重要】【难点】

（二）教学难点

1.理解量程选择对量取精度的影响原理（量程过大，读数相对误差增大；量程过小，需多次量取引入累积误差）。【难点】【热点】

2.从“操作错误”到“浓度偏差”的逻辑归因：建立“操作—变量—结果”三级因果链，如“称量时砝码与药品放反→称得溶质质量偏小→溶质质量分数偏小”。【难点】

3.将抽象误差趋势转化为可视化示意图（如液面读数偏差的放大图）的心理建模能力。【难点】

四、教学方法与准备

（一）教学方法

采用“四阶任务驱动法”：真实任务导入（校医求助）→原型操作体验（学生初步配制）→认知冲突激发（展示异常浓度样品）→归因建模修正（小组研讨误差树）→迁移应用巩固（配制不同浓度溶液）。全程贯穿“问题链导学”，设计“如何确定需要多少氯化钠？”“为何不用100mL量筒量取47mL水？”“玻璃棒触碰烧杯壁发出声响说明什么？”“配好的溶液静置后上下层浓度一样吗？”等阶梯性问题，使实验操作始终处于思维监控之下。另辅以“双师示范”（教师规范演示与错误操作对比视频）、数字化传感（用温度传感器感知溶解过程热量变化，用浊度计辅助判断是否完全溶解）等技术融合手段。

（二）教学准备

1.仪器与试剂：学生分组实验（2人/组）——托盘天平（带砝码盒）15套、药匙15把、50mL量筒15支、100mL量筒5支（用于对比教学）、250mL烧杯15个、玻璃棒15支、125mL细口试剂瓶15个、胶头滴管30支、称量纸若干、氯化钠固体（分析纯，每小组预分装约10g）、蒸馏水（大容量下口瓶每2组公用）、废液缸。教师演示用：托盘天平（带砝码）1套、电子天平（感量0.01g）1台、不同量程量筒各1套、密度计1支、溶质质量分数传感器演示仪1套。

2.数字化资源：配制错误操作仿真动画（砝码与药品放反的三维模拟、仰视俯视读数光线折射原理）、配制流程微课（含无菌操作规范对比）、实时投票反馈系统（用于课堂前测与后测）。

3.情境材料：校医务室模拟委托单、实验室常见事故警示海报、化学药品标签范例集。

五、教学实施过程

（一）导入与任务接收：从生活需要到化学任务

上课伊始，教师手持一份“校医务室物资申领单”投影至屏幕：“秋季流感高发，需大量0.9%生理盐水用于伤口清洗。现有氯化钠固体与蒸馏水，请化学兴趣小组协助配制500g生理盐水。”随即追问：“0.9%表示什么含义？要完成这项任务，我们第一步应该做什么？”【非常重要】学生迅速回忆溶质质量分数定义，明确需要氯化钠4.5g、水495.5g。教师进一步设障：“但校医需要的是整整500g溶液，我们称取4.5g氯化钠后，能恰好加蒸馏水至500g吗？”引发学生对“溶液质量≠溶剂质量+溶质质量（体积不可加和）”的认知冲突，自然聚焦到本课核心——如何通过“称固体、量液体、混合溶解”来精确配制指定浓度的溶液。此环节约4分钟，旨在将教材静态实验还原为动态社会服务，赋予配制行为真实意义，并初步暴露学生在“质量”与“体积”单位转换上的潜在错误。【重要】

（二）任务一：配制方案设计——计算先行，单位辨析

各小组领取任务单：配制50g质量分数为6%的氯化钠溶液。学生独立计算所需氯化钠质量与水的质量，并在小组内交流算法。教师巡视，刻意收集典型错误样本。约2分钟后，教师选取三份代表性计算方案投影展示：方案A——m(NaCl)=50g×6%=3g，m(H2O)=50g—3g=47g，V(H2O)=47mL；方案B——m(NaCl)=3g，m(H2O)=50g，V(H2O)=50mL；方案C——m(NaCl)=3g，m(H2O)=47g，但注明需量取47mL水。【非常重要】【高频考点】师生共同辨析：方案B错将溶液质量等同于溶剂质量，混淆了溶质与溶剂的关系；方案A与方案C实质相同，关键在于学生是否能意识到“47g水在常温下密度约1g/mL，故体积可取47mL”这一隐含近似处理。教师强调：计算环节必须严格区分“溶液、溶质、溶剂”三者的质量关系，且当溶剂为水且对精度无特殊要求时，可进行“质量—体积”便利转换，但在科研级配液中必须使用电子天平直接称量水的质量。此环节同时引出本实验第一个关键计量规范：使用量筒量取液体时，所读取的体积数值对应的是该温度下该液体的体积，默认密度为1g/mL是基于实验条件作出的合理近似，并非数学恒等。【重要】

（三）任务二：仪器初识与规范建构——托盘天平的精准哲学

教师引导：“3g氯化钠只有不到一小匙，如何从大包装中取出恰好3g？”学生脱口而出“用天平称”。教师随即展示托盘天平，邀请一名学生上台回忆操作流程。该生边操作边讲解，其余学生观察并纠错。此时教师扮演“学生”，故意犯下三个隐蔽性错误：称量前游码未归零、称量时药品直接放在托盘上、称量完毕后砝码未放回砝码盒。台下学生通过“找茬”游戏深化对“左物右码、垫称量纸、游码读数读左侧”等细节的记忆。【重要】【高频考点】随后，教师利用实物展台放大游码标尺，动态演示：当游码从0向右移动时，相当于在右盘增加砝码；若误将药品与砝码位置颠倒，则实际称量质量=砝码质量—游码示数，称取3g氯化钠时，若放反且使用了5g砝码，则实际药品质量=5g—2.2g=2.8g（需移动游码至2.2g处），导致溶质质量偏小。【非常重要】【难点】为强化该归因链，教师播放三维动画：正常放置时，天平平衡等式为m物=m码+m游；反放时，平衡等式为m码=m物+m游，即m物=m码—m游。学生通过视觉化质量“补偿”与“扣除”关系，对误差来源形成深刻映像。此环节最后，每小组完成模拟称量：称量一张称量纸的质量并记录，再称取3.0g氯化钠（允许误差±0.1g），并将称量纸对折，使药品集中于纸槽，准备转移。【非常重要】

（四）任务三：量取的艺术——量程选择与读数伦理

过渡提问：“47mL水，给你三支量筒（10mL、50mL、100mL），选哪支？”学生初步反应“选50mL”。教师追问：“为什么不用10mL？为什么不用100mL？”学生小组讨论后形成共识：10mL量程小于待测体积，需分多次量取，每次均有残留与读数误差，累积误差大；100mL量程过大，分度值通常为1mL，47mL液面在粗刻度之间，估读相对误差较50mL量筒（分度值1mL）更大。【非常重要】【高频考点】教师在此处引入“相对误差”概念：同样估读0.2mL，在10mL读数中占2%，在100mL读数中仅占0.2%，但绝对偏差都是0.2mL——此处学生易混淆，需强调：对于配制一定质量分数的溶液，我们关心的是量取水的体积绝对偏差（因为它直接影响水的质量），但量程过大导致的分度值粗大迫使操作者“估读”，而估读本身就蕴含不确定性。教师演示：用100mL量筒量取47mL水，液面位于46mL与48mL正中间，不同学生估读47.0mL、47.5mL、47.2mL等，说明大分度值引入的人为估读差异不可控。【难点】因此，最佳选择是略大于且最接近待测体积的量程——50mL量筒。此环节设计微型分组对比实验：A组用50mL量筒量取47mL水，B组用100mL量筒量取47mL水，分别注入烧杯后置于电子天平上称量实际质量，直观对比精度差异。数据证明50mL量筒量取的水质量更接近47.0g。【热点】

教师继而示范量筒规范操作：倾倒液体至接近刻度时改用胶头滴管悬空垂直滴加、读数时量筒放平、视线与凹液面最低处保持水平、不手持量筒读数。同时，用高速摄影机拍摄“仰视读数”与“俯视读数”时光线经过液柱的折射路径，使学生理解“仰视读数偏小，实际量取液体偏多；俯视读数偏大，实际量取液体偏少”的光学本质，彻底告别死记硬背。【非常重要】【高频考点】学生随即分组量取47mL水，并互相检查读数姿势是否规范。教师记录普遍性问题，为后续误差分析积累素材。

（五）任务四：溶解——从固体到均一体系的转化

学生将称量纸上的氯化钠沿烧杯内壁缓缓倒入盛有47mL水的烧杯中，教师强调“防溅洒”原则。此时，部分学生立即用玻璃棒迅速搅拌，发出“叮当”碰撞声。教师暂停全般，请学生辨析：“玻璃棒在溶解过程中究竟起什么作用？应如何正确搅拌？”学生通过观察发现：剧烈搅拌使液体飞溅，且玻璃棒撞击烧杯壁易导致烧杯破损；正确搅拌方式是玻璃棒不碰壁、不碰底，匀速单向旋转，使溶质快速分散。【重要】教师进一步深化：溶解过程包含溶质分子（离子）向溶剂中扩散并与溶剂分子相互作用，搅拌只是宏观上加速这一微观过程，并不能增加溶解度，也不能改变最终溶液浓度（只要无洒落）。此处，教师演示数字化传感器实验：在烧杯中插入温度传感器，加入氯化钠后搅拌，实时显示温度略有降低（物理变化主导），说明溶解过程存在热效应，但与配制浓度无关，消除学生“必须用热水溶解”的迷思概念。

溶解完全后，教师引导学生观察溶液外观：“氯化钠晶体消失，溶液变得澄清透明。此时，能否认为配制完成？”学生确认。教师追问：“若此时从烧杯中取出一勺溶液，这一勺的浓度与烧杯中剩余溶液的浓度是否相同？”学生通过讨论回顾溶液均一性特征，并派代表上台，用折光仪粗略测量烧杯上层与下层溶液的折光率，读数一致，直观印证均一性。【重要】此环节还隐含安全教育：实验结束后，玻璃棒需用蒸馏水冲洗，冲洗液应并入试剂瓶还是废液缸？教师引导学生思考：若冲洗液并入试剂瓶，会稀释溶液浓度，导致实际浓度低于6%；因此正确做法是玻璃棒不冲洗，或冲洗液弃去。这一细节成为后续误差分析的重要素材。【难点】

（六）任务五：装瓶与标签——科学表达与社会责任

学生将配好的氯化钠溶液沿玻璃棒小心注入干燥的细口试剂瓶中。教师展示几种不规范标签：只写“NaCl”、只写“6%”、字迹遇水模糊、无配制日期等。学生讨论得出合格标签应包含：溶液名称（氯化钠溶液）、溶质质量分数（6%）、配制日期、配制人/组别，必要时加注警示语（如“仅供实验用”）。【一般】教师随即呈现药典中生理盐水标签范例，说明药品标签的法定严肃性。各小组设计并粘贴标签后，教师引导进行“产率/浓度自检”：若条件允许，使用密度计测配制溶液的密度，查阅氯化钠溶液密度—浓度对照表，估算实际浓度是否接近6%。若偏差较大，启动误差分析环节。

（七）误差归因建模——让错误成为学习资源

教师展示三组“异常数据”：A组测得密度对应浓度约为5.2%，B组约为6.8%，C组约为5.9%（在误差范围内）。各小组根据本组操作细节，结合教师提供的“配制误差成因分析卡”，进行归因接力。【非常重要】【难点】【热点】教师引导学生从“溶质质量变化”与“溶剂质量变化”两个维度建立误差分析框架：

1.溶质质量偏小：称量前天平未调平（零点偏右）；称量时左码右物且使用了游码；氯化钠洒落于称量纸外或烧杯外；称量纸上粘有大量氯化钠未全部转移；砝码磨损（实际质量小于标称质量）。

2.溶质质量偏大：称量前零点偏左；称量时左码右物但未使用游码（此时实际称量质量等于砝码质量，若仍需3g，则无法实现，故常配合游码使用，但放反时实际质量偏小——需严谨辨析）；砝码生锈（实际质量大于标称质量）；称量纸上多加了药品又用药匙取出，取出时带走过量。

3.溶剂质量偏小：量取水时仰视读数（实际量取水偏多）；量筒内有水（未干燥）；烧杯内有水；溶解后未冷却即转移（液体热胀冷缩，导致实际体积偏大但冷却后体积回缩，若定容则浓度偏大，但本实验非定容操作，此误差不直接呈现，可作为拓展）。

4.溶剂质量偏大：量取水时俯视读数；水量取后洒出；转移过程中未全部注入；试剂瓶未干燥。

师生共同将上述成因整理为“误差归因树状图”，以“浓度偏大/偏小”为主干，分“溶质”与“溶剂”两大枝干，再细分操作错误与仪器缺陷。此图由学生手绘并拍照上传至班级空间，作为后续复习的核心素材。【非常重要】此环节特别强调：并非所有错误都必然导致误差，例如左码右物但未移动游码时，称量质量恰好等于砝码质量，若需称3g且恰好使用3g砝码，则实际称得3g，浓度无偏差——但此种操作仍属违规，因违背了天平设计逻辑。【难点】

（八）变式迁移与挑战升级

在完成基础配制后，教师设置两组进阶任务，供学有余力小组选做：【热点】【高频考点】

任务A：用6%的氯化钠溶液配制50g3%的氯化钠溶液。学生需设计稀释方案：计算所需6%溶液质量与水的质量。此处暴露新问题——如何量取一定质量的溶液？通常仍需通过密度换算为体积，或者直接用电子天平称量。学生在操作中进一步理解浓溶液稀释的“溶质守恒”原则。

任务B：配制50g6%的氯化钠溶液，但实验室提供的氯化钠含有不溶性杂质。学生需在配制前增加“溶解—过滤”环节，将提纯与配制整合。此任务打通本单元与前单元“粗盐提纯”的知识关联，体现跨课时整合。

教师为两组任务提供差异化指导，并鼓励学生将实验方案绘制成流程图，标注每一步的注意事项。

（九）巩固诊断与即时反馈

临近下课，教师利用投票系统推送5道选择题，覆盖本课全部核心考点，即时生成正确率分布图：

1.配制50g10%的氯化钠溶液，下列操作中会导致溶质质量分数偏小的是（）【非常重要】【高频考点】

A.称量时砝码生锈B.量取水时俯视读数C.溶解前烧杯内有水D.装瓶时溶液洒落瓶外

（正确率显示后，教师重点解析D选项：装瓶时洒落不影响浓度，因溶液已配好，洒出的是均一溶液，浓度不变）

2.用托盘天平称取3g氯化钠，发现指针偏右，此时应（）【重要】【高频考点】

A.增加药品B.减少药品C.移动游码D.调节平衡螺母

（强调称量过程中只能通过增减药品调平，不得移动平衡螺母）

3.下列量筒量取47mL水，最适宜的是（）【重要】

A.10mL量筒B.25mL量筒C.50mL量筒D.100mL量筒

4.配制好的氯化钠溶液装瓶时，标签上无需注明的内容是（）【一般】

A.溶液名称B.溶质质量分数C.配制日期D.溶液密度

5.若在配制过程中，将砝码与氯化钠位置放反，且游码读数为2.2g，砝码质量为5g，则实际称得氯化钠质量为（）【难点】【热点】

A.2.8gB.3.0gC.5.0gD.7.2g

根据投票结果，教师针对正确率低于70%的题目进行30秒“微讲解”，并公布正确答案与解析二维码，供学生课后扫码回顾。

（十）总结升华与作业设计

教师以三个关键词收尾：“精准”——每一次称量、每一滴液体都关乎实验成败；“逻辑”——误差分析不是死记硬背，而是从操作出发的因果推理；“责任”——标签上的每一个字