第三章
本章主题“走进溶液世界”是初中化学知识的重要部分。很多化学反应是在溶液中进行的,日常生活中、工农业生产和科学实验都离不开溶液。学生在前两章里接触了不少溶液,了解了溶液中进行的各种化学反应,今后还将接触更多溶液。这章内容有着承前启后的作用,所以学好这章非常重要。
本主题中,学生除了学习新的实验方法和实验技能外,还将通过生活经验、对实验原理的学习和讨论加深对初三化学某些知识的理解与把握,例如:酸溶液显酸性,碱溶液显碱性,很多物质既不是酸也不是碱,但它们的溶液具有一定的酸碱性等等。
教师在本主题的教学中要注意抓住核心的三维目标。
本主题的核心知识目标是让学生了解水的特性、溶液特性以及溶液的酸碱性。
核心的技能目标是使学生学会比较不同物质的溶解性等基本操作技能。
核心过程与方法目标是让学生课内外结合,通过生活经验让学生体会比较物质溶解性实验的基本思路和方法;初步体会从定性分析实验到定量计算的特点及应该注意的问题;初步形成运用化学实验解决实际问题的能力。
核心的情感态度价值观目标是培养学生尊重事实、积极探究、重视合作的科学精神和科学态度。
3.1 水
第1课时 天然水和自来水、水的组成
一、设计思想
通过了解水的自然循环和水的自然净化引出自来水净化原理。知道世界水日、全国水法宣传周,感悟到节水的重要性。通过观察实验理解水的组成,掌握水分解的特征并能用分子、原子理论解释这一变化,从而进一步理解化学变化的本质特征。这既是对元素、化合物概念的复习,也是为今后研究物质组成打下基础。
二、教学目标
1. 知识与技能
(1)了解天然水的自然水循环和自然净化,以及自来水净化的原理。
(2)理解水是由氢元素和氧元素组成的。
(3)掌握水分解的特征,加深从微观角度分析这一反应的理解
2. 过程与方法
(1)通过实验,知道研究物质组成的一般方法
(2)体验研究物质组成的两种基本科学方法──分析和综合。
3. 情感态度与价值观
感受世界水日、全国水法宣传周,感悟到“自来水”来之不易,节水的重要性。
三、重点和难点
教学重点:水的循环和水的净化。
教学难点:水的组成。
四、教学用品
药品:稀硫酸、锌粒、水、氧气。
仪器:电解水装置、启普发生器、烧杯、酒精灯、集气瓶、木条、火柴。
媒体:多媒体电脑。
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五、教学流程
1. 流程图
2. 流程说明
[1]通过录像,了解古时候,人们自身对水造成的污染并不严重,通过循环过程,可以自然净化。
[2]了解现代生产和工业生产中,对水质污染计较严重,必须通过人工净化才能作为生活、生产用水。
[3]根据看到的和书上介绍的,描述自来水厂生产流程。
[4]通过自来水的生产巩固哪些是物理变化和化学变化。
[5]演示水的电解实验。
[6]根据水电解化学方程式,巩固反应物与生成物物质的量之比。
[7]根据水电解化学方程式,巩固反应物与生成物物质的质量之比。
[8]观察水电解正负极实验现象。
[9]复习氧气的检验方法。
[10]复习氢气的检验方法。
[11]通过水电解生成氢气和氧气,知道水是由氢元素和氧元素组成。
[12]讨论微观结构,化学变化的实质。
[13]师生共同设计实验证明水的组成,氢气燃烧的实验。
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[14]师生共同完成小结本节课内容。
六、教学案例
1. 教学过程
教学
内容
教师活动
学生活动
设计意图
学习
主题
的引
入
[引入]人类生活离不开水,为什么古时候的人可以直接饮用天然水?
观看录像《天然水的自然净化》。
提出悬念,引发继续学习的欲望
天然
水和
自来
水
[提问]天然水是纯净物还是混合物?
[板书]3.1水
一、 天然水和自来水
1. 水在自然界里的循环
2. 水的自然净化
[讲述]自然含有杂质的天然水通过蒸发、挥发、过滤、氧化而得到净化。但是水的自净能力是有限的,随着现代生产和工业生产,人们向水中排放废气、废水、废物,已经远远超过了水的自净能力,被严重污染的水必须通过人工净化才能作为生活、生产用水。
[提问]自来水的生产流程有几部分组成。
[板书]3. 自来水的生产流程
[提问]自来水生产过程中,氯气的作用是什么?明矾起到什么作用?
[板书]凝聚剂:明矾
消毒杀菌:液氯
[提问]自来水生产过程哪些是物理变化?哪些是化学变化?
[讲述]由于我们周围水污染日益严重,因此在1993年,联合国环境规划署规定每年3月22日为“世界水日”我国于1998年开始,规定每年的3月22日~3月28日为“全国水法宣传周”。
[展示]节水宣传画:
学生回答。
观看录像《水的人工净化》(参观污水处理厂)
学生观看录像《自来水生产流程》。
学生阅读并回答。
学生回答。
观看录像:《我们周围的水污染》
观看动画“明天,我们只剩下的最后一滴水——眼泪水。”
让学生倡议从我做起,节约用水,保护我们身边的水资源。
使学生感悟到“自来水”来之不易,感受到保护水资源的重要性。
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给你一瓶浑浊的黄泥水,你怎样把它净化,使之可以饮用?(附:探究活动内容)
学生探究实验:探究“净化黄泥水”
培养动手动脑能力
通过实验,进一步认识到自来水的来之不易,感悟到保护水资源的重要性。
水的
组成
[提问]水,我们知道它是化合物,它是由什么元素组成的?
[提问]怎样推断水是由氢元素和氧元素组成的呢?
[讲述]在电解器的水槽里装满水,两端分别接通直流电源的两极。
[演示实验]水电解
[板书]二、水的组成
1. 水电解
2H2O2H2↑+O2↑
[提问]根据水通电化学方程式指出水,氢气、氧气各物质的物质的量之比?各物质的物质的质量之比?
[板书]
物质的量 2mol 2mol 1mol
物质的质量 36g 4g 32g
[提问]通电后在两个电极附近观察到什么现象?
比较两个玻璃管里气体体积的大小?
[提问]怎样检验氧气?
怎样检验氢气?
[提问]能使带火星木条复燃的是什么气体?
点燃,产生淡蓝色火焰的是什么气体?
学生回答:水是由氢元素和氧元素组成的。
观察实验:水的电解并记录观察的现象。
学生根据化学方程式回答。
大量气泡。
观察检验正极负极气体并做好记录。
是氧气。
是氢气。
巩固物质的量与质量的计算。
反复提问,氢气和氧气的检验方法,加深对这两种气体检验方法的理解。
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[提问]观察氢气与氧气的体积比是多少?
[板书]
正极:产生大量气泡 氧气 体积小
检验方法:带火星木条
现象:复燃了
负极:产生大量气泡 氢气 体积大
检验方法:点燃的木条
现象:淡蓝色火焰
结论:上述实验表明,通电能使水发生反应,生成氢气和氧气,由此可以推断水是由氢元素和氧元素组成的的化合物。
[提问]水电解反应的反应类型是什么?
[讲述]通过实验,我们推断水是由氢元素和氧元素组成的。我们还知道水是由许许多多水分子构成。每个水分子是由二个氢原子和一个氧原子构成。
[提问]怎样请从微观角度,用分子和原子理论来解释水电解反应?
[讲述]p68用其他实验也可以证明水的组成元素,先阅读一个科学家的小故事,再设计实验。
[讲述]通过同学们讨论,我们一致认为可以用氢气燃烧产生水来证明水是由氢元素和氧元素组成。
[提问]那么,用什么方法证明产物是水呢?
[演示实验]氢气燃烧
[实验步骤]1.从发生装置中产生氢气2.氢气点燃前必须检验氢气的纯度。3.点燃将尖嘴导管伸入充满氧气的干燥集气瓶中(或者氢气在空气中燃烧在火焰上方罩一个冷而干燥的小烧杯观察现象)
2:1。
分解反应。
观看动画:水分子→氢分子+氧分子
回答问题,从微观角度分析。
分组设计实验,
教师总结共同完成。
学生分组讨论回答。
方法一:点燃在火焰上方,罩一个冷而干燥的烧杯,观察有水珠。
方法二:点燃在充满氧气的干燥集气瓶中,观察有水珠。
观察并记录氢气燃烧的实验现象。
学生在笔记本上完成。
体会到化学是一门以实验为基础的科学。
引导学生全面观察。
从化学反应中进行分析推理,获得分子、原子的抽象推理。
拓展思路,体会到实验方法的多样化。
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[板书]2.氢气燃烧
2H2+O22H2O
现象:淡蓝色火焰,干燥的集气瓶中有一层水汽
[结论]无论是水电解,还是氢气在氧气中燃烧,都证明了水是由氢元素和氧元素组成的化合物。
巩固练习:p69在实验室利用水的电解实验制取氢气。当电解后得到得氢气2g(由已得到得体积换算成质量)时,同时产生了几摩尔氧气?被电解的水是几克?
(答见书p69)
强调可燃性气体点燃时必须要检验它的纯度。
进一步巩固化学方程式中的物质的量、物质的质量之间的计算。
课的
结束
小结:1.天然水循环和净化,
2.自来水的生产流程
3.水的组成
学生与教师共同讨论完成。
2. 主要板书
3.1水
一、天然水和自来水
1、水在自然界里的循环
2、水的自然净化
3、自来水的生产流程
凝聚剂:明矾
消毒杀菌:液氯
二、水的组成
1.水电解
2H2O2H2↑+O2↑
物质的量 2mol 2mol 1mol
物质的质量 36g 4g 32g
正极:大量气泡 氧气 体积小
检验方法:带火星木条 现象:复燃了
负极:大量气泡 氢气 体积大
检验方法:点燃的木条 现象:淡蓝色火焰
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结论:水是由氢元素和氧元素组成的。
2.氢气燃烧
2H2+O22H2O
现象:淡蓝色火焰,干燥的集气瓶中有一层水汽
3. 相关链接
Ø 水的电解
为了增强水的导电性,做水的电解实验时,一般使用8%~10%的硫酸溶液或10%~12%的氢氧化钠溶液,用氢氧化钠溶液更适宜。使用电压9~12伏。可预先把水电解一段时间,一来可使溶液中氧气达到饱和,二来可使阳极表面被氧化,这样,正式实验时可使氢气与氧气体积比为2:1,否则得到的氧气的体积比理论值小。
由于电解水放出氢气和氧气量比较少,检验起来有一定难度。建议采用下述方法:在水电解器气管上端(产生氢气处)连接一尖嘴导管,打开玻璃活塞在导管尖嘴点燃氢气,为使同学看到氢气在燃烧,可用一纸片在氢气火焰上点燃。因为多次直接在量气管尖嘴处点燃氢气,会使量气管尖嘴处玻璃融化,孔越来越小,最后无法使用。检验氧气时,用一个90°的弯玻璃管,接在另一个量气管尖嘴上,让氧气出来后转90°的弯(不直接冲出),然后用带火星的木条(或带火星的卫生香)放在氧气出口处。上述改进,可使检验成功率提高。
七、教学反思
本节内容大致可以分为:水对人类的影响,水的物理性质及水的组成,在处理这一节教材时,要充分以日常生活中的常见事例作为研究的线索。在课前布置研究课题,给学生一周的时间查找相关资料,特别是突出媒体信息量大的优势,通过互联网输入关键字词搜索相关信息,并要求学生对获取的信息进行加工,每2~3个学生为一个小组,通过课前准备发表自己的见解,可以制作成powerpoint演示文稿或展板展示自己的研究成果。
通过这种组织形式可以提高学生学习化学的兴趣,特别是展示成果,无论对哪类学生来说,只要付出劳动,都会有收获,真正体现初中义务教育的全员性和教育的全过程性。特别对初中学生来说,强烈的表现欲望成为其学习过程的重要动力。水资源的有限,人类对水的需求的日益增加,工业化进程对水体的污染,对学生来说,有的可能了解很多,有的学生会一无所知,教师课堂上简单的介绍对增强学生的环境保护意识来说是远远不够的。让学生亲身去体验现实生活中,在我们生活中,水资源的浪费、水质的日益恶化等,使学生有一种危机感,自觉地从我做起是环保事业大众化的具体体现。
附:探究活动内容
探究课题:净化黄泥水
探究目标:1、了解吸附、沉淀、过滤、消毒、蒸馏等净化水的方法。
2、学习过滤操作技能。
提出问题:1、给你一瓶浑浊的黄泥水,你怎样把它净化,使之可以饮用?
2、自然界中的水都是纯水吗?
收集资料:小东同学制作的简易净水器如图所示:
(1)小卵石、石英沙和膨松棉的作用是 过滤 ;活性炭的作用是 吸附作用 .
(2)净化后是硬水还是软水?我认为可用 肥皂水 来检验, 泡沫丰富的 是软水,泡沫少有浮渣 的是硬水。
(3)长期饮用硬水对人体健康不利,要降低水的硬度,我采取 蒸馏或煮沸 的方法。
做出假设:常见的水的净化方法中,净化程度由高到低的顺序是 、 、 、 、 。
设计实验并进行验证:
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实验步骤
实验现象
实验结论
1、分别把约100ml的两份黄泥水注入烧杯1和烧杯2中,把烧杯1放在实验桌上静置;在烧杯2中加入明矾粉,用玻璃棒充分搅拌后静置。
烧杯1:
烧杯2:
2、做好一个过滤器,完成对烧杯1中上层液体的过滤。用滴管吸一滴滤液滴在载玻片上,用显微镜观察。
3、(1)向滤液中滴几滴氯水,用玻璃棒搅拌,然后把滴有该溶液的载玻片放在显微镜下观察;
(2)将上面的载玻片放在酒精灯上慢慢加热,待水分消失。
(1)
(2)
4、将上步获得的灭菌水加热煮沸、冷凝,将冷凝后的液体滴在载玻片上,再用酒精灯加热蒸干,放到显微镜下观察。
分析归纳:结合净化黄泥水的活动经验和自来水厂加工自来水的原理,分析下列杂质的去除方法。
杂质种类
除去杂质的方法
颗粒较大的不溶性杂质
颗粒较小的不溶性杂质
微生物
可溶性杂质
交流与反思:(1)以上处理黄泥水的步骤有哪些?
(2)每一步的作用是什么?
(3)过滤操作的注意事项:
①滤纸边缘要 (填高于或低于)漏斗边缘,滤纸与漏斗内壁要紧贴,不留气泡。
②漏斗末端应 。
③体应沿 注入漏斗中,液面要 (填高于或低于)滤纸边缘。
3.1 水
第2课时 水的性质
一、设计思想
本节课主要以水的性质作为主线,由水的缔合性,水的分散性引出溶液、悬浊液、乳浊液的不同概念。通过讨论,体验各种分散体系对人类生活生命的重要意义。通过水与二氧化碳、生石灰、硫酸铜反应,了解到汽水的原理,探究干燥剂的吸水性,感觉放热反应,知道硫酸铜与水形成结晶水合物,它是一种纯净物。并为理解物质的溶解性打好基础。从而培养学生的观察能力,从实验中得出结论的科学的实验态度。
二、教学目标
1. 知识与技能
(1)知道水是一种重要的分散剂
(2)初步认识悬浊液、乳浊液、溶液的概念,辨析它们的区别
(3) 掌握二氧化碳、生石灰、硫酸铜和水的反应以及水合现象,懂得结晶水合物
2. 过程与方法
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(1)观察、收集生活中的实例,交流各种分散体系。
(2)通过实验,记录、观察二氧化碳、生石灰、硫酸铜反应,学习水的化学性质。
3. 情感态度与价值观
(1)体验各种分散体系对人类生活生命的重要意义
(2)培养仔细观察的科学实验态度
三、重点和难点
教学重点:二氧化碳、生石灰、硫酸铜和水的反应
教学难点:区别溶液、悬浊液、乳浊液
四、教学用品
药品:植物油、汽水、食盐、蒸馏水、泥土、生石灰、石蕊、硫酸铜
仪器:烧杯、试管、玻璃棒、药匙、镊子、吸管
五、教学流程
1. 流程图
2. 流程说明
[1]通过观察烧杯中,冰下的鱼照样生存。激发学生学习的兴趣。
[2]解释现象。说明在标准状况下,水在4℃时密度最大。
[3]讨论说出水有缔合性和分散性。
[4]列举生活中各种液体或者配制一些液体说明水的分散性。
[5]观察这些液体的特征,有三类特点。
[6]告诉学生有溶液、悬浊液、乳浊液三类。
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[7]知道溶液、悬浊液、乳浊液后,区分生活中的液体各属于什么液?
[8]学生实验,水与二氧化碳实验。
[9]思考,反应现象有没有?应该怎样验证的确发生了反应。
[10]学生实验,水与生石灰反应。
[11]思考反应现象不明显,怎样验证实验已发生?将生成物通入二氧化碳变浑浊。
[12]学生实验,观察水与硫酸铜反应。
[13]讲述,生成物胆矾是结晶水合物属于纯净物。
[14]巩固练习:某不法商贩,用95%的酒精,作为无水酒精销售,请运用你学过的知识加以鉴别。
[15]师生共同完成本节课小结。
六、教学案例
1. 教学过程
教学内容
教师活动
学生活动
设计意图
学习主题的引入
[展示]烧杯中有浮动的冰,鱼照样能自由的生存。这是为什么?
今天我们就来学习“水”,解释这一现象。
学生猜测这一现象。
激发学生学习的兴趣。
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水的物理性质
[提问]物质的物理性质包括哪几方面?
[提问]水是我们最熟悉的物质,就你知道的,观察到的水具有哪些物理性质?
[板书]
3.1水
三、水的性质
1.水的物理性质:无色、无味、液体。在标准状态下,沸点100℃,凝固点0℃。
[提问]看书p70表,比较一下水的密度,说说水在什么温度时密度最大?
[板书]4℃时,水的密度最大。
[讲述]由于,4℃时,水的密度最大,0℃时密度却变小,这种现象称为反膨胀,这种性质跟分子的缔合有关。
正由于水具有的这种反常膨胀的奇特性质,使冰能浮在水面上,在寒冷的冬天,水生生物在河流和湖泊中的以生存。
(解释课开始时的现象)
2.水的特性:
1)缔合性
[设问]为什么在工厂里、我们生活中,通常我们用冷水来降低物质的温度,又用温水去预热物质,起到节约能源的作用呢?
[讲述]由于水就有吸收大量热量的功能
学生回答。
学生回答。
学生在笔记本上适当记录。
思考与讨论书p70为什么医院里常用冰袋给高烧病人降低体温?
复习物质的物理性质。
知识的积累和平时观察的体现。
体会通过比较得到结论的科学方法。
解释开始时看到的现象
加深节能意识
体会身边处处都有化学原理。激发学习化学的热情。
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[讲述]水还有极高的溶解和分散其他物质的能力。
[演示]饮料、注射用药水
[板书]
2)分散性
[提问]当把大小不一的固体颗粒或液体放入水中,经过振荡后静止,会形成怎样的混合物?
[讲述]当把大小不一的固体颗粒或液体放入水中,有三种现象:
有的会形成均匀的溶液;
有的小颗粒会上升或下降,
分离成固体小颗粒和水,
或形成油层和水层。
[讲述]在液体里形成的均一稳定的混合物称为溶液。不均一、不稳定的混合物称为浊液。
[板书]
(1) 溶液:
(2) 浊液:
[讲述]固体小颗粒和水形成的混合物叫悬浊液,液体小颗粒和水形成的混合物叫乳浊液。
a.悬浊液
b.乳浊液
[巩固练习]谈谈溶液、悬浊液、乳浊液的区别?
学生实验,探究用一些生活中的物质放入在水中,观察现象。
学生归纳。根据溶解情况不同。归纳出三类。
巩固练习:说说你配制的是溶液,悬浊液还是乳浊液。
学生回答。
培养学生仔细观察,通过对比得出结论的方法。
交流实验结果,巩固溶液、悬浊液、乳浊液概念。
水的化学性质
[展示]一瓶碳酸饮料。
[讲述]有些物质跟水会发生化学反应,生成新的物质。例如碳酸饮料。
[提问]碳酸饮料的原理是什么?
[板书]
3.水的化学性质
1.水与二氧化碳反应
学生回答,饮料的反应原理。
学生动手实验1:向水中吹气(二氧化碳与水反应)。
发现问题:实验没有现象。
培养学生动手实验,从实验中的获得结果的方法。
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[设问]水是无色的、二氧化碳气体是无色的,我们发现二氧化碳通入水中也是无色,没有产生任何现象。那么我们怎样能证明它们确实发生反应呢?
[讲述]由于二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊变红色。因此我们要借助指示剂──紫色石蕊。
[讲述]紫色石蕊遇酸溶液变红色,遇碱溶液变蓝色。
[板书]现象:紫色石蕊变红色
H2O+CO2 → H2CO3
注意:胶头滴管的使用。规范基本操作。
积极思考,解决问题
继续实验得到结果
培养学生在实验的过程中善于发现问题。
体会没有现象不等于反应不发生。
让学生体验碰到困难,开动脑筋解决困难,获得成功的喜悦感。
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[展示]一包雪饼中的干燥剂。
[提问]看看说明书中干燥剂的主要成分是什么?
[提问]为什么生石灰具有干燥作用?下面我们就来探究一下。
[讲述]由于生石灰能与水反应,因此能作为干燥剂。
[板书]
2.水与生石灰反应
氧化钙俗称:生石灰
[提问]生石灰跟水反应,并发现实验现象并不明显。那么,我们怎样来判断该反应呢?
[板书]现象:剧烈反应,放出大量的热
H2O+CaO → Ca(OH)2
氢氧化钙俗称:熟石灰
澄清石灰水变浑浊
Ca(OH)2+CO2 → CaCO3↓+H2O
学生回答:生石灰。
学生回答:能吸收水分。
学生动手实验2:生石灰跟水反应,并发现问题。
学生回答。吹气看是否产生沉淀。
学生继续完成实验。
巩固练习:若将5.6克
体会物质的性质决定物质的用途。
积极开动脑筋,培养善于发现问题,解决问题的能力。
进一步感知、巩固物质的量与物质的质量之间转化。
氧化钙与水充分反应,然后通入二氧化碳,烘干,理论上应该得到多少碳酸钙,用物质的量计算。
[讲述]水还能与白色的硫酸铜反应。
[板书]
3.水与硫酸铜反应
现象:白色的硫酸铜变蓝色
CuSO4+5H2O→CuSO4·5H2O
蓝色晶体:五水合硫酸铜
结晶水合物 纯净物
[讲述]生成的蓝色晶体称为五水合硫酸铜,它的组成是固定的,每1mol硫酸铜带5mol结晶水。含有结晶水的晶体称为结晶水合物,它是一种纯净物。
[知识拓展]可以在介绍一些其他的结晶水合物。
[讲述]我们可以利用无水硫酸铜与水反应这一性质来检测液体中是否含有水分。
巩固练习:某不法商贩,用95%的酒精,作为无水酒精销售,请运用你学过的知识加以鉴别。
学生动手实验3:硫酸铜粉末跟水反应。
观察实验现象并在书上相应位置做好记录。
深化物质的性质决定物质的用途。
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课的结束
小结:1.水的物理性质 2.水的特性、溶液、悬浊液、乳浊液3.水的化学性质。
学生与教师共同讨论完成。
2. 主要板书
3.1水
三、水的性质
1.水的物理性质:无色、无味、液体。在标准状态下,沸点100℃,凝固点0℃。
2.水的特性:
1)缔合性
2)分散性:
(1)溶液:均一、稳定
(2)浊液:不均一、不稳定
a悬浊液:固体小颗粒和水形成的混合物
b乳浊液:液体小颗粒和水形成的混合物
3.水的化学性质
1.水与二氧化碳反应
现象:紫色石蕊变红色
H2O+CO2 → H2CO3
2.水与生石灰反应
氧化钙俗称:生石灰
现象:剧烈反应,放出大量的热
H2O+CaO → Ca(OH)2
氢氧化钙俗称:熟石灰
澄清石灰水变浑浊
Ca(OH)2+CO2 → CaCO3↓+H2O
3.水与硫酸铜反应
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现象:白色的硫酸铜变蓝色
CuSO4+5H2O→CuSO4·5H2O
蓝色晶体:五水合硫酸铜
结晶水合物 纯净物
3. 相关链接
Ø 溶液的均一性和稳定性
在溶液中,溶质是以分子或离子分散在溶剂中的。由于分子和离子的直径小于10-9米,因此,溶液是各部分均匀的单相体系,它具有均一性。溶液里分散的溶质分子或离子,由于微粒小,本身的热运动足以克服重力的作用,只要外界条件不变,溶质和溶剂长期不会分离,具有稳定性。
浊液里分散着固体小颗粒或小液滴,其直径介于10-7~10-3米之间,颗粒或液滴跟溶剂之间有明显的界面分开,所以是不均匀的多相体系,没有均一性。浊液中分散的颗粒较大,所以受重力作用容易沉淀或分层,没有稳定性。
Ø 乳浊液
在自然界、工农业生产以及日常生活里常遇到乳浊液,如牛奶、石油原油、橡胶的乳胶等都是乳浊液。我们常把乳浊液分为两种类型,即油—水型,以O/W表示;水-油型,以W/O表示(O表示所有不溶于水的液态物质,W表示水)例如,植物油分散到水里,这个分散体系是油内水外,用O/W表示;由地下开采出来的石油原油里含有少量分散的水,这个分散体系是水内油外,用W/O表示。
化妆品中的雪花膏是硬脂酸和硬脂酸化合物分散在水中的乳化体,属水包油,即油-水型(O/W)。而护肤脂则属油包水,即水-油型(O/W)。
Ø 碘酒和泡立水
(1)碘酒又称碘酊。药典上规定的2%的碘酒,其成分是碘2克、碘化钾0.8克,用50%的酒精加到100毫升。加碘化钾的作用是帮助碘溶解,配成的溶液严格讲是质量体积百分比浓度溶液。
(2)虫胶清漆的俗名叫泡立水。虫胶是亚热带树林中虫胶虫的分泌物,呈棕色。使用时使虫胶片溶于95%的酒精中,质量比为1:4~5。泡立水适用作木具油漆。漆膜干燥快、坚硬、有关亮,但抗水差,遇水呈白色。
七、教学反思
水的性质这一章节,包涵了两个相对独立的知识点──溶液、悬浊液、乳浊液和水的化学性质。主要通过实验使学生掌握这些概念,并运用这些概念区分溶液、悬浊液和乳浊液。在课堂设计中主要通过水的分散性引出溶液、悬浊液、乳浊液等知识,通过有些物质能与水发生化学反应引出水与二氧化碳、生石灰、硫酸铜粉末反应。在设计这节课内容时,我们可以借助实验,让学生亲手实验,通过比直观的让学生体会溶液、悬浊液、乳浊液的区别。通过学生实验,记录实验现象,让学生体验碳酸饮料的制作过程,体会到化学是一门以实验为基础的学科。
对于一些层次较高的学生可以加深一些要求与认识,如设计汽油中如果混有少量的水的生活场景,我们应该通过怎样的实验方法来进行检验,一方面巩固水与硫酸铜反应,另一方面提高实验设计的难度,以此激发学生学习探究的兴趣。
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3.2 溶液
第1课时 物质的溶解性 饱和溶液、不饱和溶液
一、设计思想
学习物质的溶解性、饱和溶液、不饱和溶液是为学习溶液溶解度、溶液浓度等基本概念作必要准备。本课通过从生活中溶解物质的经验出发,运用控制变量法来设计实验,动手实验确立影响物质溶解因素──溶质性质、溶剂的性质和温度。通过经历“一杯水里能溶解多少白糖”这个探究活动,知道“一杯水里能溶解的白糖是有限的”,初步形成饱和溶液的概念并掌握饱和溶液与不饱和溶液相互转换的方法。这既是对前面知识的巩固,也是为学习溶液的溶解度、浓度打下基础的一节课,所以上好这节课至关重要。
二、教学目标
1. 知识与技能
(1)知道影响物质溶解性的三个因素──溶质的性质、溶剂的性质和温度。
(2)理解饱和溶液与不饱和溶液的概念并学会饱和溶液与不饱和溶液相互转化的方法。
2. 过程与方法
(1)学会采用控制变量法设计实验的科学方法。
(2)培养在实验基础上的分析能力和思维能力。
3. 情感态度与价值观
养成相互讨论,合作学习,勇于实践的科学精神。
三、重点和难点
教学重点:物质溶解性、饱和溶液、不饱和溶液概念。
教学难点:饱和溶液、不饱和溶液相互转化。
四、教学用品
药品:白糖、食盐、淀粉、硝酸钾、冷水、热水
仪器:酒精灯、烧杯、玻璃棒、温度计、量筒、天平
五、教学流程
1. 流程图
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2. 流程说明
[1]课题引入:在生活中我们都有溶解物质的经验,谈谈你的生活经验
[2]根据你的生活经验,猜测物质的溶解性与哪些因素有关系?
[3]学生假设:物质的溶解性可能与溶质、溶剂的性质和环境的温度有关
[4]演示实验:比较白糖、食盐和淀粉的溶解性
[5]学生实验1:比较硝酸钾在相同温度,不同溶剂的溶解性
[6]学生实验2:比较硝酸钾在相同溶剂中,不同温度的溶解性
[7]学生归纳:影响物质的溶解性因素
[8]通过探究“一杯水里能溶解的白糖是有限的”,初步形成饱和溶液的概念。
[9]学生归纳:饱和溶液、不饱和溶液概念
[10]讲述:在白糖的饱和溶液中加入食盐是否溶解强调概念中的“某种”一词
[11]思考:如何怎样使试管底部的硝酸钾完全溶解呢?
[12]学生讨论并实验:认真观察实验现象,并在书本上作记录
[13]提出问题饱和溶液与不饱和溶液是怎样相互转化的
[14]学生归纳回答以及巩固练习书p76:升温、增加溶剂使饱和溶液转变为不饱和溶液;降温、增加溶质、减少溶剂使不饱和溶液转变为饱和溶液。
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[15]小结1.物质的溶解性2.饱和溶液、不饱和溶液概念3.饱和溶液、不饱和溶液相互转化;布置作业。
六、教学案例
1. 教学过程
教学
内容
教师活动
学生活动
设计意图
学习
主题
的引
入
[课题引入]在生活中我们都有溶解物质的经验,谈谈你的生活经验
学生回答:冲冲剂、颜料溶解等等
从生活情景中引入学习主题,激发学习的情趣
物质的溶解性
[讲解]结合生活例子,完整理解溶解性概念。一种物质在另一种物质里的溶解能力叫溶解性。
[板书]3.2溶液
一、物质的溶解性
1.溶解性
[提问]根据你的生活经验,猜测物质的溶解性与哪些因素有关系?
[归纳]学生的各种猜想,并选择“溶质的性质”、“溶剂的性质”、“温度”三个因素要求学生设计实验来验证自己的猜想
[板书]
a溶质的性质
b溶剂的性质
c温度
[指导学生设计方案] 尝试采用物理学科中常用的控制变量的方法,改变一个量,控制其它量。
[演示实验]比较白糖、食盐和淀粉的溶解性
[实验步骤]1.在室温条件下,在三个50ml的烧杯中各放入25ml的水。
2.在盛有25ml水的三个烧杯中,分别加入1g白糖、1g食盐、1g淀粉,搅拌。
[现象]白糖、食盐完全溶解淀粉不溶。
[实验步骤]3.再分别加入1g白糖、1g食盐,
[现象]白糖、食盐完全溶解。
[实验步骤]4.如果加入的物质全部溶解,则继续加1g
学生假设:物质的溶解性可能与溶质、溶剂的性质和环境的温度有关。
引导学生对影响物质溶解性条件有初步的认识。
学生若有其它想法也能一起提出,然后再设计实验进行解决
指导学生设计方案,明确这种方法也同样应用在化学研究中。
通过学生交流合作,根据已有知识的积累以及生活经验,激发其探究欲望。
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,直至加入的物质不再溶解为止。
[讲述]通过刚才实验说明白糖、食盐、淀粉在相同的条件下溶解性不同。
[讲述]刚才我们对溶质的性质进行了比较,不变的是温度和溶剂的性质,那么我们应该在设计怎样的实验来验证与溶剂性质和温度有关呢?
[讲述]我们亲自实验,否定了实验假设,得出硝酸钾在相同温度下,能溶解在水中,不能溶解在酒精中。
[讲述]通过比较硝酸钾在相同溶剂中,不同温度的溶解性,我们得出硝酸钾在热水中溶解得多,在冷水中溶解得少。肯定了假设。
[提问]通过三个实验,我们得出物质的溶解性与什么因素有关
实验结果:白糖、食盐和淀粉在温度相同条件下,白糖的溶解性大。
[学生讨论并实验1]比较硝酸钾在相同温度,不同溶剂的溶解性。
提出假设:硝酸钾能溶于水,也能溶于酒精。
实验结果:硝酸钾能溶解在水中,不能溶解在酒精中。假设不成立。
[学生讨论并实验2]比较硝酸钾在相同溶剂中,不同温度的溶解性
提出假设:温度升高,硝酸钾的溶解性增大。
实验结果:硝酸钾在热水中溶解的多,在冷水中溶解的少。假设成立。
学生小结:不同物质在相同的条件下溶解情况不相同。
同一种物质在不同条件下溶解情况也不同。
影响物质的溶解性因素:溶质的性质、溶剂的性质、和温度。
让学生体会探究实验的一般方法。提出问题──提出假设──验证问题──得到结论。
培养从实验中得出结论科学的思维方法
通过对比实验,验证假设成立。进一步理解影响物质的溶解性因素
[提出探究] 一杯水里能溶解多少白糖
[观察] 观察一支试管中有不能溶解的白糖。
学生探究:一杯水里能溶解的白糖是有限的
通过探究“一杯水里能溶解的白糖是有限的”
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饱和溶与不饱和溶液
[讲述]一支试管中有不能溶解的白糖,我们取上层溶液,在加入白糖固体,看来也不能溶解。那么,在这个条件下不能在继续溶解白糖固体的溶液,我们把原来溶液它叫做这个条件下的白糖的饱和溶液。
倘若,能在这个溶液中继续溶解白糖固体的溶液,我们把原来溶液,称为这个条件的白糖的不饱和溶液。
[提问]什么是饱和溶液?什么是不饱和溶液?
[讲述]我们把在一定的条件下,一定量的溶剂不能再溶解某种溶质的溶液称为这种溶质在这种溶剂里的饱和溶液。能在继续溶解某种溶质的溶液称为这种溶质在这种溶剂里的不饱和溶液。
[板书]二、饱和溶液与不饱和溶液
1.饱和溶液
2.不饱和溶液
[提问]饱和溶液和不饱和溶液的概念有哪些关键的部分。
[提问]白糖的饱和溶液中能否溶解其它的溶质呢?
[思考]如何将使试管底部的硝酸钾完全溶解呢?
[提问]那么饱和溶液与不饱和溶液是怎样相互转化的
[板书]3.饱和溶液与不饱和溶液的相互转化
升温、加溶剂
饱和溶液 不饱和溶液
降温、蒸发溶剂、加溶质
学生完整饱和溶液与不饱和溶液的概念
通过实验强调概念中的“一定温度、一定量的溶剂”“某种”
实验:在白糖的饱和溶液中加入食盐,发现溶解。
学生讨论并实验:认真观察实验现象,并在书本上作记录
学生回答:升温、增加溶剂。
使饱和溶液转变为不饱和溶液;升温、增加溶质、
使不饱和溶液转变为饱和溶液。加溶质、降温、蒸发溶剂
,初步形成饱和溶液的概念。
强化饱和溶液和不饱和溶液概念。
为学习溶解度打好基础。
通过实验强调概念中的 “某种”
通过刚才的实验,同学对饱和溶液与不饱和溶液之间的转化也应该迎刃而解了
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巩固练习:书p76怎样用实验来验证某瓶硝酸钾是饱和溶液还是不饱和溶液?
如何将不饱和的硝酸钾溶液转化成饱和溶液?
(答略)
课的结束
[归纳总结]1.物质的溶解性
2.饱和溶液、不饱和溶液概念
3.饱和溶液、不饱和溶液相互转化
学生与教师共同讨论完成。
2. 主要板书
§3.2溶液
一、物质的溶解性
1.溶解性
2.影响物质溶解性因素
a.溶质的性质
b.溶剂的性质
c.温度
二、饱和溶液与不饱和溶液
1.饱和溶液
2.不饱和溶液
3.饱和溶液与不饱和溶液的相互转化
升温、增加溶剂
饱和溶液 不饱和溶液
降温、蒸发溶剂、增加溶质
3. 相关链接
Ø 控制变量法
控制变量法是初中物理实验中常用的探索问题和分析解决问题的科学方法之一。所谓控制变量法是指为了研究物理量同影响它的多个因素中的一个因素的关系,可将除了这个因素以外的其它因素人为地控制起来,使其保持不变,再比较、研究该物理量与该因素之间的关系,得出结论,然后再综合起来得出规律的方法。
Ø 过饱和溶液
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有些物质的溶解度随着温度上升而增大,在较高的温度下配制成它的饱和溶液,并细心地滤去过剩的未溶固体。然后使溶液的温度慢慢地下降到室温,这时的溶液中所溶解的溶质量已超过室温时的溶解度。但还尚未析出晶体,此时的溶液就叫做过饱和溶液。过饱和溶液能存在的原因,是由于这些溶质难以在溶液中形成结晶中心(即晶核)。因为每一晶体都有一定的排列规则,有了结晶中心,才能使原来作无秩序运动着的溶质质点集合起来,并且按照这种晶体所特有的次序顺序排列。不同的物质,实现这种规则排列的难易程度不同,有些晶体要经过相当长的时间才能自行产生结晶中心,因此,有些物质的过饱和溶液看起来还是比较稳定的。但从总体上来说,过饱和溶液是处于不平衡的状态,是不稳定的,若受到振动、摩擦容器壁或者加入溶质的晶体,则溶液里过量的溶质会析出而成为饱和溶液,即转化为稳定状态。过饱和溶液的相对稳定状态又叫介稳状态。
容易形成过饱和溶液的溶质是硫酸钠、醋酸钠、硼砂、硫代硫酸钠等。
七、教学反思
关于《影响固体物质溶解性》这节课,尝试在整个教学过程中打破传统的课堂教学结构,注重培养学生的创新意识和实践能力。引导学生从已有的知识经验出发,通过猜想、探讨、实验、交流、归纳。果然,他们在课堂中一起亲历了在相同条件下,不同物质的溶解性比较和不同条件下,同一种物质的溶解性比较的实验探索过程。使学生体验成功解决科学问题的喜悦或失败的情感。经历本节课后,得到以下几部分的体会:
1、引导学生探索,开发创造潜能的重要性。巧妙利用学生的生活经验,引出影响物质溶解性因素。设置了通过探究白糖和食盐在相同条件下溶解性的不同,激起了他们学习的兴趣。那么在不同条件下,同一种物质的溶解性又是怎样的?学生把常喝柠檬绿茶溶解性在冷水和热水中进行比较。在日常生活中碰到的碘酒,比较碘在酒精和水中溶解性,以及油漆在水中和有机溶剂中的比较等等。通过学生探索与创新、观察与分析、猜想与验证等一系列科学活动,自主发现、自主探索,使学生感受到科学问题的探索性和挑战性,培养学生发现问题、解决问题的科学探究能力。
2、经历探索过程,体验成功情感的成就感。通过经历“一杯水里能溶解多少白糖”这个探究活动,知道“一杯水里能溶解的白糖是有限的”,初步形成饱和溶液的概念。通过“怎样使烧杯底部硝酸钾晶体溶解”的问题,引出饱和溶液和不饱和溶液之间的转化。在科学探究过程中,培养学生乐于探究、注重科学事实、敢于提出不同见解、乐于合作与交流的意识。
3、提倡教学相长,鼓励开拓创新。在课堂教学中教师以热情的鼓励、积极的引导、耐心的期待、客观的评价,把学生推向自主学习的舞台,让学生在感受、猜测、思考、操作、交流与反思中获取知识、发展智力、培养能力,完善人格和认知结构。
3.2 溶液
第2课时 物质的溶解度
一、设计思想
本节课是“溶液”的第二课时,溶解度是继物质溶解性后,精确地衡量比较不同物质的溶解能力的一把尺子。通过不同物质在相同温度下,溶解度的比较,让学生区分易溶、可溶、微溶、难溶。通过画出相同物质在不同温度下溶解度曲线图,总结出固体物质溶解度受温度影响的变化规律。通过喝可乐的生活经验,以及书上的图表,让学生进一步得到气体物质溶解度的变化规律。从而培养学生自学能力,阅读查找数据能力和比较分析能力。
二、教学目标
1. 知识与技能
(1)理解溶解度含义。
(2)知道并能使用溶解度曲线。
(3)掌握固体、气体的溶解度变化规律。
2. 过程与方法
(1)在区分物质易溶、可溶、微溶、难溶,体验比较的方法,。
(2)在总结物质溶解度的变化过程中,应用图表的方法。
(3)培养自学、阅读、查找有关数据的能力和分析能力
3. 情感态度与价值观
感悟绝对和相对的辨证关系。
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三、重点和难点
教学重点:溶解度概念;画溶解度曲线图。
教学难点:通过溶解度曲线图分析问题。
四、教学用品
仪器:烧杯 玻璃棒 酒精灯 石棉网
用品:可乐 雪碧
媒体:投影
五、教学流程
1. 流程图
2. 流程说明
[1]复习提问,怎样比较不同物质的溶解性大小?
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[2]要比较溶解性大小要从条件考虑,温度相同、溶剂相同。
[3]要比较溶解性大小要从标准考虑,相同量的溶剂。
[4]要比较溶解性大小要从状态考虑,达到饱和时,不能再继续溶解溶质。
[5]要比较溶解性大小要从单位考虑。
[6]师生共同完整溶解度概念。
[7]巩固练习:书p77说说下表中各物质在20℃时所表示的意义
[8]阅读书p77最后一自然段,根据表中的各物质溶解度,判断各属于哪种情况?
[9]总结,溶解是绝对的,不溶解是相对的。在相同条件下,饱和溶液要比它的不饱和溶液浓。
[10]思考与练习1:书p78用坐标轴作出硝酸钾和氢氧化钙的溶解度曲线并比较两种物质的溶解度。
[11]思考练习2:阅读书p79溶解度曲线图,这些固体物质哪些是随温度升高溶解度增大的;哪些固体物质是随温度升高而减小的;哪些固体物质基本没有影响?
[12]学生讨论小结:各类固体物质溶解度变化规律。
[13]讨论:改变压强和温度对气体溶解度的变化有什么规律?
[14]学生实验:打开碳酸饮料瓶盖,加热碳酸饮料;或谈谈喝可乐经验。
[15]学生讨论与总结,气体物质溶解度的变化规律
[16]小结:溶解度概念、固体物质溶解度与温度的关系、气体物质溶解度与温度、压强的关系。
六、教学案例
1. 教学过程
教学内容
教师活动
学生活动
设计意图
学习主题的进入
[复习提问]怎样比较不同物质的溶解性大小(举例说明)
学生回答:比较溶质大小,要确定相同的溶剂,相同的温度,相同的溶剂质量。
学生补充:溶解时要达到最多量。
巩固“控制变量法”,从溶解性引出溶解度的概念
溶解度概念
[讲述]各种物质的溶解能力一般不相同,并且受外界因素的影响。
[提问]那么,如何来比较物质溶解能力的大小呢?今天我们就来学习这把衡量溶解能力的“尺子”──溶解度。
[提问]什么是溶解度?
[提问]溶解度概念应从几方面考虑?
[讲述]溶解度是指在一定温度下,某物质在100克溶剂(通常是水)里达到饱和状态时所溶解的克数。
[板书]三、物质的溶解度
1.溶解度:
1)一定温度
学生归纳:从条件、标准、状态、单位这几方面归纳。
一定温度、一定量溶剂(水)、达到饱和时
先逐点分析,再总结溶解度概念
教师补充。
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2)100克溶剂(水)
3)达到饱和时
4)单位:克/100克水
5)符号:S
[例题]20℃,食盐的溶解度是36克/100克水。表示什么意义?
[巩固练习]书p77说说下表中各物质在20℃时所表示的意义?
强调“温度、达到饱和时,最多”
[讲述]可见在相同温度时,各物质的溶解度是不同的。
[阅读]书p77最后一自然段
[思考]能否把在20℃易溶、可溶、微溶、难溶的状况用数轴的形式表示?
[板书]2.物质在20℃时溶解度分类
溶解度在10克/100克水以上 易溶
溶解度在1~10克/100克水 可溶
溶解度在0.01~1克/100克水 微溶
溶解度在小于0.01克/100克水 难溶
[提问]根据表中的各物质溶解度判断各属于哪种情况?
[小结]溶解是绝对的,不溶解是相对的。
[提问]那么,饱和溶液是浓溶液,不饱和溶液是稀溶液是否正确。
回答:不正确。
饱和溶液是这一温度下最浓的溶液。没有温度无法比较。
学生回答。
学生讨论并回答。
师生共同完成。
学生回答。
学生讨论回答。(举例说明)
进一步熟悉溶解度概念。
进一步巩固溶解度概念。
培养学生用图标代替文字的学习方法。
通过对比使学生明确溶解度是物质溶解性的定量化、精确化和具体化。
体会绝对与相对的辨证关系。
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物质溶解度与温度压强的关系
[思考与练习1]书p78下列两表分别列出硝酸钾、氢氧化钙在不同温度下的溶解度。
若在坐标系上用线把物质在各温度下溶解度的点连接起来,就得到该物质的溶解度曲线。
比较硝酸钾和氢氧化钙溶解度,并在坐标轴上作出溶解度曲线。
[投影]坐标轴
[提问]硝酸钾溶解度与温度之间的关系是怎样的?氢氧化钙溶解度与温度之间的关系是怎样的?
[提问]那么其他物质呢?它们的变化规律又是怎样的呢?
[思考练习2]阅读书p79溶解度曲线图,并回答问题。
[提问] 这些固体物质中哪些是随温度升高溶解度增大的?
哪些固体物质是随温度升高而减小的?
哪些固体物质基本没有影响?
[提问]谁能说说固体物质溶解度与温度之间的变化规律?
[板书]3.物质的溶解度变化规律:
(1)固体物质:
大多数固体物质随温度升高溶解度增大。
少数固体物质溶解度受温度影响不明显。
极少数固体物质随温度升高溶解度下降。
[总结]固体物质溶解度与温度的变化规律。
[提问]了解了固体物质,气体又是怎样的呢?影响气体溶解度的因素是什么?
学生作图
学生回答:硝酸钾的溶解度是随温度升高而增大的。
氢氧化钙的溶解度是随温度的升高而减少的。
学生回答:
硝酸钾、硝酸铵、硝酸钠、氯化铵、氯化钾。氢氧化钙、硫酸铈。
氯化钠。
学生讨论小结:固体物质溶解度与温度的变化规律。
数学方法也可以在化学中解决问题。科学方法是相通的。
从各种物质的溶解度的变化规律到一类物质的变化规律。由点到面的方法,由个别到局部。
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[讲述]当打开可乐瓶盖时,我们发现有大量气泡溢出,这是由于在温度不变的情况下,压强减小,二氧化碳的溶解度减小所产生的现象。
因此说气体的溶解度与压强有关。
在温度不变的情况下:气体物质压强增大;溶解度变大。压强减小,溶解度减小。
[讲述]当我们喝可乐时,常伴有“打嗝”现象,由于体内的温度高于室温,这说明二氧化碳在压强不变的情况下,温度升高,溶解度减小。
因此气体的溶解度与温度也有关系。在压强不变的情况下:气体物质温度升高,溶解度减小;温度降低,溶解度增大。
[讨论]改变压强和温度对气体溶解度的变化有什么规律?
[板书](2)气体物质:
温度不变的情况下,压强越高,气体的溶解度越大。
压强不变的情况下,温度越高,气体的溶解度越小。
学生实验:打开碳酸饮料瓶盖,加热碳酸饮料;或谈谈喝可乐经验。
实验结果,与压强和温度有关。
学生小结:气体物质溶解度的变化规律
理论与事实相结合的方法解决问题。
课的结束
[归纳总结]
溶解度概念
固体物质溶解度与温度的关系
气体物质溶解度与温度、压强的关系
师生讨论共同完成。
2. 主要板书
三、物质的溶解度
1.溶解度:指在一定温度下,某物质在100克溶剂(通常是水)里达到饱和状态时所溶解的克数
1)一定温度
2)100克溶剂(水)
3)达到饱和时
4)单位:克/100克水
5)符号:S
例题:20℃,食盐的溶解度是36克/100克水。表示什么意义?
表示在20℃时,100克水中溶解36克食盐达到饱和。
或者表示在20℃时,100克水中最多溶解36克食盐。
2.物质在20℃时溶解度分类
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溶解度在10克/100克水以上 易溶
溶解度在1~10克/100克水 可溶
溶解度在0.01~1克/100克水 微溶
溶解度在小于0.01克/100克水 难溶
3.物质的溶解度变化规律:
(1)固体物质:
大多数固体物质随温度升高溶解度增大。
少数固体物质溶解度受温度影响不明显。
极少数固体物质随温度升高溶解度下降。
(2)气体物质:
温度不变的情况下,压强越高,气体的溶解度越大。
压强不变的情况下,温度越高,气体的溶解度越小。
3. 相关链接
Ø 关于固体溶解度的表示方法
教材中对固体溶解度的单位表示为“克/100克水”此外还有用摩尔溶解度。老教材中一直提出溶解度的单位是克。粗看起来,溶解度是有单位的,仔细分析溶解度的定义,“在一定温度下,某物质在100克溶剂里达到饱和状态时所溶解的克数,叫做这种物质在这种溶剂里的溶解度。”注意“克数”,指的是数值,即将溶质的质量(克)与100克水相比,得到的是一个没有单位的比值。按新的法定计量单位,溶解度应为“质量分数”。例如,“20℃时,氯化钠的溶解度为36克”,应该表示为“20℃时,氯化钠的溶解度为0.36”。
为了既保持定义的科学性,又能保持过渡的连续性,所以采取分步到位的办法。将溶解度的单位定为“克/100克水。在中国大百科全书《化学》分册、辞海中都用这种表示方法。这样修改后,和现行大多数手册、教材中查阅的数据可保持连续性和一致性。
七、教学反思
物质的溶解性是物质溶解能力的定性表示,而溶解度是物质溶解能力的定量表示。两者既有联系又有区别。物质的溶解性是物质本身的一种属性。当精确地比较不同物质的溶解能力时,就需要一把衡量的“尺子”──溶解度。
要比较溶解能力就必须在同一规定条件下,比较不同溶质在同一溶剂中所能溶解的最多量。因此,溶解度概念既包含了物质溶解性的含义,又进一步反映了在规定条件下的具体数量,是溶解性的具体化、量化和精确化。溶解度是为定量研究各物质的溶解性而作的一种人为规定的概念。
对于溶解度概念,我认为应先逐点分析,再让学生总结出溶解度概念。
通过上节课学习的物质溶解性,知道溶解度为什么要强调“一定温度”的条件,也可以利用形象比喻促进学生思考:用一试管水跟一烧杯水分别溶解白糖和食盐,能否判断白糖和食盐哪个溶解能力更大吗?说明要进行物质性质强弱、能力大小的比较,就应该有一个共同的标准。
人们对固体溶质的溶解度所定的标准是“100克溶剂”,因此比较溶解度,一定要使固体物质的溶解能力达到最大值,即溶液达到饱和,否则无法比较。
溶解度单位是:克/100克水。建议让学生从:条件、标准、状态、单位方面归纳。
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3.2 溶液
第3课时 物质的溶解度计算、物质从溶液中析出
一、设计思想
本节课是溶液知识中比较重要的内容,通过上节课对溶解度概念的学习,让学生从概念中推出计算式,并通过计算式掌握溶质质量、溶剂质量、溶液质量与溶解度之间的关系,解决实际碰到问题。然后通过观察,图表知道从溶液中析出晶体的方法。从而使学生学会理论联系实际,培养学生分析能力、计算能力,使学生体验到冬天捞碱、夏天晒盐的化学知识在生活中的运用。
二、教学目标
1. 知识与技能
(1)进一步理解溶解度概念,学会用溶解度进行有关计算
(2)应用溶解度曲线,知道物质从溶液中析出晶体的规律
(3)理解结晶的原理,知道结晶水和结晶水合物的概念。
2. 过程与方法
(1)从溶解度概念,推出溶解度计算式,进行有关计算
(2)从溶解度曲线图,分析物质从溶液中析出的规律
3. 情感态度与价值观
(1)体验到通过溶解度计算,解决生活的实际问题
(2)体验到冬天捞碱,夏天晒盐的化学知识在生活中的运用
三、重点和难点
教学重点:理解物质从溶液中得到晶体的方法
教学难点:溶解度计算
四、教学用品
药品:食盐、白糖、硝酸钾、蒸馏水、面粉、硫酸铜晶体
仪器:放大镜、玻璃片、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、石棉网、三角架、显微镜、酒精灯、火柴
媒体:投影
五、教学流程
1. 流程图
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2. 流程说明
[1]复习提问:在20℃时,S=36g/100g水,表示什么意义。此时溶质、溶剂、溶液的质量比是多少?能推出怎样一个关系式?
[2]师生共同完成:推出关系式。
[3]投影例题1:40℃时,在120g水中溶解多少克硝酸钠才能达到饱和?(40℃时硝酸钠的溶解度为100g/100g)
[4]溶解度计算式
[5]巩固练习1:某温度时,蒸干35克硫酸钾饱和溶液,得到10克硫酸钾,求该温度时硫酸钾的溶解度。
[6]巩固练习2:10℃时,100克氯化铵饱和溶液中,含有75克水,求此时氯化铵的溶解度?
[7]巩固练习3:在20℃时,氯化钾的溶解度是34g/100g水,在20℃时,把6.8克氯化钾晶体放入17克水中,充分搅拌后,晶体是否能完全溶解?
[8]什么是晶体?
[9]学生实验1:观察晶体,与非晶体。
55
[10]得出结论:晶体与非晶体
[11]通过查溶解度曲线图,
[12]学生实验2:食盐晶体、白糖晶体、硝酸钾晶体。
[13]得出从溶液中的到结晶的方法
[14]观察实验3:用显微镜观察面粉。
[15]得出结论:不是所有的固体都是晶体。
[16]师生共同完成。小结:1.溶解度计算。2.晶体与非晶体3.物质从溶液中得到晶体4.结晶水合物
六、教学案例
1. 教学过程
教学内容
教师活动
学生活动
设计意图
学习主题的引入
[复习提问]在20℃时,氯化钠的溶解度36g/100g水,表示什么意义。
那么,在20℃时,食盐的饱和溶液中溶质、溶剂、溶液的质量比是多少?能推出怎样一个关系式?
学生回答:根据溶解度概念回答问题。
复习溶解度概念,从溶解度概念推知溶质、溶剂、溶液的质量比。
溶解度计算
[讲述]表示在(100+36)克饱和溶液里含氯化钠36克。
板书:关系式:
溶质质量:溶剂质量:溶液质量=36:100:136
=S:100:(100+S)
[讲述]根据此关系式,我们发现溶质、溶剂与溶解度成比例。
已知其中两个量,能推算出剩下量个质量。
[投影例题1]40℃时,在120g水中溶解多少克硝酸钠才能达到饱和?(40℃时硝酸钠的溶解度为100g/100g)
[提问]找出已知量和未知量。
[分析]已知溶剂的质量120g,溶解度100g/100g,求溶质的质量。
[板书]
解:设40℃时,在120g水中最多可溶解x g硝酸钠。
100:100=x:120
x=120(g)
答:在40℃时,在120g水中溶解120克硝酸钠才能达到饱和。
师生共同完成:推出关系式。
S 溶质质量
100 溶剂质量
=
学生讨论:应用关系式求出溶质的质量。注意格式。
通过已知溶解度、溶剂质量求溶质质量。
注意:紧扣关系式。
用两个计算式求溶解度作对比,让学生
进行运算更方便
55
[讲述]通过做题我们可以推出关于溶解度的计算式
[板书]
4.溶解度计算式:
S 溶质质量
100 溶剂质量
=
1)
S 溶质质量
100+S 溶液质量
=
2)
[讲述]根据溶解度概念,进行计算。计算时一定要明确两点:首先,温度改变,物质的溶解度随之改变。其次,溶解度只适用于饱和溶液。
[板书]
1)求物质的溶解度
[讲述]根据一定温度时某物质饱和溶液里溶质和溶剂的质量,可以求出这种物质的溶解度。
[巩固练习1]把55克50℃的硼酸饱和溶液蒸干,得到5克硼酸固体。求硼酸在50℃的溶解度。
[分析]先求水的质量,在根据溶解度概念求硼酸的溶解度。
[板书]
2)求溶质、溶剂的质量
[讲述]根据某物质在某温度时的溶解度,可以求出该温度时一定量饱和溶液里所含溶质和溶剂的质量。
[巩固练习2]已知氯化钾在20℃时的溶解度是34克/100克水。配制20℃500克氯化钾的饱和溶液需氯化钾和水各多少克?
[分析]20℃时氯化钾的溶解度是
学生归纳:通过例题
推出溶解度计算式。
学生解答:根据溶解度计算式列式计算。
解:m(H2O)=55-5=50g
S:100=5:50
S=10g/100g水
答:硼酸在50℃的溶解度为10克/100克水。
55
物质从溶液中得到晶体
34克/100克水,即表示在(100+34)克饱和溶液里含氯化钾34克。
[讲述]根据某物质在某温度时的溶解度,可以求出该温度时一定量溶质配制成饱和溶液时,所需要溶剂的质量,或一定量的溶剂配制成饱和溶液时,所需溶质的质量。
[巩固练习3]在20℃时,氯化钾的溶解度是34g/100g水,在20℃时,把6.8克氯化钾晶体放入17克水中,充分搅拌后,晶体是否能完全溶解?
[分析]先通过溶解度计算出在20℃时,17克水中最多溶解氯化钾多少克,然后与6.8作比较大于等于6.8说明能完全溶解,小于6.8说明不能完全溶解。
[提问]食盐、白糖是我们生活中熟悉的物质,他们都是晶体。那么,什么是晶体?
[板书]
四、物质从溶液中析出
1.晶体:具有规则的几何形状的固体叫做晶体。
[提问]怎样才能得到晶体?
[讲述]在生活中用到的食盐是从海水中提取出来的,通常是把海水围入海滩,利用日晒、风吹,让海水蒸发达到饱和。进而蒸发水分,氯化钠便从海水中结晶出来。
[板书]
2.结晶:形成晶体的过程
食盐:蒸发结晶。
学生解答:巩固溶解度计算。
解:设在20℃时,500克氯化钾的饱和溶液含氯化钾x克
34:(100+34)=x:500
x=126.9(g)
m(H2O)=500-126.9=373.1(g)
答:在20℃时,500克氯化钾的饱和溶液需氯化钾126.9克和水373.1克。
学生解答:巩固溶解度计算。
解:设20℃时,17克水中只能最多溶解x克氯化钾
34:100=x:17
x=5.78(g)
由于5.78<6.8,在20℃时,17克水中只能最多溶解5.78克氯化钾,因此把6.8克氯化钾晶体放入17克水中,晶体是不能完全溶解。
学生实验1:观察晶体。
培养学生观察比较能力
培养学生理论联系实际的科学方法。
55
[讲述]在生活中我们有时还利用冷却的方法得到晶体,这是另一种得到晶体的方法,冷却热饱和溶液。
[板书]
白糖、硝酸钾:冷却热饱和溶液
3.从溶液中得到晶体的方法
[讲述]通过查阅溶解度曲线图,我们可以得知溶解度受温度影响变化小的固体物质用蒸发结晶。溶解度受温度影响变化大的固体物质用冷却热饱和溶液 。
[板书]
1)溶解度受温度影响变化小的固体物质:蒸发结晶。
2)溶解度受温度影响变化大的固体物质:冷却热饱和溶液 。
[讲述]通过比较,我们发现不是所有的固体都是能形成晶体。面粉是无规则的固体,属于非晶体。
[讲述]晶体有各种不同的种类,有些晶体中常含有结晶水,因为,这些物质在溶液中析出形成晶体时,会结合一定数目的水分子,形成结晶水合物。
[板书]4.结晶水合物
胆矾 CuSO4·5H2O
石碱 Na2CO3·10H2O
学生实验2:食盐晶体、白糖晶体、硝酸钾晶体。
学生小结:通过查溶解度曲线图,得出从溶液中的到结晶的方法
观察实验3:用显微镜观察面粉。
得出结论:不是所有的固体都是晶体。
课的结束
小结:1.溶解度计算。
2.晶体与非晶体
3.物质从溶液中得到晶体
4.结晶水合物
师生共同讨论完成。
2. 主要板书
55
在20℃时,S=36g/100g水,此时溶质、溶剂、溶液的质量比是多少?
关系式:
溶质质量:溶剂质量:溶液质量=36:100:136=S:100:(100+S)
[投影例题1]40℃时,在120g水中溶解多少克硝酸钠才能达到饱和?(40℃时硝酸钠的溶解度为100g/100g)
[板书]解:设40℃时,在120g水中最多可溶解xg硝酸钠。
100:100=x:120
x=120(g)
答:在40℃时,在120g水中溶解120克硝酸钠才能达到饱和。
4.溶解度计算式:
1)求物质的溶解度
[巩固练习1]把55克50℃的硼酸饱和溶液蒸干,得到5克硼酸固体。求硼酸在50℃的溶解度。S=10克/100克水。
解:m(H2O)=55-5=50g
S:100=5:50
S=10g/100g水
答:硼酸在50℃的溶解度为10克/100克水。
[巩固练习2]已知氯化钾在20℃时的溶解度是34克/100克水。配制20℃500克氯化钾的饱和溶液需氯化钾和水各多少克?
解:设在20℃时,500克氯化钾的饱和溶液含氯化钾x克
34:(100+34)=x:500
x=126.9(g)
m(H2O)=500-126.9=373.1(g)
答:在20℃时,500克氯化钾的饱和溶液需氯化钾126.9克和水373.1克。
[巩固练习3]在20℃时,氯化钾的溶解度是34g/100g水,在20℃时,把6.8克氯化钾晶体放入17克水中,充分搅拌后,晶体是否能完全溶解?
解:设20℃时,17克水中只能最多溶解x克氯化钾
34:100=x:17
x=5.78(g)
由于5.78<6.8,在20℃时,17克水中只能最多溶解5.78克氯化钾,因此把6.8克氯化钾晶体放入17克水中,晶体是不能完全溶解。
四、物质从溶液中析出
1.晶体:具有规则的几何形状的固体叫做晶体。
2.结晶:形成晶体的过程
55
食盐:蒸发结晶。
白糖、硝酸钾:冷却热饱和溶液
3.从溶液中得到晶体的方法
1)溶解度受温度影响变化小的固体物质:蒸发结晶。
2)溶解度受温度影响变化大的固体物质:冷却热饱和溶液 。
4.结晶水合物
胆矾 CuSO4·5H2O
石碱 Na2CO3·10H2O
3. 相关链接
Ø 古代从自然界提取纯碱
在古代,人们把草木灰用热水浸泡后再过滤,得到一种灰黑色的碱液,其有效成分主要是碳酸钾和氯化钾。另外从天然碱湖中提取碱。冬天时,气温低,碱湖中析出晶体,主要成分是碳酸钠和碳酸氢钠──名叫天然碱。随着碱的用途日益广泛,天然碱的产量与质量都远远不能满足需要,于是开创了纯碱工业。
Ø 我国丰富的食盐资源
我国有极为丰富的食盐资源,出产海盐、井盐、池盐和岩盐等。在河北长芦、辽宁、山东、两淮各沿海的盐场都盛产海盐。很多盐场已实行机械化,并且综合开发生产氯化钾、硼砂、硫酸钠、溴和碘等。井盐则以已有1000多年历史的四川自贡市为最有名,采取钻井吸卤,利用天然气煮卤制盐。岩盐产于四川、新疆、湖南、江西、云南、青海等地。在宁夏、青海、陕西、山西、甘肃、内蒙、黑龙江等咸水湖中,盛产池盐,其中最大的青海柴达木盆地的察尔汗盐池,据统计足够全国十亿人口食用4800年。
七、教学反思
在第二部分物质从溶液中析出的教学中,讲到晶体知识,我认为要强调三点:一是结晶水是晶体结构内部结合的水,从表面观察结晶水合物是“干燥”的。二是结晶水合物中所含的结晶水都是有一定比例,不是任意的,因此结晶水合物不是混合物。三是有些晶体失去结晶水或得到结晶水都有明显的化学变化特征,属于化学变化。例如硫酸铜晶体。
硫酸铜晶体,又叫胆矾和蓝矾。“胆矾”的名称来自它味苦似苦胆(当然现在不能允许去尝,硫酸铜有毒!)。“蓝矾”的名称来自硫酸铜晶体的颜色。
3.2 溶液
第4课时 溶液的组成和溶质质量分数
一、设计思想
55
本节课是溶液中的第四课时,是与生活密切相关的以计算为主的一课。本课通过演示实验,形象地了解溶液的质量等于溶质质量与溶剂质量之和。通过影片让学生知道溶质质量分数直接影响到工农业、医疗。从定义出发引出计算式,然后通过两个以生活为背景的有关溶质质量分数计算、溶解度与饱和溶液溶质质量分数换算以及溶液稀释有关的计算,学会配制溶液,掌握溶质质量分数的关系式进行计算、溶液稀释计算和方法。从而培养学生的计算能力,使学生感悟学好溶质质量分数溶液稀释计算的重要性。
二、教学目标
1. 知识与技能
(1)理解溶质质量分数概念
(2)掌握溶质质量分数的有关计算
2. 过程与方法
(1)通过概念推出溶质质量分数的计算式
(2)培养学生分析、解决问题的能力。
3. 情感态度与价值观
培养严谨求实的科学的学习方法。
三、重点和难点
教学重点:溶质质量分数计算式
教学难点:溶液稀释有关计算
四、教学用品
媒体:录像、投影
五、教学流程
1. 流程图
55
2. 流程说明
[1] 2克食盐溶解在250克水中。让学生知道溶液质量等于溶质质量与溶剂质量之和。
[2] 学生观看影片:溶液中含溶质多少能对工农业生产、生活、医疗中的产生直接影响。
[3] 什么叫溶液质量分数?
[4] 学生讨论后回答:计算溶质质量分数关系式。
[5] 讲述:溶质质量分数也可以用溶质质量占溶液质量的百分比来表示。例如,质量分数为0.01,目前通用的是把质量分数×100%,即质量百分数。
[6]投影例题1:某实验室要配制500克1%的氯化钠溶液,需要氯化钠和水各多少克?
[7] 学生应用关系式解题。
[8]录像:在实验室配制500克1%的氯化钠。
[9]提问:知道某物质在一定温度下的溶解度,如何求饱和溶液的质量百分比浓度?
[10]投影例题2:20℃从一瓶食盐饱和溶液中取出34克,蒸干后得食盐9克。求(1)这瓶溶液得溶质质量分数(2)20℃时食盐得溶解度
55
[11]学生回答:学生根据溶解度与溶质质量分数的关系式求出答案。
[12]投影例题3:标签放大。某实验室要配制溶质质量分数为20%的盐酸溶液100g需要市售37%的浓盐酸多少克?体积为多少?怎样配制?(浓盐酸的密度为ρ=1.19g/mL)
[13]分析:将一定量的浓溶液加水稀释成稀溶液时,稀释前后什么量没有变化。
[14]其中溶质的质量没有变化,溶质的物质的量也没有变化。根据根据关系式解题。
[15]录像:盐酸的稀释。
[16] 小结:1.溶质质量分数计算;2.溶质质量分数与溶解度换算;3.溶液的稀释
六、教学案例
1. 教学过程
教学内容
教师活动
学生活动
设计意图
学习主题的引入
[演示]2克食盐溶解在250克水中,搅拌。
[提问]溶质质量,溶剂质量各几克?这时溶液质量是几克?
学生回答。
让学生形象地认识溶质、溶剂、溶液质量之间的关系。
溶质质量分数计算
溶质的质量
溶质的质量+溶剂的质量
溶质质量分数=
[板书]五、溶液的组成和溶质质量分数
1.溶液质量=溶质质量+溶剂质量
[讲述]溶液的质量等于溶质的质量与溶剂的质量之和。
[影片]溶液中含溶质多少对工农业生产、生活、医疗中的直接影响。
[提问]那么,从字面上讲,什么叫溶液质量分数
[讲述]在我们日常生活中用溶质质量分数来表示溶液浓度
[板书]
2.计算溶质质量分数关系式
溶质的质量
溶液的质量
溶质质量分数=
学生观看。
学生回答。
溶质的质量占溶液质量的多少
感悟溶质质量分数大小在工农业生产生活中的直接影响。
根据定义,排出一个关系式
55
[解释]一般溶质质量分数也可以用溶质质量占溶液质量的百分比来表示。例如,质量分数为0.01,目前通用的是把质量分数×100%,即质量百分数。
[投影例题1]某实验室要配制500克1%的氯化钠溶液,需要氯化钠和水各多少克。
[录像]在实验室配制500克1%的氯化钠
[提问]
该实验中用到哪些实验仪器?
配制溶液的实验步骤是怎样?
[板书]
解:m(NaCl)=500×1%=5g
m(H2O)=500-5=495g
答:配制500克1%的氯化钠溶液需要5克和水495克。
溶液配制步骤:
(1) 计算(2)溶解(3)称量
[实验步骤]1.用托盘天平准确称取5克氯化钠,倒入洁净的烧杯里。
2.用量筒量取495毫升水(4℃水的密度是1克/厘米3,即495毫升)倒入装有氯化钠的烧杯里,用玻璃棒搅拌,使氯化钠溶解。
[提问]已知某物质在一定温度下的溶解度,如何求饱和溶液的质量百分比浓度?
[板书]3.溶质质量分数与溶解度的换算
[讲述]在某温度下,某物质的溶解度为S克/100克水,即表示在(100+S)克饱和溶液里含某溶质S克
[板书]
溶质质量分数=
S
S+100
[投影例题2]20℃
学生解题:应用关系式解题。
学生回答:托盘天平、烧杯、量筒、胶头滴管、玻璃棒、药匙
学生回答:溶液配制的步骤。
学生归纳:溶质质量分数与溶解度之间的关系。
学生回答:根据溶解度与溶质质量分数的关系式求出答案。
根据关系式解题。
55
从一瓶食盐饱和溶液中取出34克,蒸干后得食盐9克。求(1)这瓶溶液的溶质质量分数(2)20℃时食盐的溶解度
[分析]设20℃时食盐的溶剂度为S克/100克水,即表示在(100+S)克饱和溶液里含食盐S克
[板书]
解:溶液的质量分数
9:34×100%=26.5%
20℃时食盐的溶解度:
S:100=9:34-9
S=36克/100克水
答:这瓶食盐溶液的质量分数是26.5%,20℃时食盐的溶解度36克/100克水。
方法二:
溶液的质量分数
9:34×100%=26.5%
20℃时食盐的溶解度:
S:(S+100)×100%=26.5%
S=36克/100克水
答:这瓶食盐溶液的质量分数是26.5%,20℃时食盐的溶解度36克/100克水。
培养学生能根据题意,对溶解度与浓度之间的转化的应变能力。
培养一题多解的能力。
溶液的稀释
[讲述]当我们在实验室配制溶液时,要先看清试剂标签的有关说明。
[实物展示]一瓶分析纯盐酸
[提问]从标签上我们能够得到哪些信息?(标签放大)。
[投影例题3]某实验室要配制溶质质量分数为20%的盐酸溶液100g需要市售37%的浓盐酸多少克?体积为多少?怎样配制?
(浓盐酸的密度为ρ=1.19g/mL)
[讲述]那么多的问题我们一一解答。
[分析]浓度发生变化但是溶液还是盐酸,说明溶质不变。浓度发生变化说明将一定量的浓溶液加水稀释成稀溶液时,那么稀释前后什么量没有变化? 其次,20%的盐酸溶液100g需要37%的浓盐酸多少克?
[板书]4.稀释前后溶质质量不变
浓溶液中溶质质量=
稀溶液中溶质质量
加水的质量=稀溶液质量-浓溶液质量
[板书]
解:设20%的盐酸溶液100g
学生回答。质量分数,级别,性质以及含有的杂质。
学生回答: 其中溶质的质量没有变化,溶质的物质的量没有变化
学生解题:根据关系式解题。
培养学生仔细读题,分析题目的能力。
55
需要37%的浓盐酸x克
x×37%=100×20%
x=54克
体积V=溶液质量n(g)/溶液密度ρ(g/mL)
V浓盐酸=54/1.19=45.4ml
加水的质量100g-54g=46g
V水=46/1=46ml
答:某实验室要配制溶质质量分数为20%的盐酸溶液100g需要市售37%的浓盐酸54克即体积为45.4ml,水46ml。
投影:盐酸的稀释。
[提问]盐酸稀释所用到的仪器有哪些?与配制一定质量分数的食盐是否相同。步骤是否相同。
师生共同完成。
学生回答:烧杯、量筒、胶头滴管、玻璃棒
与配制一定质量分数的实验仪器不同。步骤相同。
通过比较巩固溶液配制的基本方法。
课的结束
小结:
1.溶质质量分数计算
2.溶质质量分数与溶解度换算
3.溶液的稀释
师生共同完成。
2. 主要板书
五、溶液的组成和溶质质量分数
1.溶液质量=溶质质量+溶剂质量
2.计算溶质质量分数关系式
[例题1]某医院要配制500克1%的氯化钠溶液,需要氯化钠和水各多少克。
溶液配制步骤:
解:m(NaCl)=500×1%=5g
m(H2O)=500-5=495g
答:配制500克1%的氯化钠溶液需要5克和水495克。
(1) 计算(2)溶解(3)称量
3.与溶解度的换算
溶质质量分数=
[例题2]20℃从一瓶食盐饱和溶液中取出34克,蒸干后得食盐9克。求(1)这瓶溶液得溶质质量分数(2)20℃时食盐得溶解度。
解:溶液的质量分数
9:34×100%=26.5%
55
20℃时食盐的溶解度:
S:100=9:34-9
S=36克/100克水
答:这瓶食盐溶液的质量分数是26.5%,20℃时食盐的溶解度36克/100克水。
[例题3]标签放大。某实验室要配制溶质质量分数为20%的盐酸溶液100g需要市售37%的浓盐酸多少克?体积为多少?怎样配制?
4.溶液的稀释:稀释前后溶质质量不变
浓溶液中溶质质量=稀溶液中溶质质量
加水的质量=稀溶液质量-浓溶液质量
体积V=溶液质量n(g)/溶液密度ρ(g/mL)
解:设20%的盐酸溶液100g需要37%的浓盐酸x克
x×37%=100×20% x=54克
体积V=溶液质量n(g)/溶液密度ρ(g/mL)
V浓盐酸=54/1.19=45.4ml 加水的质量100g-54g=46g V水=46/1=46ml
答:某实验室要配制溶质质量分数为20%的盐酸溶液100g需要市售37%的浓盐酸54克即体积为45.4ml,水46ml。
3. 相关链接
Ø 十字交叉法解稀溶液和浓溶液混合计算题:
设浓溶液的质量为A克,其百分比浓度为a%,稀溶液的质量为B克,其百分比浓度为b%,两液混合后的溶液浓度为c%
则可得
55
A 25 5
B 65 13
=
=
A c-b
B a-c
a (c-b)
c
b (a-c)
=
A c%-b%
B a%-c%
= (2)
A×a%+B×b%=(A+B)×c% (1)
或
为了便于记忆和运算,可列成十字交叉图式如下:
这种运算方法,叫十字交叉法
注意:在用十字交叉法计算时,c%必须是已知的量。
例:利用95%得浓硫酸和5%的稀硫酸配制成30%的硫酸溶液,问这两种溶液以怎样比混合可得30%的硫酸?
解:
95 A=25
30
5 B=65
所以:
这里表明,5份重的95%硫酸溶液和13份重的5%硫酸溶液混合,可配得5+13=18份重的30%的硫酸。
七、教学反思
在建立溶质的质量分数的概念之后,应让学生了解,化学计算不等于纯数学的计算,在计算时,要依据化学概念,通过计算不断巩固和发展化学概念,为此,可以做如下的课堂练习,并由老师指明学生练习的正误,随时对出现的错误加以纠正。
在提出溶液组成之后,应把溶液的“浓”、“稀”及“一定量溶液”跟“溶质的量”结合起来,使学生有清楚的认识。切不要过早地引出溶质的质量分数表示溶液组成的方法。因为学生在溶液中溶质的质量分数计算中常出现一些错误,多半是由于对组成认识的模糊造成的,为此可以让学生做一些有关溶剂或溶质的量发生变化时,判断溶液浓稀变化趋势的练习,帮助学生理解溶液组成的意义。
3.3 溶液的酸碱性
第1课时 溶液的酸碱性和pH、溶液的酸碱性与生活的关系
一、设计思想
本节课采用引导──
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探究模式,我们可以通过尝一个橙子味道的方法判断它呈酸性。激发学生探究溶液酸碱性的欲望。再通过实验知道酚酞和石蕊并不能判断溶液酸碱性强弱时,得知能用pH的方法测试溶液的酸碱性强弱,激发学生有继续学习的兴趣。通过学习,使学生掌握pH的测试方法,感受到溶液酸碱性与生活的密切关系,能应用溶液的酸碱性知识解决生活中的一些问题。
二、教学目标
1. 知识与技能
(1)了解化合物的分类。
(2)知道pH值的范围和溶液酸碱性的关系。
(3)初步学会石蕊、酚酞、pH试纸的测试方法。
2. 过程与方法
培养发现问题、解决问题的能力。
3. 情感态度与价值观
感受到溶液酸碱性在生活中的意义
三、重点和难点
教学重点:溶液酸碱性的测试方法
教学难点:pH范围和溶液酸碱性关系
四、教学用品
药品:盐酸、澄清石灰水、蒸馏水、石蕊、氯化铵溶液、碳酸钠溶液、氯化钠溶液、酚酞、氢氧化钠溶液、pH试纸、学生自带的一些液体
仪器:试管、玻璃片、玻璃棒
五、教学流程
1. 流程图
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2. 流程说明
[1]我们能用嘴去尝方法知道橙子是酸性物质,实验室的一些溶液,我们不能用嘴尝,那么应该用什么试剂来测试呢?创设问题。
[2]学生实验1:用石蕊测试盐酸、澄清石灰水、蒸馏水的酸碱性
[3]学生实验2:用石蕊测试氯化铵、碳酸钠、氯化钠的酸碱性
[4]学生实验3:用酚酞测试盐酸、氯化铵、蒸馏水、氢氧化钠、碳酸钠的酸碱性
[5]学生小结:紫色石蕊试液遇酸性溶液变红色,遇碱性溶液变蓝色。碱性溶液使无色酚酞试液变红色。
[6]设问:通过实验我们发现盐酸和氯化铵溶液都呈酸性,氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液都呈碱性,那么,哪种物质酸性更强,哪种物质碱性更强?
[7]讲述:pH的测试范围,测试方法。
[8]学生实验4:用pH试纸测定盐酸、氯化铵溶液、蒸馏水、氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液的pH。
[9]学生实验5:测试我们生活中的一些物质的pH。
[10]学生讨论:学习了溶液酸碱性,能解决生活中碰到的一些问题。
[11]讲述:常见的酸,酸溶液呈酸性。常见的碱,碱溶液呈碱性。说明一些既不是酸也不是碱,它们的溶液也具有一定的酸碱性。例如:纯碱不是碱,而它的水溶液呈碱性。
[12] 师生共同完成。小结:1.常见的酸碱指示剂以及测试方法。2. 溶液的酸碱性与生活的关系
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六、教学案例
1. 教学过程
教学内容
教师活动
学生活动
设计意图
学习主题的引入
[引言]我们能用什么方法知道橙子是酸性物质?
[提问]实验室的一些溶液,我们不能用嘴尝,那么应该用什么试剂来测试呢?
学生回答:用嘴尝。
学生回答:用石蕊、酚酞。
引导学生创设问题,激发学生学习的兴趣。
溶液的酸碱性和pH
[板书]3.3溶液的酸碱性
一、溶液的酸碱性和pH
1.酸碱指示剂:
1)石蕊、酚酞
实验1:用石蕊测试盐酸、澄清石灰水、蒸馏水的酸碱性。
[实验步骤]取3支试管,各加入10%的盐酸溶液、澄清石灰水、蒸馏水3ml,分别滴入几滴紫色石蕊试液。
[板书]
试液
现象
盐酸
澄清石灰水
蒸馏水
紫色石蕊试液的颜色
红色
蓝色
紫色
溶液的酸碱性
酸性
碱性
[结论]紫色石蕊遇酸溶液变红色,遇碱溶液变蓝色。
实验2:用石蕊测定氯化铵、碳酸钠、氯化钠三种溶液的酸碱性。
[实验步骤]取3支试管,氯化铵溶液、碳酸钠溶液、氯化钠溶液3ml,分别滴入几滴紫色石蕊试液。
试液
现象
氯化铵
碳酸钠
氯化钠
紫色石蕊试液的颜色
红色
蓝色
紫色
酸性
碱性
学生实验1:用石蕊测试盐酸、澄清石灰水、蒸馏水的酸碱性
学生实验2:用石蕊测试氯化铵、碳酸钠、氯化钠的酸碱性
得出结论:紫色石蕊遇酸性溶液变红色,遇碱性溶液变蓝色,遇中性溶液不变色。
运用已学知识进行实验,注意实验的基本操作。
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溶液的酸碱性
[结论]紫色石蕊遇酸溶液变红色,遇碱溶液变蓝色。
[讲述]通过上面两组实验,我们发现酸溶液显酸性,碱溶液显碱性,氯化铵、碳酸钠、氯化钠这些不是酸也不是碱,也有不同的酸碱性。
因此,根据元素的组成在化合物中,除了氧化物外,还可以分酸、碱、盐。
[板书]2)化合物分类
氧化物:由两种元素组成的化合物中,其中一种是氧元素。
酸:由氢元素和酸根组成的化合物。
碱:由金属元素和氢氧根组成的化合物。
盐:由金属元素(或铵根)和酸根组成的化合物。
[板书]根据下列化合物的组成,判断它们各属于氧化物、酸、碱或盐?氯化钾、氧化铁、氢氧化钡、硝酸、碳酸钠。
[提示]先将各物质名称变为化学式,然后在一一判断。
实验3:用酚酞试液测定溶液的酸碱性。
[实验步骤]取5支试管,分别加入下述五种试液,再滴加1~2滴酚酞试液。
试液
现象
盐酸
氯化铵
蒸馏水
氢氧化钠
碳酸钠
酚酞试液的颜色
无色
无色
无色
红色
红色
溶液的酸碱性
碱性
碱性
[结论]酚酞试液遇碱性溶液变红色。
巩固练习:根据下列化合物的组成,判断它们各属于氧化物、酸、碱或盐?
学生实验3:用酚酞测试盐酸、氯化铵、蒸馏水、氢氧化钠、碳酸钠的酸碱性
得出结论:酚酞试液遇碱性溶液变红色。遇中性、酸性溶液不变色。
在实验过程中发现问题解决问题
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[板书]
小结:紫色石蕊试液遇酸性溶液变红色,遇碱性溶液变蓝色
碱性溶液使无色酚酞试液变红色
[设问]通过实验我们发现盐酸和氯化铵溶液都呈酸性,氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液都呈碱性,那么,哪种物质酸性更强,哪种物质碱性更强?
[讲述]我们可以用pH试纸来测试。
并讲述pH试纸的使用方法。
注意:用pH试纸测试溶液酸碱性强弱时,可以将玻璃棒蘸取试液后沾到pH试纸上,再把试纸呈现的颜色与比色卡对照。
[板书]
3)pH试纸:
pH=7的溶液是中性溶液
pH>7的溶液是碱性溶液,pH越大,碱性越强。
pH<7的溶液是酸性溶液,pH越小,酸性越强。
[板书]
盐酸
氯化铵
蒸馏水
氢氧化钠
碳酸钠
pH
1
4
7
13
12
结论:
pH>7的是碱性溶液,有氢氧化钠、碳酸钠
pH=7的是中性溶液,有蒸馏水
pH<7的是酸性溶液,有盐酸和氯化铵
在所给的试剂样品中,酸性最强的溶液是盐酸,碱性最强的溶液是氢氧化钠。
学生小结:紫色石蕊试液遇酸性溶液变红色,遇碱性溶液变蓝色。碱性溶液使无色酚酞试液变红色
学生实验4:用pH试纸测定盐酸、氯化铵溶液、蒸馏水、氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液的pH
得出结论,并在书上相应位置记录。
创设新问题。
引入探究。
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溶液的酸碱性与生活的关系
[板书]二、溶液的酸碱性与生活的关系
[讲述]人体中各种体液的pH对人体的健康有着重要的影响,这是因为人体中各种生物化学反应都必须再适宜和稳定的pH范围中进行。
[阅读]书p89人体中一些体液的pH。
[讲述]学习了溶液酸碱性的测试,下面我们就测试一下同学们带来的一些物质的酸碱性。
[思考]如何利用溶液的酸碱性解释生活中遇到的一些问题。
[讲述]在实验室里我们常用到的酸溶液,有硝酸、盐酸、硫酸和醋酸。常用到的碱溶液有石灰水、氢氧化钠、氨水。
[说明]酸溶液显酸性,碱溶液显碱性,一些既不是酸也不是碱,它们的溶液也具有一定的酸碱性。
学生实验5:测试我们生活中的一些物质。
学生讨论:溶液酸碱性与生活的关系,解决生活中碰到的一些问题。
巩固pH的测试方法。解决生活中碰到的问题。
体会生活中处处都有化学原理
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[举例]纯碱不是碱,而它的水溶液呈碱性。
课的结束
小结:
1.常见的酸碱指示计以及测试方法。
2. 溶液的酸碱性与生活的关系
师生共同完成。
2. 主要板书
[板书]3.3溶液的酸碱性
一、溶液的酸碱性和pH
1.酸碱指示剂:
1)石蕊、酚酞
实验1:用石蕊测试盐酸、澄清石灰水、蒸馏水的酸碱性。
试液
现象
盐酸
澄清石灰水
蒸馏水
紫色石蕊试液的颜色
红色
蓝色
紫色
溶液的酸碱性
酸性
碱性
实验2:用石蕊测定氯化铵、碳酸钠、氯化钠三种溶液的酸碱性。
试液
现象
氯化铵
碳酸钠
氯化钠
紫色石蕊试液的颜色
红色
蓝色
紫色
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溶液的酸碱性
酸性
碱性
2)化合物分类
氧化物:由两种元素组成的化合物中,其中一种是氧元素。
酸:由氢元素和酸根组成的化合物。
碱:由金属元素和氢氧根组成的化合物。
盐:由金属元素(或铵根)和酸根组成的化合物。
练习:根据下列化合物的组成,判断它们各属于氧化物、酸、碱或盐?氯化钾、氧化铁、氢氧化钡、硝酸、碳酸钠。
实验3:用酚酞试液测定溶液的酸碱性。
试液
现象
盐酸
氯化铵
蒸馏水
氢氧化钠
碳酸钠
酚酞试液的颜色
无色
无色
无色
红色
红色
溶液的酸碱性
碱性
碱性
小结:紫色石蕊试液遇酸性溶液变红色,遇碱性溶液变蓝色
碱性溶液使无色酚酞试液变红色
3)pH试纸:
pH=7的溶液是中性溶液
pH>7的溶液是碱性溶液,pH越大,碱性越强。
pH<7的溶液是酸性溶液,pH越小,酸性越强。
盐酸
氯化铵
蒸馏水
氢氧化钠
碳酸钠
pH
1
4
7
13
12
pH>7的是碱性溶液,有氢氧化钠、碳酸钠
pH=7的是中性溶液,有蒸馏水
pH<7的是酸性溶液,有盐酸和氯化铵
其中酸性最强的溶液是盐酸,碱性最强的溶液是氢氧化钠
二、溶液的酸碱性与生活的关系
常用到的酸溶液:有硝酸、盐酸、硫酸和醋酸
常用到的碱溶液有石灰水、氢氧化钠、氨水。
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3. 相关链接
Ø pH与人体体质的关系
pH用来量度物质中氢离子的活性,氢离子活性直接关系溶液的酸碱性。现代化学中主要用于表示氢离子的浓度,也就是通常意义上溶液酸碱程度的衡量标准。该概念于1909年由丹麦生物化学家彼得 ·L·索伦森(Peter Lauritz Sφrensen)potenz首先提出。P代表德语pondus,意思是力量或浓度,H代表氢离子(H+),pH也被写为拉丁文形式的hydrogenii。纯净的水呈中性,但并不是没有自由移动的离子。部分水分子发生电离:H2OH++OH-。
通过质量作用定律应用于水的电离平衡,可获得水的离子积Kw,Kw=[H+]×[OH-]。通常情况下(指常温常压,压强P=1.01×105Pa,T=25℃左右时)氢离子(H+)和氢氧根离子(OH-)浓度均为10-7mol/L,则Kw=10-14,此时溶液将发生改变。若氢离子浓度([H+])大于10-7mol/L,则溶液呈酸性,反之呈碱性。为了便于化学过程中的研究,人为引入了pH的概念,即pH表示氢离子的负对数值。即pH=-lg[H+]。故通常状况下,纯水的pH=-lg10-7=7。这就是我们通常所说的中性溶液。
人体在正常代谢中,不断产生酸性物质和碱性物质,也从食物中摄取酸性物质和碱性物质,酸性物质和碱性在人体内不断变化,但由于人体血液是碳酸和碳酸盐形成的缓冲溶液,具有一定的酸碱平衡调节能力,所以正常情况下体内酸碱能保持相对平衡,这个平衡就是酸碱平衡,平衡范围为酸碱度(即pH值)7.35~7.45,平均为7.41,呈弱碱性。如果人体内的pH值经常低于7.35,就称为酸性体质。人体免疫细胞最适宜的pH值条件也是7.35~7.45。在这个条件下,免疫细胞的生命活力最强,但如果pH值发生变化,免疫细胞的生命活力最强,但如果pH值发生变化,免疫细胞的活性将大幅度降低,免疫功能将随之减弱,而一些病毒和病菌却是在酸性条件下活性最强,所以机体就丧失部分免疫功能。
人体体液呈酸性,新陈代谢将会减慢,废物就不易排出,肾,肝的负担将增大。所以酸性体质者常会感到身体疲乏、记忆减退、腰酸腿痛、四肢无力、头昏、耳鸣、睡眠不实、失腹泻、便秘等。医学专家认为人体的酸性化是“百病之源”。
如果想拥有一个健康的体质,需要适度的运动和保持良好的饮食习惯。就饮食本身而言,就是适量摄入碱性食物。
Ø 常见食物的酸碱性
强酸性:蛋黄、奶酪、白糖、柿子、乌鱼子、柴鱼等。
中酸性:火腿、鸡肉、鲔鱼、猪肉、鳗鱼、牛肉、面包、小麦、奶油、马肉等。
弱酸性:白米、花生、啤酒、油炸豆腐、海苔、文蛤(蚬)、章鱼、泥鳅等。
弱碱性:红豆、萝卜、苹果、甘蓝菜、洋葱、豆腐等。
中碱性:萝卜干、大豆、胡萝卜、西红市、香蕉、橘子、番瓜、草莓、蛋白、梅干、柠檬、菠菜等。
强碱性:葡萄、茶叶、葡萄酒、海带、天然绿藻等。
Ø 配制不同pH的酸、碱溶液的方法
(1)将8.4毫升浓盐酸加水稀释到1升,浓度为0.1摩/升,其pH值为1。取上述0.1摩/升的盐酸1毫升加水稀释到10毫升,其pH值为2,取pH为2的溶液1毫升稀释到10毫升,其pH值为3。同上法可配制pH=4或5的酸溶液。
(2)称4克氢氧化钠溶于1升水中,浓度为0.1摩/升,其pH值为13。取上述0.1摩/升的氢氧化钠溶液1毫升加水稀释到10毫升,其pH值为12。同上法,逐一稀释,能配得pH=11、10、9的碱溶液。
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七、教学反思
本节教学,我们可以“边探究边实验”,课前要求学生准备一些各种果汁、洗涤剂等样品,教师也可准备一些生活中的物品,进行当堂测定。在测定中,一是最好使用精密pH试纸;二是每组学生只测定1~2种样品,然后将测定结果汇总交流,谈谈溶液的酸碱性与生活的联系。例如,有学生测得茶水是显碱性的,而橙汁是显酸性的,因此我们可以在有茶垢的杯子里倒点橙汁把它洗干净。
在课后,可以指导学生阅读“酸雨”,对学生进行环境教育和国情教育。培养学生“学会关心”:关心他人,关心环境,关心国家,关心世界。
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