《溶解时的吸热或放热现象》实验活动探究.docx
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《溶解时的吸热或放热现象》实验活动探究
洛阳市第四十一中学李华
一、 教学背景
（一）教材分析
本课选自人民教育出版社2012版初中《化学》，九年级下册第九单元“溶液”课题1“溶液的形成”第二课时“溶解时的吸热或放热现象”的探究部分内容。
该“活动与探究”以溶液的概念和形成等知识为理论指导，为后面学习溶解度和溶质的质量分数奠定一定的基础，起到承上启下的作用。
从结构上看，本单元是整个初中化学的重点内容，是学习第十、十一单元的重要基础，同样具有承上启下的过渡作用。
（四）学情分析
本节课的教学对象是九年级学生。
在预备知识方面，学生已经掌握溶液的定义和形成，在此基础上掌握溶解时的吸、放热现象比较容易。
在实验技能方面，学生己经初步掌握化学实验基本操作，能操作简单实验。
此外，九年级学生的思维方式逐步由形象思维向抽象思维过渡，需通过激发好奇心来提高积极性，触发求知欲，培养化学兴趣，迎合其好奇、好动、好强的心理特点，身临其境的研究学习过程才能真正发挥其积极性、主动性和创造性。
另外数字化在我们生活中随处可见，用于化学探究不多，通过探究从而拉近化学与生活的距离，还可以培养学生的创新精神。
二、 实验教学目标
（一） 知识与技能
探究几种物质在水中溶解时溶液温度的变化；理解物质在溶解时吸热、放热实验方案设计的基本思路。
（二） 过程与方法
1 ,观察演示实验，练习观察、记录和分析实验现象的能力。
2 .合作探究实验，建立严密的思维角度，提高实验操作能力。
3 .通过使用数字化探究实验,让学生体验科学技术的发展在学习探究、生活中的重要作用。
4 .在解决实际问题的过程中，逐步掌握实验探究的一般思维与方法，提前掌握压强差在化学实验中的应用。
（三）情感态度与价值观
1.在小组实验和讨论中，提高学习化学的兴趣，树立团结精神。
2.联系化学知识与生活实际，养成用化学视角关注生活的习惯。
三、实验教学过程
（一） 创设情境，设疑激趣，大胆猜想
我们之前学习过化学变化伴随着能量的变化,人们利用生石灰与水反应能放出大量的热制成了方便的自热米饭，让人们在野外没有开水的情况下也吃上了可口的饭菜。
而把盐溶解在水中这样的物理变化是否也伴随着能量的变化呢？
引导学生讨论分析、得出结论：
接着提问：
“物质溶解时只有放热现象吗？
”引导学生猜想，使其进一步掌握“猜想”的一般方法，提高逻辑推理能力。
猜想结果大致如下:
物质溶解时可能放热、吸热或温度不变没有热量变化。
（二） 研究讨论，设计方案，启发诱导活动
指导学生阅读教材，明确活动目标根据给出的仪器（试管、烧杯、玻璃棒、温度计等）和药品（NaCl、NH4NO3、NaOH固体、蒸t留水）进行小组讨论并设计实验方案。
设计的方案可能有以下几种。
方案1：
往三个盛有水的烧杯中分别加人NaCl,NH」N（）3,NaOH固体，边加边用玻璃棒搅拌，用手触摸烧杯外壁判断溶液温度变化。
方案2：
先测水温，再往三个盛水的烧杯中分别加入NaCl,NH.N（h,NaOH固体，边加边用玻璃棒搅拌，待固体溶解后测溶液温度，比较前后温度变化。
本环节让学生讨论交流、设计方案、动手实验，使其积极主动地进行实验创新，提高其化学兴趣和科学探究意识。
在对学生的方案给予肯定之后,请学生阅读教师提供的实验方案。
1 .取三只烧杯，各注入100mL水，再分别称量25gNaCl,NH4NO3,NaOH固体。
2 .将盛有水的烧杯放在磁力搅拌器上，加入固体并开始搅拌使固体完全溶解，同时利用温度传感器实时测量溶液的温度。
3. 将用手背小心触摸三只烧杯的外壁，有什么感觉？
4. 把实验后的溶液，倒入指定的容器内。
5. 将采集到的温度变化情况绘制成图像。
请同学将老师提供的方案与自己的方案比较，谁的方案更佳？
并说出理由。
总结设计实
验方案时应注意什么？
提醒学生在实验时要注意溶质和溶剂的用量，如溶剂水的用量过大，温度变化将变小，测量会有困难，要对实验条件作周密的考虑。
（三）再次实验探究，分析交流，加深印象
不使用温度计，如何通过实验探究溶解时的吸热或放热现象?
请同学对下列问题任选一个进行探究。
设想一种实验方案验证NaOH溶于水时大量放热。
设想一种实验方案验证NH4N03溶于水时大量吸热。
设想一种实验方案既能验证NaOH溶于水时放热，又能验证NHNO3溶于水吸热。
画出实验简图。
可供选择的用品有：
仪器（试管、烧杯、玻璃棒、锥形瓶、烧瓶、玻璃导管、橡皮管、U形管、气球、薄塑料片等）和药品（NHN）3、NaOH固体、蒸馏水），同学们还可以选用其它仪器。
设计的方案可能有以下几种。
方案1：
向刚停止沸腾的水中加入NaOH固体，水重新沸腾。
方案2：
向一个小烧杯中加入一些0©水，然后，在一小块薄木片上分散滴上几滴水。
将烧杯放在薄木片上。
向烧杯中加入硝酸铉，搅拌，静置一会儿观察，发现水结冰把烧杯和薄木片粘在一起了。
方案3：
如图1所示，锥形瓶上面套上气球，放在入刚配好的NaOH溶液中观察到气球鼓起来，再放入刚配好的NHaNOs溶液中，气球又重新变瘪。
方案4：
如图2所示，注入一定量的水于试管和U形管中，分别往试管中加入NaCl,NH4N03,NaOH,比较U形管液面变化情况。
教师及时关注各小组的谈论情况，学生想到的实验方案很多，对于学生的设计，老师要给予及时的评价和肯定，学生很难想到的方案，老师要进行引导。
学生实验后请实验成功且现象明显的小组进行展示。
方案4中因学生实验过程中不易将U形管两侧液面调平，故在导管和U形管中间增加三通管和止水夹，使两侧液面更容易调节平衡。
（四）深入分析，巩固反馈，拓展应用
教师展示趣味实验，吞吐气球。
如图4所示，将吹好的小气球放在玻璃瓶的瓶颈中，然后把玻璃瓶分别放到刚配置好的NH’NO,和NaOH溶液中，观察气球位置的变化情况。
小组讨论分析实验方案3、4及教师趣味实验的原因，溶解时的热量变化引起容器内外产生压强差，教师使用压强传感器测定压强加以证实。
教师总结“压强差”在初中化学实验题中的应用，主要有以下几种情况：
1. 检查装置的气密性
利用热胀冷缩引起的压强差来检查装置的气密性。
2. 协助测定空气中氧气含量的测定
利用红磷燃烧消耗容器中的氧气使容器内外产生压强差，见课本上册27页。
3. 协助判断反应或溶解过程的热量变化
（1） 利用压强差协助判断反应时的热量变化
（2） 利用压强差协助判断溶解时的热量变化（本节课内容）
4. 协助判断化学反应的发生（第十单元探究证明CO,和NaOH发生化学反应的实验）
“压强差”是在初中化学实验中应用得较多的一个物理知识。
主要体现在与实验的装置原理或操作原理有关。
（五）总结分享
通过设计实验方案，你学习到了什么？
八、实验效果评价
（一） 分析能力的提升
通过分析对比传统学生分组实验与教师演示实验，对比发现使用传感器把现代信息技术应用到化学课程的教学中，使探究过程更科学、实验现象明显而更有趣味性。
二次探究
（二） 操作能力的提升
从用手感触温度的变化、使用温度测定温度的变化，到通过气球的变化、U型管内液面的变化展示出来各种仪器药品的使用、注意事项，改进方案种类多、步骤多。
探究过程提高了学生的操作能力，并拓展了思维创新的空间。
（三） 思维方式的提升
学生分组合作进行讨论，通过选择、设计合适的实验方案，绘制实验装置图，实验展示分享等方面提高学生的分析能力、动手能力等综合能力，并增强中学生团队合作精神、创新精神，还促进了学科知识的融合。
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