内容正文:
第二节碱及其性质教案
一、教学目标(依据2022版新课标要求)
化学观念:认识碱的组成特征,知道碱溶液中都含有氢氧根离子,理解碱具有相似化学性质的本质原因;掌握氢氧化钠、氢氧化钙的主要物理性质、化学性质及用途。
科学思维:通过对氢氧化钠、氢氧化钙性质的探究,运用对比、归纳的方法总结碱的通性,建立“结构决定性质”的化学思维;能基于实验现象和证据,对二氧化碳与碱溶液的反应进行分析与推理。
科学探究与实践:完成氢氧化钠、氢氧化钙的物理性质探究实验,以及碱与指示剂、非金属氧化物反应的实验,掌握基本实验操作,能观察、记录实验现象并分析得出结论。
科学态度与责任:了解碱在生产生活中的广泛应用,认识化学与生活、生产的密切联系;树立安全实验意识,掌握氢氧化钠的安全使用与应急处理方法。
二、教学重难点
教学重点:氢氧化钠、氢氧化钙的物理性质与化学性质;碱的通性及本质原因。
教学难点:理解碱具有相似化学性质的本质;二氧化碳与氢氧化钠溶液反应的实验分析与验证。
三、教学准备
实验药品:氢氧化钠固体、氢氧化钙固体、氢氧化钠溶液、氢氧化钙溶液、紫色石蕊试液、无色酚酞试液、二氧化碳气体(或碳酸钠溶液)、蒸馏水。
实验仪器:洁净干燥的小烧杯、试管、胶头滴管、矿泉水瓶、药匙、玻璃棒。
安全准备:防护手套、护目镜、硼酸溶液(氢氧化钠腐蚀应急处理)。
四、教学过程
(一)情境导入
展示石灰水试剂瓶,提问:“石灰水中的溶质氢氧化钙是一种碱,碱与酸有什么不同?碱的水溶液中都含有哪种共同的离子?”结合教材内容讲解:化学上,在水溶液中解离出的阴离子全部都是氢氧根离子(OH⁻)的化合物称为碱,碱的化学性质与OH⁻密切相关,引出本节课课题——《碱及其性质》。
(二)常见的碱
1.氢氧化钠与氢氧化钙的物理性质探究(活动探究7-3)
取适量固体氢氧化钠(NaOH)和氢氧化钙[Ca(OH)₂],分别放入洁净干燥的小烧杯中,完成以下实验并记录现象:
颜色
状态
露置在空气中的变化
在水中的溶解情况
其他
氢氧化钠
白色
固体(片状/颗粒状)
吸收空气中的水蒸气,表面逐渐潮湿并溶解(潮解)
易溶于水,溶解时放出大量的热,烧杯外壁发烫
有强烈腐蚀性,俗称烧碱、火碱、苛性钠
氢氧化钙
白色
粉末状固体
无明显潮解现象
微溶于水,溶解时无明显放热现象
有腐蚀性,俗称熟石灰、消石灰,水溶液俗称石灰水
安全提示:使用氢氧化钠时,必须佩戴手套、护目镜,穿好实验服;若不慎沾在皮肤上,要立即用大量的水冲洗,再涂上适量的硼酸溶液。
2.氢氧化钙的制取
熟石灰(氢氧化钙)可由生石灰(主要成分为氧化钙)和水反应生成,反应放出大量的热,化学方程式:CaO+H₂O=Ca(OH)₂
3.其他常见的碱
除氢氧化钠、氢氧化钙外,常见的碱还有氢氧化钾(KOH)等。
(三)碱的化学性质(活动探究7-4)
1.碱与酸碱指示剂的反应
向两支试管中各加入少量氢氧化钠溶液,分别滴入几滴紫色石蕊试液和无色酚酞试液;另取两支试管,各加入少量氢氧化钙溶液,同样分别滴入几滴紫色石蕊试液和无色酚酞试液,观察现象并记录:
滴入石蕊试液后的现象
滴入酚酞试液后的现象
氢氧化钠溶液
溶液变为蓝色
溶液变为红色
氢氧化钙溶液
溶液变为蓝色
溶液变为红色
结论:碱溶液能使紫色石蕊试液变蓝,使无色酚酞试液变红。
2.碱与二氧化碳的反应
向两个盛满二氧化碳气体的矿泉水瓶里分别加入5mL氢氧化钠溶液和5mL氢氧化钙溶液,立即拧紧瓶盖,振荡,观察现象并记录:
实验现象
氢氧化钠溶液
矿泉水瓶明显变瘪,无明显沉淀生成
氢氧化钙溶液
矿泉水瓶变瘪,同时溶液变浑浊(生成白色沉淀)
反应的化学方程式:2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O;Ca(OH)₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O
讨论与分析:有的同学认为,矿泉水瓶变瘪不足以证明二氧化碳和碱溶液发生了化学反应,因为二氧化碳溶解在水中也会产生类似的现象。
观点:同意该观点,需补充实验验证反应的发生。
验证方法:向反应后的氢氧化钠溶液中加入稀盐酸,若产生气泡,证明有碳酸钠生成,说明二氧化碳与氢氧化钠发生了反应;氢氧化钙溶液中出现白色沉淀,可直接证明反应发生。
3.碱的通性及本质
碱溶液中都含有氢氧根离子(OH⁻),因此碱具有相似的化学性质:
能使紫色石蕊试液变成蓝色,使无色酚酞试液变成红色;
能与某些非金属氧化物反应,生成水。
4.不同碱的性质差异
由于不同的碱溶于水时解离出的阳离子不同,其性质也存在差异。例如:氢氧化钙溶液能与碳酸钠溶液反应生成白色沉淀,而氢氧化钠不能。反应的化学方程式:Ca(OH)₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaOH
(四)常见碱的主要用途
名称
主要用途
氢氧化钠
用于造纸、印染、炼油及生产化学纤维、橡胶等
氢氧化钙
用于生产农药和漂白剂、作土木建筑材料、改良酸性土壤等
五、课堂小结
碱的定义:在水溶液中解离出的阴离子全部都是氢氧根离子(OH⁻)的化合物,碱的通性由OH⁻决定。
氢氧化钠、氢氧化钙的物理性质、化学性质及用途。
碱的通性:与酸碱指示剂反应、与某些非金属氧化物反应;不同碱因阳离子不同,性质存在差异。
六、板书设计
常见的碱相关信息汇总表
类别
具体内容
常见的碱
氢氧化钠(NaOH):白色固体,易潮解,易溶于水且放热,强腐蚀性,俗称烧碱、火碱、苛性钠
氢氧化钙(Ca(OH)₂):白色粉末,微溶于水,俗称熟石灰、消石灰,水溶液为石灰水
制取:CaO+H₂O=Ca(OH)₂
碱的化学性质
与指示剂反应:碱溶液使石蕊变蓝,酚酞变红
与非金属氧化物反应:2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O;Ca(OH)₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O
通性本质:溶液中含OH⁻
性质差异:阳离子不同
用途
NaOH:造纸、印染、炼油、化工生产
Ca(OH)₂:建筑材料、改良酸性土壤、生产农药漂白剂
七、课后填写
(1).课堂知识梳理填空
1. 常见的碱有氢氧化钠(________)、氢氧化钙(________)。
2. 氢氧化钠俗称烧碱、________、________;为白色固体,易________,溶于水________热量,具有强________性。
3. 氢氧化钙俗称________、消石灰,为白色粉末,________溶于水,其水溶液俗称________。
4. 生石灰制取熟石灰的化学方程式:________________________。
5. 碱溶液能使紫色石蕊试液变________,无色酚酞试液变________。
6. 氢氧化钠与二氧化碳反应方程式:________________________。
7. 氢氧化钙与二氧化碳反应方程式:________________________。
8. 碱具有相似化学性质的原因是水溶液中都含有________;性质存在差异的原因是解离出的________不同。
参考答案:
1. NaOH;Ca(OH)₂
2. 火碱;苛性钠;潮解;放出;腐蚀
3. 熟石灰;微;石灰水
4. CaO + H₂O = Ca(OH)₂
5. 蓝色;红色
6. 2NaOH + CO₂ = Na₂CO₃ + H₂O
7. Ca(OH)₂ + CO₂ = CaCO₃↓ + H₂O
8. OH⁻;阳离子
(2).课后思考题
1. 为什么氢氧化钠固体需要密封保存?
答:________________________
2. 如何区分氢氧化钠溶液和氢氧化钙溶液?
答:________________________
3. 改良酸性土壤为什么常用氢氧化钙而不用氢氧化钠?
答:________________________
参考答案:
1. 因为氢氧化钠固体易潮解,且能与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠而变质,因此需要密封保存,防止其吸收水蒸气和与二氧化碳反应。
2. 向两种溶液中分别通入二氧化碳气体(或滴加碳酸钠溶液),出现白色浑浊的是氢氧化钙溶液,无明显现象的是氢氧化钠溶液。(合理即可)
3. 氢氧化钠具有强腐蚀性,且价格较高;氢氧化钙腐蚀性较弱,价格低廉,且能与土壤中的酸性物质反应,改良效果好,因此常用氢氧化钙改良酸性土壤。
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