第七单元第四节酸碱中和反应说课稿-2023-2024学年九年级化学鲁教版下册

山东教育出版社九年级化学下册第七单元第四节——中和反应实验的改进与创新说课稿 1、 使用教材 我说课的实验教学内容是山东教育出版社九年级化学下册第七单元第四节酸碱中和反应，实验探究7-5酸和碱能否发生化学反应。 2、 实验器材 仪器：试管、胶头滴管、锥形瓶、注射器、温度传感器等 药品：氢氧化钠溶液、稀盐酸、硫酸铜溶液、酚酞、氢氧化铜固体、氢氧化钠固体、无水乙酸、蓝色硅胶等 3、 实验创新要点/改进要点 鲁教版教材上对中和反应的探究的流程是“提出问题→收集证据→解释与结论”，通过一组对照实验观察水和氢氧化钠溶液在加酸前后pH的变化，以得出“酸和碱发生了化学反应”的结论。如图1为教材上对中和反应的探究过程。 图1 鲁教版教材中和反应实验探究内容 原实验是从定量的角度展示酸和碱发生了化学反应，我将在此基础上引导学生用氢氧化铜沉淀和稀盐酸反应进行定性地拓展实验。 其次，“放热”是中和反应的重要特征，“生成水”是中和反应的实质。教材上的实验使用的是低浓度的酸和碱，反应时放热现象不明显，学生难以观察到中和反应的放热现象。而对中和反应实质的也只是用图片进行解释，没有通过现象让学生感受到水的生成。如果能够在实验探究中体现出反应中的这两个现象能够有助于学生更好地建构起对中和反应的整体认知，逐步树立起围绕化学反应的基本特征来探究化学反应是否发生的一般思维模型。 所以，在原实验教学的基础上，我将拓展补充定性探究酸和碱能否发生反应，设计探究实验以验证中和反应中水的生成和能量变化。实验装置如图2、图3。 图2 利用氢氧化铜定性探究酸和碱是否发生化学反应 图2的装置通过课堂上师生间的交流讨论确定实验方案，进行实验验证，以最直观的实验现象“固体溶解”定性地让学生展示了酸碱之间能发生化学反应，强化学生通过感知反应物的减少来判断化学反应的发生的思维模型。 图3 探究中和反应的实质和能量变化 图3中的装置利用无水酸和固体碱发生反应，用能够吸水而变色的蓝色硅胶测定生成的水。利用温度传感器探头，测定反应前后的温度变化过程，最后将温度变化以坐标图的方式输出。为了排除固体氢氧化钠溶解在生成的水中造成实验误差，还将设计一组对照实验。这样设计避免了传统方式测量温度过程中出现的数据不准确、操作复杂、读数不方便等缺点，而最终得到的温度变化图像能够较为完整直观地展示反应前、反应中、反应后的温度变化，利于学生完整的思维过程建立。 4、 实验设计思路 实验1：酸和碱能否发生化学反应 提出问题： 酸和碱能否发生化学反应？ 演示实验： 向氢氧化钠溶液中滴加盐酸 无现象 有现象 拓展 ② ① 原理：酸+难溶性碱 方案2： 向氢氧化铜固体中滴加盐酸 原理：测定反应前后pH的变化 方案1： 分别测量水和氢氧化钠溶液加酸前后的pH 强化 结论 实验2：探究中和反应的实质和能量变化 提出问题： 如何验证中和反应生成了水？ 讨 论 反应物：无水 检验水的方法 无水乙酸和氢氧化钠固体 蓝色硅胶 （蓝色硅胶遇到水变为浅红） 实验方案 结 论 能量变化 现 象 质疑 方案： 对照实验 提出问题： 如何验证中和反应的能量变化？ 结 论 5、 实验教学目标 化学观念：通过实验探究强化对中和反应实质的理解，知道中和反应会伴随着能量的变化； 科学思维：在教材实验基础上，引导学生从其它途径设计实验方案，探究中和反应，建立由中和反应是否发生的探究拓展为化学反应是否发生的一般思维模型； 科学探究与实践：学会发现并提出问题，设计简单实验方案来验证问题的一般科学探究思路； 科学态度与责任：通过实验现象来体验化学实验的乐趣，培养学生的学科兴趣、探究意识、创新精神。 以上目标紧紧围绕新课标初中化学核心素养来展开教学。 6、 实验教学过程 （1） 创设情境，提出问题 炎热的夏天我们常遭受蚊虫叮咬之苦，为了缓解被叮咬后的痒痛，我们可以涂上一些肥皂水。其原理是蚊虫分泌物中的酸和肥皂水中的碱性物质发生了化学反应。那其他的酸和碱之间是否也能发生化学反应呢？ 通过这个情境，学生的注意力也被引入到今天我们探究的内容—酸碱中和反应。 （二）实验探究：酸和碱能否发生化学反应 那么，酸和碱能否发生反应？我们可以通过一个小实验来看看：向氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸。（教师演示实验：向氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸） 通过实验，学生没有观察到明显现象。那酸和碱是否发生了化学变化呢？我会引导学生从反应物减少的角度进行思考，让学生联想到由于反应物的减少导致溶液酸碱性发生了变化，从而设计出通过检测反应前后pH的变化来实现判断反应是否发生的目的。为了排除溶液被稀释造成pH变化的可能，还需设计一组对照实验。所以可以设计出如教材实验探究7-5的实验。 NaOH 溶液 蒸馏水 加酸后 NaOH 溶液 稀盐酸 蒸馏水 加酸前 到这里，我会引导学生继续探究，提出问题：是不是所有的中和反应都没有现象？在学生们的讨论中就出现了用难溶性碱和酸反应的方案，如果能发生反应我们就可以看到难溶性碱“溶解”的过程。基于猜想，我们又可以设计出如图5的实验方案： 图5 用新制的氢氧化铜和稀盐酸探究酸和碱能否发生化学反应 通过氢氧化铜和稀盐酸的反应，学生可以观察到氢氧化铜固体逐渐“溶解”在稀盐酸中，直观的得出氢氧化铜能和稀盐酸反应的结论。 （三）实验探究：探究中和反应的实质和能量变化 完成酸和碱能否发生反应的实验探究后，继续提出问题：酸和碱既然发生了化学反应，那么生成了什么物质呢？根据学生的知识经验，能很快猜想到生成了盐和水。 可是，在之前的实验中我们是否观察到水的生成呢？ （1）验证中和反应中水的生成 如果想要在实验中检验水的生成必须满足怎样的实验条件？到这里，学生很容易联想到反应物中不能有水，还需要一种能够检验水的物质。于是教师可以出示以下资料： 乙酸：也叫醋酸，是一种有机酸。纯的乙酸（无水乙酸）是无色的液体，具有刺激性气味。 蓝色硅胶：对空气中的水蒸气有极强的吸附作用，吸水后由原来的蓝色逐渐变为浅红色。 根据以上资料，我们可以先在氢氧化钠固体和无水乙酸中分别加入蓝色硅胶，以排除固体中含有水的可能性。最后，直接在生成物中加入变色硅胶用以检验水的生成，可以实验装置设计如图6。 图6 改进装置：探究中和反应中水的生成 （2）验证中和反应中能量的变化 完成酸碱中和反应水的验证后，教师继续提出问题：我们知道化学反应往往伴随着能量的变化，那酸和碱的反应中能量是否发生了变化？如何变化？ 学生最容易联想到，也是最直观的方法就是使用温度计。通过多次测量反应前后温度的变化来体现中和反应中能量的变化，学生很容易设计实验装置如图7。 图7 学生设计装置：探究中和反应中能量的变化 除了利用温度计之外，还有没有其它直观的方法能够反应出反应前后的能量变化呢？教师可以继续引导学生将化学实验中一些常见的器材利用起来。在学生的讨论中，还出现了如图8、9的装置设计。 图8 装置拓展：利用气球探究中和反应中能量的变化 图9 装置拓展：利用U型管探究中和反应中能量的变化 以上方案都能比较直观地测出中和反应地能量变化，但也存在操作略显复杂，不方便读数等问题，而且也没有排除氢氧化钠固体溶于水放热带来的误差。所以我们将采用温度传感器来测量反应前后温度的变化，用数字化的方式定量分析反应前后的温度变化，并且增加一组对照实验。实验装置如图10。 图10 利用蓝色硅胶和温度传感器探究中和反应的实质和能量的变化 综合上述实验探究，实验步骤如下： 1） 取两支试管，分别向其中加入适量氢氧化钠固体和无水乙酸，再加入2-3粒变色硅胶，塞紧橡皮塞，轻轻震荡试管。一段时间后观察到变色硅胶没有变色，说明固体氢氧化钠和无水乙酸中不含水。 2） 将温控探头分别穿过玻璃管，并塞入干燥的锥形瓶中，记录读取反应前容器中的温度。 3） 取下橡皮塞，在两个锥形瓶中加入等量的氢氧化钠固体，随后用注射器分别向锥形瓶中缓缓注入约50毫升无水乙酸和20毫升水。（由于酸和碱反应生成的水只是少量，为了实验更加严谨所以对照组中加入水的体积要比无水乙酸少。） 4） 立即塞入橡皮塞，记录读取反应中温度的变化。 5） 待温度稳定后，取出实验组的橡皮塞，向反应后的物质中加入几粒蓝色硅胶，观察蓝色硅胶的颜色变化。 6） 实验结束，整理实验器材，完成实验报告。 7、 实验效果评价 本次实验探究活动目的在于通过引导学生发现问题，再结合所学知识经验设计实验，收集证据，最终引领学生真实地感受到到中和反应生成水的实质和反应放热的特征现象。在教学中如果作为教材上的补充实验能够强化学生对中和反应概念的认识，对于学生理解中和反应的微观实质有着积极地作用，能强化学生宏观辨析与微观探析的学科素养，从而实现教学效果的提升。 从实验装置来说，该实验装置简便、易于实现，无论是用于教师演示实验还是学生分组实验都能取得较为直观明显的现象，不会给教师准备实验增加太大的额外负担。 当然，实验也存在部分问题。在实际教学中就有学生提出了固体氢氧化钠具有吸水性，那么实验中生成的水有可能是锥形瓶空气中的水蒸气。一般来说，锥形瓶空间内所含水蒸气极少，不太可能出现实验现象中大量的水分。针对这个问题，教师可以不急于否定学生的结论，为了实验更严谨，可以引导学生再次对实验装置进行改进，通过设计实验装置和原理除去装置中的水蒸气后再进行实验。借此来作为本次实验探究活动的延伸点。比如可以引导学生设计如图11的装置。 图11 实验装置改进 通过引导学生设计装置制取干燥的氧气排尽锥形瓶中的空气后再进行实验，这样设计出的实验装置更加严谨，对教学目标的达成起到了更加积极的作用。 最后，本次实验将建立一种通过抓住化学反应特征以证明反应物减少或新物质生成或能量变化的特征现象来探究化学反应是否发生的思维模型。如下图12。 图12 本次实验建设的思维模型 八、结语 世界很大，大到山川星辰，我们用肉眼不能穷尽；世界很小，小到一花一世界，我们还在苦苦求索。从宇观到微观，每一次微小地实验探究构建起化学这座摩天大厦，化学也将因探究而更加绚丽！ 1 学科网（北京）股份有限公司 $$