2020,2021学年京改版（2013）初中化学九年级下册,,9.2,,溶液组成定量表示——制作天气瓶,,,教案

　 课题 名称

　制作天气瓶

　 1. 单元教学设计说明

　 “溶液”是初中化学教学的重要内容，作为混合物的代表编入“身边化学物质”主题中。溶液不仅是与自然、生产和生活有着密切联系的化学物质，还是具有复杂的结构和体系的核心概念，所以溶液的教学应兼有身边化学物质和概念学习的特点，应从学生熟悉的、感兴趣的生活情境入手，注重概念的形成，帮助学生从宏观与微观、定性与定量等方面，进行多角度、多层面的理解和应用。

　在初中化学教学中，教科书一般按溶液的相关概念和知识分成若干课时，突显知识原理体系。为帮助学生体会到溶液与实际的密切联系，教师创设了如洗衣房、化学和医用试剂等实际情境，引导学生在解释实际应用时学习溶液知识。

　本主题以“天气瓶”的制作为任务。天气瓶是近两年来出现在市场和家庭中的新产品，可以通过美观、新奇的现象粗略显示天气的变化，由于其外形美观、通透还可作为家居装饰品。以制作天气瓶为任务情境，可有效激发学生学习兴趣和探究的欲望。同时，天气瓶的工作原理主要是溶液相关概念，是开展溶液学习的恰当载体。

　本主题的设计以“制作天气瓶”为任务，依据学生解决任务的基本过程，将本单元学习分解为四个子任务：

　学习任务 1：“初步认识天气瓶的功能和构成”。通过研究天气瓶中物质的组成，帮助学生认识溶液的特点，从静态到动态从宏观到微观的体会溶液的形成过程，认识溶解现象，并定性认识溶液的组成。

　学习任务 2：“配制天气瓶中的溶液”。这部分教学是任务 1 溶液组成的深化和发展，强调了定量表示溶液组成的重要性，帮助学生建立从定性到定量的认识混合体系的方法。多角度认识定量表示方式，并能正确认识各个物理量之间的内部转化关系。通过配制一定溶质质量分数的溶液，培养学生实验动手能力。

　学习任务 3：“探究天气瓶受温度影响的原理”， 学习有关饱和溶液和溶解度的知识。在前两节课定性定量认识溶液组成的基础上，分析天气瓶中物质变化的原因就顺理成章了。鼓励学生根据实验现象和已有经验大胆猜测变化原因，通过资料分析、实验等找出证据，借助对硝酸钾溶解情况的一系列研究，学习饱和溶液、溶解度的相关知识，并将知识进行对比迁移，最终解决天气瓶为什么受温度影响这个实际问题。这是整个主题中的难点。

　学习任务 4 4” ：“完成天气瓶的制作” ，在前三节课 已经 系统学习并了解了天气瓶原理的基础之上，探究 硝酸钾、氯化铵 溶液与樟脑乙醇溶液的最佳体积配比，并制作天气瓶。通过探究学习 科学的研究方法 ，形成科学探究能力 。

　通过以上一系列任务的完成， 学生在初步了解了溶液相关知识和原理的基础上，可自行完成天气瓶的制作。学生在解决这一复杂、综合实际问题的过程中，有效发展了宏观辨识、变化观念、证据推理、科学探究、创新精神等化学学科核心素养，发展了科学价值观。

　 2. 教学内容分析

　义务教育阶段的化学课程中的科学探究，是学生积极主动的获取化学知识，认识和理解化学问题的重要实践活动。通过以上一系列任务的完成， 学生在初步了解了溶液相关知识和原理的基础上，可自行完成天气瓶的制作。

　 3 3. . 学习者分析

　学生已经了解了天气瓶的结构，及其感知温度变化的原理。十分渴望自己制作一个美丽的天气瓶。学生对于控制变量法有一定的了解，但缺乏主观应用的意识。对于科学的取值方法了解的很少。

　4 4. . 学习目标确定

　1. 通过对天气瓶制作中两种溶液最佳体积配比的探究，帮助学生理解实验探究的一般思路和科学的取值方法。

　2. 培养学生实际问题实际分析的能力，综合运用已有知识，对物质的选择要多方面考虑。

　5. 学习重点难点

　重点、难点：

　比较不同学生设计的探究最佳体积比方案，通过生生互评总结科学的取值方法。

　6. 学习活动设计：

　教的活动

　【过渡】

　我们已经配好了所需溶液，还明确了天气瓶感知温度变化的奥秘，接下来就是你们最期待的任务了：完成制作天气瓶。实验盒里已经准备好了所需用品。

　【问题 1】制作出 既美观又准确的天气瓶。你们会如何制作，还有什么需要解决的问题？

　 学的活动

　 讨论，思考，回答：

　我们会将两种溶液混合后密封振荡。

　我们的问题是：不知道应该配制总量为多少？ 两种溶液分别的体积是多少？ 【问题 2】简化探究过程，获取最佳实验效果的设计思路是怎样的？ 总结科学的取值方法，并完成实验探究。最佳配比的探究过程需要多次实验，所以化学兴趣小组的同学做好的前期实验，课上完成最后的实验探究。同学们合作完整的探究过程，体会成功的喜悦。

　【问题 3】回顾四节课的学习，你在知识上有哪些收获？在研究物质的方法上你有哪些收获？后续你还想研究关于天气瓶的哪些问题? 知识和方法的总结提升。激发学生继续研究的兴趣。

　【问题 1】制作出既美观又准确的天气瓶。你们会如何制作，还有什么需要解决的问题？

　学生明确制作目的，通过思考天气的的制作过程，发现问题。学生应用控制变量法设计实验探究方案。出现多种设计方案，通过生生互评的方式，总结出更好的探究最佳配比的方法。

　问题引领

　设计价值

　【展示】100mL 的玻璃瓶。

　【追问】制作天气瓶的玻璃瓶容积为 100mL，混合液的总体积为多少比较美观？

　【过渡】我们就配制 70 mL 混合液，下面我们将探究问题，转化为探究任务：

　请大家完成活动 1 【活动 1】配制 70mL 混合液，如何设计实验探究两种溶液的配比？

　【追问 1】你觉得那种方案更好，说出你的理由？

　【追问 2】设计间隔大可能不能直接获得最佳配比，你有什么办法进一步完善方案后，找出最佳配比吗？

　【问题 2】简化探究过程，获取最佳实验效果的设计思路是怎样的？

　 【过渡】这种研究方法，需要多次实验，所以老师和化学兴趣小组的同学在上课前帮助同学们完成了一部分实验。请化学兴趣小组同学讲解实 对比观察，判断。

　70ml(接近黄金比)比较合适。

　 学生思考，讨论，设计方案 5 分钟。

　【展示交流】

　控制温度，浓度一定，改变体积比

　 学生思考，回答：

　间隔小的比较好，能一次性得出结论。

　学生思考，讨论 3 分钟。

　可以找出合适的大区间，后再细化，最后找出最佳方案。

　总结，汇报。

　通常的研究方法是在确定总量后，分步实验。第一次实验取值密度（间隔）大，目的找到一个较为合理的范围，在此基础上第二次实验细化合理区间，目的找到更加精准的范围。

　验过程，同学们观看实验效果图，做出判断。

　【讲解】同学们发现硝酸钾氯化铵溶液体积为30mL 的效果最明显。所以我们应把研究范围稍微扩大到 27mL 到 40mL.

　 【活动 1】溶液体积取值相差 1mL。再次设计实验方案？ 学生讲解前期实验过程。

　学生对比观察发现效果较好的为：

　确定体积配比 30ml：40ml 和 40ml：30ml 之间

　学生对比观察发现效果较好的为：

　确定体积配比 30ml：40ml 和 36ml：34ml 之间

　 完成学案中方案【再设计】

　在细化到间隔为 1mL，应该有 7 组实验。

　 【活动 2】合作完成实验，两人一组制作指定体积比的天气瓶。

　【活动 3】检验天气瓶的效果：先放入约为 10℃的凉水中结晶。再放入约为 50℃的热水中。

　【小结】同学惊讶于改变 1mL 天气瓶的效果就会有很大的不同。1mL 在生活中是很少的量，往往被人们忽略掉。但在科学研究中 1mL 就可能出现质的不同。这也就是科学精神。对待科学的态度要严谨。

　【问题 3】回顾四节课的学习，你在知识上有那些收获？在研究物质的方法上你有那些收获？ 后续你还想研究关于天气瓶的那些问题?

　【结束语】对天气瓶同学提出了许多有价值的问题，希望同学们在课下继续研究获得更大的收获。期待着和同学们一起研究更多有趣的化学问题。

　学生动手完成常温下制作天气瓶。

　通过观察对比同学间讨论，最终确定最佳体积比为 34mL：36mL。

　 齐声回答：严谨的科学态度。

　学生思考，交流。

　 7. 活动意图说明 ：

　为了得到美观又准确的天气瓶，学生主动提出问题并应用控制变量的思想进行实验设计，探究最佳体积配比。在探究过程中帮助学生建立了一般的探究流程，还学到了科学的研究方法。培养学生应用科学的方法和科学的态度去解决化学问题。

　 8 8 ． 板书设计

　 9. 作业与拓展学习设计

　任务 4 作业设计是实践类作业，鼓励学生勇于探究的科学精神。

　任务 4 作业：通过查阅资料解决“天气瓶中的硝酸钾和氯化铵的作用？”

　10. 特色学习资源分析、技术手段应用说明（结合教学特色和实际撰写）

　 1.天气瓶是 18 世纪预测天气的工具，现在被演变成艺术装饰品，是学生们常用的小礼品，学生并不陌生，而其中蕴含的溶液知识能贯穿溶液教学的始终，适合做学习的背景素材。

　2.学生制作天气瓶的过程不仅学到了知识和方法，还体会到了成功感。

　3.在实际教学过程中，利用电子白板演示、手机摄像记录实验过程等手段，很好的辅助了学生的学习。

　1 1 1. 教学反思与改进

　本节课是最后一节。在制备好了所需药品和弄清原理之后制作天气瓶，学生特别开心。天气瓶的制作过程并不是直接给予，而是提出探究性的问题，在学生合作讨论，自行设计，相关评价的基础之上，建立了科学探究模型并体会科学的研究方法。实际的探究过程是需要几轮的实验比较复杂，并没有完全在课上完成，而是采取课内、课外相结合的方式。最终确定了最佳配比，同时完成了天气瓶的制作。在天气瓶效果对比的环节，同学们感叹这 1mL 所带来的不同效果。我顺势强化了科学研究的态度，提升了学生的科学素养。

　本节课也有些不足，在探究科学的取值方法时有些同学想法很好，先设计体积比为 1:1/1:2/1:3等多个对照组，但数学功底不扎实计算很困难，而放弃。

　整体反思：

　 回顾本章的学习，真正实现以学生为主体，在做中学，在观察、讨论、归纳的过程中获取新知识。激发学生的学习热情和学习的主动性。

　通过对天气瓶的一系列问题的研究，学生获取了溶液的相关知识，一个单元四节课的学习，知识容量大，但是很有系统性和逻辑性，学生学习起来是一环扣一环，融入其中，为了同一目标而不断的努力。学生集体合作、讨论化解一个有一个难题，不断的建立起自己的认知体系，学习效果很好。

　同学们提出了关于天气瓶的许多有价值的问题，暂时只能通过查阅资料的方式解开学生们的疑惑，相信他们已经把天气瓶中未解决的问题作为了一颗疑问的种子，再以后的学习中一定会得以解决，并且开出更加美丽的化学之花。

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