第8章跨学科实践活动7探究溶液酸碱性对紫甘蓝颜色的影响导学案--2025-2026学年九年级化学沪教版下册

该初中化学导学案围绕溶液酸碱性与pH关系、紫甘蓝指示剂变色规律及制备使用展开，课前通过预习习题衔接第八章“酸、碱、盐”知识，课中以小组合作探究为主，从实验认知到实操分析，构建学习支架。 特色在于跨学科融合化学、生物及生活知识，通过控制变量法落实科学思维，结合实验误差分析与拓展创新培养科学探究与实践能力，配套天然指示剂科普视频和详细参考答案，助力学生形成严谨求实的科学态度与责任。

初中化学“导·学·练”课堂导学案 年级 九年级 科目 化学 周次 设计者 序号 班级 主题与课时 跨学科实践活动 7 探究溶液酸碱性对紫甘蓝颜色的影响 课型 新授 审核人 学校审核 姓名 课标要求 依据义务教育化学新课标要求，本次跨学科实践活动，要求学生结合溶液酸碱性与pH相关知识，开展自主探究实验。认识天然植物指示剂的变色规律，掌握简单指示剂的制备与使用方法，能通过现象分析溶液酸碱性，融合生物、物理知识，培养跨学科探究能力，树立科学探究、实事求是、学以致用的化学学习理念。 学习目标 化学观念：明确溶液酸碱性与pH的对应关系，知晓花青素变色的化学本质。 科学思维：通过对比实验，建立变量控制思维，归纳变色规律。 科学探究与实践：独立完成指示剂制备、实验探究、数据记录等操作，融合多学科知识解决实际问题。 科学态度与责任：体会生活中的化学现象，养成严谨求实、勇于探究、善于创新的科学品质。 重难点 重点：掌握紫甘蓝提取液的制备方法，熟记其在酸性、中性、碱性溶液中的变色规律，能利用自制指示剂判断溶液酸碱性。 难点：理解花青素随溶液pH变化发生结构改变的变色原理，熟练运用控制变量法设计对比实验，结合跨学科知识分析实验现象、归纳实验结论，解决生活化化学问题。 资源与 建议 教学资源：实验器材（烧杯、试管、纱布、胶头滴管）、实验药品（紫甘蓝、蒸馏水、白醋、稀盐酸、澄清石灰水、碳酸钠溶液、pH试纸）、多媒体课件、天然指示剂科普视频、生活酸碱溶液素材。教学建议：本节课为跨学科实践课，融合化学、生物、劳动技术知识。课前引导学生自主预习指示剂基础；课中以小组合作探究为主，严格落实变量控制实验原则；课后鼓励学生拓展探究其他植物指示剂。教师需规范学生实验操作，注重过程性指导，培养学生自主探究与团队协作能力。 学习过程 （一）课前预习案 结合沪教版九年级下册新教材第八章《酸、碱、盐及其应用》相关内容，完成以下预习习题，夯实基础，为课中实验探究做好铺垫。 基础填空题 1. 化学中根据溶液酸碱性可将溶液分为______、______、______三类。常温下，酸性溶液pH______7，中性溶液pH______7，碱性溶液pH______7。 2. 实验室常用的酸碱指示剂有______和______，其中紫色石蕊试液遇酸性溶液______，遇碱性溶液______，遇中性溶液______。 3. 酸碱指示剂的核心作用是________________________，其变色本质是指示剂分子在不同酸碱度溶液中发生______变化。 4. 紫甘蓝中富含______（色素名称），该色素是一种天然有机色素，可作为天然酸碱指示剂，其变色范围比实验室常用石蕊指示剂更宽泛。 5. 制备植物色素提取液时，常用______或______作为萃取溶剂，目的是充分溶解植物中的色素，便于后续实验观察。 基础选择题 1. 常温下，下列溶液属于中性溶液的是（ ） A. 白醋 B. 蒸馏水 C. 澄清石灰水 D. 碳酸钠溶液 2. 下列关于pH与溶液酸碱性的说法，正确的是（ ） A. pH越大，溶液酸性越强 B. pH越小，溶液碱性越强 C. 常温下pH=7的溶液一定呈中性 D. 所有盐溶液都呈中性 3. 下列物质不能作为酸碱指示剂的是（ ） A. 紫甘蓝叶 B. 酚酞试液 C. 氯化钠固体 D. 牵牛花花瓣 预习思考题 1. 结合教材知识，思考为什么紫甘蓝中的花青素能随溶液酸碱性改变颜色？简要写出猜想。 2. 若要探究溶液酸碱性对紫甘蓝颜色的影响，实验中需要控制哪些变量？为什么要控制变量？ 3. 生活中哪些常见液体可能呈酸性、碱性或中性？各列举2-3种实例。 4. 对比实验室石蕊指示剂，你认为天然紫甘蓝指示剂有哪些优点和不足？ 预习小结：通过课前预习，我已掌握溶液酸碱性与pH的基础关系、常规指示剂的变色规律，初步了解紫甘蓝天然指示剂的相关知识，明确本次实验需遵循控制变量的实验原则，同时对天然指示剂的变色原理和实验探究流程产生探究兴趣，为课中实操探究筑牢理论基础。 （二）课中探究案 本次课中探究以小组合作形式开展，结合新教材跨学科实践要求，完成实验准备、方案设计、实操探究、现象记录、数据分析、结论归纳、拓展延伸等全套学习任务，全程落实自主、合作、探究的学习模式。 探究任务一：实验认知与器材药品认知 结合实验器材和药品，完成下列问题，明确实验基础。 1. 写出本次实验所需器材：试管、试管架、胶头滴管、烧杯、剪刀、纱布、玻璃棒。请分别说明纱布、胶头滴管在实验中的作用。 2. 本次实验待测溶液：稀盐酸、白醋、蒸馏水、碳酸钠溶液、澄清石灰水。请判断五种溶液的预设酸碱性。 3. 实验中为何选用酒精与水的混合液浸泡紫甘蓝叶片，而不直接用纯水浸泡？结合色素溶解性知识分析原因。 探究任务二：实验方案设计（控制变量法应用） 控制变量法是化学对比实验的核心方法，结合教材实验要求，完善本次实验方案，回答相关问题。 1. 本次实验的自变量是________________，因变量是________________。 2. 实验中需要控制的无关变量有：紫甘蓝提取液的______、待测溶液的______、实验______、滴加液体的速度等，保证实验结果准确可靠。 3. 实验分组设计：取5支规格相同的试管，编号1-5，分别加入等量的稀盐酸、白醋、蒸馏水、碳酸钠溶液、澄清石灰水，再向每支试管中滴加等量的紫甘蓝提取液，振荡静置后观察颜色变化。请说明设置蒸馏水组的实验意义。 探究任务三：实操实验与现象记录 严格按照实验步骤操作，规范记录实验现象，完成实验表格填写，结合现象开展初步分析。 实验步骤：1. 制备紫甘蓝提取液：将紫甘蓝叶片剪碎，放入烧杯中，加入适量酒精和蒸馏水混合液，搅拌浸泡，静置片刻后，用纱布过滤，得到紫色透明的紫甘蓝提取液。2. 分组实验：取5支洁净试管，编号1至5，分别加入少量稀盐酸、白醋、蒸馏水、碳酸钠溶液、澄清石灰水。3. 向每支试管中滴加3-5滴紫甘蓝提取液，轻轻振荡试管，使液体充分混合。4. 静置观察各试管内溶液颜色变化，准确记录现象。 完成下表填写： 试管编号 待测溶液 预设酸碱性 滴加提取液后颜色 实验结论（酸碱性） 1 稀盐酸 2 白醋 3 蒸馏水 4 碳酸钠溶液 5 澄清石灰水 探究任务四：实验数据分析与规律归纳 结合实验记录的现象，对比不同溶液的变色情况，归纳紫甘蓝提取液的变色规律，完成下列问题。 1. 紫甘蓝提取液遇酸性溶液变______色，遇中性溶液______，遇碱性溶液变______色或______色。 2. 对比稀盐酸和白醋的变色现象，两种酸性溶液中紫甘蓝颜色基本一致，说明________________________。 3. 对比碳酸钠溶液和澄清石灰水，两种碱性溶液变色深浅略有差异，结合pH知识分析原因：________________________。 4. 总结紫甘蓝提取液作为天然指示剂的变色规律，并用简洁语言概括溶液酸碱性与变色现象的对应关系。 探究任务五：原理深挖与跨学科分析 结合化学、生物跨学科知识，深挖实验本质，突破本节课难点。 1. 从化学角度分析：紫甘蓝花青素变色的根本原因是什么？为什么溶液pH改变会引发颜色变化？ 2. 从生物角度分析：花青素广泛存在于植物花瓣、叶片中，其对酸碱环境敏感的特性对植物生长有何意义？ 3. 对比实验室石蕊指示剂和自制紫甘蓝指示剂，完成对比分析：二者变色规律是否一致？紫甘蓝指示剂的优势是什么？ 探究任务六：误差分析与实验反思 结合实验操作过程，反思实验中可能出现的误差和错误操作，培养严谨的科学实验态度。 1. 若实验中某组酸性溶液滴加紫甘蓝提取液后，变色不明显，可能的原因有哪些？（写出2点） 2. 实验中若未控制提取液用量、待测液用量一致，会对实验结果造成什么影响？ 3. 实验结束后，试管残留废液能否直接倾倒？应该如何处理？体现了什么化学实验理念？ 探究任务七：拓展创新探究 结合生活实际，延伸探究，落实学以致用的学习目标，强化跨学科实践能力。 1. 生活中的雪碧、肥皂水、矿泉水、柠檬汁分别呈什么酸碱性？请利用本节课所学知识，简述检测方法。 2. 除紫甘蓝外，生活中牵牛花、紫薯、月季花瓣均可制作天然指示剂，猜想这类植物能做指示剂的共同原因是什么？ 3. 尝试设计实验：探究碱性强弱对紫甘蓝变色深浅的影响，写出简单的实验思路和变量控制方法。 板书设计 跨学科实践活动7 探究溶液酸碱性对紫甘蓝颜色的影响 一、实验原理 紫甘蓝含花青素（天然指示剂），pH改变→分子结构改变→颜色变化 二、制备方法 剪碎叶片→酒精+水浸泡→纱布过滤→提取液 三、变色规律 酸性（pH＜7）→红色；中性（pH=7）→紫色；碱性（pH＞7）→蓝色/绿色 四、实验核心 控制变量法：液量、浓度、温度一致，仅改变溶液酸碱性 五、跨学科融合 化学（酸碱原理）+生物（植物色素）+生活（实际应用） 参考答案 （一）课前预习案答案 基础填空题 1. 酸性溶液、中性溶液、碱性溶液；＜、=、＞ 2. 紫色石蕊试液、无色酚酞试液；变红、变蓝、不变色（紫色） 3. 判断溶液的酸碱性；结构 4. 花青素 5. 酒精、蒸馏水（酒精水溶液） 基础选择题 1. B 2. C 3. C 预习思考题 1. 猜想：紫甘蓝中的花青素分子结构不稳定，溶液中氢离子、氢氧根离子浓度变化，会改变花青素的分子结构，从而导致颜色发生改变。 2. 需要控制紫甘蓝提取液用量、待测溶液体积、溶液温度、实验容器规格等变量。控制变量可排除无关因素干扰，确保实验颜色变化仅由溶液酸碱性引起，保证实验结论科学准确。 3. 酸性：柠檬汁、白醋、碳酸饮料；中性：纯净水、矿泉水、食盐水；碱性：肥皂水、纯碱水、洗衣液水。 4. 优点：取材方便、绿色环保、变色范围更广、现象直观；不足：色素稳定性较弱，易受温度、杂质影响，变色精度低于实验室专用指示剂。 （二）课中探究案答案 探究任务一答案 1. 纱布：过滤浸泡液，分离固体叶片和色素提取液，得到澄清液体；胶头滴管：精准滴加提取液，控制液体用量，保证实验变量统一。 2. 稀盐酸、白醋：酸性；蒸馏水：中性；碳酸钠溶液、澄清石灰水：碱性。 3. 花青素属于有机物，在酒精中的溶解度远大于纯水，酒精与水混合液可充分溶解叶片中的色素，提高提取液浓度，让实验变色现象更明显。 探究任务二答案 1. 溶液酸碱性（pH大小）；紫甘蓝提取液的颜色变化 2. 浓度、用量、温度 3. 蒸馏水为中性对照实验组，可明确紫甘蓝提取液本身的原色，对比区分酸性、碱性溶液的变色现象，排除实验干扰。 探究任务三答案（实验表格） 1号：酸性、红色、溶液呈酸性；2号：酸性、红色、溶液呈酸性；3号：中性、紫色、溶液呈中性；4号：碱性、蓝色（浅绿色）、溶液呈碱性；5号：碱性、深蓝色（绿色）、溶液呈碱性 探究任务四答案 1. 红、保持紫色、蓝、绿 2. 不同酸性溶液均可使紫甘蓝提取液变红，酸性溶液对花青素的变色作用一致 3. 两种溶液碱性强弱不同，pH不同，氢氧根离子浓度不同，导致花青素结构变化程度不同，颜色深浅存在差异，碱性越强，颜色越深 4. 紫甘蓝提取液遇酸性溶液变红，遇中性溶液不变色（紫色），遇碱性溶液变蓝或绿色，溶液碱性越强，变色越深。 探究任务五答案 1. 溶液酸碱性改变，氢离子、氢氧根离子浓度发生变化，花青素分子的内部结构发生可逆改变，从而呈现出不同颜色。 2. 生物角度：花青素可保护植物叶片免受酸碱环境、紫外线的伤害，提升植物环境适应能力，是植物的自我保护机制。 3. 变色规律基本一致；紫甘蓝指示剂变色范围更广、生活取材便捷、绿色无污染，可区分碱性强弱，实用性更强。 探究任务六答案 1. 提取液浓度过低、待测酸性溶液浓度过小、滴加提取液用量不足、浸泡时间过短色素析出少。 2. 会导致实验变量不唯一，变色现象深浅不一，无法准确判断酸碱性对应的变色规律，实验结论失效。 3. 不能直接倾倒，需倒入指定废液缸统一处理；体现绿色化学、安全实验、爱护环境的实验理念。 探究任务七答案 1. 雪碧、柠檬汁：酸性；肥皂水：碱性；矿泉水：中性。检测方法：取少量待测液，滴加紫甘蓝提取液，根据变色现象判断酸碱性。 2. 这类植物体内均含有花青素等对酸碱敏感的天然色素，可随溶液pH变化改变自身结构，产生颜色变化。 3. 实验思路：配制不同浓度的氢氧化钠溶液（碱性强弱不同），控制溶液体积、温度、提取液用量一致，分别滴加紫甘蓝提取液，观察并对比颜色深浅，判断碱性强弱与变色的关系。变量控制：仅改变氢氧化钠溶液浓度，其余变量全部统一。 ( 1 / 3 ) 目标领航 任务驱动 评价镶嵌 赢在课堂 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $