沪教版（2024）九年级下册（2024）发热袋的模拟制作教案

这是一份沪教版（2024）九年级下册（2024）发热袋的模拟制作教案，共17页。教案主要包含了基本信息，核心素养目标，教学重难点，教学准备，教学过程，板书设计，教学反思，中考考点衔接清单等内容，欢迎下载使用。
课时：1课时
学情分析：九年级学生已掌握“溶解的概念”“溶解时的热量变化”等基础知识点，能规范使用常见实验仪器（烧杯、温度计、药匙等），具备初步的实验探究能力，但对“溶解热效应的实际应用”和“跨学科整合”的理解较浅。同时，学生对生活中的发热袋（暖宝宝、掰掰热）有一定生活经验，易激发探究兴趣，且处于抽象思维向逻辑思维过渡阶段，需通过具象实验、问题引导突破难点，对标中考实验探究题的考查要求。
跨学科融合：融合物理（热量传递、温度测量）、生物（热量对人体的影响）、劳动技术（实验操作、材料整理），体现“化学源于生活、用于生活”的跨学科理念。
二、核心素养目标
（一）宏观辨识与微观探析
1. 宏观上：观察不同物质溶解时的温度变化，能区分溶解吸热、放热现象，描述发热袋模拟制作的实验现象，关联生活中发热袋的工作原理；
2. 微观上：初步解释溶解时热量变化的本质（溶质微粒与溶剂微粒的相互作用），理解发热袋放热的微观原因，建立“宏观现象—微观本质”的化学思维，贴合中考对“微观解释宏观现象”的考查方向。
（二）证据推理与模型认知
1. 能根据实验测得的温度数据（证据），推理出不同物质溶解的热效应差异，选择合适的溶质制作发热袋；
2. 构建“溶解热效应—实际应用”的模型，能运用模型解释生活中发热袋的工作原理，迁移应用于中考实验探究题中“物质热效应的探究”题型。
（三）科学探究与创新意识
1. 参与发热袋模拟制作的完整探究过程（提出问题、设计实验、操作实施、记录分析、得出结论），规范实验操作，培养实验探究能力；
2. 能结合实验现象，提出改进发热袋发热效果的合理建议（如调整溶质用量、选择合适溶剂），培养创新意识，对标中考实验探究题中“实验改进”的考查要点。
（四）科学态度与社会责任
1. 体会化学与生活的密切联系，认识溶解热效应的实际应用价值，培养严谨的科学态度和实事求是的实验精神；
2. 了解发热袋的使用注意事项和废弃处理方法，树立绿色化学、安全使用化学物质的意识，渗透社会责任教育，贴合中考对“化学与生活”“绿色化学”的考查要求。
三、教学重难点
重点
1. 溶解时的热量变化现象及原因；
2. 发热袋模拟制作的实验操作和原理，关联中考中“溶解热效应的实验探究”基础考点。
难点
1. 从微观角度解释溶解时的热量变化，突破中考中“微观解释”的难点题型；
2. 结合跨学科知识，优化发热袋的制作方案，应对中考实验探究题中“方案设计与优化”的提升型考点；
3. 区分“溶解热效应”与“化学反应放热”（如生石灰与水反应），避免中考中易混淆知识点的失分。
四、教学准备
（一）实验用品
分组实验：无水氯化钙、氢氧化钠固体、硝酸铵固体、氯化钠固体、蒸馏水、密封自封袋（大小相套）、温度计（0-100℃）、药匙、烧杯、玻璃棒、毛巾（防止烫手）；
演示实验：市售发热袋（掰掰热、暖宝宝）、醋酸钠过饱和溶液、金属片、沸水壶、多媒体课件（含微观动画、中考真题）。
（二）教学资源
多媒体课件（包含溶解热效应微观动画、发热袋工作原理视频、中考真题解析）、实验记录表、板书模板、中考考点衔接清单。
五、教学过程
（一）情境导入，激发兴趣
1. 演示操作：拿出市售掰掰热，轻轻掰动金属片，让学生触摸袋体，感受温度变化；展示暖宝宝，介绍其使用场景（冬季取暖、缓解关节疼痛）。
2. 提出问题：“大家每天可能用到的发热袋，为什么掰动金属片或打开包装就能发热？它的发热原理和我们本章学习的溶解现象有关吗？今天我们就通过跨学科实践，模拟制作发热袋，揭开它的神秘面纱。”
3. 衔接中考：“溶解热效应是中考的高频考点，常以实验探究题、选择题形式考查，今天的实践活动，能帮我们掌握这一考点的核心内容，同时提升实验探究能力。”
设计意图：结合生活实例，激发学生探究兴趣，明确实践活动的核心目标，同时对接中考考点，让学生感知“学以致用”。
（二）知识回顾，铺垫基础
1. 回顾旧知：提问“我们之前学习过哪些物质溶解时会放热？哪些会吸热？”（引导学生回答：氢氧化钠、浓硫酸溶解放热；硝酸铵溶解吸热；氯化钠溶解温度无明显变化），结合微观动画，简要回顾“溶解时热量变化的微观原因”（溶质微粒扩散吸热，溶质微粒与溶剂微粒结合放热，最终热量差决定溶液温度变化）。
2. 补充讲解：结合资料介绍发热袋的两种常见类型——溶解放热型（如无水氯化钙、醋酸钠过饱和溶液结晶）和化学反应放热型（如暖宝宝中铁粉生锈），明确本次模拟制作聚焦“溶解放热型”，区分易混淆知识点（中考易考查两种放热类型的判断）。
3. 跨学科衔接：结合物理知识，说明“发热袋的热量传递属于热传导，能将溶解放出的热量传递给人体，达到取暖效果”；结合劳动技术，强调实验操作的规范性和安全性。
设计意图：回顾基础知识点，突破微观解释的难点，衔接跨学科知识，为实验探究做好铺垫，同时规避中考易失分点。
（三）实验探究，模拟制作
本环节分为“探究实验”和“模拟制作”两部分，分组进行（4人一组），明确分工（操作员、记录员、观察员、发言人），规范操作，对标中考实验探究题的操作要求。
1. 探究实验：探究不同物质溶解的热效应
（1）实验目的：探究无水氯化钙、氢氧化钠、硝酸铵、氯化钠溶解时的温度变化，选择适合制作发热袋的溶质。
（2）实验步骤：
① 向4个烧杯中分别加入50mL蒸馏水，用温度计测量并记录初始温度（精确到0.1℃）；
② 分别向4个烧杯中加入5g无水氯化钙、5g氢氧化钠、5g硝酸铵、5g氯化钠，用玻璃棒轻轻搅拌，直至完全溶解；
③ 溶解过程中，观察溶液现象，用温度计测量并记录溶解后的最高（或最低）温度；
④ 填写实验记录表，对比分析四种物质的热效应差异。
（3）注意事项：
① 氢氧化钠固体有腐蚀性，药匙取用后及时擦拭，严禁用手直接触摸；
② 温度计使用时，玻璃泡不能接触烧杯底部和内壁，读数时视线与液柱上表面相平（中考实验操作常考要点）；
③ 搅拌时，玻璃棒顺时针搅拌，避免液体溅出；
④ 实验结束后，溶液需倒入指定容器，不得随意倒入下水道（渗透绿色化学理念）。
（4）实验分析：各组汇报实验数据，教师引导学生分析：“哪种物质溶解时放热最明显？哪种适合制作发热袋？为什么？”（得出结论：无水氯化钙、氢氧化钠溶解放热明显，适合制作发热袋；硝酸铵吸热、氯化钠无明显变化，不适合）。
2. 模拟制作：简易发热袋
（1）制作原理：利用无水氯化钙（安全性高、放热明显，优于氢氧化钠）溶解于水放出热量，通过密封袋保存热量，模拟发热袋的工作原理。
（2）制作步骤：
① 取一个小自封袋，加入40mL蒸馏水，密封严实，检查无漏气；
② 取一个大自封袋，加入25g无水氯化钙，将装水的小自封袋放入大自封袋中，密封大自封袋；
③ 使用时，用力捏破小自封袋，使水与无水氯化钙充分接触，轻轻摇动大自封袋，感受温度变化；
④ 用温度计测量发热袋内溶液的最高温度，记录数据，观察发热持续时间。
（3）改进思考：引导学生思考“如何让发热袋的发热效果更好、持续时间更长？”（如增加无水氯化钙的用量、减少水的用量、用毛巾包裹保温等），培养创新意识，对接中考实验探究题的“方案优化”考点。
（4）补充演示：演示醋酸钠过饱和溶液发热袋的使用（掰动金属片触发结晶放热），说明其重复使用的原理（沸水加热使晶体溶解，恢复过饱和状态），结合溶解度数据，让学生理解“温度对溶解度的影响”，衔接中考溶解度相关考点。
设计意图：通过完整的探究过程，落实科学探究核心素养，规范实验操作，让学生亲身感受溶解热效应的实际应用，同时对接中考实验探究的核心考点（操作规范、数据处理、方案优化）。
（四）中考衔接，巩固提升
1. 考点梳理：结合本次实践活动，梳理中考核心考点：
（1）基础考点：常见物质溶解的热效应（选择题、填空题）；
（2）实验考点：溶解热效应的实验操作、数据记录与分析（实验探究题）；
（3）应用考点：溶解热效应在生活中的应用（发热袋、冰袋），区分“溶解放热”与“化学反应放热”（中考易混淆点）；
（4）跨学科考点：结合物理热量传递、溶解度与温度的关系，解决综合型考题。
2. 真题演练：呈现1-2道中考真题（贴合考点），让学生快速作答，教师讲解解析，强化考点记忆：
例1（选择题）：下列物质溶解于水后，溶液温度明显升高的是（ ）（2025年某地中考题改编）
A. 硝酸铵 B. 氯化钠 C. 无水氯化钙 D. 蔗糖
解析：考查常见物质的溶解热效应，无水氯化钙溶解放热，溶液温度升高；硝酸铵吸热，氯化钠、蔗糖无明显变化，答案选C。
例2（实验探究题节选）：某同学模拟制作发热袋，选用氢氧化钠固体和水作为原料，实验过程中发现溶液温度升高明显，但有强烈的腐蚀性，难以安全使用。请回答：（1）氢氧化钠溶解放热的微观原因是什么？（2）请提出一种安全可行的改进方案，并说明理由。
解析：（1）微观原因：氢氧化钠固体溶解时，钠离子和氢氧根离子扩散吸热，与水分子结合放热，且放热大于吸热，所以溶液温度升高；（2）改进方案：用无水氯化钙代替氢氧化钠，理由：无水氯化钙溶解放热明显，且安全性高，无腐蚀性。
3. 易错点强调：区分“溶解热效应（物理变化）”与“化学反应放热（如生石灰与水反应，化学变化）”，避免中考中判断错误；规范实验操作中的温度计使用、药品取用，规避操作类失分。
设计意图：对接中考，强化考点，让学生明确实践活动与中考的关联，提升解题能力，落实“学以致用”的教学目标。
（五）课堂小结，拓展延伸
1. 小结：引导学生回顾本次实践活动的核心内容——溶解热效应的现象、微观原因、实际应用，以及发热袋的模拟制作过程，梳理核心素养的落实情况（宏观辨识、实验探究、社会责任等）。
2. 拓展延伸：
① 课后观察家中的发热袋（暖宝宝），查看配料表，分析其发热原理（是溶解放热还是化学反应放热），撰写简短的探究报告；
② 尝试优化本次制作的发热袋，改进发热效果，下节课分享改进方案；
③ 收集中考中与“溶解热效应”相关的真题，整理错题本，强化考点记忆。
设计意图：巩固课堂知识，延伸探究兴趣，培养学生的自主学习能力和归纳总结能力，对接中考复习要求。
（六）布置作业
完成实验记录表的整理，撰写实验报告（包含实验目的、步骤、现象、数据、结论、反思），重点反思实验中的不足和改进方法；
完成课后拓展延伸的探究报告（分析家中发热袋的原理）；
完成2道中考真题（教师提供），标注考点，整理易错点。
六、板书设计
跨学科实践活动6 发热袋的模拟制作
一、核心原理（对标中考）
1. 溶解热效应（物理变化）
放热：无水氯化钙、NaOH（适合制作发热袋）
吸热：NH4NO3（适合制作冰袋）
无明显变化：NaCl、蔗糖
2. 微观原因：扩散吸热 < 水合放热（放热）；扩散吸热 > 水合放热（吸热）
3. 补充：醋酸钠结晶放热（可重复使用）、铁粉生锈放热（化学反应，暖宝宝）
二、实验探究
1. 探究目的：选择适合制作发热袋的溶质
2. 关键操作：温度计使用、药品取用（中考考点）
3. 结论：无水氯化钙（安全、放热明显）最优
三、模拟制作步骤
小自封袋装水→大自封袋装无水氯化钙→放入小袋密封→捏破小袋→摇动发热
四、中考考点对接
1. 基础：物质溶解的热效应判断
2. 实验：操作规范、数据处理、方案优化
3. 应用：生活中的热效应应用（发热袋、冰袋）
五、社会责任
安全使用化学物质、绿色处理实验废液、节约资源
七、教学反思
核心素养落实：关注学生实验探究能力的培养，是否能规范操作、分析数据，是否能从微观角度解释宏观现象，结合中考考点，是否达到“学以致用”的目标；
跨学科融合：是否有效融合物理、劳动技术等学科知识，让学生体会跨学科实践的意义；
中考衔接：是否准确对接中考考点，学生对易错点（如溶解放热与化学反应放热的区分）的掌握情况如何；
改进方向：是否需要调整实验分组人数、优化实验步骤，是否需要增加更多中考真题演练，如何更好地激发学困生的探究兴趣，提升课堂效率。
八、中考考点衔接清单
中考考点
考查题型
对应课堂内容
易错点提醒
常见物质溶解的热效应
选择题、填空题
探究实验中四种物质的热效应对比
混淆硝酸铵（吸热）和氢氧化钠（放热）
溶解热效应的微观解释
填空题、实验探究题
微观动画讲解、实验现象分析
无法区分“扩散”和“水合”的热量差异
实验操作规范（温度计、药匙使用）
实验探究题、操作题
分组实验中的操作要求
温度计玻璃泡接触烧杯壁、药匙取用后不擦拭
溶解热效应的实际应用
选择题、实验探究题
发热袋模拟制作、生活实例分析
混淆“溶解放热”与“化学反应放热”
实验方案设计与优化
实验探究题（提升型）
发热袋改进思考
无法提出合理的改进方案，不考虑安全性