内容正文:
《溶液的酸碱性》(第一课时)教学设计
鲁教版(五四学制)初中化学 九年级全一册 第三节 溶液的酸碱性
一、教材分析
本课题选自鲁教版(五四学制)九年级全一册,是在学生认识常见酸和碱之后,从定性角度认识溶液酸碱性的起始内容。教材以生活中酸味、滑腻感等经验为切入点,引导学生通过实验认识酸碱指示剂,学会用石蕊、酚酞检验溶液酸碱性,为后续学习pH与酸碱度、中和反应作铺垫。
二、四维核心素养
化学观念:建立溶液有酸碱性之分、可用指示剂检验的物质观。科学思维:由变色现象归纳酸碱性与颜色变化的对应关系,发展比较与推理能力。科学探究与实践:亲历指示剂检验溶液的实验,学会规范操作、如实记录。科学态度与责任:体会化学与生活联系,养成安全规范的实验态度。
三、教学重难点
教学重点:认识酸碱指示剂,记住石蕊、酚酞在酸性、中性、碱性溶液中的颜色变化,并能正确使用指示剂检验溶液酸碱性。教学难点:从实验现象中归纳变色规律,理解指示剂只能定性指示酸碱性、不能判断强弱;规范使用胶头滴管,防止试剂交叉污染。
四、新课导入
出示两瓶无色液体——白醋和澄清石灰水,提问:“只凭眼睛看、鼻子闻,能确定哪瓶是酸、哪瓶是碱吗?生活中我们靠酸味和滑腻感来分辨,实验室里又该用什么安全又科学的方法呢?”由此引出:化学家发明了一类会变色的物质——酸碱指示剂,今天就来认识它们。
五、新课导入设计意图
从生活经验与实验室安全要求的矛盾出发,制造认知冲突,激发探究欲望,自然引出指示剂课题。
六、教学过程总体设计意图
本课时以“如何检验一瓶溶液的酸碱性”为核心问题,采用任务驱动方式设计四个层层递进的活动。任务一唤醒生活经验,把模糊的味觉感受转化为科学问题;任务二初识指示剂,通过实验发现石蕊、酚酞的变色规律;任务三应用指示剂,鉴别未知溶液并归纳一般方法;任务四自制指示剂,体会化学源于生活又用于生活。学生在做中学、用中学、创中学,经历完整探究过程;教师只提供操作规范与追问支架,把发现规律、归纳方法的机会留给学生,落实四维核心素养。
七、教学过程
核心问题:实验室里怎样安全、科学地检验一种溶液是酸性、中性还是碱性?
任务一 找一找身边的酸与碱——把生活经验变成科学问题
教师活动:出示一组图片:食醋、柠檬汁、酸奶、胃酸过多的药片、雨水、肥皂水、石灰水、纯碱水、洗涤剂。提问:“这些物质,你能把它们分成两类吗?分类的依据是什么?”组织学生小组讨论,把物质名称分别写到两张卡片上——“让我觉得酸的”和“让我觉得滑或涩的”。
学生活动预期:尝过或听说过的学生,会把食醋、柠檬、酸奶归到“酸”一类,把肥皂水、石灰水、纯碱水归到另一类;有学生还会联系“胃酸过多要喝苏打水”“被蚊虫叮咬涂肥皂水止痒”等生活经验。也有学生对雨水到底偏酸还是偏中产生疑问,教师不急于评判,把这些疑问记在黑板一侧,留待学完指示剂后回头回答。
教师追问:“你是怎么知道它是酸的?”引导学生说出是尝过、闻过或听说过。接着追问:“实验室里,能不能用品尝的方法来判断一瓶未知溶液是不是酸?为什么?”让学生意识到:实验室药品可能有毒、有腐蚀性,品尝既不安全也不卫生,闻气味也未必可靠,因为很多酸、碱溶液并没有明显气味。
教师小结过渡:靠味觉、嗅觉判断酸碱性,既不安全也不全面。化学家需要一种更安全、更灵敏、更客观的办法来解决这个问题。今天我们就来认识这样一类“会变色”的物质。
示范与补充:教师示范正确的闻气味方法——用手在瓶口轻轻扇动,让极少量气体飘进鼻孔,请两名学生分别扇闻白醋和石灰水。学生会发现白醋有刺激性酸味,石灰水几乎没有气味。教师借此强调:闻气味只能作为辅助,既不能代替检验,更不能推广到所有未知液体;一旦闻错或误吸,可能造成伤害,这正是实验室不允许用品尝、嗅闻来判断未知液酸碱性的原因。
任务二 认识酸碱指示剂——它们为什么会“变脸”
教师讲解:把能跟酸性溶液、碱性溶液起作用而显示不同颜色的物质,叫作酸碱指示剂,简称指示剂。
演示观察一:出示两支试管,分别盛少量稀盐酸和氢氧化钠溶液,向其中各滴入几滴紫色石蕊试液,振荡。提问:“你看到了什么?”学生预期回答:紫色石蕊遇到酸性溶液变成红色,遇到碱性溶液变成蓝色。
演示观察二:再取两支试管,分别盛酸性溶液和碱性溶液,各滴入几滴无色酚酞试液,振荡。提问:“这次颜色又发生了什么变化?”学生预期回答:无色酚酞遇到酸性溶液不变色,仍然无色;遇到碱性溶液变成红色。教师提醒学生:振荡后要把试管举到与视线相平、对着白色背景观察,颜色变化才看得准,不要把试管举到灯光直射处,以免误判。
分组实验:每组桌上有编号①至⑥的六种溶液——白醋、稀盐酸、食盐水、蔗糖水、石灰水、纯碱水,还有石蕊试液、酚酞试液、点滴板和胶头滴管。任务是分别用两种指示剂检验这六种溶液,把观察到的颜色填到记录表中。
实验前教师提示操作规范:胶头滴管要竖直悬空,不能伸入试管,也不能接触试管壁;每取一种试液前要清洗滴管,或使用专用滴管,防止试剂交叉污染;滴加三五滴即可,不要滴得太多;振荡后从侧面观察颜色变化。
学生分组活动:按规范取样、滴加、振荡、观察,在记录表上如实填写每种溶液滴加石蕊、酚酞后的颜色。记录单设计为四栏:溶液名称、滴加石蕊后的颜色、滴加酚酞后的颜色、初步判断。教师提醒学生先记下变色前的原色,再记录变色后的颜色,不要一边做一边猜结论。教师巡视,重点关注滴管使用是否规范,是否出现把石蕊滴进食盐水仍为紫色、把酚酞滴进白醋和食盐水都仍为无色的现象,并及时纠正错误操作。
学生汇报与归纳:请各组汇报现象,教师引导全班共同归纳:石蕊在酸性溶液中显红色,在中性溶液中仍为紫色,在碱性溶液中显蓝色;酚酞在酸性溶液和中性溶液中都为无色,在碱性溶液中显红色。食盐水、蔗糖水遇指示剂不变色,说明它们既不显酸性也不显碱性,属于中性溶液。教师借机追问:“纯碱水名字里有个‘碱’字,它真的是碱吗?为什么也能使酚酞变红?”引导学生认识到:物质名称中的“碱”字并不等于它一定显碱性,酸碱性必须用实验来检验,不能凭名称想当然。
教师追问深化:“能不能用酚酞试液区分稀盐酸和食盐水?为什么?”引导学生发现两者遇酚酞都无色,不能区分。“那用什么可以?”——用石蕊,因为稀盐酸使石蕊变红,食盐水使石蕊仍为紫色。“能不能只凭酚酞不变色,就断定一种溶液一定是酸性的?为什么?”引导学生回答:不能,因为中性溶液遇酚酞也是无色。
教师小结:检验溶液酸碱性时,石蕊和酚酞各有分工:石蕊能一次把酸性、中性、碱性三类区分开;酚酞更擅长把碱性溶液从其他溶液中“挑”出来。使用指示剂时要根据检验目的选择合适的指示剂,并把“变色前—变色后”的颜色变化完整记录下来。
追问本质与纠错:教师再问:“指示剂遇到酸或碱后颜色改变,这只是颜色深浅的变化吗?”引导学生体会到指示剂参与了变化、产生了新的颜色物质,因此滴加量要少,过多会让颜色过深反而不便观察。教师结合巡视中看到的典型错误——滴管伸进试管、用同一支滴管直接取两种试液导致整瓶试剂变色——请学生讨论:为什么这样做会让后面的检验全部失效?由此强化“专用专用、用后清洗”的操作纪律。
变色规律记录表:
待测液
酸性溶液
中性溶液
碱性溶液
滴加紫色石蕊
红色
紫色
蓝色
滴加无色酚酞
无色
无色
红色
举例
白醋、稀盐酸
食盐水、蔗糖水
石灰水、纯碱水
任务三 用指示剂“破案”——鉴别三瓶失去标签的溶液
任务情境:讲台上有三瓶失去标签的无色溶液,编号为A、B、C,已知它们分别是稀盐酸、食盐水和石灰水。提出任务:不看标签,只用今天学过的指示剂,你能把它们一一鉴别出来吗?请小组讨论设计方案,说清“怎么做、预期看到什么现象、由此得出什么结论”。
学生讨论设计:小组讨论后形成两种典型方案。方案一:取少量A、B、C溶液分别滴在点滴板三个孔穴中,各滴入几滴紫色石蕊试液,变红色的原溶液为稀盐酸,变蓝色的为石灰水,仍为紫色的为食盐水。方案二:先各滴酚酞试液,变红的一瓶是石灰水;剩下两瓶仍为无色,再各滴石蕊试液,变红的是稀盐酸,仍为紫色的是食盐水。
上台演示与互评:请小组代表上台按自己的方案操作,其他同学观察其滴管是否竖直悬空、是否专用专用、振荡是否充分、现象记录是否完整,并及时点评。教师从四个方面引导互评:操作是否规范、现象是否明显、结论是否与现象一致、表达是否清楚。教师引导反思:哪种方案更简便?为什么?学生通常会认同方案一步到位、现象对比鲜明;方案二虽然两步,也能把三瓶区分开,同样合理。
教师追问提升:“如果今天只给了无色酚酞,没有石蕊,能不能把三瓶都鉴别出来?”引导学生发现:酚酞只能先把石灰水找出来,剩下稀盐酸和食盐水遇酚酞都无色,无法进一步区分,所以必须再借助石蕊。“这说明了什么?”——单一指示剂有局限,必要时要配合使用,检验方案要根据指示剂的变色范围来选择。
方法提炼:师生共同归纳用指示剂检验溶液酸碱性的一般步骤:取样——滴加指示剂——振荡——观察颜色——对照规律——得出结论。同时再次强调:取样量要少,滴管专用,滴加后充分振荡,记录要客观。
变式思考:教师追问:“如果今天只提供酚酞试液,已经鉴别出石灰水,能不能把已鉴别出的石灰水分别滴到剩余两瓶中,再借助出现的现象继续把它们区分开?”请小组课后讨论、设计方案,下节课交流。教师不急于给答案,目的是让学生意识到,检验方案可以根据已有试剂和已鉴别出的物质灵活调整,这正是科学探究的魅力所在。
任务四 自制酸碱指示剂——把花瓣变成“检验师”
科学史引入:教师讲述:三百多年前,科学家波义耳在实验室里偶然把一束鲜花放进烧瓶,后来发现花瓣遇酸变成了红色。他由此受到启发,研究出最早的酸碱指示剂。其实,许多植物的花瓣、果实中都含有类似的色素。
分组制作:每组发放紫甘蓝叶(或牵牛花)、研钵、酒精(或温水)、纱布、小烧杯和六种待测液。任务是把紫甘蓝叶捣烂,用酒精浸泡,再用纱布过滤,得到紫色提取液。操作要点:捣烂要充分,酒精量以刚浸没菜叶为宜,浸泡后静置片刻再过滤;过滤时把纱布折成四层,轻轻挤压,得到较澄清的紫色液体。
检验并记录:把紫色提取液分别滴入白醋、食盐水、石灰水中,观察颜色变化并记录。学生通常会发现:紫甘蓝汁液在酸性溶液中偏红或粉红,在中性溶液中仍为紫色,在碱性溶液中偏绿或偏黄。
交流与评价:各小组展示自己制得的指示剂和变色结果。教师引导:“你的紫甘蓝提取液能不能像石蕊一样指示酸碱性?它在酸性、中性、碱性溶液中分别变成什么颜色?颜色变化明显吗?适不适合做指示剂?”让学生体会到,只要在酸性和碱性溶液中显示明显不同的颜色,就可以作为酸碱指示剂;同时比较哪一组的提取液最清亮、变色对比最鲜明。
拓展与安全提示:生活中还有紫薯、葡萄皮、月季花、牵牛花等,都可以用来自制指示剂;用自制指示剂可以粗略检验家里肥皂水、果汁、雨水的酸碱性。同时提醒:自制指示剂只能粗略判断酸碱性,颜色深浅不同并不代表酸碱性强弱,酸碱性强弱是下一节课要学习的内容;实验中使用酒精要远离明火,过滤后及时洗手。
横向比较:各组把制得的指示剂贴好标签,集中放在讲台上,横向比较不同小组提取液的原色和变色效果是否一致。教师引导学生讨论:为什么同一植物、不同部位或不同浸泡时间得到的颜色深浅会有差别?让学生体会到科学实验中原料取用量、浸泡时间、试剂用量都可能影响结果,只有控制好条件,结论才可靠;这也为后续用pH定量测量酸碱度埋下伏笔。
课堂小结与课后实践
师生共同回顾:什么是酸碱指示剂?石蕊和酚酞在酸性、中性、碱性溶液中分别显示什么颜色?使用胶头滴管滴加试液要注意哪些规范?如何用指示剂检验一瓶未知溶液的酸碱性?学生以“我今天学会了……”的句式分享收获。教师出示一张思维导图框架:中心写“溶液的酸碱性”,三个分支分别写“指示剂”“变色规律”“检验方法”,请学生上台补全关键词,形成本课时的知识网络;同时回头解答任务一中留下的“雨水偏酸还是偏中”的疑问。
课后实践:回家用紫甘蓝或其他有色花瓣自制一份指示剂,检验家中肥皂水、白醋、食盐水、雪碧、牛奶的酸碱性,把颜色变化记录下来,下节课带来与同学交流;比一比谁的自制指示剂变色最明显、谁检验的家里溶液种类最多。
八、板书设计
第三节 溶液的酸碱性(第一课时)
一、酸碱指示剂
定义:遇酸性、碱性溶液显示不同颜色的物质
二、变色规律
酸性溶液 中性溶液 碱性溶液
石蕊(紫) 红 紫 蓝
酚酞(无) 无 无 红
三、检验方法
取样 → 滴加指示剂 → 振荡 → 观察颜色 → 对照规律 → 判断酸碱性
注意:滴管竖直悬空,专用专用,防止污染
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