2023-2024学年高中化学 2.2.2 溶液组成的定量研究教案 苏教版必修第一册

2023-2024学年高中化学2.2.2溶液组成的定量研究教案苏教版必修第一册课题：科目：班级：课时：计划3课时教师：单位：一、课程基本信息1.课程名称：溶液组成的定量研究

2.教学年级和班级：高中二年级，化学班

3.授课时间：2023-2024学年，第5周，星期二，第3节

4.教学时数：45分钟

二、教学内容

1.溶液的定义与组成

-定义：溶质、溶剂的区分

-组成：质量分数、摩尔浓度的概念及其计算

2.溶液组成的定量表示方法

-质量分数的应用与计算实例

-摩尔浓度的计算及其与质量分数的转换

3.实践活动：溶液配制

-设计并实施一定质量分数或摩尔浓度的溶液的配制

三、教学方法

1.讲授与引导：讲解溶液的定量研究方法，引导学生理解相关概念。

2.示例分析：通过具体例题，展示质量分数和摩尔浓度的计算过程。

3.小组讨论：学生分组讨论溶液配制方案，增强团队合作能力。

4.实践操作：学生动手进行溶液配制，巩固理论知识。

四、教学目标

1.知识与技能

-掌握溶质、溶剂的概念及区分。

-学会计算溶液的质量分数和摩尔浓度。

-能够进行简单的溶液配制。

2.过程与方法

-培养学生实验操作能力和解决问题的能力。

-学会运用数学方法进行化学计算。

3.情感态度与价值观

-培养学生科学探究的兴趣和严谨的科学态度。

-加深对化学学科的理解，认识到化学知识在生活中的应用。

五、作业与评估

1.课堂练习：完成与溶液组成相关的计算题。

2.课后作业：设计并写下简单的溶液配制实验报告。

3.评估：通过课堂提问、作业批改和实验操作观察，评估学生对知识点的掌握情况。二、核心素养目标1.科学探究：培养学生运用化学知识解决实际问题的能力，通过实验探究溶液的组成和性质，提高科学探究素养。

2.思维能力：在教学过程中，引导学生运用数学方法进行化学计算，提升学生的逻辑思维和抽象思维能力。

3.实践能力：通过实践活动，使学生能够独立设计并完成溶液的配制，培养实践操作能力和动手能力。

4.价值观：强化学生对化学学科的认识，理解化学知识在生活中的应用，培养学生的社会责任感和环保意识。

5.团队合作：在小组讨论和实验过程中，培养学生的沟通协作能力，增强团队合作精神。三、教学难点与重点1.教学重点

（1）溶液组成的定量表示方法：质量分数和摩尔浓度的概念、计算及其应用是本节课的核心内容。教师需详细讲解这两种表示方法的含义、计算公式及其在实际问题中的应用。

举例：

-质量分数：溶液中溶质的质量与溶液总质量的比值，计算公式为：质量分数（ω）=（溶质的质量/溶液的总质量）×100%。

-摩尔浓度：溶质的物质的量与溶液体积的比值，计算公式为：摩尔浓度（c）=（溶质的物质的量/溶液的体积）mol/L。

（2）溶液配制方法：教师应重点讲解如何根据给定的质量分数或摩尔浓度配制溶液，以及实验操作过程中的注意事项。

2.教学难点

（1）质量分数与摩尔浓度的转换：对于学生来说，理解质量分数和摩尔浓度之间的转换关系具有一定的难度。

举例：

-转换关系：质量分数（ω）与摩尔浓度（c）的转换需要用到溶质的摩尔质量（M），公式为：c=ω×（1000/M）。

-学生难点：学生在进行计算时，容易混淆摩尔质量与溶液体积的单位换算，需要教师进行详细解释。

（2）溶液配制实验操作：在实验操作过程中，如何准确称量、量取溶质和溶剂，以及如何正确混合、搅拌等操作是学生需要掌握的难点。

举例：

-学生难点：在称量固体溶质时，如何避免误差；在量取液体时，如何读取刻度线；在搅拌时，如何保证溶液充分混合。

（3）实验数据的处理与分析：学生在进行溶液配制实验后，如何处理实验数据、分析实验结果，并得出合理的结论是另一个教学难点。

举例：

-学生难点：如何计算实验误差，分析误差产生的原因；如何根据实验结果调整实验方案，提高溶液配制的准确性。

在教学过程中，教师应针对以上难点进行详细讲解、示范和指导，帮助学生突破难点，确保学生能够透彻理解溶液组成的定量研究方法。同时，教师还需关注学生的个体差异，给予不同学生个性化的辅导，以提高教学效果。四、教学方法与手段1.教学方法

（1）讲授法：通过生动的语言和形象的表达，讲解溶液组成的定量研究方法，使学生在短时间内掌握质量分数、摩尔浓度等核心概念。

-结合具体实例，解释质量分数与摩尔浓度的计算方法，让学生易于理解。

-通过提问、回答的方式，引导学生主动思考，加深对知识点的印象。

（2）讨论法：组织学生进行小组讨论，共同探讨溶液配制过程中可能遇到的问题及解决方法，培养学生的团队协作能力和解决问题的能力。

-让学生针对溶液配制的具体步骤进行讨论，分享各自的想法和经验。

-针对学生的讨论成果，教师进行点评和指导，纠正错误观念，巩固知识点。

（3）实验法：通过实验操作，让学生亲身体验溶液的配制过程，提高学生的实践操作能力。

-设计不同难度级别的实验任务，使学生在实验过程中逐步掌握操作技巧。

-在实验过程中，教师进行巡回指导，及时解答学生疑问，确保实验顺利进行。

2.教学手段

（1）多媒体设备：利用多媒体设备展示溶液组成的定量研究方法、实验操作步骤等教学内容，提高教学效果。

-使用PPT、视频等资料，形象直观地展示质量分数、摩尔浓度的计算过程。

-播放实验操作视频，让学生了解实验步骤，降低实验过程中的错误率。

（2）教学软件：运用教学软件进行课堂互动，提高学生的学习兴趣和参与度。

-使用答题软件，进行课堂测试，实时了解学生对知识点的掌握情况。

-利用虚拟实验室软件，让学生在虚拟环境中进行实验操作，提高实验学习的趣味性。

（3）网络资源：利用网络资源，拓展学生的学习视野，提高教学效果。

-推荐相关教学网站，让学生自主学习，提高学生的自主学习能力。

-引导学生关注化学领域的最新动态，激发学生的学习兴趣和探究精神。五、教学流程1.导入新课（用时5分钟）

-通过展示生活中常见的溶液（如饮料、药品溶液等）的图片，引发学生对溶液组成的好奇心，提出问题：“这些溶液中的溶质和溶剂各占多少比例？”

-简要回顾溶液的基本概念，为学习溶液组成的定量研究奠定基础。

2.新课讲授（用时15分钟）

-讲解质量分数的概念、计算方法及其应用，通过具体例题进行分析，让学生理解质量分数在实际问题中的运用。

-例1：计算5g食盐溶解在95g水中形成的溶液的质量分数。

-探讨摩尔浓度的概念、计算公式及其与质量分数的转换关系，结合实际案例进行讲解。

-例2：已知某溶液的质量分数为10%，求该溶液的摩尔浓度。

-分析溶液配制的方法和步骤，强调实验操作注意事项。

-例3：配制100mL质量分数为5%的食盐溶液。

3.实践活动（用时15分钟）

-学生按照教师提供的实验步骤，进行溶液配制实践活动。

-活动1：学生分组称量、量取固体溶质和液体溶剂，进行溶液配制。

-活动2：观察并记录实验现象，如溶液的混合、颜色变化等。

-活动3：计算所配制溶液的质量分数，并与预期值进行对比，分析误差原因。

4.学生小组讨论（用时10分钟）

-学生针对以下方面展开讨论，分享各自的想法和经验：

-讨论方面1：如何减少实验误差，提高溶液配制的准确性。

-举例回答：选用精确的天平和量筒，严格按照实验步骤进行操作等。

-讨论方面2：在实际操作过程中，遇到的问题及解决办法。

-举例回答：若溶液配制过程中液体溅出，应立即用纸巾擦拭干净，避免误差产生。

-讨论方面3：如何优化实验方案，使实验操作更简便、高效。

-举例回答：使用容量瓶代替量筒，简化实验步骤等。

5.总结回顾（用时5分钟）

-教师带领学生回顾本节课所学内容，总结溶液组成的定量研究方法、实验操作技巧等。

-强调质量分数、摩尔浓度等概念在实际生活中的应用，激发学生对化学学科的兴趣。

-提醒学生注意实验报告的撰写，要求详细记录实验过程、数据处理和分析等内容。六、知识点梳理1.溶液的定义与组成

-溶液由溶质和溶剂组成，溶质是被溶解的物质，溶剂是溶解溶质的物质。

-溶液可以是固体、液体或气体的混合物。

2.质量分数

-质量分数是溶质质量与溶液总质量之比，通常以百分数表示。

-计算公式：质量分数（ω）=（溶质的质量/溶液的总质量）×100%。

-质量分数适用于描述非电解质溶液或固体溶质的浓度。

3.摩尔浓度

-摩尔浓度是溶质的物质的量与溶液体积之比，单位为mol/L。

-计算公式：摩尔浓度（c）=（溶质的物质的量/溶液的体积）mol/L。

-摩尔浓度适用于描述电解质溶液或液体溶质的浓度。

4.质量分数与摩尔浓度的转换

-转换关系：c=ω×(1000/M)，其中M为溶质的摩尔质量。

-转换时需要注意单位换算，如质量的单位为g，体积的单位为mL。

5.溶液配制方法

-配制一定质量分数的溶液：根据所需质量分数，计算溶质和溶剂的质量，然后称量并混合。

-配制一定摩尔浓度的溶液：根据所需摩尔浓度和溶质的摩尔质量，计算溶质的物质的量，然后量取并稀释至所需体积。

6.实验误差分析

-实验误差可能来源于天平、量筒的读数误差，溶质和溶剂的准确称量和量取，以及实验操作过程中的偶然因素。

-减少误差的方法：使用精确的仪器，多次重复实验求平均值，严格按照实验步骤操作。

7.溶液组成的定量研究在实际中的应用

-药物的制备：通过控制溶液的浓度，制备适宜的治疗剂量的药物。

-食品工业：调节食品中添加剂的浓度，保证食品的品质和安全。

-环境监测：分析水样中污染物的浓度，评估环境污染程度。

8.溶液配制实验注意事项

-使用安全防护用品，如实验室外套、手套、护目镜等。

-遵循实验室规则，避免溶液溅出或误食。

-正确处理废弃物，保护环境。七、课后作业1.计算题：配制100mL质量分数为10%的硫酸钠溶液，需称取多少克硫酸钠固体？（已知硫酸钠的摩尔质量为142g/mol）

答案：需称取14.2g硫酸钠固体。

2.计算题：已知某溶液的摩尔浓度为0.1mol/L，求该溶液的质量分数（假设溶质的摩尔质量为40g/mol）。

答案：质量分数为2.5%。

3.应用题：在实验室中，欲配制500mL质量分数为5%的葡萄糖溶液，用于生物学实验。若葡萄糖的摩尔质量为180g/mol，求所需葡萄糖的物质的量和质量。

答案：所需葡萄糖的物质的量为13.89mol，质量为2.5g。

4.实践题：设计实验步骤，配制100mL质量分数为2%的氢氧化钠溶液，并计算实验误差。

答案：实验步骤包括称取2g氢氧化钠固体，量取98mL水，混合溶解，计算实验误差。

5.分析题：某学生配制了一瓶质量分数为5%的氯化钠溶液，但实际测量发现质量分数为4.8%。分析可能造成这种情况的原因。

答案：可能原因包括溶质称量误差、溶剂量取误差、溶质未能完全溶解等。八、板书设计-①溶液组成的定量表示方法：质量分数、摩尔浓度

-②质量分数的计算公式：质量分数（ω）=（溶质的质量/溶液的总质量）×100%

-③摩尔浓度的计算公式：摩尔浓度（c）=（溶质的物质的量/溶液的体积）mol/L

-④质量分数与摩尔浓度的转换关系：c=ω×(1000/M)

2.简洁明了

-①溶液配制步骤：称量溶质、量取溶剂、混合溶解、调整体积

-②实验误差来源：仪器误差、操作误差、偶然误差

-③减少误差的方法：精确仪器、重复实验、规范操作

3.艺术性和趣味性

-①用图表形式展示质量分数与摩尔浓度的关系，形象直观

-②绘制实验装置示意图，帮助学生理解实验步骤

-③设计趣味性题目，如“猜猜我是谁”（溶质、溶剂），激发学生学习兴趣教学反思与总结在这节课的教学过程中，我首先采用了生动的语言和形象的表达来讲解溶液组成的定量研究方法，通过结合具体实例和提问回答的方式，激发了学生的学习兴趣，加深了他们对知识点的印象。同时，我还组织学生进行了小组讨论，共同探讨溶液配制过程中可能遇到的问题及解决方法，培养了他们的团队协作能力和解决问题的能力。

在实践活动中，学生通过亲身体验溶液的配制过程，提高了实践操作能力。而在学生小组讨论环节，他们针对实验误差、操作技巧等方面进行了深入探讨，分享了各自的想法和经验。最后，在总结回顾环节，我带领学生回顾了本节课所学内容，强调了质量分数、摩尔浓度等概念在实际生活中的应用，进一步激发了学生对化学学科的兴趣。

然而，教学中也存在一些问题和不足之处。首先，我发现部分学生在质量分数与摩尔浓度的转换关系上还存在一定的困惑，需要我在今后的教学中进一步加以解释和指导。其次，在实验操作过程中，有些学生的操作技巧还不够熟练，需要我在今后的教学中加强示范和指导。最后，我发现部分学生在讨论环节参与度不高，需要我在今后的教学中更加注重激发学生的积极性和主动性。

针对上述问题，我计划在今后的教学中采取以下改进措施：一是加强对质量分数与摩尔浓度转换关系的解释和指导，确保学生能够准确理解和应用；二是加强实验操作的示范和指