8.3 调节土壤酸碱性与施用营养元素 第2课时（教学设计）化学新教材沪科版五四学制九年级全一册

该初中化学教学设计聚焦中和反应的定义、微观实质及应用，课堂导入从酸碱性质差异切入，以“酸碱混合是否反应”引发认知冲突，衔接酸碱通性前备知识，搭建实验探究的学习支架。 通过三组递进实验（温度变化、指示剂显色、pH曲线分析）验证反应发生，结合微观示意图揭示H⁺与OH⁻结合本质，融入生活农业等应用实例，落实科学探究与实践、科学思维素养，助学生构建宏微结合认知，提升教师教学针对性与课堂实效。

课题3 调节土壤酸碱性与施用营养元素 第2课时 中和反应及应用 年级 九年级 学科 化学 课型 新授课 教材 沪科版九年级化学 专题8酸、 碱 、 盐课题3第2课时 教学目标 1.通过实验探究掌握中和反应的定义，理解中和反应的微观实质为H+ + OH- = H2O，明确中和反应为放热反应。 2.掌握无明显现象中和反应的判断方法，能结合指示剂变色、温度变化、pH变化判定反应是否发生，能分析酸碱滴定过程中pH变化曲线对应各点的溶质成分。 3.明确中和反应的适用范围，知道生成盐和水的反应不一定是中和反应。 4.了解中和反应在生活、农业、工业、医药、实验室等场景的实际应用，能书写相关反应的化学方程式。 教学重点 1.通过实验现象判断中和反应是否发生； 2.中和反应的定义、微观实质及应用； 3.酸碱滴定pH变化曲线的基础分析。 教学难点 1.中和反应的微观本质理解； 2.无明显现象反应的实验方案设计与合理性评估； 3.酸碱滴定pH变化曲线各点溶质成分的判断。 教材分析 本节教学内容源于沪科版五四学制九年级全一册专题8《酸碱盐》课题3第2课时《中和反应及应用》，是酸碱性质学习的延伸，也是酸碱盐知识体系的核心衔接点，兼具理论探究价值和实际应用意义，对学生构建“物质转化”“宏微结合”的化学思维有重要作用。 教材编排遵循“提出问题-实验探究-证据推理-概念建构-实践应用”的认知逻辑：先以无明显现象的氢氧化钠与盐酸混合实验引发认知冲突，通过温度测定、指示剂显色、pH变化监测三组对照实验，引导学生推导中和反应的发生，再从微观角度拆解中和反应的本质是H⁺与OH⁻结合生成水，进而归纳中和反应的定义，最后延伸至生活、农业、工业、医药、实验操作等多场景的应用，既落实了课标中“科学探究与创新意识”“证据推理与模型认知”的素养要求，也体现了化学与生产生活紧密关联的STSE理念。 学情分析 教学对象为五四制九年级学生，已有相应的知识储备：此前已经掌握酸、碱的组成与通性，会使用酸碱指示剂、pH试纸判定溶液酸碱性，了解化学变化常伴随能量变化、颜色变化等特征，具备基础的实验操作与现象分析能力。同时学生对生活中的化学应用有较强的好奇心，对“改良酸性土壤”“胃酸过多服药”“松花蛋去涩”等场景有生活感知，便于结合实例开展教学。 但学生也存在明显的认知难点：一是对无明显现象的化学反应缺乏验证思路，容易认为没有现象就没有发生反应；二是对中和反应的微观本质理解较浅，易出现“生成盐和水的反应都是中和反应”的认知误区；三是对中和反应应用的原理辨析能力不足，容易混淆氢氧化钠、氢氧化钙的使用场景。教学中需要依托实验探究搭建思维阶梯，结合易错点辨析澄清概念，帮助学生完成知识的内化与迁移。 教学过程 教学内容 设计意图 课堂导入 【引入】前面我们已经学习了酸的pH<7、碱的pH>7，两类物质的化学性质差异很大，如果将酸和碱直接混合，会发生化学反应吗？今天我们就围绕这个问题展开探究。 【设计意图】从已有酸碱性质的知识切入，引发认知冲突，快速激发学生的探究兴趣。 环节一 中和反应的实验探究 问题一 无明显现象的酸碱反应如何证明发生？ 【引入】我们先取10mL 4%的氢氧化钠溶液与10mL 4%的稀盐酸直接混合，大家观察到没有明显现象。 【教师提问】无明显现象能否说明二者没有发生反应？如果不能，我们可以从哪些角度设计实验证明反应发生？ 【学生思考】分组讨论后提出猜想： 1.可以验证反应物被消耗，比如氢氧化钠消失 2.可以验证有新物质生成 3.可以利用化学反应的能量变化，检测温度变化 【讲解】大家的思路非常准确，无明显现象反应的验证核心逻辑就是：证明反应物消耗/证明新物质生成/证明能量变化，我们通过三组实验来验证： 实验1：能量变化验证 【教师演示】①测定4%氢氧化钠溶液初始温度为25℃，加入10mL 4%稀盐酸后测得温度为32℃，温度升高；②另取10mL 4%氢氧化钠溶液加入10mL蒸馏水，温度仍为25℃。 【教师提问】两组对比实验能得出什么结论？ 【学生思考】温度升高不是稀释导致的，是氢氧化钠与盐酸反应放热，说明二者发生了化学反应。 实验2：指示剂显色验证 【教师演示】向10mL 4%氢氧化钠溶液中滴加2滴酚酞试液，溶液变红，再逐滴滴加稀盐酸，边滴加边用玻璃棒搅拌，最终溶液变为无色。 【教师提问】该实验现象能否证明反应发生？酚酞的作用是什么？ 【学生思考】氢氧化钠能使酚酞变红，红色褪去说明氢氧化钠被消耗，证明反应发生；酚酞起到指示反应发生、判断反应终点的作用。 实验3：pH变化验证 【教师展示】用pH传感器测定向氢氧化钠溶液滴加稀盐酸过程的pH变化曲线。【教师提问】曲线上pH>7、pH=7、pH<7三个点的溶质分别是什么？如果反过来向稀盐酸中滴加氢氧化钠溶液，pH变化和各点溶质又是怎样的？ 【学生思考】结合课件内容回答： 碱中加酸：a点溶质为NaCl、NaOH；b点溶质为NaCl；c点溶质为NaCl、HCl 酸中加碱：a点溶质为NaCl、HCl；b点溶质为NaCl；c点溶质为NaCl、NaOH【追问】能否将无色酚酞换成紫色石蕊？哪种试剂效果更好？为什么要逐滴滴加稀盐酸？玻璃棒搅拌的作用是什么？ 【学生思考】回答：可以换石蕊，但酚酞由红变无色的现象更明显；逐滴滴加是为了防止盐酸过量；搅拌是为了让酸碱充分接触、充分反应。 【对应训练1】（课件典例1）项目小组对“氢氧化钠和盐酸能否反应”进行探究，测得溶液pH随滴加时间变化的曲线如图所示。下列叙述正确的是 A． 该实验是稀盐酸滴入氢氧化钠溶液 B． a点时溶液能使石蕊溶液变红色 C． b点时溶液中含有的粒子只有Na+和Cl- D． c点时溶液中的NaCl比b点时溶液中的多 【答案】B 【解析】初始pH<7pH<7，说明是向盐酸中滴加氢氧化钠，A错误；a点pH<7呈酸性，能使石蕊变红，B正确；b点还有水分子，C错误；b点恰好完全反应，c点氢氧化钠过量，氯化钠质量与b点相等，D错误。 【对应训练2】（课件典例2）向一定量的氢氧化钠溶液中，匀速滴加稀盐酸，实验过程中，氯化钠的质量随加入稀盐酸的体积的变化如图所示。下列说法不正确的是 A． a点时，溶液中的溶质为NaOH和NaCl B． b点时，溶液的pH=7 C． 从起点到b点，NaCl的质量逐渐增大 D． 从b点到c点，NaCl的质量和溶液的pH保持不变 【答案】D 【解析】b点恰好完全反应，b到c点盐酸过量，氯化钠质量不变，但pHpH会逐渐减小，D错误。 问题二 如何判断中和反应中稀盐酸是否过量？ 【引入】上述实验中溶液由红色变为无色时，可能恰好完全反应，也可能盐酸过量，我们可以利用酸的通性设计实验检验盐酸是否过量，请大家思考可行的方案。 【教师提问】结合酸的通性，你能想到哪些检验方案？分别对应什么现象？ 【学生思考】分组讨论后回答： 1.滴加紫色石蕊试剂，溶液变红说明酸过量 2.加入镁带等活泼金属，有气泡产生说明酸过量 3.加入碳酸盐如CaCO3、Na2CO3，有气泡产生说明酸过量 4.加入氧化铁等金属氧化物，固体溶解、溶液由无色变黄说明酸过量 5.滴加一滴氢氧化钠的酚酞溶液，溶液仍为无色说明酸过量 【讲解】所有方案的核心都是利用酸的通性检验H+的存在，大家的设计都非常合理。 【设计意图】通过三组递进式实验，培养学生证据推理的核心素养，掌握无明显现象反应的探究方法，熟练分析中和反应过程的pH变化和溶质成分。 【设计意图】引导学生回顾酸的通性，建立性质与检验方法的关联，提升知识迁移应用能力。 环节二 中和反应的定义与微观实质 问题一 什么是中和反应？ 【引入】我们写出以下三个酸碱反应的化学方程式，寻找共同特点： NaOH + HCl = NaCl + H2O、 2NaOH + H2SO4 = Na2SO4 + 2H2O Ca(OH)2 + 2HCl = CaCl2 + 2H2O 【教师提问】这几个反应的产物有什么共同特点？ 【学生思考】产物都是盐和水，其中盐是由金属离子和酸根离子构成的化合物。【知识总结】 1.中和反应定义：酸与碱作用生成盐和水的反应，通式为：碱+酸→盐+水碱+酸→盐+水 2.易错辨析：生成盐和水的反应不一定是中和反应，两类反例： 酸+金属氧化物→盐+水：Fe2O3 + 6HCl = 2FeCl3 + 3H2O，不属于中和反应 碱+非金属氧化物→盐+水：2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O，不属于中和反应 中和反应特指酸和碱的反应。 问题二 中和反应的微观本质是什么？ 【展示】盐酸和氢氧化钠反应的微观示意图：HCl在水中解离为H+和Cl-，NaOH解离为Na+和OH-，反应后Na+和Cl-仍存在于溶液中，H+和OH-结合生成了H2O 【教师提问】中和反应中真正参与反应的粒子是什么？ 【学生思考】是H+和OH-，二者结合生成水。 【知识总结】中和反应的微观实质：H++OH−=H2O 【设计意图】通过宏观反应到微观粒子变化的分析，培养学生宏观辨识与微观探析的核心素养，厘清中和反应的概念边界。 【设计意图】通过对比归纳形成复分解反应的概念，掌握反应发生条件，能够准确判断反应类型和反应能否发生，培养归纳概括能力。 环节三 中和反应的应用 问题一 中和反应在生产生活中有哪些应用？ 【引入】中和反应与我们的生产生活联系非常紧密，我们从不同领域逐一了解： 1. 生活领域 【教师提问】吃松花蛋时会有涩味，为什么蘸食醋就可以消除？烫发后使用定型剂的原理是什么？ 【学生思考】松花蛋中含有碱性物质，食醋中的酸可以中和碱性物质；定型剂中的酸可以中和烫发剂残留的碱，避免损伤发质。 2. 农业领域 【教师提问】酸性土壤可以用熟石灰改良，为什么不用腐蚀性更强的氢氧化钠？【学生思考】氢氧化钠腐蚀性极强，会伤害作物，且成本远高于熟石灰。 3. 工业领域 【教师提问】硫酸厂的污水含有硫酸，怎么处理？碱性废水又怎么处理？ 【学生思考】用熟石灰中和硫酸，反应为H2SO4 + Ca(OH)2 = CaSO4 + 2H2O；碱性废水可以加入废硫酸中和。 4. 医药领域 【教师提问】胃酸过多可以服用含氢氧化铝的胃药，原理是什么？能不能用氢氧化钠治疗胃酸过多？ 【学生思考】氢氧化铝与胃酸中的盐酸反应：3HCl + Al(OH)3 = AlCl3 + 3H2O；不能用氢氧化钠，其腐蚀性太强，会灼伤消化道。 5. 实验室应用 【讲解】实验室可利用中和反应调节溶液pH，满足实验反应条件，实验废液也需要调节pH到达标后才能排放。 【对应训练1】（课件典例1）生活中处处都有物质的变化，下列发生在家庭生活中的变化属于物理变化的是 A． 沸水蒸煮碗筷消毒 B． 蚊虫叮咬后涂抹肥皂水止痛 C． 活性炭除冰箱异味 D． 洁厕精除水垢 【答案】C 【解析】活性炭除异味是利用吸附性，属于物理变化；其余均为化学变化，蚊虫叮咬释放蚁酸，肥皂水显碱性中和蚁酸，属于中和反应。 【对应训练2】（课件变式）物质的性质决定物质的用途。下列物质的性质与用途对应关系不正确的是 A． 尿素含有氮元素——用作氮肥 B． 金刚石硬度大——用作钻头 C． 氧气能支持燃烧——用于炼铁 D． 氢氧化钙具有腐蚀性——改良酸性土壤 【答案】D 【解析】氢氧化钙改良酸性土壤是因为它呈碱性，能中和土壤中的酸，不是因为腐蚀性。 【对应训练3】（课件典例2）下列关于物质的性质与用途对应关系正确的是A．碳酸钠能与酸反应——可用于治疗胃酸过多 B． 氯化钠溶液显中性——农业上常用盐水选种 C． 一氧化碳具有还原性——工业上用于冶炼金属 D． 稀有气体化学性质稳定——可用于制作电光源 【答案】C 【解析】A碳酸钠碱性太强，不能用于治疗胃酸过多；B盐水选种是利用密度差异；D稀有气体做电光源是因为通电时能发出不同颜色的光，与化学性质稳定无关。 【对应训练4】（课件典例3）“结构决定性质，性质决定用途”，下列有关物质的性质与用途说法不正确的是 A． 氩气化学性质稳定，可作为金属焊接时的保护气 B． 氢氧化钠具有碱性，可用于治疗胃酸过多 C． 干冰易升华吸热，能使周围温度降低，可用于人工降雨、制冷剂 D． 金刚石硬度大，是自然界中硬度最大的物质，可用于切割玻璃、钻探机钻头【答案】B 【解析】氢氧化钠腐蚀性强，不能用于治疗胃酸过多。 【设计意图】结合生活生产实例，让学生体会化学的实用价值，落实科学态度与社会责任的核心素养。 课堂小结 七、板书设计 课题3 第2课时 中和反应及应用 1、 中和反应 1. 实验验证（NaOH与稀盐酸反应） （1） 验证方案：温度变化（放热）、酚酞指示剂显色、pH检测 （2） 操作注意：逐滴滴加酸防止过量、玻璃棒搅拌使反应充分 2. 定义：酸与碱作用生成盐和水的反应 → 酸 + 碱 = 盐 + 水 ★注意：生成盐和水的反应不一定是中和反应 3. 微观实质：H⁺ + OH⁻ = H₂O 4. pH变化与溶质判断 （1） 碱中加酸：pH从PH>7→=7（恰好反应）→PH<7 （2） 酸中加碱：pH从PH<7→=7（恰好反应）→PH>7 2、 中和反应的应用 1. 生活：去除松花蛋涩味、中和烫发剂残留碱 2. 农业：熟石灰改良酸性土壤 3. 工业：中和处理酸/碱性工业废水 4. 医药：含Al(OH)₃、Mg(OH)₂的药物治疗胃酸过多 5. 实验室：调节溶液pH、处理实验废液 随堂练习 1. 常温下，向一定量的氢氧化钠溶液中逐滴加入稀硫酸至过量，测得水的质量、硫酸钠的质量随加入稀硫酸质量的变化关系如图所示。下列说法正确的是 A． 加入a g稀硫酸时，溶液中的阴离子只有SO₄²⁻ B． 加入b g稀硫酸时，所得溶液的pH=7 C． 乙表示的物质为水 D． 向m点溶液中加入氧化铁，溶液变为浅绿色 【答案】B 【解析】A选项：加入a g稀硫酸时氢氧化钠未完全反应，溶液中阴离子既有SO4²⁻也有剩余的OH-，错误；B选项：加入b g稀硫酸时硫酸钠质量达到最大值，酸碱恰好完全反应，溶液呈中性pH=7，正确；C选项：初始氢氧化钠溶液本身含水，反应也会生成水，水的质量从反应开始就持续上升，硫酸钠是产物从0开始增加，因此乙表示硫酸钠，错误；D选项：m点硫酸过量，与氧化铁反应生成黄色的硫酸铁溶液，错误。 2. 逻辑推理是化学学习的重要方法，下列推理正确的是 A． 中和反应生成盐和水，所以生成盐和水的反应一定是中和反应 B． 同种元素的原子质子数相同，所以质子数相同的原子一定是同种元素 C． 碱溶液能使酚酞溶液变红，所以能使酚酞溶液变红的一定是碱溶液 D． 活泼金属与酸反应能生成气体，所以与酸反应生成气体的物质一定是活泼金属 【答案】B 【解析】A选项：金属氧化物与酸、非金属氧化物与碱的反应都生成盐和水，但不属于中和反应，错误；B选项：元素是质子数相同的一类原子的总称，质子数相同的原子一定属于同种元素，正确；C选项：碳酸钠等盐的水溶液也呈碱性，能使酚酞变红，错误；D选项：碳酸盐也能与酸反应生成二氧化碳气体，错误。 3. 下列关于中和反应的说法正确的是 A． 酸和碱的反应一定是中和反应 B． 生成盐和水的反应一定是中和反应 C． 中和反应一定是复分解反应 D． 中和反应的发生必须借助酸碱指示剂来判断 【答案】C 【解析】A选项：强氧化性酸与还原性碱会发生氧化还原反应，不生成盐和水，不属于中和反应，错误；B选项：生成盐和水的反应不一定是中和反应，错误；C选项：中和反应符合复分解反应“双交换、价不变”的特征，属于复分解反应，正确；D选项：氢氧化铜与盐酸反应有固体溶解的明显现象，不需要指示剂判断，错误。 教学反思 本节课以碳酸钙与盐酸的已知反应为情境引入，通过实验探究碳酸钠、碳酸氢钠与酸的反应，引导学生迁移归纳碳酸盐的通性，落实了碳酸根检验的重点知识；复分解反应环节通过对比基本反应类型、结合溶解性表书写方程式，帮助学生理解反应条件，突破了难点。但教学中发现部分学生对酸碱盐溶解性表掌握不熟练，判断复分解反应能否发生的速度较慢，离子反应的本质渗透不足。后续教学可提前布置溶解性口诀预习任务，增加梯度化的反应判断训练，结合生活实例（如小苏打治疗胃酸、水垢清除）强化知识的应用价值，提升课堂实效。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $