初中科学浙教版八年级上册第1章 水和水的溶液第6节 物质的分离教案设计

这是一份初中科学浙教版八年级上册第1章 水和水的溶液第6节 物质的分离教案设计，共8页。

①科学观念目标：不同组成与结构的物质具有不同的性质和用途，能从微观视角初步认识物质及其变化。
②科学思维目标：针对真实情境中的简单问题，能基于事实与证据，利用分析、比较、抽象和概括等思维方式构建模型，能运用简单模型解释常见现象，解决常见问题。
③科学探究目标：能根据已经制订的探究计划，运用所学的基本器材，利用观察、实验等各种方法获得数据，用科学语言、概念图、统计图表等对数据进行整理分析，愚弄所学科学原理、思维方法和数学方法处理数据，建构解释，得出结论，判断结论与假设是否一致。。
④态度责任目标：乐于思考现象发生的原因和规律，对科学学科的学习和实践具有初步的理论兴趣。
⑤知识内容目标：了解物质的溶解和结晶现象，能利用物质的溶解性，对混合物进行分离和提纯。
⑥具体学业目标：了解两种结晶的方法，并能根据物质溶解度与温度的关系选择合适的结晶方法。学会利用冷却热饱和溶液法获得硫酸铜晶体，从中学会搅拌、溶解、蒸发、结晶等基本实验操作。
教材分析
①教材从如何将其他物质从水中分离出来？这一问题出发，导入本节课程
②教材再让学生观察不同形状的晶体，并提出晶体是怎么形成的？这一问题来进一步引发学生的学习兴趣
③进而介绍生活中最常见的氯化钠晶体，是由海水晒盐后得到的，引出了蒸发结晶的分离方法，从而定义了结晶的概念。
④再通过提问，除了蒸发结晶外，还有别的结晶方式吗？引出冷却热饱和溶液法。
⑤用70℃的硫酸铜饱和溶液放在玻片上，观察结晶现象，得出冷却热饱和溶液法也能得到晶体。
⑥再提出一个问题，为什么冷却热饱和溶液可以得到晶体？引发学生思考，从溶解度随温度变化的角度来得出结论。
⑦进而得出溶解度随温度变化较小的物质用蒸发结晶，溶解度随温度变化较大的物质用冷却热饱和溶液法结晶的结论。
⑧再介绍生产生活中实际上是两种方法一起使用的，用结晶法可以制备出晶体。
⑨最后通过硫酸铜晶体的制备和生长的实验，让学生们动手制备硫酸铜晶体，并从中学会搅拌、溶解、蒸发、结晶等基本实验操作方法。
学情分析
①这节课是学生在学习了1.5.2的内容后，跳过了1.5.3和1.5.4溶质质量分数的有关内容。
②面向的是学海中学的八年级2班，班级中有临海市前200名2位，前500名6位，前1000名12位，前1500名20位，前3000名34位，前4000名37位。除13名是4000名后的学生，其他的都是临海市的前1/4。
③考虑到学生的水平和未上部分前置课程的情况，本节课将尝试让学生以小组的形式，在课堂上完成硫酸铜晶体的制备实验。并从溶解度的角度和最大溶解量的角度定量分析蒸发结晶和冷却热饱和溶液结晶能制备晶体的原因。
教学思路
①先解题，分析物质的分离这堂课要学习什么内容。展示硫酸铜晶体，让学生产生学习兴趣
②开始制备硫酸铜晶体
③提出结晶的定义，并引发思考
④给出硫酸铜的溶解度随温度的变化表，要学生计算出根据刚才实验中，硫酸铜溶液冷却到20℃时，溶液中会析出多少硫酸铜晶体。
⑤询问学生，如果想要制备氯化钠晶体，能否使用这种方法。给出氯化钠的溶解度随温度的变化表。让学生计算，如果同样20g水，从50℃冷却到30℃能析出多少晶体。得出氯化钠这类溶解度随温度变化不大的物质用冷却热饱和溶液法不方便。那可以用什么方法来制备氯化钠的晶体呢？
⑥再给出一个题目，让学生计算在20℃的饱和食盐水，每蒸发10g水，能析出多少克晶体。从实际的数据中，了解到氯化钠可以通过蒸发溶剂法来获得结晶。提出这就是海水晒盐的道理。
⑦总结出溶解度受温度影响比较小的固体一般用蒸发溶剂法获得晶体，溶解度受温度影响比较大的固体一般用冷却热饱和溶液法获得晶体。但在实际生产中，往往是两者并用的。
教学过程
①导入
师：同学们，本节课我们将一起来学习1.6物质的分离这堂课，在这节中，我们将学会多种从水中分离出其他物质的方法。首先让我们来学会如何将溶解在水中的物质从水里分离出来。
师：（展示硫酸铜晶体）同学们请看，老师手上的这个叫做硫酸铜晶体，是不是有点像蓝宝石。像这样的晶体是如何制备出来的呢？让我们一起动手试试看吧。
②制备硫酸铜晶体
师：请同学们看ppt上的操作步骤，跟着步骤，以6人为一个小组，完成整个硫酸铜晶体的制备实验。
展示ppt：硫酸铜晶体制备操作
实验目标：得到50℃的硫酸铜热饱和溶液，观察冷却产生硫酸铜晶体的现象。
实验器材：三脚架、50mL烧杯、玻璃棒、酒精灯、培养皿、50mL量筒、洗瓶（装水）、20g硫酸铜晶体（一包）、石棉网、温度计、餐巾纸。
实验步骤：①将20g硫酸铜晶体倒入烧杯 ②用量筒量取20mL的水 ③将量筒中的水倒入烧杯。③将石棉网放到三脚架上，烧杯放在石棉网上 ④点燃酒精灯，慢慢移动到石棉网下方加热烧杯。⑤用温度计测量烧杯内溶液的温度 ⑥用玻璃棒不断搅拌溶液 ⑦待溶液温度达到55℃就停止加热，用灯帽熄灭酒精灯 ⑧一边搅拌，一边等烧杯稍稍降温至50℃，用餐巾纸隔热后拿起烧杯 ⑨将溶液倒入培养皿中，盖上培养皿盖即可。
③给出结晶定义，并引发思考
师：同学们，操作完毕后，我们只需要等待溶液冷却到室温，就能得到硫酸铜晶体了。像这样：溶液中不能再溶解的溶质从溶液中析出的过程就称为结晶。
师：但是问题来了，为什么这样的操作后本来溶解在水中的硫酸铜会析出呢？请同学们结合ppt上的这一题目，来思考并回答这一问题。
④用溶解度分析冷却热饱和溶液法能结晶的原因
师：展示ppt
50℃时，硫酸铜在水中的溶解度为33g，30℃时，硫酸铜在水中的溶解度为25g。则50℃时，20g的水中能溶解的硫酸铜质量为多少克？30℃时，20g的水中能溶解的硫酸铜质量为多少克？
生：通过计算可知，50℃时，20g水中能溶解的硫酸铜质量设为x，则S/100=x/20将S=33g代入可得x=6.6g 。30℃时，20g水中能溶解的硫酸铜质量设为y，则S/100=y/20，将S=25代入可得x=5g
师：从上述计算中，同学们发现了什么？能否解释溶液冷却到室温时，能得到硫酸铜晶体的原因？
生：20g水在50℃时原本能溶解6.6g硫酸铜，冷却到30℃后只能溶解5g硫酸铜，因此就会有1.6g硫酸铜无法溶解，无法溶解的硫酸铜会从溶液中析出，从而得到硫酸铜晶体。
师：由于这种方法是采用冷却热的饱和溶液来获得结晶，因此被称为冷却热饱和溶液法。
⑥通过计算，认识到冷却热饱和溶液法对获取氯化钠晶体的缺点
师：如果想要制备氯化钠的晶体，请同学们计算一下，相同情况下能制备出多少氯化钠的晶体。
师：展示ppt
60℃时，氯化钠在水中的溶解度为37.3g，30℃时，氯化钠在水中的溶解度为36.3g。则50℃时，20g的水中能溶解的氯化钠质量为多少克？30℃时，20g的水中能溶解的氯化钠质量为多少克？
生：通过计算可知，60℃时，20g水中能溶解的氯化钠质量设为x，则S/100=x/20将S=36.3g代入可得x=7.26g 。30℃时，20g水中能溶解的氯化钠质量设为y，则S/100=y/20，将S=37.3g代入可得x=7.46g。也就是说，相同情况下只能得到0.2g的氯化钠晶体。
师：正因为如此，获取氯化钠结晶时，我们一般不用冷却热饱和溶液法。而是采用了另外一种结晶方法——蒸发溶剂法。
⑦通过计算，认识到蒸发溶剂法对获取氯化钠晶体的优点
师：展示ppt
20℃时，氯化钠的溶解度为36g，则将20℃时，每将氯化钠的饱和溶液蒸发10g水，能得到多少氯化钠晶体？
生：由S/100=x/10，将S=36g代入式中，可得x=3.6g，也就是说每蒸发10g水能获得3.6g氯化钠。
师：可以对比发现，用蒸发溶剂的方法获取氯化钠晶体是更为高效的办法。海水晒盐就是采用了蒸发溶剂法来获得食盐。
⑧总结两种结晶方法
师：因此不同的物质要用不同的方法来结晶，同学们能否说一说，哪些物质适合用冷却热饱和溶液法结晶，哪些物质适合用蒸发溶剂法来结晶？
生：溶解度随温度降低而明显降低的物质适合用冷却热饱和溶液法结晶，溶解度随温度降低没有明显变化的物质，或者溶解度随温度降低而升高的物质适合用蒸发溶剂法来结晶。
师：是的，而在生产实践中，我们往往将两种方法结合使用，先加热蒸发溶剂，然后再冷却热饱和溶液，来获得晶体。
⑨制备硫酸铜大晶体
师：现在请同学们打开我们培养皿的盖子，用观察一下你们制取出的硫酸铜晶体。如果想要让晶体长到跟老师手里这么大，就需要选出较规则的晶体，用细线绑好，放入热饱和溶液中，继续生长。而想要炼制出透明度高，又规则的硫酸铜晶体，就是一门高深的学问了，留待同学们课后探究。
板书设计
概念：溶液中无法再溶解的固体溶质以晶体的形式从溶液中析出
物质的结晶
冷却热饱和溶液法：适合溶解度随温度升高而明显降低的物质
方法
蒸发溶剂法：适合溶解度随温度升高而降低，或溶解度随温度变化不明显的物质