黃婉純 衷明華
【摘 要】 手持技術是由數據采集器、傳感器和配套的軟件組成的定量采集和處理數據的實驗技術系統,廣泛應用于簡便地收集各類數據的理科實驗中。利用手持技術可以定性定量地探究物質溶于水時的溫度變化規律,操作簡單方便、結果較為精確。學生通過自主操作實驗,為后續章節學習溶解度、溶質質量分數等奠定基礎。
【關鍵詞】 手持技術;定性定量;溫度變化
【中圖分類號】 G64.32 【文獻標識碼】 A 【文章編號】 2095-3089(2017)13-0-01
一、教材分析
本課題是《物質溶于水時溫度變化》,選自人教版新課標九年級化學下冊第九單元《溶液》課題1《溶液的形成》的第二課時《溶解時的吸熱或放熱現象》,本文主要引導學生設計實驗探究不同量的同一物質和等量的不同物質溶于水時溫度如何變化及其變化規律,教會學生如何將知識應用于實踐操作中,要求學生主動思考、合作討論并探究實驗,最后得出結論。著重培養學生的合作精神和實踐能力。
二、學情分析
本節課的施教對象是九年級學生,在知識層面上,九年級學生在日常生活和學習中已經初步學習溶液的定義與形成等方面的相關知識,而在能力層面上,九年級學生初步具備一定的信息搜集與處理能力以及實驗動手能力,在學習態度上,九年級學生思維活躍,好奇心強烈,對自主合作并探究實驗的過程充滿熱情。本實驗意在通過引導學生分組設計探究性實驗,培養學生的實踐能力和勤于思考、勇于合作的精神。
(一)知識與技能:
1、了解多功能手持分析儀、溫度傳感器、以及配套軟件的使用方法。
2、初步了解部分物質溶于水發生物理變化時會產生能量變化。
(二)過程與方法:
1、通過測量物質溶解于水時溶液溫度的變化,探求物質溶解于水的溫度變化的規律。
2、通過自主進行實驗探究,學會利用歸納演繹法得出結論與規律。
(三)情感態度與價值觀:
1、通過自主動手進行實驗,體會手持技術在化學實驗中運用的便利與精準,提高學習化學的興趣,養成良好的實驗探究精神。
2、運用已學知識對本節課進行補充,學會將知識形象化、具體化,樹立正確地運用知識解決實際問題的觀念。
(四)教學重點:測量物質溶解于水時溫度的變化。
(五)教學難點:定性定量地探究物質溶解于水時的溫度變化規律。
三、教法學法
教法上老師根據課程標準的要求并結合學生自身已有的知識和能力的儲備,有針對性地采用講授法、演示法、引導學生通過思考、討論并且自主進行探究實驗。幫助學生找出不足,引入更為精確的手持技術實驗方法,力求強化重點,突破難點。
學法上要求學生自主學習、交流討論,合作探究、動手實驗,利用實驗室的手持分析儀等配套軟件,自主開展探究實驗。
四、教學過程
本節課將根據以下7個環節進行教學活動:創設問題情景→提出猜想→作出假設→演示實驗→改進實驗→進行實驗→驗證假設,作出結論。
1、創設問題情景(提問:在物質發生物理或化學變化的過程中,常常伴隨有能量的轉化。那么物質溶于水時是吸熱還是放熱呢?我們可以根據溶液溫度的變化來判斷嗎?)
2、提出猜想(物質溶于水時的溫度變化的幾種可能:升高、降低、不變等)。
3、作出假設(學生暢所欲言,發表看法)。
4、教師演示實驗(取出三只燒杯,先分別倒入100mL蒸餾水,再依次加入5.00g、10.00g、15.00g氫氧化鈉固體,形成溶液,讓學生通過觸摸燒杯壁感受三只燒杯溫度的變化)。
5、學生發現不足,教師引進手持技術實驗的方法(用手感受溫度變化的實驗存在弊端,只是定性,粗糙的,不具有精確性,由此提出進行手持實驗的必要性和可靠性,利用手持技術實驗進行操作,為學生講解操作原理以及方法)。
6、學生動手進行實驗(組織6個小組分別探究不同質量氫氧化鈉固體、硝酸銨固體、氫氧化鈉固體以及相同質量的氫氧化鈉固體、硝酸銨固體、氯化鈉固體溶解于水時的溫度變化,完成副板書的表格,教師巡查指導,強調注意事項).
7、學生采集實驗數據,記錄成表,繪制曲線,交流實驗結果。驗證假設,總結歸納,得出結論。
五、板書設計
測定物質溶于水時溫度的變化
正板書
1、氫氧化鈉固體溶于水時,溶液溫度升高,是放熱過程,而且溶解于水中的質量越多,溫度也越高。
2、硝酸銨固體溶于水時,溶液溫度降低,是吸熱過程,而且溶解于水中的質量越多,溫度也越低。
3、氯化鈉固體溶于水時,溶液溫度降低,是吸熱過程,而且溶解于水中的質量越多,溫度也越低。但其溫度降低的程度比同等條件下的硝酸銨小。
4、等量的硝酸銨、氯化鈉和氫氧化鈉同時溶解于等量的水中,氫氧化鈉的水溶液溫度升高,硝酸銨的水溶液溫度降低,氯化鈉水溶液的溫度稍有降低。
副板書
最后根據學生得出的實驗結果完成上表并繪制曲線,進行總結。
六、習題鞏固
1、硝酸銨固體溶于水時,溫度_________(升高/降低/不變),是_________(吸熱/放熱)過程。
2、氫氧化鈉固體溶于水時,溫度_________(升高/降低/不變),是_________(吸熱/放熱)過程。
3、氯化鈉固體溶于水時,溫度_________(升高/降低/不變),是_________(吸熱/放熱)過程。
4、將適量的下列物質溶解于水的過程中,會使溶液的溫度顯著降低的是( )
A、氫氧化鈣
B、硝酸銨
C、氫氧化鈉
D、食鹽
七、教學特色
1、首先通過教師演示實驗,讓學生觸摸燒杯壁,感受溫度變化,使學生感性地發現不足之處,引導學生尋求更加理想的實驗方法,從而引進手持技術。
2、通過設置分組探究實驗,即發揮學生的團體精神,又使學生親身體驗手持技術實驗的優越性,感受化學實驗的樂趣。
參考文獻:
【1】衷明華《中學化學實驗教學研究》.廣州:暨南大學出版社2010.