课题3 调节土壤酸碱性与施用营养元素 第2课时（教学设计）化学沪科版五四学制2024九年级全一册

课题3调节土壤酸碱性与施用营养素 第2课时 中和反应及应用 一、知识目标 1.准确描述中和反应的定义，理解其微观本质，知道中和反应通常放热，能依据实验现象判断反应是否发生。 2.参与“中和反应的验证”实验设计，学会控制变量，基于实验现象增强逻辑推理能力，运用中和反应原理提出解决方案并评估其合理性。 3.明确复分解反应的定义、特点、条件及实质，能判断常见反应是否属于复分解反应，掌握离子共存问题的判断方法。 二、核心素养目标 1.宏观辨识与微观探析：从宏观上认识中和反应在生活、生产中的应用，从微观上理解中和反应和复分解反应的实质。 2.证据推理与模型认知：通过实验现象和数据推理中和反应的发生，建立中和反应和复分解反应的模型。 3.科学态度与社会责任：体会化学知识与生活生产的紧密联系，认识化学在改善生活、促进社会发展中的作用，增强对化学学科的认同感和责任感。 1、 教学重点 中和反应的定义、微观本质、pH 变化及应用；复分解反应的定义、条件及实质。 2、 教学难点 中和反应是否发生的判断；复分解反应中离子共存问题的分析。 本节教学内容出自沪科版五四学制2024年九年级化学全一册专题8课题3第2课时《中和反应及应用》。本课题是在学生学习了酸和碱的基础性质之后，对酸和碱之间反应的深入探究，是对酸碱知识的进一步深化和应用，在整个化学知识体系中起着承上启下的重要作用。教材首先通过狄仁杰的迷惑引出问题，以古人改良酸性土壤的智慧作为切入点，激发学生的学习兴趣。接着详细介绍了中和反应的概念、实验探究过程以及微观本质，通过多种实验方法引导学生证明酸和碱能发生反应，并理解反应的实质是氢离子和氢氧根离子结合生成水分子。然后阐述了中和反应在日常生活、工农业生产、医疗等多个领域的广泛应用，让学生体会化学知识与实际生活的紧密联系。最后介绍了复分解反应的定义、特点、条件和微观实质，帮助学生构建更完整的化学反应知识体系。 教学对象是九年级的学生，他们已经具备了一定的化学基础知识，掌握了酸和碱的一些基本性质，对化学实验也有了一定的操作能力和观察能力。但在思维方式上，仍处于从形象思维向抽象思维过渡的阶段，对于一些抽象的概念和微观的过程理解起来可能存在一定的困难。 在学习本课题之前，学生虽然知道酸和碱是两类不同的物质，但对于酸和碱之间能否发生反应以及反应的实质并不清楚。在实验设计和分析能力方面，学生能够完成一些简单的实验操作，但对于无明显现象的化学反应，如何设计实验来证明反应的发生还缺乏经验和方法。此外，学生在将化学知识应用到实际生活中的能力还有待提高，对于中和反应在各个领域的应用可能缺乏直观的认识和理解。 因此，在教学过程中，教师应充分利用实验和多媒体等教学手段，将抽象的知识形象化，帮助学生理解中和反应的概念和微观实质。同时，引导学生积极参与实验设计和讨论，培养学生的逻辑思维能力和创新能力。通过实际生活中的案例分析，让学生感受到化学知识的实用性，提高学生学习化学的兴趣和积极性。 教学环节一 新课导入 【创设情境】同学们，老师先给大家讲一个历史故事。在古代，我们国家是一个农业大国，农作物的生长关乎着民生大计。但是，由于化肥的过度施用、酸雨等问题，土壤会逐渐酸化，这对农作物的生长造成了很大的影响。这可愁坏了当时的农民们，他们该怎么办呢？ 【提出问题】后来，人们在古籍《天工开物》的宜稻篇中找到了办法，里面记载着“土性带冷浆者，宜骨灰蘸秧根，石灰淹苗足”。大家想一想，这里的“石灰淹苗足”是什么意思呢？为什么撒生石灰就能改良酸性土壤呢？ 【引导思考】其实啊，“石灰淹苗足”指的是在古代农业中，农民们将生石灰小心地撒在农作物根部周围的土壤上。生石灰遇水会发生反应生成氢氧化钙，而氢氧化钙是一种碱。那酸和碱混合在一起，会发生什么神奇的变化呢？这就是我们今天要探究的内容——中和反应及应用。 设计意图 1.激发学生兴趣：通过讲述古代农业中土壤酸化及改良的历史故事，营造出一种神秘的氛围，引发学生的好奇心和求知欲，使他们更积极地参与到课堂学习中来。 2.联系生产生活：将化学知识与农业生产实际相结合，让学生明白化学在日常生活和生产中有着广泛的应用，提高学生对化学学科的重视程度。 3.自然导入新课：从古代改良土壤的方法引出酸和碱混合会发生什么变化的问题，自然地过渡到本节课的主题——中和反应，让学生清晰地了解学习的目标和方向。 教学环节二 中和反应 活动一 引入中和反应概念 【引入】同学们，我们知道化肥的过度施用、酸雨等会造成土壤酸化，影响农作物的生长。作为农业大国，古人在《天工开物》宜稻篇中记载“土性带冷浆者，宜骨灰蘸秧根，石灰淹苗足”。“石灰淹苗足”是指在古代农业中，将生石灰小心地撒在农作物根部周围的土壤上，利用其遇水发热和强碱性的特性，来达到杀菌、杀虫、消毒土壤和改良酸性土壤的目的，其反应为。那酸和碱是两类不同的物质，酸溶液的，碱溶液的，若将酸与碱混合，会发生什么变化呢？这就是我们今天要探究的内容。 【问题】我们先进行一个实验，将的氢氧化钠溶液与的稀盐酸混合，大家观察有什么现象？ 【学生活动】观察实验现象并回答：无明显现象。 【问题】那上述实验能否证明氢氧化钠与稀盐酸发生反应或不发生反应呢？如果不能，如何通过其他实验来证明？ 【学生思考】小组讨论后回答，可能提出借助酸碱指示剂、测量温度变化、测量变化、蒸发结晶法等方法。 【讲解】评价学生的回答，总结证明反应发生的核心思路是新物质的生成和反应物的消失。无明显现象实验的证明方法有：1、借助酸碱指示剂（最直观，最常用）；2、测量反应后的温度变化（感知能量变化）；3、测量反应前后的变化（数字化测量）；4、蒸发结晶法（证明有新物质生成）。 设计意图 通过实际生活中的农业问题引入，激发学生的学习兴趣和探究欲望。让学生通过实验观察和思考，培养他们的实验观察能力和逻辑推理能力。 活动二 实验探究中和反应 【问题】接下来我们进行几个实验来进一步探究氢氧化钠与稀盐酸是否发生反应。首先，测定的氢氧化钠溶液的温度，再向的氢氧化钠溶液中分别加入的稀盐酸及水，测定混合过程中溶液的温度，大家观察并记录现象。 【学生活动】观察并记录现象：氢氧化钠溶液温度为，加入盐酸后，温度为，温度计示数上升；加入水后，温度仍为，温度计示数不变。 【问题】根据这个实验现象，能得出什么结论？ 【学生思考】回答：稀盐酸和稀氢氧化钠溶液混合后温度升高，排除溶解热干扰，此时温度升高来自氢氧化钠与稀盐酸发生化学反应放出来的热量，能证明氢氧化钠与盐酸发生了反应，并放热。 【问题】再进行另一个实验，向盛有的氢氧化钠溶液的烧杯中滴加两滴酚酞试液，再滴加的稀盐酸，边滴加边搅拌，观察现象。 【学生活动】观察并记录现象：加酚酞后溶液由无色变成红色，再滴加稀盐酸，溶液由红色逐渐变成无色。 【问题】这个实验现象又能说明什么？ 【学生思考】回答：加酚酞溶液变红是因为溶液中存在氢氧化钠，加盐酸后红色褪去，说明氢氧化钠消失了，和稀盐酸发生了反应。 【讲解】总结实验（2）（3）能证明氢氧化钠与盐酸发生了反应，并放热。同时提问使用酚酞试液的作用是什么。 【学生回答】氢氧化钠和稀盐酸反应无明显现象，加入酚酞，可判断反应的发生和反应的终点，起指示作用。 设计意图 通过具体的实验操作和现象观察，让学生直观地感受中和反应的发生，培养学生的实验操作能力和分析问题的能力。 活动三 总结中和反应概念及实质 【问题】根据以上实验和分析，我们来总结一下氢氧化钠溶液和稀盐酸反应的化学方程式。 【学生活动】书写化学方程式：。 【讲解】引出中和反应的概念：酸和碱作用生成盐和水的反应叫做中和反应，中和反应会放出热量，且中和反应属于复分解反应，但中和反应不是基本反应类型。强调生成盐和水的反应，不一定都是中和反应，如酸 + 金属氧化物→盐 + 水，碱 + 非金属氧化物→盐 + 水，中和反应特指酸和碱反应生成盐和水。 【问题】从微观角度分析，氢氧化钠溶液和稀盐酸反应的实质是什么？ 【学生思考】结合课件中的微观过程图回答：氢氧化钠溶液中的与稀盐酸中的结合成，而氢氧化钠溶液中和稀盐酸中的留在溶液中。 【讲解】总结中和反应的微观实质是酸中和碱中的结合成水分子，用离子方程式表示为。 设计意图 通过对实验结果的总结和微观分析，帮助学生深入理解中和反应的概念和实质，培养学生的归纳总结能力和微观思维能力。 活动四、典例精讲 例1、下列反应属于中和反应的是（ ） A. B. C. D. 【学生回答】C 【解析】中和反应是酸和碱反应生成盐和水的反应。A选项是盐和酸的反应；B选项是金属氧化物和酸的反应；D选项是非金属氧化物和碱的反应，都不属于中和反应；C选项是氢氧化钠（碱）和硫酸（酸）反应生成硫酸钠（盐）和水，属于中和反应。 教学环节三 中和反应的应用 活动一 了解中和反应在各方面的应用 【引入】我们已经知道了中和反应的概念和实质，那中和反应在日常生活、工农业生产、科学实验中有哪些应用呢？古人用生石灰和水反应生成的熟石灰来改良酸性土壤，就是利用了中和反应的原理。 【讲解】展示中和反应在不同方面的应用实例： 1.医疗方面：胃酸过多的病人可以服用含有碱性物质（如氢氧化铝或氢氧化镁）的药物，以中和过多的胃酸，反应方程式为，。 2.日常生活方面： o烫发剂一般包括烫卷剂（烫直剂）和定型剂，用定型剂所含的酸中和烫卷剂（烫直剂）使用后剩余的碱，避免损伤发质。 o被蚊虫叮咬后，蚊虫在人的皮肤内分泌出蚁酸，使叮咬处很快肿成大包而痛痒，可以涂一些含有碱性物质（肥皂水、稀氨水等）的药水，就可减轻痛痒。 3.工业生产方面： o酸性废水（硫酸厂）加碱性物质（熟石灰），反应为。 o碱性废水（印染厂）加酸性物质（硫酸），反应为。工业废水在排放前需测定酸碱度，达到排放标准后才能排放。 4.农业生产方面：植物生长对于土壤酸碱性的要求不同。根据土壤和植物生长的需要，可以利用中和反应的原理，向土壤中加入酸性或碱性物质，调节土壤酸碱性以适合植物的生长。例如，若土壤酸性过强，则可使用熟石灰进行中和，或者施用氨水等碱性肥料来改良，但不可以用氢氧化钠，因为氢氧化钠腐蚀性太强，且成本高。 设计意图 通过介绍中和反应在多个领域的应用，让学生体会化学知识与日常生活和生产的紧密联系，认识到化学在改善人类生活、促进社会发展方面的重要作用。 活动二、典例精讲 例1、中和反应在生产、生活中应用广泛。下列应用的主要原理不涉及中和反应的是（ ） A. 生石灰用于加热即热食品 B. 氢氧化铝用于治疗胃酸过多 C. 熟石灰用于改良酸性土壤 D. 硼酸用于处理皮肤上沾有的碱 【学生回答】A 【解析】A选项，生石灰用于加热即热食品是利用生石灰与水反应放热，不属于中和反应；B选项是氢氧化铝（碱）和胃酸（盐酸）的中和反应；C选项是熟石灰（碱）和酸性土壤中的酸的中和反应；D选项是硼酸（酸）和碱的中和反应。 例2、下列应用与中和反应原理无关的是( ) A. 服用含的药物，治疗胃酸过多症 B. 用稀硫酸除去铁钉表面的铁锈 C. 用溶液洗涤石油产品中的残余硫酸 D. 用熟石灰改良酸性土壤 【学生回答】B 【解析】A选项是氢氧化铝（碱）和胃酸（盐酸）的中和反应；C选项是氢氧化钠（碱）和硫酸（酸）的中和反应；D选项是熟石灰（碱）和酸性土壤中的酸的中和反应；B选项是稀硫酸和铁锈（金属氧化物）的反应，不属于中和反应。 教学环节四 复分解反应的应用 活动一 复分解反应的定义和特点 【引入】在学习中和反应的过程中，我们提到中和反应属于复分解反应，那什么是复分解反应呢？ 【讲解】给出复分解反应的定义：由两种化合物互相交换成分，生成另外两种化合物的反应叫作复分解反应，用通式表示为，特点是“成分互交换，化合价不变”，例如。 【问题】请同学们思考本课题学习过的反应中，哪些反应属于复分解反应？ 【学生活动】分析反应类型，回答：如，，，等属于复分解反应，而不属于复分解反应。 设计意图 通过引入复分解反应的概念，让学生对化学反应类型有更深入的了解，培养学生对反应类型的判断能力。 活动二 复分解反应的条件和实质 【问题】复分解反应发生需要什么条件呢？ 【讲解】总结复分解反应的条件：反应物有酸则可，无酸两溶；生成物生成沉淀或气体或水中的至少一种。 【问题】中和反应的微观实质是酸中的氢离子和碱中的氢氧根离子结合生成水分子，那复分解反应的微观实质是什么呢？ 【学生思考】结合课件中的例子分析，如，未参加反应的离子是、；，未参加反应的离子是、；，未参加反应的离子是、。 【讲解】总结复分解反应的实质：溶液中阴阳离子结合生成沉淀、气体或水，使溶液中离子的种类减少。并给出常见的不共存（能反应）离子对，如，等。 设计意图 通过对复分解反应条件和实质的讲解，让学生深入理解复分解反应的本质，培养学生的微观分析能力。 活动三、典例精讲 例1、在碱性溶液中，下列各组离子能共存的是( ) A. 、、、 B. 、、、 C. 、、、 D. 、、、 【学生回答】D 【解析】碱性溶液中存在。A选项中与会生成沉淀，不能共存；B选项中与会生成，与会生成沉淀，不能共存；C选项中与会生成沉淀，不能共存；D选项中各离子之间不发生反应，可以共存。 例2、能将、、三种无色溶液一次鉴别出来的试剂是（ ） A. 稀硝酸 B. 溶液 C. 稀盐酸 D. 溶液 【学生回答】C 【解析】A选项，稀硝酸与、不反应，无法鉴别；B选项，溶液与反应生成白色沉淀，与、不反应，无法鉴别；C选项，稀盐酸与反应生成白色沉淀，与反应生成气体，与不反应，可以鉴别；D选项，溶液与反应生成白色沉淀，与反应生成白色沉淀，无法鉴别。 中和反应及应用 一、中和反应 1.定义：酸 + 碱 → 盐 + 水 2.实验探究 o无明显现象反应的证明方法 酸碱指示剂 温度变化 pH变化 蒸发结晶 3.微观实质：H⁺ + OH⁻ = H₂O 4.pH变化及溶质成分分析 二、中和反应的应用 1.医疗：治疗胃酸过多 2.日常生活：烫发、蚊虫叮咬处理 3.工业生产：废水处理 4.农业生产：调节土壤酸碱性 5.化学实验：调节溶液pH 三、复分解反应的应用 1.定义：AB + CD = AD + CB 2.条件：反应物有酸则可，无酸两溶；生成物有沉淀、气体或水 3.实质：阴阳离子结合使离子种类减少 4.离子共存问题 1、下列两种物质发生的化学反应属于中和反应的是（ ） A. HCl、MgO B. H₂SO₄、Zn C. NaOH、CO₂ D. Ba（OH）₂、H₂SO₄ 2、下列物质中，不可能是酸碱中和反应的产物的是（ ） A. 水 B. 硫酸铜 C. 硝酸钠 D. 氢氧化钡 3、实验小组用传感器探究稀NaOH溶液与稀盐酸反应过程中温度和pH的变化，测定结果如图所示。下列说法错误的是（ ） A．反应过程中有热量放出 B．该实验是将稀盐酸滴入稀NaOH溶液 C．30s时，溶液中溶质为HCl和NaCl D．40s时，氢氧化钠与盐酸恰好完全反应 4、下列形成的溶液是无色透明溶液的是（ ） A．Ba²⁺、OH⁻、H⁺、SO₄²⁻ B．NO₃⁻、Na⁺、Cu²⁺、SO₄²⁻ C．H⁺、NO₃⁻、Na⁺、SO₄²⁻ D．Fe³⁺、Cl⁻、Na⁺、Ag⁺ 在本节课的教学中，通过实验探究和实例分析，学生较好地理解了中和反应的概念、实质及应用，也掌握了复分解反应的相关知识。利用“狄仁杰的迷惑”导入，激发了学生的学习兴趣。实验探究环节，学生积极参与，培养了他们的动手能力和逻辑推理能力。 然而，教学过程中也存在一些不足。部分学生在判断中和反应和复分解反应时仍存在混淆，对离子共存问题理解不够深入。在今后的教学中，应加强这方面的练习和指导，通过更多的实例和练习帮助学生巩固知识。同时，要更加关注学生的个体差异，及时给予有困难的学生帮助，确保每个学生都能跟上教学进度。 1 / 11 学科网（北京）股份有限公司 $