沪教版（2024）九年级下册（2024）饱和溶液和不饱和溶液教案设计

这是一份沪教版（2024）九年级下册（2024）饱和溶液和不饱和溶液教案设计，共9页。
教学设计
教学分析
学生在学习本节课知识前已经掌握了溶液的基本定义及特征,本节课事实上也是对溶液知识的拓展,从定性到定量的过渡,为“溶解度”的内容做铺垫。对于溶质能否无限溶解在一定量溶剂中,通过生活中对氯化钠、蔗糖等物质溶于水的认知与感受,能让学生认识到一定量溶剂中溶解溶质的量有限,理解饱和溶液和不饱和溶液。另外联系生活,学生能想到物质不再溶解时可通过加水或加热的方法使其继续溶解,即饱和溶液与不饱和溶液的转化方法。
教学目标
1.通过“配制药水”和“浇灌纸树”,理解饱和溶液和不饱和溶液的基本概念以及二者的相互转化条件,培养学生透过现象分析本质的能力,在过程中发展化学核心素养,体会科学探究的意义。
2.通过纸树开花的现象理解晶体和结晶的含义以及结晶的条件,感受化学之美。
3.通过学生分组活动,引导学生分析研究,培养学生沿着“问题—实验—分析—结论”的思路,以科学的方法解决问题的能力,形成证据推理的科学意识。
教学重点
饱和溶液与不饱和溶液及二者的相互转化。
教学难点
饱和溶液与不饱和溶液及二者的相互转化。
教学思路
教学过程
教学反思
本节课将饱和溶液与不饱和溶液的相关知识融合在配制“纸树开花”的“药水”中,在整个过程中学生主动发现问题——纸树为什么会开花,设计方案、小组实验——配制不同浓度的“药水”,观察现象、得到结论——饱和溶液和不饱和溶液的定义以及转化条件,体现了化学学科核心素养的落实。教师活动
学生活动
设计意图
[教学环节1] 引入新知
[课前铺垫] 上课前教师和学生分享童年玩具,指导学生将包装袋内的药水浇在纸树上,并将其放在教室的角落,观察纸树开花的过程。经过1天,纸树开花,学生欣喜又好奇。
[教师] 大家都很想知道为什么纸树能够在短短一天之内迅速开花,其实这与我们今天要继续学习的溶液知识有密切关系。要想让这棵纸树开花,关键就在于浇灌的“药水”。
学生上课前围绕着纸树开的花,纷纷猜测是什么原因能够使得纸树上长满“花”。
将化学与生活紧密联系,激发学生的学习兴趣。
[教学环节2] 认识饱和溶液和不饱和溶液
[问题] 尝试自己配制氯化铵溶液作为“药水”,探究5 mL 水中最多能够溶解多少克的氯化铵?
[教师] ①向盛有5 mL水的烧杯中加入1 g氯化铵,搅拌,观察现象;②继续向烧杯中加入1 g氯化铵,搅拌。
[教师] 巡视指导小组活动,引导学生归纳结论。
[思考] 如何让未溶解的固体继续溶解?
[教师] 向烧杯中继续加入5 mL水,搅拌。分析实验现象。
[问题] 根据刚刚我们做的实验,同学们认为当其他条件一定时,溶质可以无限溶解在一定量溶剂中吗?
①固体完全溶解;②固体不能全部溶解。
5 mL的水里溶解氯化铵的质量是有限度的。
继续向烧杯中加水。
固体全部溶解,说明加水后溶液可以继续溶解氯化铵。
其他条件一定时,溶质不能无限溶解在一定量水中。
通过实验感受一定量溶剂中溶解溶质的量是有限度的。
配制药水过程中如何让未溶解的固体继续溶解,引导学生主动发掘饱和溶液和不饱和溶液的定义。
[概念提出] 根据操作,我们把“其他条件一定时,溶质不能完全溶解在溶剂中形成的溶液”称之为饱和溶液,水作为溶剂“吃不下”氯化铵,已经“吃”饱了,所以叫饱和溶液。既然有饱和溶液,就会有不饱和溶液,那同学们可以根据饱和溶液的概念类推出不饱和溶液的概念吗?
[总结] 上述实验说明,在增加溶剂或升高温度的情况下,饱和溶液可以变成不饱和溶液。因此,只有指明“在一定量溶剂里”和“在一定温度下”,溶液的“饱和”和“不饱和”才有确定的意义。
[思考] 如何区分饱和溶液与不饱和溶液呢?
[归纳] 判断饱和溶液与不饱和溶液
[活动归纳] 归纳上述实验。
[讨论] 根据上述实验,分析用什么方法实现了氯化铵饱和溶液与不饱和溶液的转化?
[问题] 现在烧杯中的液体是氯化铵的不饱和溶液,如何将其再次转化成饱和溶液呢?
[教师] 继续向烧杯中加入1 g氯化铵固体,搅拌,观察现象。
[思考] 我们还有什么方法可以让未溶解的氯化铵固体继续溶解呢?
[教师] 可以对烧杯进行加热。
[问题] 根据实验现象,说明还有什么因素可以影响物质的溶解?
其他条件一定时,溶质还能继续溶解在溶剂中形成的溶液是不饱和溶液。
有未溶解的固体一定是饱和溶液;无未溶解的固体可能是饱和溶液,也可能是不饱和溶液。
通过增加溶质,可以将氯化铵的不饱和溶液转化为饱和溶液,通过增加溶剂可以将氯化铵的饱和溶液转化为不饱和溶液。
再次加入溶质氯化铵。
氯化铵固体不能完全溶解,说明此时烧杯中的氯化铵溶液是饱和溶液。
烧杯中的固体全部溶解。
温度。
通过实验辩证地认识饱和溶液与不饱和溶液,形成饱和溶液与不饱和溶液是有条件限定的,初步形成二者可相互转化的思想。
[问题] 之前我们得到了饱和溶液和不饱和溶液的概念,但概念的前提条件并不明确,根据我们做的探究实验以及得到的结论,大家可以得到这个“其他条件一定”是指什么一定吗?
[教师] 饱和溶液和不饱和溶液的完整定义是“一定温度下,一定量的溶剂里,不能再溶解某种溶质的溶液,称为这种溶质的饱和溶液,还能继续溶解某种溶质的溶液,称为这种溶质的不饱和溶液。”只有指明“一定温度”和“一定量溶剂”,溶液的“饱和”和“不饱和”才有确定的意义。
[思考] 结合饱和溶液与不饱和溶液的限定条件,分析氯化铵饱和溶液与不饱和溶液的转化方法。
[归纳]
根据上述实验可以知道,其他条件指的是溶剂的量和温度。
①氯化铵饱和溶液→不饱和溶液:
加溶剂、升温。
②氯化铵不饱和溶液→饱和溶液:
降温、加溶质、蒸发溶剂。
基于饱和溶液与不饱和溶液转化的认识,进一步规范饱和溶液的意义。
[教学环节3] 了解结晶原理
[教师解惑] 当我们用热的氯化铵溶液浇灌纸树之后,在溶液的冷却过程中,氯化铵以晶体的形式析出,这个过程称之为结晶。
[教师实验] 在下面的活动中,我们将学习从氯化钠溶液中获取氯化钠固体的方法。
(1)按照图组装蒸发装置。
(2)取10 mL浓氯化钠溶液于蒸发皿中,用酒精灯加热,用玻璃棒搅拌直至出现较多固体时停止加热,利用蒸发皿的余热使滤液蒸干。
(3)待蒸发皿冷却后,将固体转移至试剂瓶中,贴上标签。
[教师解释] 加热氯化钠溶液时,随着溶液中水分不断蒸发,氯化钠以固体物质形式析出。人们通常把从溶液中析出晶体的过程称为结晶。通过蒸发溶剂使溶质析出是结晶的方法之一,称为蒸发结晶。
配制氯化铵药水浇灌纸树,等待一段时间后观察现象,发现塑料底盘渐渐有固体析出。学生好奇出现的白色固体是什么?
学生用药水浇灌纸树,观察结晶现象,并了解其中的原理,认识蒸发结晶和降温结晶。
[问题] 你觉得蒸发结晶的过程中有什么地方需要注意?
[教师引导] 你听说过用海水晒盐吗?查阅资料,了解用海水晒盐的过程,与同学交流。
[讲解] 海水晒盐利用的是蒸发结晶的原理。
用海水晒盐并获得氯化钠等产品的大致过程如下:
[教师解释] 晒盐时,利用涨潮将海水引入“储水池”;待海水澄清后,引入“蒸发池”,经过风吹和日晒后水分部分蒸发;水分蒸发到一定程度后引入“结晶池”,继续风吹和日晒,海水就会慢慢成为食盐的饱和溶液;再晒,食盐晶体就会逐渐从海水中析出,得到粗盐,同时得到含有大量化工原料的母液(叫作苦卤)。
[教师] 蒸发结晶是利用减少溶液中溶剂质量进行结晶。结合饱和溶液的限定条件,思考还有什么结晶方法吗?
[演示实验] 在一个盛有30 mL沸水的烧杯中加入适量硝酸钾,配制成硝酸钾饱和溶液,再将烧杯放在冷水中降温,观察实验现象。
上述实验说明了什么?
[教师] 这种结晶方法称为降温结晶。
[问题] 所以纸树真的开花了吗?
[提问] 可是这棵纸树怎么都在底盘结晶了,和课前纸树长出的“花”不一样?而且底盘上长出的晶体形状和课前纸树树梢上的晶体形状也不一样,为什么呢?
[讨论] 课上配制的药水浓度太高了,要想在树梢结晶需要稍低浓度的药水。但晶体形状为什么不同呢?
[教师] 有很多同学在期待着自己的那棵纸树能够快点开花,但事实上,要想看到满满的花需要经过很长时间。纸树开花的原理实际上是溶液浇灌之后,水溶液因毛细现象在纸树上快速上升,直达树顶。又因为树枝末端溶液中的水会率先蒸发,累积在末端的溶液浓度会越来越高,从而结晶开花。
1.蒸发皿中的溶液体积不宜超过蒸发皿容积的23。
2.加热时,应不断用玻璃棒搅拌溶液,防止因液体局部温度过高造成液滴飞溅。
3.加热至蒸发皿中出现较多固体时,停止加热,并用玻璃棒不断搅拌,利用余热将溶液蒸干。
4.热的蒸发皿应用坩埚钳夹持,小心地放在陶土网上。
对于硝酸钾这样的物质,将热的硝酸钾饱和溶液降温,其中的溶质就会很快结晶。
其实是饱和氯化铵溶液中析出的晶体。
关注蒸发操作及注意事项。
回归饱和溶液与不饱和溶液的限定条件,引导学生思考结晶的方法。
[教师解释] 其实课前的那棵纸树浇灌的药水并不是我们课上使用的氯化铵溶液,而是磷酸二氢钾溶液,这也是花农常用的化肥,二者对比说明晶体形状取决于溶液中的溶质。
[教学环节4] 自行制作“海洋之心”
[图片展示] 结晶原理广泛存在于大自然中。比如2023年山西运城的古老盐湖长出了晶莹剔透的“硝花”,这其实是低温下硫酸钠的晶体;还有一种中药叫作“碱花”,取自咸水湖边生成的一种主要含有碳酸钠的分枝状结晶。
[教师] 既然晶体这么漂亮,我们做一个化学版的“海洋之心”吧!根据电影里的“海洋之心”,同学们觉得我们可以选择什么试剂呢?
[教师演示实验] 教师拿出称量好的硫酸铜晶体倒入盛有水的烧杯中,加热溶解,然后静置冷却,一段时间后烧杯底部有蓝色晶体析出。倒出上层溶液,取出烧杯底部的晶体,发现硫酸铜晶体如蓝宝石一般棱角分明、晶光透亮。
[总结] 本节课我们通过配制纸树开花的药水探究了饱和溶液和不饱和溶液的定义,通过实验我们掌握了使饱和溶液和不饱和溶液相互转化的方法,并体会了生活以及自然界中的结晶现象。我们在学习化学时不仅要学会相关知识,更要学会在生活中、课堂上发现问题、探究问题、解决问题。
可以用蓝色的硫酸铜溶液。
展示结晶现象在自然界和生产生活中的艺术美,利用结晶原理制作化学版“海洋之心”。