内容正文:
第八单元 课题2 常见的酸和碱(第二课时)
科粤版九年级下册 化学 · 教学设计
一、教材分析
本节选自科粤版九年级下册第八单元课题2“常见的酸和碱”第二课时。本课时在第一课时认识酸碱指示剂及溶液酸碱性的基础上,引导学生系统学习盐酸、硫酸、氢氧化钠、氢氧化钙等常见酸碱的物理性质、化学性质及主要用途,是初中化学元素化合物知识体系的核心内容,也为后续中和反应及溶液酸碱度的学习奠定基础。
二、四维核心素养
化学观念:通过实验探究常见酸碱的性质,建立“物质的组成与结构决定性质”的化学基本观念,认识酸碱是两类重要的化合物。
科学思维:在对比归纳酸和碱各自相似化学性质的过程中,发展比较、分类、归纳与演绎的科学思维能力。
科学探究:通过分组实验观察酸碱与指示剂、活泼金属、金属氧化物等物质的反应现象,培养提出问题、设计实验、观察记录与分析论证的探究能力。
科学态度与责任:在规范安全的实验操作中形成严谨求实的科学态度,在联系生活生产实际中认识化学对社会发展的贡献,树立安全使用化学品的责任意识。
三、教学重难点
教学重点:常见酸和碱的主要性质及其用途。
教学难点:通过实验现象归纳酸和碱各自相似的化学性质,理解物质性质与用途之间的内在联系。
四、设计意图
本课时以“任务驱动—实验探究—归纳提升”为主线,设计系列递进式学习任务。从生活情境中常见的酸和碱引入,通过分组实验引导学生自主观察盐酸、硫酸、氢氧化钠、氢氧化钙的色态、溶解性及潮解性等物理性质;再通过探究实验认识酸碱与指示剂、活泼金属、金属氧化物、某些盐等物质的反应现象,归纳酸碱的相似化学性质;最后联系生产生活实际理解其用途。充分体现“做中学、用中学、创中学”的理念,让学生在探究过程中自主建构知识,发展核心素养。
五、教学过程
任务一:情境导入——寻找生活中的酸和碱
【任务情境】教师展示一组生活图片:食醋、柠檬、胃酸、清洁剂、石灰水、肥皂水。提问:这些物质在味道或触感上有什么共同特征?它们为什么能清洁水垢或改良酸性土壤?
【学生活动】学生观察图片,结合已有生活经验交流:食醋和柠檬有酸味,厨房清洁剂摸起来滑滑的,肥皂水有滑腻感。教师引导学生回忆第一课时所学:能使紫色石蕊变红的物质显酸性,能使无色酚酞变红的物质显碱性。
【教师引导】教师追问:生活中这些酸和碱到底长什么样子?它们除了能改变指示剂颜色外,还能发生哪些奇妙的变化?今天我们就一起走进实验室,认识几种最常见的酸和碱。
【设计意图】从学生熟悉的生活物质出发,创设真实问题情境,唤醒已有经验,激发探究兴趣,自然过渡到本课时的学习主题。
任务二:观察探究——常见酸的物理性质
【任务情境】教师出示浓盐酸和浓硫酸两瓶试剂,引导学生仔细观察并填写观察记录表。
【学生活动】学生分组观察,记录以下内容:
(1)观察浓盐酸:打开试剂瓶瓶塞,观察瓶口出现什么现象?闻一闻气味(教师强调“扇闻”操作要领),说一说浓盐酸的颜色、状态和挥发性。学生发现:浓盐酸是无色液体,打开瓶塞后瓶口有白雾出现,有刺激性气味。教师解释:这是因为浓盐酸挥发出的氯化氢气体与空气中水蒸气结合形成了盐酸小液滴。
(2)观察浓硫酸:观察浓硫酸的颜色、状态,用手轻轻触摸试剂瓶外壁(教师提醒:浓硫酸有腐蚀性,不可直接触碰液体)。学生发现:浓硫酸是无色黏稠油状液体,没有挥发性。教师补充:浓硫酸有吸水性,可作某些气体的干燥剂。
【教师演示——浓硫酸的腐蚀性】教师用玻璃棒蘸取少量浓硫酸在纸片和小木条上写字,引导学生观察纸片和木条表面变黑、炭化的现象。教师强调:浓硫酸有强烈的腐蚀性,使用时必须十分小心;如果不慎沾到皮肤上,应立即用大量水冲洗,再涂上适量的碳酸氢钠溶液。
【教师演示——浓硫酸的稀释】教师边操作边讲解稀释要点:一定要将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中,并用玻璃棒不断搅拌,使热量及时扩散。教师特别强调:切不可将水倒入浓硫酸中!因为水的密度较小,水会浮在浓硫酸上面,溶解时放出的热会使水立刻沸腾,使硫酸液滴向四周飞溅,非常危险。
【设计意图】通过亲自观察和教师规范演示,让学生直观建立浓盐酸和浓硫酸的物理性质表象,同时强化实验安全意识。
任务三:实验探究——酸的化学性质
【任务情境】教师提出探究问题:酸有哪些共同的化学性质?请利用桌上的实验用品,设计并完成四组对比实验,观察并记录现象。
【学生活动——分组探究】
(1)酸与指示剂的作用:分别在两支试管中取少量稀盐酸和稀硫酸,各滴加几滴紫色石蕊溶液和无色酚酞溶液,观察颜色变化。学生记录:紫色石蕊遇酸变红,无色酚酞遇酸不变色。
(2)酸与活泼金属的作用:将镁条、锌粒、铁钉分别放入盛有稀盐酸的试管中,观察现象。学生发现:镁条反应最剧烈,产生大量气泡;锌粒反应较剧烈,产生气泡;铁钉表面产生气泡,溶液由无色逐渐变为浅绿色。教师引导学生思考:这些气泡是什么气体?为什么不同金属反应剧烈程度不同?学生讨论后得出:活泼金属能与酸反应产生氢气,金属越活泼反应越剧烈。
(3)酸与金属氧化物的作用:将生锈的铁钉放入盛有稀盐酸的试管中,观察铁锈变化和溶液颜色。学生惊喜地发现:铁锈逐渐溶解,溶液由无色变为黄色。教师引导:铁锈的主要成分是氧化铁,它能与酸反应而被溶解,所以工业上常用稀盐酸或稀硫酸来除去金属表面的铁锈。
(4)酸与某些盐的作用:在试管中取少量碳酸钠粉末,加入适量稀盐酸,观察现象。学生观察到:迅速产生大量气泡。教师引导学生回忆:这是实验室制取二氧化碳的原理之一。
【归纳提升】教师引导学生根据四组实验现象归纳:盐酸和硫酸虽然是不同的酸,但它们都能使紫色石蕊变红、都能与活泼金属反应产生氢气、都能与金属氧化物反应、都能与某些盐反应。这说明不同的酸具有相似的化学性质。教师追问:为什么不同的酸会有相似的化学性质呢?学生阅读课本后回答:因为酸在水溶液中都能解离出相同的氢离子。
【设计意图】通过分组实验让学生“做中学”,在亲手操作中获得感性认识,再通过对比归纳上升到理性认识,培养证据推理与归纳总结能力。
任务四:观察分析——常见碱的物理性质
【任务情境】教师出示氢氧化钠和氢氧化钙两种碱,引导学生进行观察与对比。
【学生活动】学生分组完成以下观察:
(1)观察氢氧化钠:用镊子夹取一小块氢氧化钠放在表面皿上,观察颜色和状态;放置一会儿后再观察表面有什么变化。学生发现:氢氧化钠是白色固体,放置后表面逐渐变得潮湿并溶解——这就是潮解现象。教师补充:氢氧化钠暴露在空气中容易吸收水分,表面潮湿并逐渐溶解,这种现象叫潮解,因此氢氧化钠可用作某些气体的干燥剂。教师强调:氢氧化钠有强烈的腐蚀性,俗称烧碱、火碱、苛性钠,使用时必须十分小心;如果不慎沾到皮肤上,要用较多水冲洗,再涂上适量硼酸溶液。
(2)观察氢氧化钙:取少量氢氧化钙粉末于烧杯中,加入少量水,用玻璃棒搅拌,观察溶解情况。学生发现:氢氧化钙是白色粉末状固体,加入水后形成浑浊的液体,说明它微溶于水。教师介绍:氢氧化钙俗称熟石灰或消石灰,其水溶液俗称石灰水;当石灰水中存在较多未溶解的熟石灰时,称为石灰乳或石灰浆。氢氧化钙可由生石灰与水反应制得,反应时放出大量的热。
【设计意图】通过实物观察和对比实验,帮助学生建立氢氧化钠和氢氧化钙物理性质的清晰表象,同时渗透安全使用意识。
任务五:实验探究——碱的化学性质
【任务情境】教师引导学生类比酸的探究方法,自主设计实验探究碱的化学性质。
【学生活动——分组探究】
(1)碱与指示剂的作用:分别在两支试管中取少量氢氧化钠溶液和澄清石灰水,各滴加紫色石蕊溶液和无色酚酞溶液。学生记录:紫色石蕊遇碱变蓝,无色酚酞遇碱变红。
(2)碱与非金属氧化物的作用:向盛有澄清石灰水的试管中吹气(或通入二氧化碳气体),观察现象。学生观察到:澄清石灰水变浑浊。教师引导:这是检验二氧化碳气体的常用方法。教师继续演示:将氢氧化钠溶液倒入盛有二氧化碳气体的软塑料瓶中,旋紧瓶盖振荡,观察到软塑料瓶变瘪了。教师引导学生分析:瓶内气体减少、压强减小,说明氢氧化钠与二氧化碳发生了反应。教师补充:氢氧化钠必须密封保存,因为它不仅会吸收空气中的水分潮解,还会与空气中的二氧化碳反应而变质。
(3)碱与某些盐的作用:在两支试管中分别取少量氢氧化钠溶液,滴加硫酸铜溶液和氯化铁溶液,观察现象。学生惊喜地发现:滴加硫酸铜溶液后产生蓝色沉淀;滴加氯化铁溶液后产生红褐色沉淀。教师引导:这些颜色各异的沉淀是碱与盐反应的产物。
【归纳提升】教师引导学生归纳:氢氧化钠和氢氧化钙虽然是不同的碱,但它们都能使紫色石蕊变蓝、使无色酚酞变红、都能与非金属氧化物反应、都能与某些盐反应。这说明不同的碱也具有相似的化学性质。教师追问原因,学生回答:因为碱在水溶液中都能解离出相同的氢氧根离子。
【设计意图】类比酸的探究路径,让学生自主设计实验探究碱的性质,培养知识迁移能力和科学探究素养。
任务六:归纳提升——酸碱的通性
【任务情境】教师引导学生回顾本节课所有实验,完成知识结构图的填写。
【学生活动】学生小组讨论,用自己的语言归纳:
酸的通性:①与酸碱指示剂作用;②与活泼金属反应产生氢气;③与金属氧化物反应;④与某些盐反应。
碱的通性:①与酸碱指示剂作用;②与非金属氧化物反应;③与某些盐反应。
教师追问:为什么酸和碱各有通性?学生结合课本回答:因为不同的酸溶液中都含有氢离子,不同的碱溶液中都含有氢氧根离子。教师总结:物质的组成决定性质,组成相似则性质相似,这是化学学科认识物质的基本视角。
【设计意图】通过归纳与结构图建构,帮助学生将零散的实验现象系统化,形成对酸碱通性的整体认识。
任务七:联系实际——酸碱在生产生活中的应用
【任务情境】教师出示生活生产实例,请学生结合所学性质解释原因。
【学生活动】学生分组讨论并交流:
(1)用稀盐酸除去铁锈——利用酸能与金属氧化物反应的性质。
(2)用熟石灰改良酸性土壤——利用碱能与酸发生中和反应的性质(为下节课埋伏笔)。
(3)用氢氧化钠固体作干燥剂——利用其潮解性。
(4)用石灰浆粉刷墙壁——利用氢氧化钙能与空气中二氧化碳反应生成坚硬的碳酸钙。
(5)胃液中含有盐酸帮助消化——胃酸过多时可服用含氢氧化铝的胃药。
【设计意图】将化学知识与生产生活紧密联系,让学生体会化学的实用价值,落实“科学态度与责任”素养。
任务八:课堂小结与拓展延伸
【学生活动】学生自主梳理本节课的收获:认识了哪几种酸和碱?它们各有哪些物理性质和化学性质?酸和碱为什么各有通性?教师引导学生绘制思维导图。
【拓展思考】教师布置课后拓展任务:查阅资料,了解酸雨的形成原因及危害;思考为什么实验室中的氢氧化钠溶液要密封保存?如果敞口放置一段时间后,溶液中的溶质可能发生了什么变化?
【设计意图】通过自主梳理和拓展思考,巩固本节课知识,同时为后续中和反应及氢氧化钠变质探究等学习内容埋下伏笔。
六、板书设计
8.2 常见的酸和碱(第二课时)
一、常见的酸
1. 浓盐酸:无色液体,有挥发性(白雾),有刺激性气味
2. 浓硫酸:无色黏稠油状液体,有吸水性、腐蚀性
稀释:酸入水、沿器壁、不断搅
3. 酸的化学性质(通性):
① 与指示剂作用:石蕊变红,酚酞不变色
② 与活泼金属 → 产生氢气
③ 与金属氧化物 → 除锈
④ 与某些盐反应
二、常见的碱
1. 氢氧化钠(烧碱、火碱、苛性钠):白色固体,易潮解,强腐蚀性
2. 氢氧化钙(熟石灰、消石灰):白色粉末,微溶于水
3. 碱的化学性质(通性):
① 与指示剂作用:石蕊变蓝,酚酞变红
② 与非金属氧化物反应(如检验二氧化碳)
③ 与某些盐反应(产生不同颜色沉淀)
三、酸和碱各有通性的原因:
酸 → 都含氢离子;碱 → 都含氢氧根离子
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