初中化学沪教版（2024）九年级下册（2024）物质在水中的溶解第2课时教案及反思

这是一份初中化学沪教版（2024）九年级下册（2024）物质在水中的溶解第2课时教案及反思，共9页。教案主要包含了知识目标，核心素养目标等内容，欢迎下载使用。

一、知识目标
1.通过实验探究，认识硝酸铵、氯化钠和氢氧化钠等物质溶解过程中的能量变化，能判断物质溶解时是吸热、放热还是热量变化不明显。
2.理解物质溶解于水时扩散过程和水合过程的能量变化与溶液温度变化的关系。
3.掌握水溶液的某些性质，如少量固体物质溶于水使稀溶液的凝固点降低、沸点升高，以及溶液导电的条件。
4.能运用水溶液的性质解释生活中的相关现象，如融雪剂的使用、汽车水箱中加乙二醇等。
二、核心素养目标
1.宏观辨识与微观探析：从宏观上观察物质溶解时溶液温度的变化和溶液导电性的实验现象，从微观角度分析物质溶解过程中粒子的运动和相互作用，理解溶液性质的本质。
2.科学探究与创新意识：通过设计并完成物质溶解时能量变化和溶液导电性的实验，培养科学探究能力和创新思维，体会实验在化学研究中的重要性。
3.科学态度与社会责任：认识溶解和溶液在生产生活和化学活动中的重要意义，培养关注生活、学以致用的科学态度，增强社会责任感。
一、教学重点
1. 物质溶解过程中的能量变化，水溶液的凝固点降低、沸点升高以及导电性等性质。
二、教学难点
1.理解物质溶解时扩散过程和水合过程的能量变化，以及溶液导电的条件与离子的关系。
本节教学内容源于沪教版2024年版九年级化学下册第7章第1节《物质在水中的溶解》的第2课时。该内容是在学生学习了物质在水中的分散等基础知识之后，对物质溶解现象的进一步深入探究，在整个化学知识体系中起着承上启下的作用。 按照教材编排，本课时聚焦于物质溶解过程的能量变化和水溶液的某些性质两部分内容。通过实验探究硝酸铵、氯化钠和氢氧化钠分别溶于水时的能量变化，让学生直观地认识到不同物质溶解过程中能量变化的差异，进而理解物质溶解时扩散过程和水合过程的能量变化关系。在水溶液性质方面，通过研究水溶液的凝固点、沸点变化以及导电性，拓宽了学生对溶液性质的认识，为后续学习溶液相关知识奠定基础。教材注重通过实验引导学生自主探究，培养学生的科学思维和实践能力。
教学对象是九年级学生，他们已经具备了一定的化学基础知识和实验操作技能，在之前的学习中对物质的溶解现象有了初步了解。然而，对于物质溶解过程中的能量变化以及水溶液的特殊性质，学生可能还停留在感性认识阶段，缺乏深入的理性思考。 在思维方面，九年级学生正处于从形象思维向抽象思维过渡的关键时期，他们对直观、生动的实验现象充满兴趣，但在分析实验数据、总结规律等方面的能力还有待提高。同时，学生在学习过程中可能会遇到一些困难，例如对扩散过程和水合过程的理解，以及对溶液导电性本质的把握等。 基于学生的这些特点，在教学过程中应充分利用实验教学，通过直观的实验现象激发学生的学习兴趣，引导学生积极参与实验探究。同时，要注重引导学生对实验数据进行分析和处理，培养他们的逻辑思维能力。此外，还应结合生活实际，让学生感受到化学知识在生活中的广泛应用，提高学生学习化学的积极性和主动性。
教学环节一 新课导入
【播放运动受伤视频】同学们，大家来看一段视频。视频里的运动员在运动时不小心脚崴了，疼得直咧嘴，旁边的教练立刻拿出一个“冰袋”，敷在他受伤的地方。大家在生活中有没有遇到过类似运动受伤用冰袋处理的情况呀？（给学生一些时间分享自己的经历）
【提出问题】那大家有没有好奇过，这个冰袋里面装的是什么物质呢？为什么它能起到降温的作用呢？其实啊，这和物质在水中溶解时的能量变化有关。就像我们今天要学习的内容，不同物质溶解在水中，有的会让水温升高，有的会让水温降低，还有的水温变化不明显。
【引入新课】除了冰袋这个例子，物质溶解过程中的能量变化和水溶液的某些性质在我们生活和生产中还有很多应用呢。那接下来，就让我们一起走进“物质溶解过程的能量变化和水溶液的某些性质”的奇妙世界，去探索其中的奥秘吧。
【设计意图】
1.激发学生兴趣：通过播放运动受伤使用冰袋的视频，让学生回忆自身经历，能迅速吸引学生的注意力，激发他们对冰袋中物质及降温原理的好奇心，提高学生参与课堂的积极性。
2.联系生活实际：以生活中常见的冰袋为例，将抽象的化学知识与实际生活紧密联系起来，让学生感受到化学就在身边，使化学知识变得具体而有趣，增强学生对化学学习的亲切感。
3.引发思考，导入新课：提出关于冰袋中物质和降温原理的问题，自然地引出本节课要学习的物质溶解过程的能量变化这一主题，让学生带着问题去探索新知识，明确学习方向，提高学习的主动性。
教学环节二 物质溶解过程的能量变化
活动一 引入新课
【引入】同学们，在运动时我们有时会出现脚崴或者肌肉拉伤的情况，这时候第一时间会使用“冰袋”来冰敷处理受伤的地方。大家知道冰袋里面装的是什么物质吗？带着这个疑问，我们来开启今天关于物质溶解过程能量变化的学习。
【设计意图】通过生活中常见的运动受伤使用冰袋的情景引入，激发学生的好奇心和学习兴趣，自然地引出本节课的主题
活动二 实验探究物质溶解过程的能量变化
【问题】物质溶解过程中，除了物质在水中的分散外，还伴随着能量变化。现要研究硝酸铵、氯化钠和氢氧化钠分别溶于水过程中的能量变化，应该如何设计实验呢？
【学生思考】学生分组讨论实验方案，可能提出使用手触摸感受温度变化或者使用温度计测量温度变化等方法。
【教师引导】教师引导学生完善实验方案，确定使用温度计进行准确测量。具体步骤如下：
（1）取3个烧杯，各加入约水，用温度计测量水的温度。
（2）分别将一药匙硝酸铵、氯化钠和氢氧化钠加入上述3个烧杯中，用玻璃棒搅拌至固体完全溶解，测量溶液的温度。
【学生实验】学生分组进行实验，记录实验数据。
【师生交流】各小组汇报实验数据，共同分析得出：硝酸铵溶于水吸收热量，使溶液温度降低；氯化钠溶于水热量变化不明显；氢氧化钠溶于水放出热量，使溶液温度升高。
【教师讲解】教师总结物质溶解于水中会同时发生扩散过程（吸收热量）和水合过程（放出热量）。当吸收热量大于放出热量时，溶液温度降低；当吸收热量等于放出热量时，溶液温度不变；当吸收热量小于放出热量时，溶液温度升高。
【设计意图】通过实验探究，让学生亲身体验物质溶解过程中的能量变化，培养学生的实验操作能力和数据分析能力。同时，引导学生从微观角度理解物质溶解过程中的能量变化，加深对知识的理解。
【对应训练1】下列物质溶于水中，溶液温度明显下降的是（ ）
A．食盐
B．硝酸铵
C．氢氧化钠
D．蔗糖
【答案】B
【解析】硝酸铵溶于水吸收热量，溶液温度明显下降；食盐（氯化钠）溶于水热量变化不明显；氢氧化钠溶于水放出热量，溶液温度升高；蔗糖溶于水热量变化不明显。所以答案选B。
【对应训练2】如图创可贴可快速止血，其原理是凸起的小囊区挤破后，水和某固体混合后降温，从而起到止血效果。该固体可能是（ ）
A．氯化钠
B．硝酸铵
C．氧化钙
D．氢氧化钠
【答案】B
【解析】氯化钠溶于水热量变化不明显；硝酸铵溶于水吸收热量，溶液温度降低；氧化钙与水反应放出大量的热；氢氧化钠溶于水放出热量。所以能使温度降低的是硝酸铵，答案选B。
【对应训练3】用如图所示密闭装置进行实验，使固体与液体接触，能够观察到气球先变鼓，过一段时间又恢复到原状的一组固体和液体是（ ）
A．硝酸铵水
B．氢氧化钠水
C．镁条稀盐酸
D．氯化钠水
【答案】B
【解析】硝酸铵溶于水吸收热量，温度降低，气球会变瘪；氢氧化钠溶于水放出热量，温度升高，气球先变鼓，过一段时间热量散失，温度恢复到室温，气球又恢复到原状；镁条与稀盐酸反应生成氢气，气球会一直鼓起来；氯化钠溶于水热量变化不明显，气球无明显变化。所以答案选B。
【设计意图】通过典型范例的分析，让学生巩固所学的物质溶解过程能量变化的知识，提高学生运用知识解决实际问题的能力。
教学环节三 水溶液的某些性质
活动一 引入
【问题】同学们，我们已经知道了物质溶解过程中的能量变化，那么水溶液还有哪些性质呢？大家想一想，在生活中为什么冬天汽车水箱里要放乙二醇，雪地上要撒融雪剂呢？
【学生思考】学生思考并回答问题，可能提到与温度有关，但不能准确说出原理。
【教师引导】教师引导学生思考这些现象与水溶液性质的关系，引出本节课关于水溶液某些性质的学习。
【设计意图】通过生活中的实际问题引入，让学生感受到化学知识与生活的紧密联系，激发学生的学习兴趣和探究欲望。
活动二 探究水溶液的凝固点和沸点变化
【讲解】教师讲解少量的固体物质溶于水，会使稀溶液的凝固点降低，沸点升高。
【实验展示】教师展示相关实验视频或图片，如在5个烧杯中分别加入一定量的水、氯化钠溶液、蔗糖溶液、稀硫酸和稀氢氧化钠溶液，按图所示装置进行实验，观察不同溶液的凝固点和沸点变化。
【学生观察】学生观察实验现象，思考溶液凝固点和沸点变化的原因。
【教师总结】教师总结实验结果，强调水溶液的凝固点降低和沸点升高的性质，并举例说明其在生活和生产中的应用，如雪地上撒融雪剂、冬天汽车水箱里放乙二醇等。
【设计意图】通过实验展示和讲解，让学生直观地了解水溶液的凝固点和沸点变化的性质，培养学生的观察能力和思考能力。同时，通过举例说明其应用，让学生体会化学知识的实用性。
活动三 探究水溶液的导电性
【问题】水溶液是否都能导电呢？如何设计实验来探究这个问题？
【学生思考】学生分组讨论实验方案，可能提出使用灯泡和电源组成电路，将不同溶液接入电路观察灯泡是否发亮的方法。
【教师引导】教师引导学生完善实验方案，确定具体的实验步骤：在5个烧杯中分别加入一定量的水、氯化钠溶液、蔗糖溶液、稀硫酸和稀氢氧化钠溶液，按图所示装置进行实验。闭合开关，观察实验现象。
【学生实验】学生分组进行实验，记录实验现象。
【师生交流】各小组汇报实验现象，共同分析得出：盐酸、硫酸、氢氧化钠溶液、氢氧化钙溶液能导电，蒸馏水和乙醇不导电。
【教师讲解】教师讲解溶液导电的条件：要有离子且离子能自由移动。只有物质以离子形式分散于水中，形成的溶液才具有导电性；物质以分子形式（如蔗糖、酒精）分散于水中所形成的溶液不能导电。同时举例说明氢氧化钠溶液能导电是因为其中的离子能自由移动，而氢氧化钠固体不能导电是因为其中的离子不能自由移动。
【设计意图】通过实验探究，让学生亲身体验水溶液的导电性，培养学生的实验操作能力和分析归纳能力。同时，引导学生从微观角度理解溶液导电的原理，加深对知识的理解。
【对应训练1】大量实验表明，少量的物质溶于水，溶液的沸点会比纯水的高，凝固点会比纯水的低。下列利用物质凝固点降低的事例是（ ）
①雪地上撒融雪剂 ②用汽油除油污 ③冬天汽车水箱里放乙二醇 ④高原上加盐煮鸡蛋
A．①④
B．②③
C．①③
D．①③④
【答案】C
【解析】雪地上撒融雪剂是利用融雪剂使雪的凝固点降低，从而使雪更容易融化；用汽油除油污是利用汽油能溶解油污的性质，与凝固点降低无关；冬天汽车水箱里放乙二醇是利用乙二醇使水的凝固点降低，防止水箱结冰；高原上加盐煮鸡蛋是利用盐使水的沸点升高，从而使鸡蛋更容易煮熟。所以利用物质凝固点降低的事例是①③，答案选C。
【对应训练2】下列说法不正确的是（ ）
A．氢氧化钠的水溶液中存在着大量自由移动的钠离子和氢氧根离子
B．向水中加入少量稀硫酸可增强溶液的导电性
C．少量固体溶质溶于水形成的稀溶液的凝固点比水低
D．固体氯化钠也可以导电
【答案】D
【解析】氢氧化钠在水溶液中能电离出大量自由移动的钠离子和氢氧根离子，所以氢氧化钠的水溶液能导电，A选项正确；稀硫酸在水中能电离出氢离子和硫酸根离子，向水中加入少量稀硫酸可增强溶液的导电性，B选项正确；少量固体溶质溶于水形成的稀溶液的凝固点比水低，沸点比水高，C选项正确；固体氯化钠中离子不能自由移动，所以固体氯化钠不能导电，D选项错误。答案选D。
【设计意图】通过典型范例的分析，让学生巩固所学的水溶液性质的知识，提高学生运用知识解决实际问题的能力。
物质在水中的溶解
第2课时 物质溶解过程的能量变化 水溶液的某些性质
一、物质溶解过程的能量变化
1.实验探究
硝酸铵：吸热，温度降低
氯化钠：热量变化不明显，温度几乎不变
氢氧化钠：放热，温度升高
2.原理
扩散过程（吸热）
水合过程（放热）
二、水溶液的某些性质
1.沸点和凝固点
少量固体溶于水，沸点升高，凝固点降低
2.导电性
离子分散形成的溶液可导电
分子分散形成的溶液不导电
1．如图所示，进行物质溶解时温度变化的实验探究，搅拌后，石蜡熔化、塑料片掉落，所加固体物质不可能是
A．氯化钠固体B．硝酸铵固体C．氢氧化钠固体D．纯净冰块
【答案】ABD
【解析】将固体物质放入水中，搅拌后，发现石蜡熔化，塑料片掉了下来说明加入的物质放出热量，使溶液温度升高。
A、氯化钠溶于水既不放出热量，也不吸收热量，溶液温度不变，故A符合题目要求；
B、硝酸铵溶于水吸收热量，使溶液温度降低，故B符合题目要求；
C、氢氧化钠溶于水放出热量，使溶液温度升高，故C不符合题目要求；
D、冰块溶于水吸收热量，使溶液温度降低，故D符合题目要求；
故选ABD。
2．为探究NaCl和NH4NO3溶于水时的吸热和放热情况，小组同学设计如图所示的实验。实验过程中观察到的现象正确的是
A．左侧红墨水高度无明显变化，右侧红墨水下降
B．右侧红墨水高度无明显变化，左侧红墨水下降
C．左侧气球大小无明显变化，右侧气球变大
D．右侧气球大小无明显变化，左侧气球变大
【答案】A
【解析】分析左侧，氯化钠溶于水几乎没有明显的吸热和放热现象，所以左侧红墨水高度、气球大小均无明显变化；
分析右侧，硝酸铵溶于水吸热，温度降低，气压变小，所以右侧红墨水高度会下降，气球会变小。
故选A。
3．水是一种最常用的溶剂。下列做法或说法正确的是
A．用酒精和蒸馏水混合配制的医用酒精
B．天然水经过自然沉降、过滤、吸附，即得纯水
C．硝酸铵溶于水制成的冰袋可给高烧病人降温
D．用絮凝剂明矾可降低水的硬度
【答案】C
【解析】A. 分子间有间隔，水分子和酒精分子会互相占据分子之间的间隔，酒精与水混合后体积小于两者之和，无法得到200mL溶液，错误。
B. 自然沉降、过滤、吸附无法去除部分可溶性杂质，不能得到纯水，错误。
C. 硝酸铵溶于水吸热，可降温，正确。
D. 明矾净水原理是溶于水时形成的胶状物吸附水中悬浮的杂质而沉降，但不能吸附可溶性的钙、镁化合物，所以不可降低水的硬度，错误。
故选C。
4．如图所示，置于塑料杯内的R为热敏电阻，且阻值随温度升高而减小。当闭合开关，且向烧杯内滴加水后，观察到灯泡L亮起来了，则烧杯内的固体是
A．蔗糖B．氢氧化钠C．氯化钠D．硝酸铵
【答案】B
【分析】当闭合开关，且向烧杯内滴加水后，观察到灯泡L亮起来了，说明电路中电流增大。因为R是热敏电阻且阻值随温度升高而减小，根据电源电压 U 不变 ，只有 R 的阻值减小，电路总电阻才会减小，电流 I 才会增大，这意味着向烧杯内滴加水后，体系温度升高。
【解析】A、蔗糖溶于水时，没有明显的吸热或放热现象，溶液温度基本不变，不能使热敏电阻阻值减小，不符合要求；
B、氢氧化钠溶于水会放出大量的热，使溶液温度升高，导致热敏电阻R阻值减小，电路中电流增大，灯泡L亮起，符合题意；
C、氯化钠溶于水时，没有明显的吸热或放热现象，溶液温度基本不变，不能使热敏电阻阻值减小，不符合要求；
D、硝酸铵溶于水时吸收热量，溶液温度降低，会使热敏电阻阻值增大，电路中电流减小，灯泡不会变亮，不符合要求；
故选B。
5．化学与生活密切相关。
（1）有一种中间有凸起小囊区的创可贴(如图所示)，使用时按压伤口的同时小囊区内的水和硝酸铵固体被挤破混合，利用硝酸铵固体溶解时温度 ，起到快速止血的作用。
（2）许多家庭做饭用天然气作燃料，使用完后，关闭阀门，火焰熄灭，这是利用了 的原理灭火。
【答案】（1）降低
（2）隔离可燃物
【解析】（1）硝酸铵固体溶于水吸收热量，利用硝酸铵固体溶解时温度降低，起到快速止血的作用，故填：降低；
（2）家庭做饭用天然气作燃料，使用完后，关闭阀门，火焰熄灭，这是利用了隔离可燃物的原理来灭火，故填：隔离可燃物。
在本节课的教学中，通过实验探究让学生直观地认识物质溶解过程的能量变化和水溶液的某些性质，学生的参与度较高，对知识的理解也较为深刻。但在教学过程中，也存在一些不足之处。例如，在实验操作环节，部分学生操作不够规范，需要加强指导。在讲解溶液导电性的原理时，部分学生理解起来有一定困难，后续可以结合更多实例进行解释。此外，在时间把控上还需进一步优化，给学生更多的思考和讨论时间，以提高课堂教学效果。