化学必修 第一册配制一定物质的量浓度的溶液教学设计及反思

这是一份化学必修 第一册配制一定物质的量浓度的溶液教学设计及反思，共9页。教案主要包含了知识目标，核心素养目标，实验误差分析等内容，欢迎下载使用。

一、知识目标
1.认识容量瓶的结构、标志、规格和用途，掌握容量瓶的使用方法及注意事项。
2.学会配制一定物质的量浓度溶液的实验操作，包括计算、称量、溶解、转移、洗涤、定容、摇匀、装瓶等步骤。
3.理解用浓溶液稀释配制稀溶液的原理（c浓V浓=c稀V稀），并能进行相关计算和操作。
4.掌握实验误差分析的方法，能判断常见操作对溶液浓度的影响。
二、核心素养目标
1.宏观辨识与微观探析：从宏观上认识溶液配制的实验操作过程，从微观上理解物质的量浓度的含义以及溶质在溶液中的分散情况。
2.证据推理与模型认知：通过对溶液配制过程和误差分析，建立物质的量浓度计算和实验操作的思维模型，能依据实验现象和数据进行合理推理和判断。
3.科学探究与创新意识：通过实际操作练习和问题讨论，培养学生的实验探究能力和创新思维，提高解决实际问题的能力。
一、教学重点
配制一定物质的量浓度的溶液。
二、教学难点
实验误差分析。
物质的量是化学学科中的重要基本概念，而配制一定物质的量浓度的溶液是化学实验中的一项重要技能，在整个化学知识体系中具有关键地位。它不仅是对物质的量概念的具体应用，也是后续进行化学实验和研究化学反应定量关系的基础，起到了承上启下的作用。通过具体的实验任务，如配制 100 ml 1.0 ml/L 的 NaCl 溶液和用 1.00 ml·L⁻¹ NaCl 溶液配制 100mL 0.50 ml·L⁻¹ NaCl 溶液，详细阐述了溶液配制的步骤和方法；最后深入分析实验过程中可能引起误差的操作，帮助学生理解误差产生的原因和对溶液浓度的影响。教材通过理论与实践相结合，让学生在操作中加深对物质的量浓度概念的理解和应用。
在知识储备上，学生在初中化学学习中对溶液有了一定的认识，但对于物质的量浓度这一概念是初次接触，理解尚浅。他们虽然具备一定的实验操作基础，但对于容量瓶等精密仪器的使用还比较陌生，在溶液配制的规范性和准确性上有待提高。 在思维能力方面，学生正从形象思维向抽象思维过渡，对于实验操作背后的原理和理论分析可能存在一定困难。在进行实验误差分析时，需要教师引导他们从物质的量和溶液体积的变化角度去思考对溶液浓度的影响。 此外，学生在学习过程中可能会出现对实验操作不熟练、粗心大意等问题，导致实验结果不准确。因此，在教学过程中，教师要充分考虑学生的实际情况，从学生已有的知识和经验出发，通过详细的讲解、示范操作和反复练习，帮助学生掌握容量瓶的使用方法和溶液配制的技能，引导学生深入理解实验误差产生的原因，培养学生严谨的科学态度和实验探究能力。同时，要注重激发学生的学习兴趣，让学生积极主动地参与到学习中来。
教学环节一 新课导入
【引导学生回忆】同学们，之前我们已经学习了物质的量的相关概念，也了解了一定物质的量浓度溶液的配制方法和步骤。现在，请大家闭上眼睛，在脑海中快速回顾一下这个配制过程，然后和同桌互相交流分享，等下我会请几位同学来给大家说一说。（给学生几分钟时间交流讨论）
【提出问题】既然配制一定物质的量浓度的溶液在实际生产中这么重要，那大家想一想，如果在配制过程中出现了一些小失误，比如称量不准确、溶液转移不完全等，会对最终溶液的浓度产生怎样的影响呢？又该如何避免这些误差呢？这就是我们今天要深入探讨的内容。
【设计意图】
1.巩固旧知：通过引导学生回忆一定物质的量浓度溶液的配制步骤，帮助学生巩固之前所学知识，为新知识的学习搭建基础，同时也能让学生快速进入学习状态。
2.引发思考，导入新课：提出关于配制溶液过程中可能出现的误差问题，引发学生的思考，自然地过渡到本节课的重点——实验误差分析，让学生明确学习目标，带着问题去探索新知识，增强学习的主动性和针对性。
教学环节二 容量瓶的使用
任务1：请同学们观看视频复习回忆一下容量瓶的使用方法
【引入】同学们，我们在化学实验中经常需要配制一定物质的量浓度的溶液，而有一种仪器在这个过程中起着关键作用，它就是容量瓶。接下来我们就一起来认识一下容量瓶。
【问题】请同学们观察教材或者实验台上的容量瓶，思考容量瓶有哪些结构特点、标志、规格和用途呢？
【学生思考】
1.回答容量瓶的结构：细颈、梨形、平底玻璃瓶，瓶口配有磨口塞或塑料塞。
2.指出容量瓶的标志：温度、容量和刻度线。
3.说出容量瓶的规格：10mL、25mL、50mL、100mL、250mL、500mL、1000mL。
4.说明容量瓶的用途：是一种容积精密的仪器，常用于配制一定物质的量浓度的溶液。
【讲解】评价、强调：容量瓶的这些特点决定了它在配制溶液时的准确性和重要性。同时需要注意，容量瓶不能加入过冷或过热的液体，不能用来溶解物质，不能做反应容器，也不能贮存溶液。在使用之前要检查是否漏水，使用后应洗净、晾干，对于玻璃磨口瓶塞，应在瓶塞与瓶口处垫一张纸条，以免瓶塞与瓶口粘连，选择容量瓶时遵循等大或稍大的原则。
【总结讲解】
一、容量瓶的使用
1.认识容量瓶
①结构：细颈、梨形、平底玻璃瓶，瓶口配有磨口塞或塑料塞
②标志：温度、容量和刻度线
③规格：10mL ﹑25mL﹑50mL﹑ 100mL﹑250mL﹑500mL﹑1000mL
④用途：容量瓶是一种容积精密的仪器，常用于配制一定物质的量浓度的溶液
⑤容量瓶不能加入过冷或过热的液体，不能用来溶解物质，不能做反应容器，不能贮存溶液。
⑥容量瓶使用之前要检查是否漏水
⑦使用后应洗净、晾干。（对于玻璃磨口瓶塞，应在瓶塞与瓶口处垫一张纸条，以免瓶塞与瓶口粘连）
⑧选择原则：等大或稍大。
【设计意图】通过问题驱动，引发学生思考，激发学生的学习兴趣，让学生了解铁元素在自然界的存在形态以及我国古代的冶铁历史，增强民族自豪感。
任务2：请同学们实际操作练习容量瓶的使用方法
【引入】我们已经了解了容量瓶的相关知识，接下来就要实际操作练习一下容量瓶的使用方法了。
【问题】请同学们先思考一下，检查容量瓶是否漏水的具体操作步骤是什么？
【学生思考】回答检查漏水的步骤：加水倒立观察，瓶塞旋转180∘后再倒立观察。
【学生操作】学生分组进行容量瓶检查漏水的操作。
【教师指导】教师巡视各小组，对学生的操作进行指导和纠正，确保操作规范。
【讲解】评价学生的回答，对学生的分析进行补充和完善，强调金属活动性对金属冶炼的影响。
【设计意图】让学生通过实际操作练习容量瓶的使用方法，提高学生的动手能力。教师的指导可以保证学生操作的正确性。对应训练可以强化学生对检查漏水操作的理解。
任务3：请同学们实际操作找出配制物质的量浓度的溶液所用仪器。
【学生操作】学生分组找出配制物质的量浓度的溶液所用仪器。
【总结讲解】
2.溶液配制实验仪器
①电子天平 ②量筒 ③烧杯 玻璃棒 ④容量瓶 ⑤胶头滴管
教学环节三 配制一定物质的量浓度的溶液
任务1：请同学们实际配制100 ml 1.0 ml/L的NaCl溶液
【引入】我们已经掌握了容量瓶的使用方法，现在就来实际配制100mL 1.0ml/L的NaCl溶液。
【问题】请同学们思考，配制该溶液的第一步应该做什么？
【学生思考】回答第一步是计算所需无水氯化钠的质量。
【学生计算】根据公式m(NaCl)=n(NaCl)⋅M(NaCl)=1.0ml/L×0.1L×58.5g/ml=5.85g进行计算。
【学生操作】用电子天平称取5.85g NaCl固体。
【教师指导】强调电子天平的使用注意事项，如普通电子天平精确度为0.01g。
【学生操作】将称好的NaCl固体放入烧杯，加入适量蒸馏水，用玻璃棒搅拌，使NaCl固体全部溶解，然后冷却到室温。
【学生操作】将烧杯中的溶液沿玻璃棒注入100mL容量瓶，并用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2−3次，将洗涤液也都注入容量瓶，轻轻摇动容量瓶，使溶液混合均匀。
【教师讲解】强调玻璃棒的作用是引流，避免溶液洒在外面；洗涤烧杯内壁和玻璃棒是为了保证溶质完全转移至容量瓶，减少误差。
【学生操作】将蒸馏水注入容量瓶，当液面离容量瓶颈部刻度线1−2cm时，改用胶头滴管滴加蒸馏水至溶液的凹液面与刻度线相切，然后盖好瓶塞，反复上下颠倒，摇匀，最后将配制好的溶液倒入试剂瓶中，并贴好标签。
【设计意图】通过实际配制溶液的操作，让学生熟悉配制一定物质的量浓度溶液的步骤和方法。教师的指导和讲解可以帮助学生正确操作，避免出现误差。对应训练可以加深学生对配制过程和误差分析的理解。
【总结讲解】
二、配制一定物质的量浓度的溶液
1. 配制100 ml 1.0 ml/L的NaCl溶液
①计算：m(NaCl)=n(NaCl)⋅M(NaCl)=1.0ml/L×0.1L×58.5g/ml=5.85g。
②称量：用电子天平称取5.85gNaCl固体，普通电子天平精确度为0.01g，要用称量纸，如果是NaOH等具有腐蚀性的药品要用表面皿或者烧杯。
③溶解（冷却）：将称好的NaCl固体放入烧杯，加入适量蒸馏水，用玻璃棒搅拌，使NaCl固体全部溶解，冷却至室温。
④转移：将溶液沿玻璃棒注入100mL容量瓶。
⑤洗涤 - 摇动：用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2−3次，将洗涤液注入容量瓶，轻轻摇动容量瓶，使溶液混合均匀。
⑥定容：将蒸馏水注入容量瓶，当液面离容量瓶颈部刻度线1−2cm时，改用胶头滴管滴加蒸馏水至溶液的凹液面与刻度线相切。
⑦摇匀：盖好瓶塞，反复上下颠倒，摇匀。
= 8 \* GB3 \* MERGEFORMAT ⑧装瓶：将配制好的溶液倒入试剂瓶中，并贴好标签。
任务2：请同学们用1.00 ml·L－1 NaCl溶液配制100mL 0.50 ml·L－1 NaCl溶液
【引入】在实际实验中，我们还经常会遇到用浓溶液稀释配制稀溶液的情况，接下来我们就用1.00ml/L NaCl溶液配制100mL 0.50ml/L NaCl溶液。
【问题】请同学们根据所学知识，思考如何计算所需1.00ml/L NaCl溶液的体积？
【学生思考】回答根据公式c浓V浓=c稀V稀进行计算，V(浓)=c稀V稀c浓=0.50ml/L×。
【学生操作】用量筒或移液管量取50mL 1.00ml/L NaCl溶液。
【学生操作】按照前面配制溶液的步骤进行稀释、转移、洗涤 - 摇动、定容、摇匀、装瓶等操作。
【教师指导】在学生操作过程中，教师再次强调各步骤的注意事项和操作规范。
【设计意图】通过用浓溶液稀释配制稀溶液的操作，拓宽学生的实验技能。教师的指导可以保证学生操作的准确性。对应训练可以进一步强化学生对溶液配制误差分析的能力。
教学环节四 实验误差分析
任务1：请同学们思考讨论将烧杯中的溶液注入容量瓶后，为什么要用蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2、3次，并将洗涤液也都注入容量瓶？
【引入】在配制一定物质的量浓度溶液的过程中，很多操作可能会引起误差，接下来我们就一起分析一下可能出现的误差情况。
【问题】请同学们思考，将烧杯中的溶液注入容量瓶后，为什么要用蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2−3次，并将洗涤液也都注入容量瓶？
【学生思考】回答为了确保将溶质全部转入容量瓶，避免实验结果有误差。
【教师讲解】以配制一定物质的量浓度的NaOH溶液为例，分析可能引起误差的操作，如称量过程中用滤纸称NaOH固体、用量筒量取液体时俯视或仰视读数等，以及配制过程中实验前清洗容量瓶后没有干燥、转移液体时有少量洒落等操作对溶液浓度的影响，通过分析n（溶质的物质的量）和V（溶液体积）的变化来判断c（物质的量浓度）的变化。
【总结讲解】
三、实验误差分析
以配制一定物质的量浓度的NaOH溶液为例，判断下列操作对溶液浓度的影响
【设计意图】通过引入实验误差分析的内容，让学生认识到实验操作规范性的重要性。问题的思考可以引导学生主动分析误差原因。教师的讲解可以系统地总结误差情况。对应训练可以检验学生对误差分析的掌握程度。
一、容量瓶的使用
1.实验仪器
电子天平、量筒、烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管
2.容量瓶简介
结构、标志、规格、用途、使用注意事项
二、配制一定物质的量浓度的溶液
1.配制100ml 1.0ml/L NaCl溶液
计算、称量、溶解（冷却）、转移、洗涤 - 摇动、定容、摇匀、装瓶
2.用1.00ml/L NaCl溶液配制100mL 0.50ml/L NaCl溶液
三、实验误差分析
分析方法及常见误差情况
1.容量瓶上需标有以下六项中的（ ）
①温度 ②浓度 ③容量 ④压强 ⑤刻度线 ⑥酸式或碱式
A. ①③⑤ B. ③⑤⑥ C. ①②④ D. ②④⑥
【答案】A
【解析】容量瓶上标有温度、容量和刻度线，故选A。
2.下列关于容量瓶的使用方法中，正确的是（ ）
A. 使用前要检查是否漏水
B. 溶液未经冷却即注入容量瓶中
C. 用漏斗向容量瓶中转移溶液
D. 可以在容量瓶中直接溶解固体
【答案】A
【解析】容量瓶使用前要检查是否漏水，A正确；溶液要冷却到室温才能注入容量瓶，B错误；转移溶液要用玻璃棒引流，C错误；不能在容量瓶中直接溶解固体，D错误。
3.配制100mL·1.00ml·L⁻¹NaOH溶液的操作如下所示。下列说法不正确的是（ ）
A. 操作1前称取NaOH的质量为4.0g
B. 操作2前NaOH溶液需恢复至室温
C. 操作3和操作4分别为洗涤和定容
D. 操作5后液面下降，需补充少量水至刻度线
【答案】D
【解析】A. 根据(n = cV)，(n(NaOH)=1.00ml/L×0.1L = 0.1ml)，再根据(m = nM)，(m(NaOH)=0.1ml×40g/ml = 4.0g)，A选项正确；B. 氢氧化钠溶解过程放热，溶液未冷却至室温就注入容量瓶，会导致溶液体积膨胀，冷却后溶液体积减小，浓度偏高，所以操作2前NaOH溶液需恢复至室温，B选项正确；C. 转移溶液后需要洗涤烧杯和玻璃棒并将洗涤液注入容量瓶，定容时当液面离容量瓶颈部刻度线1 - 2cm时，改用胶头滴管滴加蒸馏水至溶液的凹液面与刻度线相切，所以操作3和操作4分别为洗涤和定容，C选项正确；D. 操作5摇匀后，因为部分溶液附着在容量瓶刻度线以上，所以液面下降，这是正常现象，若再补充少量水至刻度线，会导致溶液体积偏大，浓度偏低，D选项错误。答案选D。
4.实验室中需要配制0.2 ml·L⁻¹的硫酸铜溶液950 mL，配制时应选用的容量瓶的规格和称取的胆矾的质量分别是( )
A. 950 mL；30.4 g
B. 950 mL；47.5 g
C. 1 000 mL；50.0 g
D. 1 000 mL；32.0 g
【答案】C
【解析】实验室没有950mL的容量瓶，所以应选用1000mL的容量瓶。(n(CuSO4)=cV = 0.2ml/L×1L = 0.2ml)，胆矾的化学式为(CuSO4·5H2O)，(n(CuSO4·5H2O)=n(CuSO4)=0.2ml)，根据(m = nM)，(m(CuSO4·5H2O)=0.2ml×250g/ml = 50.0g)。答案选C。
5.下列配制的溶液浓度偏高的是( )
A. 配制盐酸用量筒量取盐酸时俯视刻度线
B. 配制盐酸定容时，仰视容量瓶刻度线
C. 配制烧碱溶液时，没有洗涤溶解烧碱的烧杯和玻璃棒
D. 配制烧碱溶液时，烧碱溶解后未经冷却即注入容量瓶并加水至刻度线
【答案】D
在本次教学中，通过实验探究、问题驱动等方式引导学生学习容量瓶的使用、溶液配制及误差分析，学生对实验操作表现出较高的积极性。但在教学过程中也发现一些问题，部分学生在容量瓶使用和溶液配制操作上不够熟练，对误差分析的理解存在一定困难。在今后教学中，应增加学生实际操作的机会，强化基本技能训练。对于误差分析这一难点，可结合更多实例和动画演示，帮助学生理解操作与结果之间的关系，从而更好地掌握这一知识点，提高教学效果。
可能引起误差的一些操作
过程分析
c的影响
n
V
称量过程误差分析
用滤纸称NaOH固体
减小
不变
偏低
用量筒量取液体时，俯视读数
减小
不变
偏低
用量筒量取液体时，仰视读数
增大
不变
偏高
可能引起误差的一些操作
过程分析
c的影响
n
V
配制过程误差分析
实验前清洗容量瓶后没有干燥
不变
不变
不变
转移液体时有少量洒落
减小
不变
偏低
未洗涤烧杯和玻璃棒视
减小
不变
偏低
溶液未冷却至室温就注入定容
不变
减小
偏高
定容时水加多后用滴管吸出
减小
不变
偏低
定容摇匀后液面下降再加水
不变
增大
偏低
定容时俯视刻度线
不变
减小
偏高
定容时仰视刻度线
不变
增大
偏低