内容正文:
溶液的酸碱性(第二课时)教学设计
沪教版·初中化学·九年级下册·第8章第1节
一、教材分析
本课时选自沪教版九年级化学下册第8章第1节,是在学生已初步认识溶液酸碱性和酸碱指示剂基础上的深化学习。教材从生活实例出发,引导学生认识溶液酸碱度的定量表示方法,学会用pH试纸测定溶液酸碱度,并联系生产生活实际理解溶液酸碱性的重要意义,为后续系统学习酸、碱、盐的性质奠定基础。
二、四维核心素养
化学观念:建立溶液酸碱性与酸碱度的关联观念,认识溶液酸碱性有强弱之分。科学思维:通过实验现象与数据对比,归纳pH与溶液酸碱性的关系,发展比较归纳与推理能力。科学探究:动手用pH试纸测定常见溶液的酸碱度,学习规范实验操作与数据记录。科学态度与责任:体会溶液酸碱性在生命活动、环境保护和农业生产中的重要作用,形成严谨求实的科学态度与社会责任感。
三、教学重难点
教学重点:认识溶液酸碱度的表示方法,学会正确使用pH试纸测定溶液的酸碱度。教学难点:理解溶液酸碱性强弱与pH大小的对应关系,规范掌握pH试纸的使用操作,并能将所学知识应用于解释生活中的实际问题。
四、设计意图
本课时以“从生活走进化学,从化学走向社会”为设计主线,采用任务驱动式教学模式。第一课时学生已通过酸碱指示剂定性认识了溶液的酸碱性,本课时在此基础上引导学生从“定性判断”走向“定量测定”,实现认识上的飞跃。通过创设真实生活情境(如土壤改良、胃液健康、雨水检测)激发学习动机,再以系列探究任务为载体,让学生在动手实验中学习pH试纸的使用方法,在对比分析中归纳酸碱度的变化规律。整个教学过程注重学生的亲身体验与合作交流,将知识的习得融入解决实际问题的过程之中,既落实核心知识与基本技能,又发展学生的科学探究能力与社会责任感。
五、教学过程
任务一:情境激趣——从生活中的“酸”与“碱”说起
【教师活动】
教师播放一段生活视频片段:厨房里食醋的酸味、松花蛋尝起来的涩味、清洁水垢时使用的白醋、卫生间中用于去垢的洁厕灵。视频结束后,教师提出驱动性问题:同学们,上节课我们已经学会了用紫色石蕊试液和无色酚酞试液来检验溶液是酸性还是碱性。那么,食醋和洁厕灵都呈酸性,它们的酸性强弱一样吗?我们喝的正常雨水和酸雨,它们的酸性差别又有多大呢?只用指示剂能不能告诉我们“谁更酸、酸到什么程度”?
【学生活动】
学生观看视频,结合上节课所学知识进行思考与讨论。有的同学说:“食醋和洁厕灵虽然都是酸性的,但洁厕灵腐蚀性更强,说明它的酸性可能更强。”也有同学提出疑问:“指示剂只能告诉我们是酸性还是碱性,好像没法比较谁更强。”学生在讨论中自然产生认知冲突——仅凭酸碱指示剂只能做定性判断,无法比较酸碱性的强弱程度,由此产生学习定量表示方法的内在需求。
【设计意图】
从学生熟悉的厨房和卫生间场景切入,将抽象的化学概念与日常生活经验紧密联结。通过设问制造认知冲突,让学生意识到定性判断的局限性,从而引出“溶液需要定量表示其酸碱性强弱”的新课题,激发探究欲望。
任务二:活动建构——认识溶液酸碱度的表示方法
【教师活动】
教师顺势引出:为了定量表示溶液酸碱性的强弱程度,化学上引入了“酸碱度”这个概念。酸碱度通常用pH来表示。教师出示一幅数轴图,横轴上从左到右依次标注了0、1、2……一直到14,在数轴上特别标出了7这个位置。教师引导学生观察数轴并思考:pH的取值范围通常是多少?当溶液呈中性时,pH等于多少?酸性溶液和碱性溶液的pH分别落在哪个区间?
教师进一步引导学生将数轴与溶液酸碱性对应起来:当pH等于7时,溶液呈中性,比如蒸馏水、食盐水;当pH小于7时,溶液呈酸性,且pH越小,酸性越强;当pH大于7时,溶液呈碱性,且pH越大,碱性越强。教师特别提醒学生注意:pH的数值范围一般在0到14之间,这是一个近似的范围,并不是绝对界限。
【学生活动】
学生观察数轴图,在教师引导下归纳pH与溶液酸碱性的关系,并尝试在学案上填写如下内容:pH等于7时溶液呈什么性;pH小于7时溶液呈什么性;pH大于7时溶液呈什么性;溶液酸性越强时pH越大还是越小;溶液碱性越强时pH越大还是越小。学生完成后,同桌之间互相交流核对,教师选取两位同学的回答进行全班展示和评价。
在此基础上,教师进一步追问:如果一杯酸性溶液不断加水稀释,它的pH会怎样变化?如果一杯碱性溶液不断加水稀释,它的pH又会怎样变化?学生先独立思考,再小组讨论。有的同学回答:“加水稀释,酸性变弱,pH会变大,但不会超过7。”也有同学补充:“碱性溶液加水稀释,碱性变弱,pH会变小,但不会小于7。”教师对学生的回答给予肯定,并在数轴图上用箭头标注出稀释时pH的变化趋势,帮助学生形成完整的认识。
【设计意图】
借助数轴这一直观工具,将抽象的数量关系可视化,帮助学生建立pH数值与溶液酸碱性强弱之间的对应关系。通过递进式追问——从基本对应关系到稀释时的变化趋势——引导学生逐步深化理解,避免死记硬背。学生在填写学案和同桌互查中巩固知识,在讨论中暴露并纠正可能的错误认识。
任务三:实验探究——用pH试纸测定溶液的酸碱度
【教师活动】
教师过渡:我们已经知道了pH可以表示溶液酸碱性的强弱,那么在实验室里怎样才能准确测定一种溶液的pH呢?教师向学生介绍实验室常用的测定方法——使用pH试纸。教师边讲解边演示规范操作:先用洁净的玻璃棒蘸取待测溶液,滴在放在洁净表面皿上的pH试纸上,待试纸颜色变化稳定后,再与标准比色卡对照,读出对应的pH数值。
教师特别强调操作中的注意事项:第一,玻璃棒在每次蘸取另一种溶液之前必须洗净并擦干,避免交叉污染影响测定结果;第二,pH试纸不能直接浸入待测溶液中,否则会污染试剂;第三,不能先用水润湿pH试纸再滴待测液,因为润湿相当于稀释了待测溶液,会使测定结果产生偏差;第四,读数时应在试纸变色后尽快与标准比色卡对照,时间过长试纸颜色可能发生变化。教师边讲边将这四条注意事项用简洁的关键词板书在黑板上。
【学生活动】
学生以四人小组为单位,利用教师提供的实验用品(pH试纸、标准比色卡、玻璃棒、表面皿、玻璃片,以及白醋、食盐水、碳酸钠溶液、稀盐酸、氢氧化钠溶液、肥皂水等待测溶液),按照规范操作逐一测定各溶液的pH,并将测定结果记录在学案的表格中。
实验过程中,教师巡视各小组,观察学生的操作是否规范,及时纠正错误。例如,有的学生用手直接拿试纸,教师提醒使用镊子;有的学生将试纸直接浸入溶液中,教师立即指出并要求纠正;有的学生玻璃棒未擦干就蘸取下一种溶液,教师也及时提醒。各小组完成测定后,将本组测定结果汇报给教师,教师汇总各组数据,引导学生比较不同溶液的pH大小,并与之前学习的酸碱指示剂检验结果进行对照。
在实验交流环节,教师引导学生讨论:为什么有的小组测定同一种溶液的pH结果不完全一样?学生分析后发现,可能的原因包括:试纸润湿了、玻璃棒没有擦干、读数时试纸放置时间过长、观察比色卡时存在主观色差等。教师借机引导学生认识到:规范操作是获得准确数据的前提,科学实验中细微的操作差异都可能导致结果的偏差。
【设计意图】
本环节是本课时的核心实验技能训练。教师先示范规范操作并强调注意事项,再让学生亲自动手实践,体现“先示范后操作”的教学策略。实验中故意设置不同pH的溶液供学生测定,使其在实践中验证之前建构的pH与酸碱性关系。通过小组间数据的差异分析,培养学生的证据意识和反思能力,让学生体会到科学实验的严谨性。
任务四:联系生活——溶液酸碱性与我们的生活
【教师活动】
教师过渡:学习溶液的酸碱性和pH的测定,不仅仅是为了在实验室里完成实验,更重要的是它与我们的日常生活、工农业生产和环境保护密切相关。教师依次展示以下几个情境,引导学生运用所学知识进行分析。
情境一:人体健康。教师出示资料:人体不同部位的体液具有不同的酸碱性,例如胃液呈强酸性,有助于食物消化和杀灭细菌;血液呈弱碱性,其酸碱度需要维持在很窄的范围内才能保证正常的生理功能。教师提问:医生为什么要通过测定血液的酸碱度来判断人体健康状况?如果人体血液的pH偏离了正常范围,可能意味着什么?
情境二:农业生产。教师出示资料:不同植物对土壤酸碱性有不同的要求,例如茶树适宜生长在偏酸性的土壤中,而棉花适宜生长在偏碱性的土壤中。农业上常常通过测定土壤的pH来判断土壤是否适合某种作物的生长,必要时还会施加熟石灰来改良酸性土壤。教师提问:为什么改良酸性土壤常使用熟石灰?这利用了什么化学原理?
情境三:环境保护。教师出示资料:正常雨水因溶解了空气中的二氧化碳而呈弱酸性,pH约为5.6;当雨水的pH小于5.6时,就被称为酸雨。酸雨会腐蚀建筑物、破坏森林和湖泊生态系统、影响农作物生长。教师提问:我们可以通过什么方法判断某个地区是否下了酸雨?防治酸雨的根本措施是什么?
情境四:日常生活。教师联系生活实际提问:被蚊虫叮咬后,蚊虫分泌出的蚁酸会使皮肤肿痛,有经验的人常会涂抹肥皂水来减轻痛痒,这是什么道理?胃酸过多的病人为什么可以服用含碱性物质的药物来缓解症状?
【学生活动】
学生以小组为单位,从四个情境中任选两个进行讨论分析,然后全班交流。在讨论人体健康情境时,学生认识到血液酸碱度的稳定对维持生命活动至关重要,医生通过检测pH可以辅助诊断疾病。在讨论农业生产情境时,学生结合酸碱反应的初步认识,理解熟石灰可以中和土壤中的酸性物质,从而改善土壤的酸碱性。在讨论环境保护情境时,学生提出可以用pH试纸测定雨水的pH来判断是否为酸雨,并认识到减少化石燃料燃烧、控制二氧化硫和氮氧化物的排放是防治酸雨的根本途径。在讨论日常生活情境时,学生从酸碱中和的角度解释了肥皂水止痒和碱性药物治疗胃酸过多的原理。
各小组汇报后,教师进行总结提升:溶液的酸碱性广泛存在于自然界和我们的生活中,掌握溶液酸碱度的测定方法和变化规律,不仅是化学学习的需要,更是我们认识世界、改善生活、保护环境的重要工具。
【设计意图】
通过四个贴近生活的真实情境,将实验室中获得的化学知识迁移到真实世界的应用场景中,让学生体会“化学源于生活,服务于生活”的理念。每个情境都设计了有层次的问题,引导学生从“是什么”走向“为什么”,培养学生运用化学知识解决实际问题的能力。小组合作讨论的形式促进了学生之间的思维碰撞和合作交流。
任务五:归纳提升——梳理知识,学以致用
【教师活动】
教师引导学生回顾本节课所学内容,围绕以下问题进行梳理:溶液的酸碱性和酸碱度有什么区别与联系?pH的取值范围与溶液酸碱性有怎样的对应关系?使用pH试纸测定溶液酸碱度时需要注意哪些操作要点?溶液的酸碱性与我们的生活、生产和环境有哪些联系?
教师布置课后实践任务:利用家中常见的材料,如食醋、肥皂水、柠檬汁、牙膏水、厨房清洁剂等,自制或借助pH试纸测定它们的酸碱性,记录测定结果并尝试解释生活中相关的现象。同时完成教材课后练习中的相关题目。
【学生活动】
学生在教师引导下回顾本课知识,自主完善学案上的知识结构图,将零散的知识点系统化、结构化。学生积极回答教师提出的梳理问题,互相补充完善。对于课后实践任务,学生表现出浓厚兴趣,纷纷表示回家后要动手试一试。
【设计意图】
通过梳理知识结构,帮助学生将本节课的新知识纳入已有的认知体系之中,形成完整的知识网络。课后实践任务将课堂学习延伸至课外,让学生在真实生活中继续体验化学的价值,实现从课堂到生活的闭环。
六、板书设计
【板书设计】
课题:溶液的酸碱性(第二课时)
一、溶液酸碱度的表示
酸碱度用pH表示,范围通常在0~14之间
pH = 7 溶液呈中性
pH < 7 溶液呈酸性,pH越小酸性越强
pH > 7 溶液呈碱性,pH越大碱性越强
二、pH试纸的使用方法
操作:玻璃棒蘸取 → 滴在试纸上 → 与标准比色卡对照
注意:试纸不直接浸入溶液、玻璃棒洗净擦干、试纸不先润湿
三、溶液酸碱性与生活
人体健康:血液、胃液的正常pH范围
农业生产:土壤酸碱性与作物生长
环境保护:酸雨的判断与防治(pH<5.6为酸雨)
日常生活:蚊虫叮咬、胃酸过多的处理
学科网(北京)股份有限公司
$