錢柳云

（常州市教育科學(xué)研究院 江蘇 常州 213023）

2022 年版義務(wù)教育化學(xué)課程標準中提出了化學(xué)學(xué)科大概念，大概念可以幫助學(xué)生把碎片化的知識進行結(jié)構(gòu)化梳理，倡導(dǎo)學(xué)生學(xué)習“少而精”的知識內(nèi)容，通過這樣的方式來減輕學(xué)習負擔，提高學(xué)業(yè)質(zhì)量。除此之外，大概念引導(dǎo)學(xué)生建立化學(xué)觀念，發(fā)展更為科學(xué)的認知視角和認知方法，促進知識功能化和素養(yǎng)化。大概念概括了認識學(xué)習主題的基本方式，包括分析和解決問題的認識角度、研究思路與方法及基本態(tài)度和認識取向立場，既是學(xué)生化學(xué)學(xué)習中非常重要的學(xué)習內(nèi)容，也是發(fā)展學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的堅實基礎(chǔ)。［1］

化學(xué)學(xué)科大概念有“化學(xué)科學(xué)本質(zhì)”“物質(zhì)的多樣性”“物質(zhì)的組成”“物質(zhì)的變化與轉(zhuǎn)化”“化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展”，這些大概念反映學(xué)科本質(zhì)，具有高度概括性、統(tǒng)攝性和遷移應(yīng)用價值。也可以圍繞課程學(xué)習主題內(nèi)容維度概括出“物質(zhì)的性質(zhì)與應(yīng)用”“物質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)”“物質(zhì)的化學(xué)變化”“科學(xué)探究與化學(xué)實驗”“化學(xué)與社會·跨學(xué)科實踐”化學(xué)主題大概念。［2］這些大概念既是學(xué)生化學(xué)學(xué)習的重要內(nèi)容，也是發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的重要基礎(chǔ)，化學(xué)主題大概念是從屬于化學(xué)學(xué)科大概念的次級大概念［3］，它們的關(guān)系如圖1所示。

圖3 溶液的電導(dǎo)率曲線

一、教材分析

“溶解現(xiàn)象”教學(xué)內(nèi)容屬于義務(wù)教育《化學(xué)課程標準》（2022 年版）“物質(zhì)的多樣性”化學(xué)學(xué)科大概念和“物質(zhì)的性質(zhì)與應(yīng)用”化學(xué)主題大概念中的“水與常見的溶液”相關(guān)內(nèi)容，課標對本節(jié)課所要達到的要求：了解溶解和結(jié)晶現(xiàn)象；知道溶液由溶質(zhì)、溶劑兩部分組成，具有穩(wěn)定、均一的性質(zhì)；知道絕大多數(shù)物質(zhì)在溶劑中的溶解是有限度的；對飽和溶液和溶解度形成較充分的理解。知道濃度可以用溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)來表示，理解其含義并學(xué)會計算溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)，也能掌握一定溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的溶液的基本配制方法；對定量研究的意義形成一定的初步認識；體會溶液在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用價值。［4］

本節(jié)課是滬教版九年級《義務(wù)教育教科書 化學(xué)》教材下冊第六章中的內(nèi)容。溶液是繼學(xué)生認識氣體（空氣、氧氣、二氧化碳）、固體（碳單質(zhì)、常見的金屬）、液體（自然界中水）后接觸到的比較復(fù)雜的化學(xué)物質(zhì)。溶液也是學(xué)生相對來說比較熟悉的生活物質(zhì)，但是學(xué)生也往往僅對溶液和溶解現(xiàn)象形成感性的了解，對其還缺乏進一步的認識，也完全沒有從化學(xué)學(xué)科的角度來加以研究?；诖耍枰獙W(xué)生加以引導(dǎo)，幫助他們對溶液和溶解現(xiàn)象加以系統(tǒng)性地學(xué)習，提升認識，有利于學(xué)生更好地通過溶解知識來解釋、解決現(xiàn)實之中遇到的各種問題。學(xué)生將在第七章學(xué)習酸、堿、鹽的有關(guān)知識，上述物質(zhì)之間很多的化學(xué)反應(yīng)都是在溶液中發(fā)生的，要學(xué)好后續(xù)內(nèi)容，就有必要要求學(xué)生比較系統(tǒng)地學(xué)習與掌握溶液的相關(guān)知識。美國《新一代科學(xué)標準》對大概念的界定為“大概念是具有解釋力的概念，可以幫助學(xué)習者認識自然界的各個重要方面，且大概念可以為新知識的獲取提供組織結(jié)構(gòu)”［5］，因此本節(jié)課的教學(xué)也正好為下一章的學(xué)習提供了知識基礎(chǔ)，起著承上啟下的作用。

二、教學(xué)設(shè)計

作為專題復(fù)習課，學(xué)生需要對現(xiàn)有知識進行必要的自主建構(gòu)，也需要教師助其學(xué)習方法改進以達到知識系統(tǒng)化。大概念更強調(diào)“idea（想法、點子）”，更強調(diào)基于“idea”解決真實問題。［6］基于此，本節(jié)課在設(shè)計過程中除了對原有知識進行復(fù)習歸納，也依托鹽水選種這一真實情境，讓學(xué)生從溶液配制到測定溶液濃度，再到濃稀溶液的相互轉(zhuǎn)化，從定性認識過渡到定量探究，從原理和方法上進行了知識重構(gòu)，著力培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)。

1.教學(xué)目標

（1）通過配制鹽水進行選種，回憶溶液的配制實驗操作過程和步驟，復(fù)習溶液、懸濁液等分散系的特點，形成一定的化學(xué)觀念。通過評價同伴實驗操作過程，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究與實踐素養(yǎng)，通過親身體驗鹽水選種的過程，感受古代勞動人民的智慧。

（2）通過對選種液濃度的討論，掌握用定量實驗測定溶液濃度的方法，并能進行濃度計算，形成探究物質(zhì)濃度的科學(xué)思維，同時能根據(jù)實驗進行誤差討論。

（3）通過對選種液深入分析，掌握調(diào)節(jié)溶液濃度的方法，從宏觀和微觀角度進一步認識溶液。通過閱讀資料再次感受勞動人民在對溶液濃度判斷時體現(xiàn)的智慧，同時通過對癟谷、廢液再利用的討論，體會化學(xué)在生活生產(chǎn)中的價值，明白節(jié)約資源保護環(huán)境的重要性，滲透科學(xué)態(tài)度與責任素養(yǎng)。

2.重點難點

重點：構(gòu)建溶液知識體系、溶液的配制、溶液濃度的測定及計算。

難點：溶液濃度測定的方法探究及溶液濃度的計算。

3.實踐路徑

三、教學(xué)過程

1.環(huán)節(jié)一：配制鹽水

【視頻1】農(nóng)民用一定濃度的鹽水進行種子優(yōu)劣的選擇。

【資料卡1】我國古代勞動人民充分發(fā)揮智慧，發(fā)明一種挑選種子的方法——鹽水選種。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常用15%～20%的氯化鈉溶液來進行選種。

【教師】農(nóng)民用的鹽水中氯化鈉如何分散在水中？

【學(xué)生】氯化鈉中的鈉離子和氯離子分散在水分子中形成溶液。

【教師】實驗室如何配制鹽水？需要用到哪些實驗儀器？

【學(xué)生】先計算稱量氯化鈉，再量取一定量的水，將水加入氯化鈉中后攪拌溶解。需要用到托盤天平和砝碼、藥匙、紙片、量筒、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管等。

【學(xué)生活動1】以小組為單位計算所需氯化鈉的質(zhì)量以及加入水的體積，接著配制100 g 濃度為16%的選種液。

【學(xué)生活動2】小組同學(xué)之間互相評價配制溶液過程中出現(xiàn)的一些錯誤操作，如用天平稱量時未先調(diào)至平衡、量筒讀數(shù)時未平視等等。

設(shè)計意圖：依托情境創(chuàng)設(shè)聯(lián)系新舊知識的實際問題，根據(jù)活動內(nèi)容回憶溶液的分散形式，溶液配制的步驟、儀器，通過知識回憶建構(gòu)與溶液有關(guān)的知識體系，體現(xiàn)大概念統(tǒng)領(lǐng)下的內(nèi)容結(jié)構(gòu)化，培養(yǎng)學(xué)生對信息的整合能力，領(lǐng)悟勞動人民的智慧。

2.環(huán)節(jié)二：鹽水選種

【教師】讓我們感受一下農(nóng)民用鹽水進行種子優(yōu)劣選擇的過程，看看你是否也能做好這項工作。

【學(xué)生活動3】學(xué)生將谷子倒入配制好的鹽水中進行鹽水選種。

【教師】加入谷物后的分散系還是溶液嗎？

【學(xué)生】已經(jīng)不是溶液，而變成懸濁液了。

【教師】上層的谷子是癟谷，往往不容易發(fā)芽，如何取出上層谷物？

【學(xué)生】可以用網(wǎng)兜撈出來。

【教師】下層的谷子往往顆粒飽滿容易發(fā)芽，如何分離出下層谷子？這與化學(xué)上的何種操作相似？

【學(xué)生】過濾。

【學(xué)生活動4】分離選種液。一次性倒入過濾器中過濾，獲得優(yōu)質(zhì)種子。

設(shè)計意圖：組織學(xué)生進行了分組實驗，并通過實驗評價，回憶懸濁液概念并與溶液對比，思考將懸濁液轉(zhuǎn)變?yōu)槿芤旱姆椒?，通過親身體會鹽水選種的過程，感受化學(xué)學(xué)科的趣味和價值，發(fā)展學(xué)生動手實踐能力，同時在化學(xué)課堂中滲透勞動教育。

3.環(huán)節(jié)三：余液再探

【教師】經(jīng)過多次選種，過濾后的選種液濃度還是16%嗎？

【學(xué)生】可能不是。

【教師】如何測定溶液濃度？

【學(xué)生】稱出溶液總重量，再蒸發(fā)水后稱量剩余的固體氯化鈉，然后進行計算。

【學(xué)生活動5】濃度測定。

方案一：將過濾液（3.10 g）倒入蒸發(fā)皿中進行蒸發(fā)結(jié)晶。將固體轉(zhuǎn)移至稱量紙上，得到固體質(zhì)量為0.38 g。

【教師】溶液是否蒸發(fā)就有晶體析出？如何判斷溶液是否達飽和？

溫度/℃溶解度/g 10 35.8 20 36.0 30 36.1 40 36.4 60 37.1 80 38.0 100 39.2

【教師】是否可以用化學(xué)的方法來測定氯化鈉溶液濃度？

【學(xué)生】稱出溶液總質(zhì)量，加入過量硝酸銀溶液，過濾，洗滌，干燥，稱量沉淀質(zhì)量后計算。

方案二：取出45 g 氯化鈉溶液，加入過量硝酸銀溶液，過濾，洗滌，干燥，得到沉淀14.35 g。通過數(shù)據(jù)計算溶液溶度。

【教師】為什么方案一得到的溶液濃度比方案二偏小？

【學(xué)生活動6】討論出現(xiàn)誤差的可能原因。

【小結(jié)】測定溶液濃度的方法：

1.取一定量的溶液進行蒸發(fā)結(jié)晶后測量析出固體的質(zhì)量，再求算溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)。

2.將可溶性的溶質(zhì)加入某種試劑轉(zhuǎn)變?yōu)椴蝗苄匀苜|(zhì)，過濾，洗滌，干燥，稱得質(zhì)量，計算溶質(zhì)質(zhì)量，再求算溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)。

設(shè)計意圖：小組討論后進行實驗設(shè)計，探究溶液濃度，提出物理方案，根據(jù)實驗結(jié)果進行計算?；貞涳柡腿芤?、不飽和溶液的判斷，再次體會物質(zhì)的溶解有“限度”。接著提出化學(xué)方案，根據(jù)結(jié)果進行計算，對數(shù)據(jù)進行對比、分析，對方法進行總結(jié)，歸納測量溶液濃度的方法，建立研究溶液濃度的一般思路與方法，進行模型構(gòu)建。能夠從定量角度分析溶液濃度并進行實驗設(shè)計，培養(yǎng)學(xué)科探究與實踐素養(yǎng)。

【教師】如何處理使剩余溶液（濃度為13%）濃度達到16%進行循環(huán)利用（以40 kg過濾液為例）？

【學(xué)生】再加鹽或者蒸發(fā)水。

【學(xué)生活動7】再加鹽和蒸發(fā)水兩種情況進行計算。

【拓展視野】農(nóng)業(yè)上使用密度計快速判斷溶液濃度變化，并根據(jù)密度計刻度調(diào)節(jié)溶液濃度。

【遷移應(yīng)用】同理，由于氯化鈉分散到水中具有導(dǎo)電性，化學(xué)上可以利用電導(dǎo)率傳感器測量不同濃度溶液的電導(dǎo)率來判斷溶液溶度變化。

【教師】如何用電導(dǎo)率傳感器幫助快速調(diào)節(jié)溶液濃度？

【學(xué)生】可以加鹽至電導(dǎo)率曲線高度一致。

【學(xué)生課后活動】清水浸泡洗滌優(yōu)質(zhì)種子并進行播種。

【拓展視野】癟谷由于含有多種微量元素，可以作為動物飼料，也可以燒為灰燼，作為植物肥料。廢液由于濃度還比較大直接排放對環(huán)境有影響，可通過結(jié)晶法回收氯化鈉固體再利用后再進行排放。

設(shè)計意圖：基于實際生活問題提出稀溶液轉(zhuǎn)變?yōu)闈馊芤旱脑O(shè)計方案并計算，通過密度計實驗幫助學(xué)生從化學(xué)及跨學(xué)科實踐認識、解釋和解決實際問題，并能進行遷移應(yīng)用，利用溶液性質(zhì)（導(dǎo)電性）進行實驗設(shè)計。觀看教師用電導(dǎo)率傳感器測量不同濃度溶液的實驗，了解農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，判斷溶液濃度方法并能根據(jù)這一原理利用溶液導(dǎo)電性進行實驗設(shè)計。通過濃稀溶液的轉(zhuǎn)化和設(shè)計，結(jié)合生產(chǎn)實際進行方案評價，以及對廢品、廢液的再回收利用的討論，感受化學(xué)知識對實際生活、生產(chǎn)的指導(dǎo)作用，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)態(tài)度與責任素養(yǎng)。

四、教學(xué)反思

1.加強學(xué)生實驗探究

本節(jié)課在對過濾液濃度的探究時讓學(xué)生提出方案進行設(shè)計，組織學(xué)生思考時間還不充裕，可以組織學(xué)生進行小組充分交流，進一步完善設(shè)計方案。尤其是對結(jié)晶后固體的質(zhì)量的測定，可以讓學(xué)生討論提出減小實驗誤差的方案，深入培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和探究精神。

2.增強設(shè)計的完整性

在對溶液濃稀轉(zhuǎn)換進行討論的時候，重點討論了如何將稀溶液轉(zhuǎn)變?yōu)闈馊芤?，可以增設(shè)濃溶液轉(zhuǎn)變?yōu)橄∪芤旱膶嶒炘O(shè)計，保證知識的完整性。在對分散系討論時，可以通過轉(zhuǎn)變問題設(shè)計，利用選擇的方式引導(dǎo)學(xué)生對三種分散系進行知識重現(xiàn)并判斷，做到對概念的完整復(fù)習和辨析。

3.凸顯環(huán)節(jié)的邏輯性

本課可以進一步利用鹽水選種這一情境，從實驗探究，到定性認識溶液濃稀并進行濃度轉(zhuǎn)換，再到定量認識溶液濃度實驗設(shè)計，更好地體現(xiàn)教學(xué)設(shè)計的邏輯性，促進認知螺旋上升。

4.滲透現(xiàn)代勞動觀念

人類通過勞動學(xué)會創(chuàng)造、通過勞動感知生命，不論社會怎樣進步，蘊含在勞動中的育人價值永葆青春。堅持教育與生產(chǎn)勞動、社會實踐相結(jié)合，以勞樹德、以勞增智、以勞強體、以勞育美、以勞創(chuàng)新?！笆舜蟆币詠?，習近平總書記對大中小學(xué)加強勞動教育做出許多重要指示，他強調(diào)要通過教育引導(dǎo)學(xué)生尊重勞動、崇尚勞動，也要理解勞動最崇高、最光榮、最美麗、最偉大的道理，長大后的美好生活要靠勞動去創(chuàng)造。勞動教育迎來了一個前所未有的發(fā)展新時代，但勞動教育若是僅停留在讓學(xué)生掃地、擦窗、倒垃圾上，已經(jīng)不符合時代的要求。因此，本節(jié)課還可以提升一定的高度，以學(xué)校勞動教育需要突破傳統(tǒng)認識，站在立德樹人的高度，以勞動教育為載體，以全面發(fā)展為目標，讓學(xué)生了解我國鄉(xiāng)村振興的國之大計，給予學(xué)生走向生活、融入社會的能力，邁進教育與生產(chǎn)勞動相結(jié)合的新時代。