7.3溶液的酸碱性——基于核心素养导向的项目式学习主题教学的实践探索--2023-2024学年九年级化学鲁教版下册

鲁教版九年级化学下册第七单元第三节“溶液的酸碱性”——基于核心素养导向的项目式学习主题教学的实践探索 一、使用教材 鲁教版九年级化学下册第七单元第三节“溶液的酸碱性” 二、实验器材 研钵、玻璃棒、试管、烧杯、胶头滴管、表面皿、pH试纸、pH计、pH传感器 三、实验创新要点/改进要点 从生活走进化学，用紫甘蓝汁代替石蕊试液对溶液酸碱性进行探究，多维度学习测定溶液酸碱性和强弱的方法”。 四、实验原理/实验设计思路 （1）酸碱指示剂遇酸遇碱能表现出不同的颜色； （2）pH试纸、pH计能检测不同酸碱溶液的酸碱强弱； （3）pH传感器能实时监测不同浓度的酸碱性溶液的pH值。 五、实验教学目标 （1）学科素养：内化酸碱指示剂的含义、学会用pH试纸和pH计准确测定pH值。 （2）科学探究：通过判断紫甘蓝可以测定溶液酸碱性，提升知识的迁移能力。通过量化溶液酸碱性强弱，建构模型，提升对比实验能力、推理、归纳能力及化学学科思维等核心素养。 （3）科学态度与责任：通过小组合作交流，实验探究，培养学生“求真、求实”的科学态度。 （4）实践层面：通过利用pH试纸、pH计测定溶液的酸碱度，学会合理选择工具测定溶液的酸碱度，联系生活感悟按需选择的科学思维。 六、实验教学内容 本节课从紫甘蓝汁能否做酸碱指示剂出发，制备紫甘蓝汁，引出pH试纸测pH值的实验操作，pH计测pH值的实验操作，到用pH传感器实时监测不同浓度溶液酸碱性的强弱，多维度项目学习，并通过学生主动发现问题，思考问题，小组合作，动手操作，互相评价等方式达到教学目标。 七、实验教学过程 （一）探究紫甘蓝汁是否可以做酸碱指示剂 【创设情境】生活中发现凉拌紫甘蓝时加醋紫甘蓝会变红。 【提出问题1】紫甘蓝汁是否可以像紫色石蕊或无色酚酞一样遇酸遇碱变色？ 【指导实验1】为了解决以上问题，指导学生自制紫甘蓝汁，两个人一组分工合作，一个人负责研磨，同时一个人量取一定量（20ml）的蒸馏水（见图1）。 图 1 【学生实验2】学生按照教师指导的实验步骤进行实验,并测定酸碱性不同的溶液（见图2）。 图 2 【学生回答】紫甘蓝汁液在稀盐酸、白醋中显红色，在食盐水中显蓝色，在苏打水和氢氧化钠溶液中显绿色，紫甘蓝汁液在酸性溶液和碱性溶液中显现出不同的颜色，因此可以作酸碱指示剂。 【教师小结】显酸碱性的试剂不一定是酸或碱，某些盐溶液也显酸性或碱性。 【过渡】小组之间分享，发现四个小组滴入盐酸的红色各不相同，滴入氢氧化钠溶液的绿色也有深浅（见图3）。 图 3 这是什么原因呢？带着学生分析，酸碱溶液的浓度不同，加入的指示剂的量不同都会造成颜色的差异。 【提出问题2】且酸碱溶液浓度不同，酸碱性强弱不同，那么，如何判断溶液酸碱性的强弱呢？ 【教师演示实验】教师演示用pH试纸测溶液pH。 【学生实验3】用pH试纸测溶液pH。数据统计如下表1： 表 1 不同组氢氧化钠溶液的pH 组号 第一组 第二组 第三组 第四组 pH 8 9 10 11 【引导并演示】比较溶液的酸碱性强弱还可以用pH计来测定。 【学生小结】室温下，pH=7的溶液是中性溶液，pH<7的溶液是酸性溶液，pH越小，酸性越强，pH>7的溶液是碱性溶液，pH越大，碱性越强。用pH试纸测不能润湿，只能读整数；pH计可以直接测出pH。 【提出问题3】向氢氧化钠溶液中不断地加水从而改变氢氧化钠溶液的浓度，观察溶液pH的变化。 【教师讲解】为了更方便测定加水稀释过程中溶液pH的变化情况，用pH传感器可以实时测定实验过程中溶液的pH。 【学生演示实验】向氢氧化钠溶液中不断地加水，观察溶液pH的变化。 【观察实验并得出结论】pH不断减小（见图4），得出结论：氢氧化钠溶液的浓度越小，碱性越弱。 图 4 【思考1】如果继续不断地加水，请预测接下来曲线的变化趋势是怎样的？会不会等于7？ 【学生回答】不断加水，溶液的碱性会减弱，因此pH会减小，但溶液始终呈碱性不会变成中性，所以不会等于7，会无限地趋近于7。 【思考2】向碱性溶液中加水后，溶液的碱性会减弱，pH变小，那如果是向酸性溶液中加水后，溶液的pH会如何变化呢？请大家在学习单上画一画。 【学生画图】向pH为2的酸性溶液中不断加水后的pH变化情况(见图5)。 图 5 （二）学以致用 【应用1】向pH=10的氢氧化钠溶液中逐滴滴加盐酸，结合紫甘蓝指示剂在不同pH时的颜色变化（见表2）来预测一下现象,分析每个颜色阶段溶液中溶质成分。 表 2紫甘蓝指示剂在不同pH时的颜色变化 pH 1～2 3～4 5～6 7 8 9～11 12 13～14 颜色 红色 粉红色 紫红色 蓝色 蓝绿色 绿色 黄绿色 黄色 【学生回答】溶液由绿色变为蓝色，再变为红色。每个阶段的溶质成分分析：滴加盐酸后，溶液中部分氢氧化钠和盐酸反应，因此氢氧化钠溶液的浓度减小，导致溶液的碱性变弱，所以绿色先变淡，继续滴加盐酸，氢氧化钠反应完，溶液成分为氯化钠，盐酸过量，溶液呈酸性，所以紫甘蓝指示剂变红色，此时溶质成分为氯化钠和氯化氢。 【应用2】胃液中的胃酸能帮助消化食物，但如果胃酸过多，使胃液的pH降到了正常水平以下，就会有“烧心”的感觉，甚至会导致胃疼。一些食物的pH范围如下表所示。小明经常出现“烧心”的感觉，他最不适合吃以下哪些食物（ ） 食物 苹果 葡萄 牛奶 玉米 pH 2.9～3.3 3.5～4.5 6.3～6.6 6.8～8.0 A.苹果 B.葡萄 C.牛奶 D. 玉米 【学生回答】A 【提出问题】通过这节课的学习，我们知道了更多的检测溶液酸碱性和酸碱度的工具，这么多工具，你会选择吗？ 问题1、如果为了测定氢氧化钠溶液和盐酸反应过程中pH的变化情况？ 问题2、如果只想测定最终溶液的酸碱性？ 问题3、如果反应后溶液呈酸性，想测定溶液酸性强弱？你觉得分别选择哪种工具比较合适？为什么？溶液酸碱性测定工具选择(见图6) 图 6 【学生回答】问题1选择pH传感器，因为要测定的是反应过程中pH的变化情况，而pH传感器可以实时测定反应过程中溶液pH的变化情况；问题2选择石蕊试液、酚酞试液或pH试纸，因为只要测定最终溶液是呈酸性、中性还是碱性；问题3选择pH试纸或pH计，因为要测定溶液酸性强弱。 【教师评价】通过这节课的学习，我们知道了更多的检测溶液酸碱性和酸碱度的工具，再通过以上问题培养学生学会合理选择工具测定溶液的酸碱度，联系生活感悟按需选择的科学思维。这些工具没有绝对的好坏之分，具体选择哪种合适，关键看你的实验目的，也就是你的需求，按需选择，只有适合的才是最好的，生活中有句话叫杀鸡焉用牛刀也是这个道理。 （三）安排课后任务 查阅资料，解决实际问题 （1）日常生活中，洗发时一般先用洗发液，后用护发素的原因？ （2）为何山西人那么“爱吃醋”？ 八、实验效果评价 （1）从生活走进化学 通过层层深入的问题在真实情境下引导学生进行探究,启发学生的化学思维，落实化学学科素养,提高学生发现问题、提出问题、分析问题、解决问题的基本能力。 （2）重视学生活动，小组合作式的学习 充分调动学生已有的化学知识，引导学生自主思考、分析、设计实验，并分析结论。 （3）多维度学习测定溶液酸碱性和强弱的方法 培养学生利用现代技术，建构有联系的知识，挖掘学科内容的思维深度，重视学科素养的渗透和学科观念的形成。 学科网（北京）股份有限公司 $$