内容正文:
第5节 酸和碱之间的反应(教学设计)
年级
九年级
授课时间
课题
第5节 酸和碱之间的反应
学情
分析
本节内容选自浙教版九上第1章第5节,本节主要内容:酸碱反应、酸碱反应的应用。本节的核心知识点包括酸碱反应的基本原理、实验现象、化学方程式及实际应用。教材以实验活动和讨论活动,如观察溶液变色或蒸发残留物,引导学生动手操作,直观理解酸碱中和的终点判断,培养科学观察能力。然后通过引导学生分析反应实质。土壤pH测定活动将理论延伸至真实环境问题,如土壤酸碱性对农作物的影响,鼓励学生提出改良建议,体现科学服务于可持续发展的教育目标。
在知识基础层面九年级学生已掌握酸和碱的基础性质,如酸使石蕊变红、碱使酚酞变红,了解pH与酸碱性的关系。熟悉化学方程式书写规则,但对离子反应,如H⁺与OH⁻结合的微观理解可能较模糊。学生初步具备基础实验操作能力,如滴管使用、振荡试管,但精密实验操作如pH试纸比色、土壤取样等需进一步规范。本节的主要难点在于学生易将中和反应局限于“酸+碱→盐+水”的宏观描述,对H⁺与OH⁻结合的微观图示可能理解困难。对于如何通过指示剂变色精准把握反应终点,需结合实验现象强化理解。土壤pH测定涉及多步骤操作,如取样、过滤、比色等,学生易在细节上出错。将理论迁移至真实环境问题时,可能缺乏系统性思路。故在教学过程中可激发学生对颜色变化实验的兴趣,可借此深化对反应终点的感性认知。土壤测定活动链接生活实际,易引发环境保护的共鸣。需从现象描述提升至本质分析,再拓展至应用决策,培养科学思维链条。
本节内容拟用1课时完成。
教学
目标
科学观念:理解酸碱中和反应的定义、实质及微观本质;认识中和反应在工农业和环境保护中的价值。
科学思维:通过实验现象推断反应终点,建立“现象→本质”的逻辑链条;从宏观方程式迁移至微观离子反应模型,提升抽象思维能力。
探究实践:规范操作酸碱反应实验,如滴加试剂、振荡、观察变色等,掌握土壤pH测定全流程,如取样、制备、比色等;根据pH试纸比色结果,准确判断土壤酸碱性并提出改良建议。
态度责任:理解土壤酸碱性对农作物生长的影响,形成保护土壤资源的科学价值观;基于本地土壤数据,提出可行性改良措施,培养可持续发展责任感。
教学
重难点
重点:酸碱反应微观实质的理解;反应终点判断
难点:酸碱反应微观实质的理解
教学
准备
课件、课本、视频、活动器材等
教学过程
教师活动
学生活动
新
课
导
入
某农田因酸雨导致土壤pH=4.2(呈强酸性),作物大面积枯死。
如何拯救这片土地?
能否用化学方法调节土壤酸碱性?
碱的性质——利用熟石灰改良酸性土壤
我们已经研究了一些酸和碱的性质。你知道把酸和碱放在一起,会发生什么吗?
思考怎样改良酸性土壤?
新 知 讲 授
一、酸碱反应
氢氧化钠和盐酸、硫酸反应没有明显的现象,怎样才能观察出氢氧化钠和盐酸、硫酸是否发生反应呢?
应用酸碱指示剂帮助观察反应的进程
指示剂的变色情况
石蕊试液遇酸变 红 ,遇碱变 蓝 ;
无色酚酞试液遇碱变 红 ,遇酸性和中性溶液 不变色 ;
若酸和碱发生反应,溶液的酸碱性和酸碱度(pH)会怎样?
溶液的酸性和碱性均减弱,当两者恰好完全反应,溶液呈中性,pH=7
活动
1.【实验步骤】如图所示,在2支分别盛有3毫升氢氧化钠稀溶液的试管里,各滴加1滴酚酞试液,溶液显 红 色,再分别向2支试管里逐滴加入稀盐酸和稀硫酸,边滴边振荡,直到 红色刚好褪去 。
2.用滴管吸取反应后的溶液滴在蒸发皿中,在酒精灯上烘干,蒸发皿上留下了什么? 蒸发皿上留有白色固体 。
【实验分析】
①氢氧化钠溶液呈碱性,使指示剂酚酞变 红 色;
②随稀盐酸或稀硫酸的滴入,溶液中的氢氧化钠不断被 反应掉 ,碱性 减弱 ,溶液红色逐渐变 浅 ;
③最终氢氧化钠与稀盐酸或稀硫酸 完全反应 ,溶液碱性 完全消失 ,溶液由 红 色变为 无 色。当 酸和碱恰好完全反应 时,溶液恰好变为无色。
【反应原理】
氯化钠和硫酸钠都属于盐,所以碱跟酸之间发生反应能生成盐和水。
溶液酸碱度变化图像
酸加入碱中 碱加入酸中
若酸和碱分别是盐酸和氢氧化钠,思考图像各点的溶质成分?
A:氢氧化钠/盐酸;B:氢氧化钠、氯化钠/盐酸、氯化钠;C:氯化钠/氯化钠;D:氯化钠、盐酸/氯化钠、氢氧化钠
思考与讨论
1.为什么实验中选择酚酞试液指示反应的进行,而不选择紫色石蕊试液呢?
紫色石蕊试液在碱性环境中显蓝色,中性或酸性环境中显紫色,两者颜色差异较小,且终点判断易混淆,不好区分。
2.为什么在操作中必须逐滴滴入稀盐酸或稀硫酸呢?
这是为了防止稀盐酸或稀硫酸加入过量。
3.蒸发皿上的白色固体是什么?是氢氧化钠吗?
白色固体是反应生成的氯化钠或硫酸钠,不是氢氧化钠,溶液已经变为无色,故氢氧化钠不存在。
思考与讨论
1.上述活动中,滴入一定量的稀盐酸或稀硫酸以后,溶液从红色变为无色,这说明溶液的酸碱性发生了什么变化?
溶液从红色变为无色,说明溶液由碱性变为中性或者酸性。
2.用什么办法能够知道在稀盐酸和氢氧化钠溶液的反应过程中,酸和碱没有剩余,恰好完全反应?
检验酸过量:石蕊、pH试纸、活泼金属、碳酸钠等
检验碱过量:酚酞、石蕊、pH试纸、硫酸铜、氯化铁等
盐酸和氢氧化钠反应:
读图:酸和碱反应的微观实质
读图,用你自己的话,概括一下酸与碱之间反应的实质。
酸与碱反应的实质就是酸中的氢离子与碱中的氢氧根离子作用,生成水。
中和反应
酸和碱反应生成盐和水的反应又叫中和反应,中和反应是放热反应。
注意:中和反应不属于基本反应类型
思考与讨论
生成盐和水的反应一定是中和反应吗?为什么?
酸和碱反应一定有盐和水生成,但生成盐和水的反应不一定是酸和碱的反应。
如二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,虽然也生成了盐和水,但由于反应物不是酸和碱,故该反应不是酸碱反应。
反应终点的判断方法
①指示剂法:用酚酞指示反应的进行
②pH法:用pH计或试纸测量溶液的pH,将稀盐酸滴加到氢氧化钠溶液中,溶液的pH逐渐减小,当pH=7时,两者恰好完全反应。
③检验法:检测氢氧化钠或盐酸是否有剩余,以判断两者是否发生反应。
④温度法:中和反应放热,可监测溶液的温度,当温度最高时说明两者完全反应,之后继续加入溶液会导致温度降低。
二、酸碱反应的应用
酸和碱之间的反应在工农业生产、生活和科学实验中应用很广。例如,农业上用施加熟石灰[主要含]的方法来降低土壤的酸性。或处理酸性的工业废水。精制石油时,用氢氧化钠来中和过量的酸等。
思考与讨论
举出生活中利用酸与碱之间的反应的实例。
胃酸主要含盐酸,氢氧化铝类药物能通过中和反应缓解不适
Al(OH)₃ + 3HCl = AlCl₃ + 3H₂O;蚊虫分泌的蚁酸可用碱性肥皂水涂抹,中和酸性物质以减轻痛痒。
碳酸氢钠和氢氧化铝都可以治疗胃酸过多,但若是胃溃疡病人最好不要服用碳酸氢钠,因为生成气体会加重病情。
实验:土壤酸碱性测定
【目标】
1.初步学会土壤取样测试的方法。
2.学会用pH试纸测定土壤酸碱度。
3.了解保护土壤资源的重要性,提出改良土壤酸碱性的建议。
【器材】
木棍,废报纸,玻璃棒,试管,蒸馏水,pH试纸(精密pH试纸及比色卡),窗纱(或金属筛),布袋。
【过程】
1.选取当地有代表性的地块,如山坡、农田、森林、海洋、菜地等,确定3~4个地块取样。
2.在取样地块上按一定间隔确定取样点位置,一般确定5~6个,如图所示。注意不要在路边、沟边、堆放肥料的地点取样。
每个取样点要去掉表面的石块和动植物残体,取0~20厘米范围内的土壤各20克左右。同一地块上取来的土样放在同一个布袋中,进行编号,并记录下采集地点和日期。
将从不同地点采集到的土样分别摊铺在废报纸上,在阴凉通风处晾干,除去残根和杂物,用木棍压成粉状,用金属筛或窗纱筛过后待用。
3. 按照编号,取1克左右土样放入试管中,加入5毫升蒸馏水,振荡30 秒钟后静置。待土壤微粒下沉后,用玻璃棒蘸取上层清液,滴在精密pH试纸上,将试纸上呈现的颜色与标准比色卡比色,记录下相应的pH,填入表中:
【讨论】
1.当地主要农作物和常见乔木生长的土壤酸碱性如何?查阅资料,了解这样的酸碱性是否适宜这类植物的生长。
2.提出改良当地土壤酸碱性的建议。
实验关键
1.土壤取样方法
2.待测液的准备
3.pH试纸测试操作方法
回顾酸碱指示剂变色情况
探究氢氧化钠和盐酸的反应现象,了解溶液酸碱性的变化情况及图像分析
了解实验注意要点
理解酸和碱反应的微观实质
了解中和反应定义
了解反应终点的判断方法
了解酸碱中和反应的应用
了解土壤酸碱性的测定方法及步骤,注意实验关键
课
堂
小
结
1.酸碱反应(中和反应)
(1)定义: 酸和碱作用生成盐和水的反应。
(2)反应终点的判断方法
①指示剂法:在含酚酞试液的碱性溶液(如NaOH溶液)中滴加酸(如HCl、H₂SO₄)。
②pH法:用pH计或试纸测量溶液的pH,将稀盐酸滴加到氢氧化钠溶液中,溶液的pH逐渐减小,当pH=7时,两者恰好完全反应。
③检测氢氧化钠或盐酸是否有剩余,以判断两者是否发生反应。
④中和反应放热,可监测溶液的温度,当温度最高时说明两者完全反应,之后继续加入溶液会导致温度降低。
2.酸与碱反应的实质
实质:酸溶液中的氢离子(H⁺)与碱溶液中的氢氧根离子(OH⁻)结合生成水分子(H₂O)。
离子方程式: H⁺ + OH⁻ → H₂O
3.酸碱反应的应用
改良土壤酸碱性、处理工业废水、精炼石油、胃酸(主要含HCl)过多时,服用含氢氧化铝[Al(OH)₃]药物中和胃酸、被蚊虫叮咬(分泌酸性物质)后,涂抹碱性肥皂水或氨水减轻痛痒
板
书
设
计
作
业
设
计
(请老师按实际教学需求撰写。)
教学反思
本节课整体教学效果良好,课堂氛围活跃,学生参与度较高。学生在酸碱指示剂变色实验环节操作规范,能准确描述现象并推断反应终点;土壤pH测定小组合作有序,能结合本地数据提出改良建议,体现了科学思维与社会责任素养。但微观实质理解环节仍显薄弱,部分学生对H⁺与OH⁻结合模型的理解停留在表象,原因在于动画演示时间不足且缺乏分层引导。建议增加离子动态结合的微观模拟演示,并设计阶梯式问题链,帮助学生建立宏观——微观联系。此外,导入环节的农田案例可补充具体农作物受酸碱性影响的图片或视频,增强问题代入感。学生整体表现出较强的探究兴趣和应用迁移能力。
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