内容正文:
课题 3 调节土壤酸碱性与施用营养元素(第2课时)
教学目标
1. 通过测定不同溶液的 pH,学会pH试纸的使用方法。
2. 通过分析溶液酸碱性对人体健康和农作物生长的影响,初步形成生产生活中合理使用酸性、碱性溶液的意识和习惯。
3. 认识中和反应过程中溶液酸碱性的变化,形成调节溶液酸碱性的认知模型,能够利用模型调节酸性土壤,认识合理调控化学反应对生产生活的重要性。
4. 通过探究“中和反应过程中热量的变化”,认识推理、比较、分析等科学方法在探究物质及其变化规律中的重要性。
教学重点
调节溶液酸碱性的方法。
教学难点
理解中和反应的概念、本质与特征。
教学流程
1
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教学过程
教师活动
学生活动
设计意图
【引入】展示抗酸药和胃酸过多的图片。
【讲述】 胃酸过多会引起胃部不适,人们常服用抗酸药来缓解不适 。抗酸药如何起作用? 通过今天的学习,相信大家能得到答案 。
任务一:认识溶液酸碱度
【过渡】人体内胃液呈酸性,当胃液酸性过强时,就会产生胃酸过多症状 。如何表示胃液酸性的强弱呢?
【讲解】我们常以酸碱度来表示溶液酸碱性的强弱程度,一般用pH表示。用 pH试纸可以粗略测定溶液的酸碱度。
【演示实验】pH试纸的使用方法。
【提问】溶液酸碱性与 pH有什么关系?
【布置实验 1】练习 pH试纸的使用方法,记录结果。
【提问】测定不同浓度盐酸与氢氧化钠溶液的pH,发现pH大小是有差异的,为什么呢?
【归纳】对于酸而言,pH 小于 7;且浓度越大,pH越小,酸性越强。对于碱而言,pH 大于 7;且浓度越大,pH越大,碱性越强。
【过渡】介绍人体中各种体液的正常 pH范围与一些植物生长适宜的 pH范围。
【思考】
【倾听】
【观察】
【回答】pH 小于 7, 溶液呈酸性;pH大于 7,溶液呈碱性。
【学生实验】教材第 56 页“实验探究”栏目。
【回答】浓度不同。
【倾听】
以“抗酸药抗酸”为情境,提出抗酸药如何治疗胃酸过多,引出本节课内容。
引发学生思考溶液酸性强弱的表示方法。
通过介绍,让学生了解pH 与生活的关系,领悟维持合适的酸碱度对生产生活的重要性。为后面调节溶液酸碱性做铺垫。
任务二:调节溶液酸碱性。
【过渡】人体胃液正常 pH 为 0.9 ~ 1.5 , 当胃液 pH过小时,此时酸性增强,会产生胃酸过多症状,
这时人们常使用抗酸药来缓解胃酸过多 。氢氧化镁常用作抗酸药的主要成分。
【提问】氢氧化镁是如何发挥作用的呢?
【讲述】氢氧化镁是碱,胃酸的主要成分是盐酸,
当氢氧化镁和胃酸混合后,会使胃液的 pH 升高,
直至回归正常范围。
【提问】这是为什么呢? 当酸与碱混合后,发生什么变化呢? 请同学们进行下列实验并记录现象 。
【布置实验 2】将 10mL4%的氢氧化钠溶液和10mL4%的稀盐酸混合,观察并记录实验现象。
【过渡】同学们观察到什么现象?
【提问】没有观察到明显现象,能否说明氢氧化钠和稀盐酸不发生反应呢?
【过渡】将氢氧化钠与稀盐酸混合后,无明显现象,不能证明反应是否发生,能否通过其他操作证明反应是否发生呢?
【活动】进行实验,并观察现象。
【回答】无明显现象。
【回答】不能。
通过抗酸药的抗酸原理,引发学生思考酸、碱混合后发生怎样的变化。
带领学生亲身体验氢氧化钠与稀盐酸反应的实验。
【布置实验3】测定4% 氢氧化钠溶液的温度。向两份 10mL4% 的氢氧化钠溶液中分别加入 10mL 4% 的稀盐酸、10mL水,测定混合过程中溶液的
温度变化,记录实验现象。
【过渡】同学们观察到什么现象?
【提问】氢氧化钠溶液中加入水,温度降低,说明什么?
【追问】向氢氧化钠溶液中加入稀盐酸,为何温度不降反升呢?
【讲述】氢氧化钠与盐酸发生反应,放出热量。 因此我们通过测量反应前后温度变化,来证明氢氧化钠与稀盐酸发生反应。
【提问】还有其他实验能证明吗?
【布置实验4】向盛有 10mL4% 的氢氧化钠溶液的烧杯中滴加两滴酚酞试液,再滴加 10mL4%
的稀盐酸,边滴加边搅拌,观察并记录实验现象。 【提问】请同学们回答观察到的现象 。
【追问】该现象能否证明反应的发生?
【讲述】滴加稀盐酸,使溶液由红色变为无色,说明氢氧化钠逐渐被消耗,溶液酸碱性发生改变,可以说明氢氧化钠与盐酸发生反应。
【提问】这个实验中,酚酞的作用是什么?
【提问】除了使用酚酞证明反应前后酸碱性改变之外,我们还有其他方法吗?
【过渡】酸碱性的改变,会使得溶液 pH发生改变。因此我们可以通过测定溶液 pH来证明反应前后
酸碱性的改变。
【演示实验】向 10mL4%的氢氧化钠溶液中滴加4%的稀盐酸,并用 pH传感器测定加入稀盐酸前后溶液 pH 的变化。
【提问】观察 pH变化曲线,你认为能证明氢氧化
钠和稀盐酸发生反应的依据是什么?
【讲述】酸与碱的反应可以导致溶液酸碱性的变化,因为酸离解出的氢离子和碱离解出的氢氧根离子结合成水。
【讲述】中和反应的定义 。
任务三:中和反应原理的应用。
【提问】通过本节课的学习,请同学们解释抗酸药(主要成分是氢氧化镁)抗酸的原理。
【讲述】中和反应的原理在生产生活中有着广泛的应用 。例如,造纸厂在制浆过程中会产生碱性废水,其中包含氢氧化钠等碱性物质、悬浮物和其他污染物 。处理该废水需要经过复杂的工艺和过程,“中和处理”是其中一个步骤。 请同学们尝试解释“中和处理”工业废水的目的。
【课后思考】请同学们结合中和反应知识联系生产生活实际,思考生产生活中还有哪些问题的解决运用了中和反应的原理。
【活动】进行实验,并观察现象。
【回答】加入稀盐酸后,温度升高 。加入水后,温度降低 。
【思考并回答】4%氢氧化钠与
等体积的水混合吸热。
【思考并回答】 因为氢氧化钠与稀盐酸发生化学反应放热。
【思考】
【活动】进行实验并观察现象。
【回答】 滴加酚酞后,溶液变红,继续滴加稀盐酸,溶液由红色变为无色。
【回答】可以。
【回答】通过酚酞指示剂的变色证明酸碱反应的发生。
【回答】测 pH。
【观察】
【回答溶液pH降低至 7 以下。
【回答】氢氧化镁与盐酸发生
中和反应,人体内胃液 pH 升
高,直至回归正常范围。
【回答】利用中和反应的原理,通过加入酸,与废水中的碱发
生中和反应,将废水的 pH 调
节到适合后续处理工艺或排放标准的范围。
引导学生从温度变化,证明反应发生。
通过测量酸、碱反应前后的温度变化,了解放热是酸碱中和反应的特征之一。
通过增加对比实验,引导学生认识到,在化学研究里,对比实验对于得出准确实验结论十分必要。
引导学生发现酸、碱反应前后溶液的酸碱性变化。
通过实验,让学生充分意识到酸与碱的反应可以调控溶液酸碱性,建立调节溶液酸碱性的思维模型。
运用数字化实验,运用数字化仪器实时连续测定反应前后溶液酸碱性变化,收集数据获取有效实验证据。
引导学生运用所学知识解决实际问题,使学生意识到调控化学反应在生产生活中的重要作用,感悟化学学科价值。
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