内容正文:
酸碱中和反应的实质
一、教材和实验背景分析
(一)使用教材
本节课是人教版九年级下册化学教材,第十单元“酸和碱”的课题2“酸和碱的中和反应”第二课时“酸碱中和反应的实质”,是学习了中和反应概念和应用,以及酸碱度之后的一节课。
(二)课标分析
表1 课标分析
主题
大概念
核心知识
基本思路与方法
重要态度
必做实验及实践活动
(一)科学探究与化学实验
体会实验探究和模型建构是化学科学探究的基本方法;勇于质疑、批判和创新的精神。
初步学会在教师指导下根据实验需要选择实验试剂和仪器,并能安全操作;学会使用酸碱指示剂检验溶液的酸碱性;初步学会观察实验现象并如实记录、处理实验数据等技能。
学习控制变量和对比实验的实验设计方法。
初步学会批判性思维方法,具有敢于提出并坚持自己的见解、勇于修正或放弃错误观点的科学精神。
常见酸碱的化学性质
(二)物质的性质与应用
知道物质具有独特的物理性质和化学性质,同类物质在性质上具有一定的相似性。
通过实验探究认识酸、碱的主要性质;了解检验溶液酸碱性的的基本方法。
了解观察、实验,以及对事实进行归纳概括、分析解释等认识物质性质的基本方法。
结合实例体会化学品的保存、选择和使用与物质性质的重要关系。
(三)学情分析
从知识层面看,学习这节课的学生已经掌握了酸碱中和反应的概念、应用,以及知道了酸碱度的表示方法,但对酸碱中和反应的实质还不清楚。从技能层面看,他们已经掌握了基本的化学实验操作技能,知道pH计和传感器,但不会使用。因此,本节课主要是通过实验的方法来学习理解中和反应的实质,同时建立研究无明显现象反应的思维模型。
(四)实验背景分析
在教材上,针对本节课的实验是利用酚酞来验证氢氧化钠和稀盐酸发生了反应,如图1,这个实验的优点是比较简单,且现象明显,但只有这个实验,就会存在角度单一,宏观现象无法说明微观实质。因此,教材上又提供了氢氧化钠与盐酸反应的示意图(图2),优点是比较直观看出中和反应的微观实质,缺点是学生是接受式学习,没有体验得出结论的过程。
图1 教材实验 图2 教材图片
二、实验改进要点
(一)数字化实验与教材实验相结合
本节课利用数字化实验与教材实验相结合,由原始的定性变成定性和定量相结合,由原始的宏观现象变成通过微观反应来解释宏观现象,体现了宏微结合的思想。
(二)利用指示剂和传感器,多角度呈现实验现象
本节课将无明显现象外显,利用指示剂颜色的变化、pH的变化、温度的变化和电导率的变化,多角度呈现中和反应的现象。
三、实验原理
NaOH+HCl=NaCl+H2O
利用指示剂和不同传感器来验证该反应的发生。
四、实验教学目标
(一)通过酸碱指示剂的变色与数字化实验,体会化学学习中定性与定量结合的研究方法,体会以及对比实验在研究中的重要作用,并在实验中养成严谨求实的科学态度;
(二)通过数字化实验获得证据,会分析酸碱中和反应的实质,初步形成认识复分解反应的微观视角,建立“宏—微—图—符”的四重表征;
(三)通过收集中和反应中pH、温度、电导率等变化的实证,体验化学实验数据处理和分析的一般过程;
(四)通过定性与定量、宏观与微观的角度对中和反应的研究,初步形成研究无明显现象反应的思维模型。
五、实验操作
本节课总共三组实验,共10个实验,其中教师演示实验2个,学生分组实验8个。
表2 实验内容
实验组别
实验药品
实验仪器
实验步骤
演示实验
氢氧化铝与盐酸的反应
稀盐酸、Al(OH)3
试管、胶头滴管
取少量Al(OH)3固体于试管中,滴入稀盐酸,观察现象
氢氧化钠与盐酸的反应
稀盐酸、稀NaOH溶液
试管、胶头滴管
取少量稀NaOH溶液于试管中,加入稀盐酸,观察现象;
定性实验
酸碱指示剂
稀盐酸、稀NaOH溶液、酚酞溶液
烧杯、铁架台、磁力搅拌器、胶头滴管
①取10mL稀NaOH溶液倒入烧杯中,滴入1~2滴酚酞溶液;
②打开磁力搅拌器,用胶头滴管向烧杯中逐滴加入稀盐酸,直至红色突变为无色为止。
定量实验
pH
稀盐酸、稀NaOH溶液
烧杯、铁架台、磁力搅拌器、滴定管、pH传感器、电导率传感器、温度传感器
①取10mL稀NaOH溶液倒入烧杯中;
②在滴定管内加入稀盐酸,将滴定管固定在铁架台上;
③分别将pH探头、电导率探头、温度探头放入烧杯中;
④打开磁力搅拌器和滴定管活塞,向烧杯中逐滴加入稀盐酸,观察电脑绘制的pH、电导率和温度的变化曲线。
电导率
温度
补充实验
电导率补充实验
稀NaOH溶液、NaCl溶液
烧杯、铁架台、磁力搅拌器、滴定管、电导率传感器
①取10mL稀NaOH溶液倒入烧杯中;
②在滴定管