内容正文:
《认识酸和碱》单元复习课教案
一、教学基本信息
项目
内容
学科
化学
年级
九年级下册
教材版本
鲁教版
单元
第七单元《认识酸和碱》
课时
1课时
课标依据
《义务教育化学课程标准(2022年版)》“常见的物质”主题中,关于酸、碱的核心要求:认识常见酸和碱的主要性质与用途;知道酸碱性对人体健康和农作物生长的影响;了解用酸碱指示剂、pH试纸检验溶液酸碱性的方法;能从宏观与微观结合的视角,理解酸、碱的结构与性质的关系,建立“结构决定性质、性质决定用途”的化学观念。
二、教学目标
化学观念:从微观粒子(H⁺、OH⁻)的角度认识酸和碱的组成,理解酸、碱的结构决定其化学通性,性质决定用途的内在逻辑;建立物质分类观,认识同类物质具有相似性质的规律。
科学思维:通过“个别(盐酸、硫酸;氢氧化钠、氢氧化钙)→一般(酸的通性、碱的通性)”的归纳过程,形成归纳推理的思维方法;能基于酸、碱的性质分析相关实际问题,发展证据推理能力。
科学探究与实践:能独立完成酸碱指示剂检验溶液酸碱性、pH测定的实验操作;能根据实验现象分析溶液的酸碱性及强弱,规范记录实验数据。
科学态度与责任:了解酸和碱在生活、生产中的重要应用,认识化学与生活、生产的密切联系;树立合理使用化学物质的意识,体会化学对社会发展的价值。
三、教学重难点
教学重点:酸和碱的化学通性及微观本质;溶液酸碱性的定性与定量检验方法;中和反应的实质与应用。
教学难点:从微观粒子角度理解酸、碱的通性;建立“结构—性质—用途”的关联逻辑。
四、教学准备
实验器材:试管、胶头滴管、玻璃棒、pH试纸、标准比色卡、点滴板。
实验药品:稀盐酸、稀硫酸、氢氧化钠溶液、氢氧化钙溶液、石蕊溶液、酚酞溶液、待测溶液(如白醋、肥皂水、氯化钠溶液)。
教学资源:单元知识关联图、多媒体课件。
五、教学过程
(一)导入新课(5分钟)
展示本单元知识关联图,提出核心问题:
酸和碱分别具有哪些性质?这些性质与微观粒子有什么关系?
如何通过实验识别溶液的酸碱性?
酸和碱的结构、性质与用途之间存在怎样的关系?
明确本节课任务:以关联图为线索,梳理本单元知识,构建完整的知识体系。
(二)知识梳理与探究(30分钟)
1.酸和碱的结构——微观本质(5分钟)
类别
结构特征
微观粒子
酸
溶于水时解离出的阳离子全部是氢离子(H⁺)的化合物
阳离子:H⁺;阴离子:酸根离子(如Cl⁻、SO₄²⁻)
碱
溶于水时解离出的阴离子全部是氢氧根离子(OH⁻)的化合物
阴离子:OH⁻;阳离子:金属离子(或铵根离子)
引导学生理解:酸的通性源于溶液中共同的H⁺,碱的通性源于溶液中共同的OH⁻,初步建立“结构决定性质”的观念。
2.酸和碱的性质——从个别到一般(12分钟)
(1)个别物质的性质梳理
物质类别
代表物质
主要性质(部分)
酸
盐酸(HCl)
能使紫色石蕊溶液变红;能与活泼金属反应;能与金属氧化物反应;能与碱发生中和反应
酸
硫酸(H₂SO₄)
具有酸的通性,且浓硫酸具有吸水性、脱水性、强腐蚀性
碱
氢氧化钠(NaOH)
白色固体,易溶于水且放热;能使无色酚酞溶液变红;能与酸发生中和反应;能与某些非金属氧化物反应
碱
氢氧化钙(Ca(OH)₂)
微溶于水;能使无色酚酞溶液变红;能与酸发生中和反应;能与某些非金属氧化物反应(如与CO₂反应)
(2)酸、碱的通性归纳(一般规律)①酸的通性(以H⁺为核心):
与酸碱指示剂作用:使紫色石蕊溶液变红,不能使无色酚酞溶液变色。
与活泼金属反应:酸+活泼金属→盐+氢气,如Zn+2HCl=ZnCl₂+H₂↑。
与金属氧化物反应:酸+金属氧化物→盐+水,如Fe₂O₃+6HCl=2FeCl₃+3H₂O。
与碱发生中和反应:酸+碱→盐+水,如HCl+NaOH=NaCl+H₂O。
②碱的通性(以OH⁻为核心):
与酸碱指示剂作用:使紫色石蕊溶液变蓝,使无色酚酞溶液变红。
与非金属氧化物反应:碱+非金属氧化物→盐+水,如CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O。
与酸发生中和反应:酸+碱→盐+水,如H₂SO₄+Ca(OH)₂=CaSO₄+2H₂O。
3.溶液酸碱性的识别——定性与定量(8分钟)
(1)定性检验:酸碱指示剂实验
待测溶液
加入石蕊溶液的现象
加入酚酞溶液的现象
酸碱性
稀盐酸
变红
不变色(无色)
酸性
氢氧化钠溶液
变蓝
变红
碱性
氯化钠溶液
不变色(紫色)
不变色(无色)
中性
学生分组完成实验,记录现象,归纳指示剂的变色规律。
(2)定量检验:测定溶液的pH
操作要点:用玻璃棒蘸取待测溶液滴在pH试纸上,将试纸显示的颜色与标准比色卡对照,读出pH。
规律:pH<7,溶液呈酸性,pH越小酸性越强;pH=7,溶液呈中性;pH>7,溶液呈碱性,pH越大碱性越强。
学生分组测定白醋、肥皂水、氯化钠溶液的pH,记录数据并判断酸碱性强弱。
4.酸和碱的用途——性质决定用途(5分钟)
类别
用途
对应的性质
酸(盐酸)
金属除锈、除水垢
能与金属氧化物反应
酸(硫酸)
实验室干燥剂
浓硫酸具有吸水性
碱(氢氧化钠)
制肥皂、造纸
能与油脂反应,具有腐蚀性
碱(氢氧化钙)
改良酸性土壤、建筑材料
能与酸发生中和反应;微溶于水,其水溶液呈碱性
中和反应
治疗胃酸过多、处理酸性废水
酸和碱能反应生成中性的盐和水
重点梳理中和反应的实质:H⁺+OH⁻=H₂O,以及其在生活、生产中的应用。
(三)课堂小结(5分钟)
师生共同回顾知识关联图,梳理逻辑主线:酸和碱的结构(H⁺、OH⁻)→酸和碱的性质(个别到一般)→酸和碱的用途;酸和碱的性质→溶液酸碱性的识别(定性+定量);中和反应的实质与应用强化“结构决定性质、性质决定用途”的化学观念,明确研究一类物质的基本思路:从个别物质入手,归纳同类物质的通性,再应用性质解决实际问题。
(四)课堂练习(3分钟)
1.下列关于酸和碱的说法正确的是()
A.酸中都含有氢离子,所以含有氢离子的化合物都是酸
B.碱中都含有氢氧根离子,所以碱都能使酚酞溶液变红
C.酸和碱的反应都是中和反应,实质是H⁺和OH⁻结合生成水
D.浓硫酸和氢氧化钠固体都具有吸水性,都可作所有气体的干燥剂
2.用pH试纸测定某溶液的pH时,若试纸提前用蒸馏水润湿,对测定结果有什么影响?(分别分析酸性、碱性、中性溶液)
参考答案:
1.答案:C
解析:
-A:酸是解离出的阳离子全部为H⁺的化合物,含有H⁺的化合物不一定是酸(如NaHSO₄属于盐),A错误。
-B:不溶性碱(如Cu(OH)₂)在水中不能解离出大量OH⁻,无法使酚酞溶液变红,B错误。
-C:中和反应是酸与碱作用生成盐和水的反应,实质是H⁺和OH⁻结合生成H₂O,C正确。
-D:浓硫酸不能干燥碱性气体(如NH₃),氢氧化钠固体不能干燥酸性气体(如CO₂、SO₂),D错误。
2.答案:
-酸性溶液:试纸被蒸馏水润湿后,相当于稀释了酸性溶液,酸性减弱,测得的pH偏大(比真实值高)。
-碱性溶液:试纸被蒸馏水润湿后,相当于稀释了碱性溶液,碱性减弱,测得的pH偏小(比真实值低)。
-中性溶液:蒸馏水本身呈中性,对中性溶液的浓度无影响,测得的pH不变(仍为7)。
(五)布置作业(2分钟)
完善本单元知识关联图,补充相关化学方程式。
完成课后习题,整理酸和碱的通性及对应方程式。
调查生活中中和反应的应用实例,下节课分享。
六、教材单元测评参考答案
教材p25~26
选择题部分:
1.C解析:酸具有通性的本质原因是溶液中含有大量的H⁺,盐酸能使紫色石蕊试液变红,是因为盐酸中含有大量氢离子。
2.C解析:
A:硫酸呈酸性,能使紫色石蕊试液变红,而非变蓝,错误。
B:浓硫酸具有吸水性,露置于空气中会吸收水分,溶质质量分数会变小,错误。
C:浓盐酸具有挥发性,挥发出的氯化氢气体与空气中的水蒸气结合形成盐酸小液滴,瓶口会有白雾出现,正确。
D:固体氢氧化钠露置于空气中,会吸收水分潮解,且与二氧化碳反应生成碳酸钠,成分会发生变化,错误。
3.C解析:废水呈酸性(pH=2),需加入碱性物质中和。熟石灰(氢氧化钙)是一种碱性物质,成本低、安全,可将pH调至7~8;盐酸会使酸性更强,铁粉无法将pH调至中性,氢氧化钠腐蚀性强且成本较高,不经济安全。
4.A解析:a液面高于b液面,说明锥形瓶内压强减小。
A:硝酸铵溶于水吸热,温度降低,瓶内压强减小,正确。
B:烧碱(氢氧化钠)溶于水放热,温度升高,瓶内压强增大,a液面低于b液面,错误。
C:稀硫酸与铁粉反应生成氢气,瓶内压强增大,a液面低于b液面,错误。
D:稀盐酸与碳酸钙反应生成二氧化碳,瓶内压强增大,a液面低于b液面,错误。
方程式书写
5.墙壁变白变硬,是因为石灰乳中的Ca(OH)₂与空气中的CO₂反应,生成碳酸钙沉淀和水。
化学方程式:Ca(OH)₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O
6.实验题答案
第一步:制取的气体为CO₂,所用试剂为石灰石、稀盐酸;仪器为试管、单孔橡皮塞、玻璃导管、塑料瓶。
第二步:注入浓氢氧化钠溶液,CO₂被吸收,瓶内压强减小,塑料瓶变瘪,所用试剂为浓氢氧化钠溶液。
第三步:再注入稀盐酸,碳酸钠与盐酸反应生成CO₂,瓶内压强增大,塑料瓶又鼓起,所用试剂为稀盐酸。
反应的化学方程式:
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O
Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑
7.计算题答案
(1)曲线绘制:
(2)生成的CO₂最多是66g(120s后质量不再变化,稳定在66g)。
(3)计算水垢中碳酸钙的质量分数:
设水垢中碳酸钙的质量为x。
反应方程式:CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
相对分子质量:Mr(CaCO₃) = 40 + 12 + 16×3 = 100,Mr(CO₂) = 12 + 16×2 = 44
已知:生成CO₂的质量为66g。
列比例式:
=
解得:
x==150g
水垢中碳酸钙的质量分数:
质量分数=×100%=75%
答:水垢中碳酸钙的质量分数为75%。
8.鉴别实验设计
方法一:只用酚酞试液
分别取少量三种溶液于三支试管中,滴加酚酞试液。
溶液变红的是氢氧化钠溶液(碱性)。
无明显现象的是稀硫酸和氯化钠溶液。
向变红的氢氧化钠溶液中,分别滴加另外两种未鉴别出的溶液。
若溶液红色褪去,则滴加的是稀硫酸(发生中和反应,溶液碱性消失)。
若溶液红色不褪去,则滴加的是氯化钠溶液(不反应,溶液仍呈碱性)。
其他鉴别方法:
用pH试纸:分别测定三种溶液的pH,pH<7的是稀硫酸,pH=7的是氯化钠溶液,pH>7的是氢氧化钠溶液。
用紫色石蕊试液:分别滴加石蕊试液,变红的是稀硫酸,不变色(紫色)的是氯化钠溶液,变蓝的是氢氧化钠溶液。
用碳酸钠溶液:分别加入碳酸钠溶液,有气泡产生的是稀硫酸,无明显现象的是氯化钠溶液和氢氧化钠溶液;再将稀硫酸滴入剩余两种溶液中,无气泡的是氯化钠溶液,先无现象后有气泡(先生成碳酸钠,再反应)的是氢氧化钠溶液。
9.中和反应计算题
反应的化学方程式:Ca(OH)₂+2HCl=CaCl₂+2H₂O
计算污水中HCl的质量:
污水质量:1.0×10⁶kg,HCl的质量分数为0.003%。
m(HCl)=1.0×10⁶kg×0.003%=30kg
设需要Ca(OH)₂的质量为x:
反应方程式:Ca(OH)₂+2HCl=CaCl₂+2H₂O
相对分子质量:Mr [Ca (OH)₂] = 40 + (16 + 1)×2 = 74,Mr [HCl] = 1 + 35.5 = 36.5,2 个 HCl 总相对分子质量 = 2×36.5 = 73
列比例式:
=
解得:
x=≈30.4kg
答:至少需要约30.4kg的Ca(OH)₂才能将污水中的HCl完全中和。
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