溶解
《溶解》教案[編輯 | 編輯原始碼]
本單元概述:
1.本單元主講內容是溶解,計劃佔用六學時,即三次課的時間。
2.第一次課主講物質的溶解現象;第二次課主講溶解的快慢;第三次課主講分離。
說明:帶*的內容為選講或選做內容,授課老師視情況而定。
第一課 物質的溶解[編輯 | 編輯原始碼]
【教學目標】
1.通過觀察食鹽、沙、麵粉在水中變化的不同,學生們可以發現溶解和不溶解的主要區別和特徵;
2.使學生知道什麼是溶解、溶液、溶質、溶劑;
3.*通過觀察使學生知道溶液、懸濁液、乳濁液的不同。
*表示如果授課老師認為懸濁液和乳濁液的概念太難,可以不提及。
【教學準備】
教師準備:
1.透明杯每組三個用於裝食鹽、沙、麵粉,總數視分組情況而定;
2.教師需要三個透明杯,用於裝食用油、膠水、泥土;
3.食鹽、沙、麵粉、食用油、膠水若干、泥土(如果有花盆,可以直接取用裡面);
4.玻璃棒每組一支,如果沒有玻璃棒可用一次性筷子代替;
5.打印的互動材料;
6.*筆記本電腦一台。
學生準備:筆
【教學過程】
一、導入。(計劃用時:5-10分鐘)
採用提問方式:同學是否喝過糖水?當我們把食鹽放入水中,會發生什麼現象?我們通常稱這種現象為什麼?(溶解)同學們還能想到類似的情況嗎?當把沙子放入水中時又會出現什麼現象?
二、進入【實驗一】階段。(計劃用時:25-30分鐘)
1.教師講述本實驗的操作流程。
每組三個透明杯,食鹽、沙子、麵粉各一份,玻璃棒(或一次性筷子)一個。實驗方法是將食鹽、沙子、麵粉分別倒入三個盛有水的透明杯中,用玻璃棒(或一次性筷子)攪拌,觀察現象。實驗結束後,每組同學要填寫實驗報告單(即打印的互動資料)。
2.實驗中,①老師引導學生採用新的方法來觀察麵粉的溶解。將盛有麵粉的透明杯和盛有食鹽的透明杯對着光,可以看到裡面的麵粉顆粒,但是看不到食鹽顆粒。②靜置後觀察。可以發現沙和麵粉都會沉降到水底,而食鹽不會。
3.教師在學生完成實驗之後,請學生回答溶解與不溶解的現象和差別,也就是哪些現象說明食鹽溶解了,哪些現象說明沙子沒有溶解。
注意事項:
1.實驗過程中,包括填寫報告單,每組需要一名助教老師,助教老師的職責是指導學生完成實驗,並填寫報告單,但是不建議代勞。在整個過程中,如遇到問題,助教老師最好與主講老師進行溝通,由主講老師來控制上課的流程;
2.在實驗中,每組發放的食鹽不易太多,避免出現過飽和現象,而影響學生對溶解的感官認識;
3.在實驗結束時,主講老師要提醒學生,任何用於實驗的物品都不得進行品嘗(比如:食鹽水,或者糖水)。
那麼是不是只有食鹽可以溶解在水裡呢?下面進入第二個實驗環節。
三、進入【實驗二】階段 (計劃用時:15-20分鐘)
本階段實驗由主講老師完成,學生的任務是填寫互動表格。
主講老師將食鹽、沙子、麵粉、食用油、膠水、泥土分別倒入六個盛有水的透明杯中並攪拌,讓學生觀察杯中的現象並指出哪些杯子中的現象類似或者接近,並完成互動表格的填寫。
四、物質在水中的溶解現象。(計劃用時:10分鐘)
本環節以觀看教學錄像為主。學生通過實驗對溶解有了感官的認識,但是無法細緻的觀察溶解現象,我們播放溶解實驗的典型教材——高錳酸鉀的教學錄像片。通過觀看錄像片,讓學生描述高錳酸鉀溶解於水的逐漸變化過程,想像實驗在水中溶解是可能出現的變化,形成「溶解」的描述性概念。(教學錄像—高錳酸鉀的溶解)
五、溶解、溶質、溶劑的概念。(計劃用時:10分鐘)
通過兩個實驗和一段教學錄像,我們觀察並描述了溶解現象。那麼到底什麼是溶解呢?在食鹽溶解於水的過程中,水、食鹽又分別扮演什麼角色呢?
1.溶解:一種物質(溶質)均勻地分散於另一種物質(溶劑)中,形成均勻、穩定溶液的過程。例如,食鹽、糖等溶解於水形成溶液。(知識拓展見背景資料)
2.溶液:一種或集中物質高度分散(以分子、離子或原子的狀態)在另一種物質中所構成的均勻而穩定的體系稱為溶液。(知識拓展見背景資料)
3.溶質:溶液中被溶解的物質。例如,食鹽水溶液中的食鹽,碘酒中的碘等都是溶質。溶質可以是固體,也可以液體或者氣體(如二氧化碳)。(知識拓展見背景資料)
4.溶劑:又稱「溶媒」,指溶液中能溶解其他物質的物質。水是應用最廣泛的溶劑。(知識拓展見背景資料)
★知識拓展部分作為教師參考,不建議具體講授,適量提一下懸濁液、乳濁液這樣的概念名詞。
六、回顧總結,留思考實驗。(計劃用時:5分鐘)
找兩個透明的盛水容器,標號1和2,將少量洗髮水放入其中,加水。攪拌1號液體,觀察現象並記錄異同。再靜置一天,再次觀察記錄現象。思考:洗髮水可溶嗎?玻璃棒起到了什麼作用?為什麼要在容器上標號,這對科學實驗有什麼作用?課上的實驗記錄對你有幫助嗎?
【背景資料】
一、溶液
砂糖溶於水時,砂糖分子均勻擴散到水中稱為液態溶液。銅和金熔融在一起,兩種金屬原子互相融合而稱為固態溶液——合金,空氣中氧氣和氮氣等混合在一起形成氣態溶液(常稱為「氣體混合物」)。只要是高度分散體系都可稱為溶液。
通常人們所說的溶液,一般只是指液態。用水為溶劑的溶液稱為「水溶液」;碘酒是碘溶解在酒精中的溶液,稱為「酒精溶液」。
根據溶液中通知含量的多少,大致可分為濃溶液和稀溶液。根據溶質在溶液中的含量等於或小於該溫度(和壓強)下的溶解度,分為飽和溶液和不飽和溶液。
二、懸濁液和乳濁液
固體小顆粒懸浮在液體里的混合物,叫做懸濁液,靜置片刻後,懸浮在水裡的固體小顆粒逐漸下沉。如泥土放入水中攪拌後,得到的是渾濁的液體,就是一種懸濁液。
食用油或煤油與水混合後,用力振蕩,得到的是乳狀渾濁的液體,這種液體是小液滴懸浮在液體里的混合物,叫做乳濁液。靜置片刻後,懸浮在水裡的小液滴逐漸上浮,分離成兩層,上層是食用油或煤油,下層是水。
懸濁液和乳濁液都屬於濁液。
濁液和溶液不同,他們之間最主要的區別是濁液中物質顆粒遠大於溶液中溶質的顆粒,分散得不均勻,而且不穩定。
三、溶質
當固體、氣體溶於液體是,固體和氣體是溶質,液體是溶劑。兩種液體互相溶解時,如汽油和苯互相溶解時,通常把量多的一種叫溶劑,量少的一種叫溶質。但當一種液體和水互相溶解時,不管水的量是多還是少,通常都把水作為溶劑。
四、溶解
整個溶解過程通常包括兩個方面:一是物理過程,即溶質的分子(或離子)的擴散過程;另一是化學過程,如溶劑為水,即溶質的分子(或離子)和水分子作用形成水合分子(或水合離子)的過程。因此,在溶解過程中常伴有熱量、體積及顏色的改變。例如,燒鹼(氫氧化物)溶解於水時放出大量的熱使溶液溫度升高;硝酸銨溶解於水時吸熱使溶液溫度降低;酒精和水混合後總體積縮小;白色無水硫酸銅溶解於水形成藍色溶液等。
五、溶解度
在一定的溫度和壓強下,物質在一定量的溶劑中溶解的最大量。在相同的條件下,不同的物質在同一溶劑里,溶解能力各不相同,這種能力稱為「物質的溶解性」。溶解度是衡量某物質在某溶劑里溶解性大小的尺度,
物質溶解度的大小主要取決於溶質和溶劑本身的性質。
溫度、壓強等外界條件對物質的溶解度也有一定的影響。大多數固體物質的溶解度隨溫度的升高而增大。壓強對固體物質的溶解度沒有多大影響,一般可以忽略。
在一定的壓強下,氣體物質的溶解度一般隨溫度的升高而減小。在一定的溫度下,氣體的溶解度隨壓強的增大而升高,隨壓強的減小而降低。也就是說,當溫度一定時,氣體的溶解度和該氣體的壓強在一定範圍內成正比。
六、飽和溶液
在一定的溫度和壓強下,未溶解的溶質跟已溶解的溶質達到溶解平衡狀態時的溶液。在溫度和壓強不變時,往飽和溶液里再加入原溶質,溶質不再繼續溶解,即溶質溶解的量已達到最多的量。當溫度或壓強改變時,物質的溶解度也改變,因此飽和溶液一定要著名溫度和壓強。由於各種物質的溶解性不同,飽和溶液不一定時濃溶液,濃溶液也不一定時飽和溶液。
七、不飽和溶液
在一定的溫度和壓強下,溶質還可以繼續溶解的溶液。不飽和溶液是和飽和溶液相對的一個概念。
將飽和溶液(其實沒有固體溶質)升高溫度或添加溶劑,都將使飽和溶液轉化為不飽和溶液。在不飽和溶液里繼續加入溶質,或將不飽和溶液蒸發掉一定的溶劑,或者降低不飽和溶液的溫度,都有可能使不飽和溶液轉化為飽和溶液。
第二課 物質溶解的快和慢[編輯 | 編輯原始碼]
本節課包含兩方面的內容。一方面是不同物質在水中的溶解能力,主要通過觀看教學錄像完成該部分的教學;另一方面是物質溶解的快和慢,主要通過實驗來完成。
【教學目標】
1.通過觀看錄像,使學生知道不同物質在水中的溶解能力是不同的;
2.使學生認識到一些氣體也能溶解於水;
3.使學生可以總結出影響溶解速度的因素有哪些以及加快溶解的方法;
4.使學生在實驗中體會「問題——假設——驗證——證實」的過程與方法過程。
【教學準備】
教師準備:
1.透明杯每組四個,用於進行溶解快慢實驗;刀片每組一個,總數視分組情況而定;
2.教師需要四個透明杯,用於實驗演示;
3.食鹽和肥皂若干,冷水熱水若干;
4.玻璃棒每組一支,如果沒有玻璃棒可用一次性筷子代替;
5.打印的互動材料;
6.筆記本電腦,台數視情況而定。
助教需求:每組一位
學生準備:筆
【教學過程】
一、導入。(計劃用時:5-10分鐘)
上節課我們通過實驗觀察了食鹽、麵粉、沙子等在水中的溶解情況,並總結了溶解的特徵。那麼,同樣多的水裡是不是可以溶解一樣多的不同物質呢?氣體能不能溶解於水呢?當大家開啟可樂瓶或者其他碳酸飲料的瓶蓋時,會有什麼現象發生?
這節課我們首先觀看一段小錄像,看看通過錄像能否回答剛才提出的問題。(錄像:不同物質在水中的溶解)
二、進入觀看「不同物質在水中的溶解」錄像階段。(計劃用時:10-15分鐘)
1.教師提出問題,讓學生帶着問題觀看錄像。
食鹽、酒精和食用油在水中可以溶解多少?生活在水中的小動物靠呼吸什麼來生存的?
2.引導學生完成表格一:不同物質在水中的溶解。
三、進入「影響物質溶解快和慢」實驗環節。(計劃用時20-25分鐘)
1.教師做實驗導入。
回顧上次課做實驗時,當我們把食鹽倒入水中時,用玻璃棒(或一次性筷子)攪拌,食鹽在較短的時間裡就溶解了。如果我們把一個冰塊放在熱水裡,很快,冰塊就消失不見了。那麼,哪些方法可以加快溶解的速度呢?
首先,教師先演示一個實驗。取兩個盛有一樣多的清水的透明杯,然後分別放入等量的食鹽。用玻璃棒在其中一個透明杯中攪拌,得出攪拌可以加速溶解這一結論。
2.引導學生自己設計肥皂溶解的實驗。
①取四個透明杯,三個裝入清水,一個裝入熱水,量相等;
②取四塊同樣大小和厚度的肥皂(上課前準備好,直接發給學生,肥皂厚度不易太厚,以免溶解過於緩慢);
③取其中一塊肥皂放入一個盛有清水的透明杯中,不做任何處理,作為參考;
④另取一塊肥皂做如下處理:切成薄片,之後放入一個清水杯中;
⑤另外兩塊肥皂分別放入一個清水杯中和一個熱水杯中,用玻璃棒在清水杯中攪拌;
⑥觀察溶解的速度,完成表格二的填寫。
★本實驗教師可以與學生一起完成,當做演示。
3.教師在黑板上板書表格三,讓學生重新體會「問題——假設——驗證——證實」的過程與方法的過程。
四、回顧與總結。(用時由授課教師視情況而定)
1.回顧本節課的內容,着重讓學生認識到:
不同的物質在水中的溶解能力不同;
一些氣體也能溶解於水;
可溶性的固體物質在水中溶解的快慢與物體顆粒大小(即表面積的大小)、水的溫度、液體是否被攪動等因素有關。
2.提出問題:我們如何將沙子從水中分離出來?如何將溶解到水中的食鹽分離出來?請同學們思考一下。
【背景資料】
參考上節背景資料
第三課 分離[編輯 | 編輯原始碼]
本節課包含兩方面的內容。一方面是通過過濾的方法分離水中的沙子和麵粉,通過實驗來完成;另一方面是分離食鹽與水的方法,通過觀看錄像完成。
【教學目標】
1.有些物質可以溶解在水中,有些不可以。不可以溶解在水中的物質可以用過濾的方法來將其分離出,但是溶解了的物質是不能用過濾的方法來將它分離的;
2.使學生掌握過濾的整個實驗過程和正確的操作方法;
3.通過觀看分離食鹽與水的錄像,使學生認識到:食鹽溶解於水的變化過程是一個可逆的過程。
【教學準備】
教師準備:
1.透明杯每組六個,用於進行過濾實驗,剪刀每組一把,總數視分組情況而定;
2.教師需要六個透明杯,用於實驗演示;
3.食鹽、麵粉、沙子、濾紙、清水若干;
4.玻璃棒每組一支,如果沒有玻璃棒可用一次性筷子代替;
5.筆記本電腦,台數視情況而定。
助教老師:每組一位
學生準備:筆
【教學過程】
一、導入。(計劃用時:5-10分鐘)
工地上有些工人在沙堆的前面放一個鐵篩子,用於分離大小不一的沙粒。在之前的實驗中,我們看到沙子和麵粉是不能溶解在水裡的,那麼我們該如何將沙子和麵粉從水裡分離出來呢?
二、進入「過濾實驗」環節(計劃用時20-25分鐘)
1.先製作三個濾紙。每張濾紙剪成圓形後,經過兩次對摺,之後展成一面三層另一面一層的漏斗形。(本實驗操作時需要有一人拿着漏斗形濾紙,因為我們沒有漏斗和鐵架台)
2.取三個盛有清水的透明杯,分別放入適量的食鹽、沙子、麵粉;
3.開始過濾。玻璃棒輕輕頂在三層濾紙的一邊,將混合液體沿着玻璃棒緩緩倒入濾紙中;(食鹽溶液、沙子與水的混合物、麵粉與水的混合物分別進行此操作)
4.過濾完成之後,展開濾紙,觀察濾紙上的現象,讓學生認識到過濾是判斷物質在水中是否溶解的一種新的方法。
注意:
1.濾紙的摺疊方法,教師要做示範;
2.往濾紙中倒入液體時,液面要略低於濾紙邊緣,並且不要濺到外面。
三、進入「食鹽與水的分離實驗」環節。(計劃用時10-15分鐘)
1.實驗導入
通過過濾實驗,我們看到食鹽是不能通過過濾的方法從溶液中分離出來的,那麼用什麼方法才能使它們分離呢?如果食鹽溶液中的水分蒸發掉,會不會出現鹽粒呢?
2.觀看錄像——分離鹽和水的方法,請同學自己總結實驗過程中的注意事項和結果。
例如:
加熱到水分還沒有完全蒸發完時就應該停止加熱,為了避免出現崩炸現象;
通過加熱的方法分離出的鹽粒與原來的鹽粒相同嗎?
如果不用加熱的方法,把一杯食鹽水放在太陽能夠曬到的窗台上,水分蒸發掉後,是否可以出現鹽粒?
描述海鹽的形成過程。(見背景資料)
3.給出「析出」的概念,簡單告知食鹽從食鹽水中分離的過程就叫做析出。
四、回顧與總結,作業思考(計劃用時:15分鐘)
鑒於本次課是最後一次關於溶解的課,所以建議授課老師對溶解三次課的內容加以全面回顧和總結。
1.什麼是溶解、溶液、溶質、溶劑,溶解的現象是什麼;
2.我們通過實驗觀察了不同物質在水中的溶解,有些物質可以溶於水,有些不可以,有些可以無限的溶於水,有些達到一定量後就不再溶解;
3.影響溶解速度的因素,以及回顧加快肥皂溶解速度的實驗過程,讓學生闡述能夠加快溶解的方法;
4.這三次課,學生對過程和方法要有所體會,回顧「問題——假設——驗證——證實」這一過程與方法過程;
5.過濾以及過濾的方法,注意事項;
6.溶解的逆過程。
作業(體會析出的概念):取一透明盛水容器,加入溫開水(喝着稍感覺燙就好)。緩慢加入食鹽不停攪拌,直到食鹽不再溶解。靜置,盡量讓水溫下降到室溫,觀察容器中的現象。
【背景資料】
一、懸濁液和乳濁液
固體小顆粒懸浮在液體里的混合物,叫做懸濁液,靜置片刻後,懸浮在水裡的固體小顆粒逐漸下沉。如泥土放入水中攪拌後,得到的是渾濁的液體,就是一種懸濁液。
食用油或煤油與水混合後,用力振蕩,得到的是乳狀渾濁的液體,這種液體是小液滴懸浮在液體力的混合物,叫做乳濁液。靜置片刻後,懸浮在水裡的小液滴逐漸上浮,分離成兩層,上層是食用油或煤油,下層是水。
懸濁液和乳濁液都屬於濁液。
濁液和溶液不同,他們之間最主要的區別是濁液中物質顆粒遠大於溶液中溶質的顆粒,分散得不均勻,而且不穩定。
二、溶解度
在一定的溫度和壓強下,物質在一定量的溶劑中溶解的最大量。在相同的條件下,不同的物質在同一溶劑里,溶解能力各不相同,這種能力稱為「物質的溶解性」。溶解度是衡量某物質在某溶劑里溶解性大小的尺度,
物質溶解度的大小主要取決於溶質和溶劑本身的性質。
溫度、壓強等外界條件對物質的溶解度也有一定的影響。大多數固體物質的溶解度隨溫度的升高而增大。壓強對固體物質的溶解度沒有多大影響,一般可以忽略。
在一定的壓強下,氣體物質的溶解度一般隨溫度的升高而減小。在一定的溫度下,氣體的溶解度隨壓強的增大而升高,隨壓強的減小而降低。也就是說,當溫度一定時,氣體的溶解度和該氣體的壓強在一定範圍內成正比。
三、海鹽的生產
我國的海鹽生產,一般採用日晒法,也叫「灘曬法」,就是利用濱海灘涂,築壩開闢鹽田,通過鈉潮揚水,吸引海水灌地,經過日照蒸發變成鹵水,蒸發到一定程度時,析出氯化鈉,即為原鹽。日晒發生產原鹽,具有節約能源,成本較低的有點,但是受地理及氣候影響,不是所有的海岸灘涂都能修築鹽田,所有的季節都能曬鹽。