高中化学教案：溶液与溶剂——实验探究溶液的浓度

｜　’　粤　彀鼍枣　１０．３９６９／ｊ．ｉ　ＳＳＲ．１６７１—４８９Ｘ．２０１４．０３．１２８　高中化学实验操作能力及科研精神培养　——以测试未知盐酸溶液浓度为例　◆雷华　滴定法是高中化学课标中的一个重要组成部分，使用滴定法测量　未知盐酸溶液浓度的实验，是每个高中生都必须完成的课程实验。但　是在本实验中通过对课程的深入挖掘，发现本实验是一个可以提高学　生实验操作能力和培养科研精神的非常好的素材。本文对该实验的实　验任务书做了补充，体现出教改工作中较新的思维。　在化学上，分析实验是一项非常重要的实验，通过一　些简单的分析实验来掌握化学分析实验的实验方法、实验　思路、研究思路等，是高中化学课标中非常重要的一个组　成部分，也是高中化学课程中给予学生最大帮助的课程部　分之　一。用滴定法测试未知盐酸溶液浓度的实验，是一种　非常典型的分析实验，这个分析实验经过化学实验课程的　简化，既能让学生熟练掌握操作要领，又不乏化学分析实　验的探索性。因此，本实验在培养高中学生实验操作能力　和科研精神方面，有着非常直接的帮助作用。　１实验目的　通过酸碱双向滴定的方式来测试一瓶未知浓度的稀盐　酸溶液的浓度。因为滴定实验是一种操作精细度要求很高　的化学分析实验，所以希望通过本实验来锻炼学生的实验　操作能力，并培养学生的科研精神。因为高中化学中的滴　定实验以强酸滴定实验最为简单，所以选择一种未知浓度　的盐酸溶液，让学生使用酚酞作为指示剂，来用滴定法较　为精确地测试出溶液的浓度。　由于滴定实验的特殊性，该实验对于学生的操作要求　非常精确，可以很好地锻炼学生的动手操作能力。而因为　滴定实验本身的重复性和枯燥性，也可以考验学生在科研　实验中的耐心和责任心，对于培养学生的科研精神有着较　大的帮助。　２实验原理　利用化学中的强酸强碱完全反应原理，假设ＫＨＰ中　的ＫＨＣ　Ｈ　０　完全与ＮａＯＨ发生反应，进而生成中性的　ＫＮａＣ　Ｈ４０　，也就导致了在使用ＮａＯＨ溶液滴定标准的ＫＨＰ溶　液时，初期的ｐＨ值会恒等于７，而直到ＫＨＰ完全反应后ｐＨ　值才开始升高。那么，在酚酞溶液开始变红时，就表明ＫＨＰ　在这一滴的过程中发生完全反应。也就是说，这一滴定误　差小于０．０３６　ｍｌ（按照２８滴计算）。与６　ｍｌ左右的低定量　计算，０．０３６　ｍｌ的误差率约为０．４５％，完全符合高中分析实　验的要求。　同样道理，假设在酸性溶液中滴入已知浓度的ＮａＯＨ溶　液，酸性溶液中完全电离的Ｈ　离子，遇到ＮａＯＨ中的０｝ｒ离　子会完全反应，因为滴入的０Ｈ数量在初期不足以反应掉酸　性溶液中的全部｝ｒ离子，所以在滴定初期溶液继续呈现酸　性。在滴定过程中对溶液要反复晃动，使其得到充分反应，　避免因为反应不充分出现局部碱性的现象。　实验中先用ＫＨＰ标定ＮａＯＨ的浓度，再用ＮａＯＨ标定ＨＣＩ　的浓度。方程式如下：　ＫＨＣ８Ｈ４０ｄ＋Ｎａ０Ｈ＝＝＝ＫＮａＣ８Ｈ４０　＋Ｈ２０（１）　ＨＣＩ＋ＮａＯＨ＝ＮａＣＩ＋Ｈ２０（２）　首先使用精准配置的ＫＰＯ　溶液对ＮａＯＨ做出标定，使用　碱性滴定管滴定法滴定至ＫＰＯ　溶液中的酚酞指示剂不再变　色。然后使用碱性滴定管滴定未知浓度ＨＣＩ溶液，至酚酞　指示剂在溶液中恰好变红不再褪色为准。　３仪器、试剂　主要仪器：分析天平１台；２５０　ｍｌ锥形瓶３个；５Ｏ　ｍ１　量筒１个；５Ｏ　ｍｌ碱性滴定管１支；滴定铁架台１台；玻璃　棒ｌ根；１００　ｍｌ小烧杯一个；２５０　ｍｌ容量瓶１个；２５　ｍ１移　液管１个；胶头滴管１支；　主要试剂：分析纯ＫＨＰ　３．０　ｇ；分析纯ＮａＯＨ　５．０　ｇ；１　ｍｏｌ／Ｌ　ＨＣ１　１５０　ｍｌ；分析纯蒸馏水３００　ｍｌ：分析纯酚酞５．０　ｇ。　４实验过程　１）用减量法称取０．４～０．６　ｇ的ＫＨＰ　３份，分别置于　２５０　ｍｌ的锥形瓶中，加入３Ｏ～４０　ｍｌ蒸馏水，搅拌，使之　完全溶解。该步实验的关键就是制作３份浓度完全不同的　ＫＨＰ溶液。因为实际与ＮａＯＨ发生反应的是溶液中的ＫＨＰ，　而不是溶液本身，所以，溶液的浓度并不重要，只需要用　分析天平测量溶液中的ＫＨＰ质量就可以了　因为ＫＨＰ的ｍｏｌ　作者：雷华，中学化学二级教师，研究方向为高中化学教学和高考化学试题研究，遵义市第十三中学（５６３０００）。　２０１４年２月上第３期（总第３３３期）　中国教育技术装备　——１２８—

1 课题名称：探究铜粉与硝酸铁溶液反应的实验

-----基于科学推理的实验探究

班级： 授课教师： 时间：

教学指导思想

《化学课程标准》明确指出课堂教学要以提高学生的科学素养为主旨；重视科学、技术与社会的相互联系；倡导以科学探究为主的多样化的学习方式。化学课程中的科学探究，是学生积极主动地获取化学知识、认识和解决化学问题的重要实践活动。

科学探究是一种重要的学习方式，也是义务教育阶段化学课程的重要内容，对发展学生的科学素养具有不可替代的作用。化学探究实验教学不仅能够为学生充分发挥实验能动性提供重要途径，而且还是有效实施中学化学实验教学目的、落实培养科学素质目标的重要且必要的前提条件。这是“以实验为基础的化学教学观”的核心思想。

科学实验探究，是学生积极主动地获取化学知识、认识和解决化学问题的重要实践活动。它涉及提出问题、猜想与假设、制定计划、进行实验、收集证据、解释与结论、反思与评价、表达与交流等要素。在教学中不仅要让学生体验和明确科学探究的思路和方法，也要让学生体会理性思维，科学推理在探究过程中的重要性。在探究过程中观察是起点，实验为手段，思维是核心。观察离不开思维，认识从感性飞跃到理性阶段更离不开理性的思维，只有正确的科学推理，理性思维才能促进化学实验逐步深入。

教学内容分析

初中阶段要求学生初步形成基本的化学实验技能，初步学会设计实验方案，并能完成一些简单的化学实验。认识科学探究的意义和基本过程，能进行简单的探究话动，增进对科学探究的体验。

高中阶段，课本中的实验设计科学探究内容的少，制备实验和性质验证实验居多，在习题中才会见到探究性实验的身影。课标和高考中对实验探究和实验的思想方法有比较高的要求。

本节课以铜粉与硝酸铁溶液反应的实验情景为依托，引导学生根据现象提出问题，通过应用原理知识和系统分析过程提出合理假设，根据假设设计实验方案进行实验取证，在实验过程中收集证据，最终应用科学推理分析实验现象得到结论。让学生通过探究过程体会探究各个环节之间的关系，体会基于科学推理的实验探究的过程，体会探索科学的乐趣。最后以2012年高考实验题为新的情景，让学生基于现象进行系统分析，提出合理假设，设计验证方案，进一步体会基于科学推理的实验探究在高考实验题中的应用。

高中生物沪科版第一册教案设计：实验3.1探究植物细胞外界溶液浓度与质壁分离的关系教案设计高中生物沪科版第一册教案设计：实验3.1探究植物细胞外界溶液浓度与质壁分离的关系教案设计

1 / 21 / 2 实验3.1 探究植物细胞外界溶液浓度与质壁分离的关系

一、教材分析：

教材把本实验安排在细胞膜一节中，目的是通过本实验促进学生对细胞膜的功能的理解。本实验除了能说明细胞膜是选择透过性膜这个特性外，还能让学生分析出细胞渗透吸水的原理，明了成熟植物细胞吸水的外界条件。同时，通过实验让学生重复使用显微测微尺，加深对细胞大小的认识和显微测量的方法的理解。

二、课题：实验3.1探究植物细胞外界溶液浓度与质壁分离的关系

三、课时安排：1课时。

四、教学目标：

1、知识与技能：

学会观察植物细胞质壁分离的现象，能够应用显微测微尺测量质壁分离的程度。

2、过程与方法：

以一系列浓度梯度的溶液作为植物细胞外界溶液进行探究实验，感受通过内外溶液的浓度差异而引起的质壁分离过程，懂得渗透吸水喝失水的原理，并能运用细胞吸水喝失水的原理来解释生活和生产实践中的有关现象。

3、情感态度与价值观：

认真观测，真实记录，科学分析数据。

五、教学重点与难点

重点：细胞渗透吸水的原理。

难点：细胞吸水和失水的原理。

六、教学用具：自制PPT

七、教学过程：

教学设计和内容 教师行为 学生行为 媒体

引入，明确实验探究目的。

明确实验用具，给学生自行设计实验的机会。

明确操作步骤和目的。

实验并记录结果。 我们都知道用盐腌黄瓜会出现很多水，那么植物细胞发生质壁分离和外界溶液的浓度有关吗？

请查看实验用具，请根据实验要探究的关系设计出你要进行的实验。

实验步骤如何安排？

不同浓度外界溶液对植物细胞质壁分离的影响能用数据表示吗？如何获得数据？如何处理数据？

实验操作。 接受信息，调集相关信息。

溶液浓度的实验探究教案

下面是一个关于溶液浓度的实验探究教案的示例：

【引言】

实验探究的题目：溶液浓度的实验探究

实验目的：通过实验研究不同溶质质量在相同溶剂质量条件下制备的溶液的浓度。

实验原理：溶液浓度是指溶质在单位溶液体积内的质量或摩尔浓度。溶液浓度的计算方式包括质量浓度和摩尔浓度两种。

【实验材料】

- 轻称

- 三个容积瓶

- 水

- 小苏打粉

- 食盐

- 硫酸

【实验步骤】

1. 准备三个容积瓶，并使用轻称称量不同质量的小苏打粉、食盐和硫酸。 2. 将小苏打粉加入第一个容积瓶中，并记录其质量。

3. 加入适量的水，摇晃溶解小苏打粉，直到完全溶解。

4. 将食盐加入第二个容积瓶中，并记录其质量。

5. 加入适量的水，摇晃溶解食盐，直到完全溶解。

6. 将硫酸加入第三个容积瓶中，并记录其质量。

7. 加入适量的水，摇晃溶解硫酸，直到完全溶解。

【实验结果】

根据实验步骤中所记录的质量数据，计算每个溶液的质量浓度和摩尔浓度。

【实验讨论】

1. 根据实验结果，分析不同溶质质量在相同溶剂质量条件下制备的溶液的浓度是否相同？为什么？

2. 讨论实验过程中可能存在的误差来源，并提出改善方法。

【实验拓展】

在实验中，我们只考虑了质量浓度的计算方式。你能在实验中考虑摩尔浓度的计算方式吗？请自行设计实验并进行探究。

【实验总结】 通过本实验，我们探究了不同溶质质量在相同溶剂质量条件下制备的溶液的浓度。通过实验结果的分析，我们了解到质量浓度是根据溶质质量与溶剂体积的比值来计算的。实验探究能够帮助我们更好地理解溶液浓度的概念，并对溶液的配制和实际应用有一定的指导意义。

【参考资料】

相关参考资料可以包括相关教材、实验手册等。