10.2常见的酸和碱：数智化酸碱中和反应教学设计--2025-2026学年九年级化学人教版下册
数智化酸碱中和行动
——AI 建模与数字传感的协同探究
[以“10.2酸和碱的反应(第1课时)”为例]
一 、教学思想
“酸和碱的反应”在本单元中继“常见的酸和碱”之后，作为独立的一节专门介绍了酸和碱的组 成、中和反应及其应用等。 一方面从“一类物质”的视角探究酸和碱的反应，构建“同类物质在组成 和性质上具有相似性”大概念。为达成这一目标，本课采用“预设实验+半开放式探究实验”的实验设 计方式，在预设实验(稀盐酸与氢氧化钠反应)中学会基本的探究方法，并得出氯化氢能与氢氧化钠 反应的结论；在半开放式探究实验(提供不同种酸和碱)中，通过方案的设计、实施实验、证据推理、 形成结论等过程，得出酸类物质能与碱类物质反应的结论。另一方面，本课从物质变化、能量变化、 反应现象、反应类型等多角度认识化学变化，综合“宏观一微观一符号一曲线”四个维度表征化学变 化。为能帮助学生系统认识酸碱中和反应，本课在上述实验探究过程中，融合了数字化实验和人工智 能辅助，构建混合学习模型。利用数字化实验，实现定性实验到定量实验，定量测定中和反应过程中 的 pH 和温度变化并生成变化曲线：借助人工智能生成交互式中和反应微观过程动画模拟操作程序。基 于控制变量的实验方法，学生可在“半开放式探究实验”环节，选择不同的酸和碱进行实验，对比曲 线变化、能量变化、微观过程变化等方面的区别与联系。
图1.教学设计思路
二、教学分析
( 一)学情分析
知识储备：学生己掌握酸和碱的基本性质(如指示剂变色、测 pH), 对酸碱反应有一定生活常识
(如蚊虫叮咬用碱性物质缓解),但缺乏对反应本质的深入认识。
认知能力：具备基础的观察、分析和实验操作能力，但实验设计与评价、证据推理及微观模型建 构能力待提升：对抽象的微观反应过程理解存在困难。
心理特征：初三学生好奇心强，对化学实验兴趣浓厚，但学习主动性和独立性不足，需教师引导 自主探究与合作学习：思维缺乏系统性，需强化比较、分析、归纳等方法的运用。
(二)教学内容分析
1.课标分析
实验探究：初步学会设计简单的实验方案，独立或合作开展化学实验，收集证据：基于事 实，分析证据与假设的关系，形成结论。发展学生科学思维素养，强化创新意识。
性质与应用：初步形成运用研究物质性质的一般思路与方法，从物质类别的视角，依据中 和反应等，初步预测常见的酸和碱的主要性质。建议中提出：充分发挥学生实验的功能，给学 生充分的动手和思考的机会，经历完成的探究过程。
学业要求：基于化学变化中元素种类不变、有新物质生成且伴随着能量变化的特征，学习 从宏观、微观、符号相结合的视角说明物质变化的现象和本质。
2.教材分析
从宏观到微观： 学生从宏观认识酸和碱的性质，转为从微观视角分析酸、碱各自有相似 化学性质的原因；酸碱中和反应的微观本质。为后续学习复分解反应奠定基础。
从定性到定量：本节对酸和碱的反应不仅设计了定性的学生探究实验，还增设了手持技术 数字化定量实验。不仅体现现代化信息技术手段，且突显了“定量”探究的重要地位。
从具体到一般：本节由具体的酸、碱的性质上升到酸类、碱类的一般性质的认识和探究； 进一步建构“同类物质在组成和性质上具有一定的相似性”的大概念。
三、教评目标
( 一)教学目标
1.通过观察酸溶液和碱溶液能够导电、微观分析酸和碱的组成、探究“认识酸与碱的中和 反应”的学生实验和手持技术数字化实验，初步完善对“酸类”和“碱类”物质性质的认识。 培养学生从组成、性质、变化、用途等角度认识物质的化学观念素养。
2.通过实施学生实验和手持技术数字化实验，运用比较、分析、归纳等科学方法，从“宏 观—微观一符号”相结合的视角探究“酸类”和“碱类”物质发生中和反应的规律，培养学生 多角度认识化学反应的科学思维素养。
3.通过“认识酸与碱的中和反应”的学生探究实验，运用研究物质性质的一般思路与方法， 设计实验方案，分析、解释有关实验现象，进行证据推理，得出合理结论，培养学生的科学思 维与科学探究等素养。
(二)评价目标
1.通过对酸碱中和反应的交流与点评，判断学生对酸与碱能发生反应这一性质的理解和认 识水平 。
2.通过预设实验和半开放实验的完成情况(设计、操作、分析、记录、谈论、汇报),判 断并发展学生的实验探究能力和科学思维水平。
3. 通过对pH 和温度变化曲线的分析和讨论，判断并发展学生的信息获取和数据加工的能 力水平。
四 、教学方法
(一)创设情境，生成问题
酸碱中和反应原理在实际生活中有多领域的应用，如工业、农业、医疗、生活等，本课从 蚊虫叮咬可用不同的碱性物质进行处理的生活化用途中创设情境。基于该真实情境提出梯度问
题：“能用碱性物质处理酸性的毒液，酸是否能和碱发生化学反应?”、“能用不同的碱性物 质处理酸性毒液，不同的酸和碱之间是否都能反应?”。在真实情境中提出真实问题，让学生 在解决实际问题的过程中掌握基本知识，提升了学生的学习兴趣，促进学生的主动学习，增加 了学生的学习获得感，利于学生学科核心素养和关键能力的培养和发展。
(二)定性结合定量探究，解决问题
基于解决情境中提出的问题，设置定性实验(预设式实验+半开放式探究实验)和定量实 验(数字化实验—半开放式探究),从“两种物质反应”的层面上升到“两类物质反应”的层 面，从“指示剂变色”的定性观测到“pH 和温度变化曲线”的定量分析，从物质变化、反应 现象、能量变化等不同角度系统探究酸和碱的反应，形成中和反应的基本概念。
(三)信息技术融合，实现四重表征
融合手持技术数字化实验和人工智能辅助，从微观层面认识中和反应的本质。信息技术与 实验设计深度融合，根据“半开放式实验探究”的设计思路生成交互式微观动画模拟程序，增 加学生的交互式体验，激发学生的思考，提升学生从“宏观—微观一符号一曲线”四个维度认 识和表征化学反应的能力。
五、3×5教学流程图
图2.3×5教学流程图
六、教学过程
时间分配 | 环节一：创设情境，提出问题 | ||
3分钟 | 教师活动 | 学生活动 | 设计意图 |
| 【播放视频】人体被蚊 虫叮咬后，出现红肿瘙 痒症状，是因为蚊虫往 | 【观察】观看视频展示的内容，明确 了蚊虫叮咬后的症状是由酸性毒液 引起的。 | 创 设 真 实 情境，在情境中 提出问题，让学 |