内容正文:
常见的酸和碱(第二课时)教学设计
沪教版 · 初中化学 · 九年级下册 · 第八章第二节
一、教材分析
本课时是沪教版九年级下册第八章第二节的第二课时,在第一课时认识酸碱指示剂与酸碱初步概念的基础上,进一步学习浓盐酸、浓硫酸、氢氧化钠和氢氧化钙四种常见酸碱的物理性质与特性。教材通过实验探究和生活实例,引导学生认识浓硫酸的吸水性、脱水性与强腐蚀性,以及氢氧化钠的潮解现象,为后续学习酸碱化学性质及中和反应奠定基础,同时渗透安全操作与社会责任意识。
二、四维核心素养
化学观念:建立常见酸碱物理性质与用途之间的关联认识,形成物质性质决定用途的基本化学观念。科学思维:通过观察、比较浓盐酸与浓硫酸、氢氧化钠与氢氧化钙的性质差异,培养归纳对比与迁移推理能力。科学探究:动手操作并观察浓硫酸稀释、氢氧化钠潮解等实验现象,提升实验观察与现象描述能力。科学态度与责任:深刻认识酸碱腐蚀性,树立规范操作与安全防护意识,体会化学对人类生活的双面影响。
三、教学重难点
重点:浓盐酸、浓硫酸、氢氧化钠、氢氧化钙的物理性质及特性;酸碱在生产生活中的主要用途。
难点:浓硫酸稀释的正确操作及原因;氢氧化钠潮解现象的理解。突破策略:以对比实验和任务驱动为核心,让学生在观察、讨论、归纳中自主辨析概念,在真实情境中理解性质与用途的关系。
四、设计意图
本课时以任务驱动为核心设计理念,围绕“实验室里的酸碱探秘”这一总情境,将知识拆解为若干递进式任务,让学生在完成真实任务的过程中主动建构知识。任务一从生活中的酸引入,拉近化学与学生的距离;任务二聚焦浓硫酸的三大特性,通过演示与分组观察突破认知难点;任务三迁移方法认识常见碱,培养类比学习能力;任务四联系生产用途,深化“性质决定用途”的化学思维;任务五回归安全,落实社会责任教育。全程以学生观察、讨论、归纳为主线,教师仅作引导与补充,体现“做中学”“探中学”的教学理念。考虑到本课时以物理性质为主,教学中不涉及化学方程式的书写与推导,将重点放在现象描述、性质归纳和安全意识培养上,为后续课时学习化学性质做好铺垫。
五、教学过程
任务一:生活中的酸——走进酸碱世界
【任务情境】
教师投影展示一组生活图片:厨房中橱柜上的食醋瓶、药品柜上写有“盐酸”字样的胃药包装盒、汽车发动机舱中露出的电瓶、实验室试剂架上并排摆放的浓盐酸与浓硫酸试剂瓶。图片下方标注一行字——“它们都是酸,可它们的脾气一样吗?”
【教师引导】
同学们,上一节课我们借助酸碱指示剂,知道了食醋呈酸性、肥皂水呈碱性。今天这节课,我们要走进化学实验室,近距离认识两种最重要的酸——浓盐酸和浓硫酸,以及两种最常见的碱——氢氧化钠和氢氧化钙。大家的实验桌上都有贴好标签的试剂瓶,请按照任务单上的要求,仔细完成观察任务,把你看到的现象记录在任务单上。
【学生活动】
学生分组观察浓盐酸和浓硫酸试剂瓶,按照任务单提示完成以下观察任务:第一,仔细观察试剂瓶内液体的颜色和状态,是透明的还是浑浊的,是稀薄的还是粘稠的;第二,按照老师教过的扇闻法,轻轻打开瓶塞,用手在瓶口轻轻扇动,闻一闻有没有气味;第三,打开瓶塞后仔细观察瓶口上方有没有出现白雾或其他现象;第四,用手背轻轻贴一下试剂瓶外壁,感受温度是否有明显变化。在观察过程中,组内同学分工合作,一人观察、一人记录,互相补充。
【教师提问与讨论】
教师引导学生逐组汇报观察结果,并在黑板上同步记录关键词。教师依次提问:浓盐酸是什么颜色、什么状态的液体?打开瓶塞后你看到了什么现象?这个现象说明了什么?浓硫酸和浓盐酸在外观、气味和挥发性上有什么不同?你闻到了什么气味?有没有同学发现两瓶液体在粘稠度上的差异?
【学生汇报】
各小组代表依次汇报:浓盐酸是无色透明的液体,打开瓶塞后瓶口上方出现了明显的白雾,闻起来有强烈的刺激性气味;浓硫酸也是无色的,但它看起来比浓盐酸更粘稠,像油一样,打开瓶塞后瓶口没有白雾,几乎闻不到气味。有小组补充说,用手摸浓硫酸试剂瓶外壁,感觉比浓盐酸稍微温一点。
【教师总结提升】
教师肯定学生的观察成果,总结道:浓盐酸具有很强的挥发性,打开瓶塞后,挥发出的气体遇到空气中的水蒸气,就会结合成很小的盐酸液滴,这就是我们看到的白雾。而浓硫酸没有挥发性,它是一种粘稠的油状液体,看起来就像我们熟悉的食用油一样。大家可不要因为浓硫酸看起来“安安静静”就小看它——接下来我们就要见识浓硫酸的“三副面孔”,那才是它真正厉害的地方。
任务二:浓硫酸的“三副面孔”——探究特性
【任务情境】
教师投影展示一张新闻报道截图:某工厂工人因违规操作,将水倒入浓硫酸中进行稀释,导致酸液飞溅,造成严重灼伤。同时教师现场演示一个小实验:用玻璃棒蘸取少量浓硫酸,在一张白纸上缓缓写下一个字,将白纸举起来让学生观察——原本无色透明的字迹,几秒钟后逐渐变成黑色,而且字迹处的纸变得很脆。
【教师引导】
同学们,刚才你们亲眼看到了,浓硫酸在白纸上“写”出的字变黑了。这不是浓硫酸在写字,而是浓硫酸在“毁掉”这张纸。浓硫酸有三个非常特别的性质,我们一个一个来探究。请大家在观察实验的时候,把每一个现象都记下来,并且想一想:这个现象说明浓硫酸有什么本领?
【探究活动一:吸水性】
教师进行演示实验:在一只表面皿上放一小撮蓝色的硫酸铜晶体,然后用胶头滴管向晶体上滴加少量浓硫酸。引导学生仔细观察晶体颜色的变化——蓝色晶体逐渐变白,像被“抽干”了一样。教师提问:蓝色的硫酸铜晶体为什么会变白?是什么把它的颜色“夺走”了?
教师讲解:浓硫酸有一种本领,它能够吸收空气中的水分,也能吸收某些物质中本来就含有的水分。就像一块海绵吸水一样,浓硫酸把硫酸铜晶体中的结晶水吸走了,晶体就失去了蓝色,变成白色。我们把这种性质叫做吸水性。利用这个性质,浓硫酸在实验室中常被用作干燥剂。同学们想一想,如果实验室收集到一瓶潮湿的气体,想让它变得干燥,可以怎么做?
学生讨论后回答:可以将潮湿的气体通过盛有浓硫酸的洗气瓶,浓硫酸把气体中的水分吸收掉,出来的气体就干燥了。教师追问:是不是所有气体都能用浓硫酸干燥?引导学生思考——浓硫酸只能干燥那些不与它发生反应的气体。
【关键操作:浓硫酸的稀释】
教师进行浓硫酸稀释的演示实验。教师边操作边讲解:第一步,在烧杯中倒入适量的水;第二步,将浓硫酸沿着烧杯内壁缓缓地注入水中;第三步,在注入的同时,用玻璃棒不断地搅拌,使产生的热量迅速扩散。教师特别强调:绝对不能把水倒入浓硫酸中!教师播放一段动画视频,模拟错误操作的后果——水倒入浓硫酸后,水浮在浓硫酸表面,瞬间沸腾,带着酸液向四周飞溅,非常危险。
教师讲解原因:浓硫酸溶于水的时候会放出大量的热。水的密度比浓硫酸小,如果把水倒入浓硫酸,水就会浮在浓硫酸上面,溶解时放出的热会使水立刻沸腾,带着硫酸液滴向四周飞溅,造成严重的伤害。所以记住这四句口诀:酸入水,沿器壁,缓慢倒,不断搅。这十二个字,每个字都关系到安全。
学生在任务单上用自己的话写出浓硫酸稀释的正确操作步骤,并标注三条注意事项。写完后同桌互相检查,看有没有遗漏关键步骤。
任务三:身边的碱——认识氢氧化钠和氢氧化钙
【任务情境】
教师展示三样东西:一袋食品干燥剂(包装上写着“主要成分:生石灰,不可食用”)、一瓶管道疏通剂(瓶身上画着骷髅头警示标志)、一段建筑工地用剩的熟石灰。教师提问:这三样东西中,藏着哪两种我们今天要认识的碱?它们之间有什么关系?
【教师引导】
认识了酸,我们再来认识碱。实验室中最常见的碱有两种——氢氧化钠和氢氧化钙。认识它们的方法和刚才认识酸一样:看颜色、看状态、闻气味、试溶解性、感受温度。不过这次要特别提醒大家——氢氧化钠有强烈的腐蚀性,千万不要用手直接接触!必须用药匙或镊子取用。请各小组按照任务单的要求,分组观察这两种碱的物理性质。
【学生分组观察】
学生分组完成以下观察任务:第一,用药匙取少量氢氧化钠固体,放在白纸上观察,看看它是什么颜色、什么形状的固体,是片状的还是粉末状的;第二,将氢氧化钠固体放到表面皿上,静置在空气中,过一会儿观察它的表面有什么变化;第三,取少量氢氧化钙粉末,放在白纸上观察它的颜色和状态;第四,分别取少量氢氧化钠和氢氧化钙固体加入两支试管中,各加入少量水,用力振荡,观察它们在水中的溶解情况,同时用手触摸试管外壁,感受温度变化。
在学生观察过程中,教师巡视各小组,重点提醒:氢氧化钠固体不要取太多,盖满试管底部就够了;振荡试管时手腕用力,不要上下晃;不要把鼻子凑到试管口闻气味。
【学生汇报】
各小组代表汇报观察结果。第一组说:氢氧化钠是白色的片状固体,看起来有点像白色的塑料片。第二组说:氢氧化钠放在表面皿上没多久,表面就变得湿漉漉的,好像“出汗”了一样,过一会儿甚至开始往下淌。第三组说:氢氧化钙是白色的粉末,像面粉一样。第四组说:氢氧化钠加入水中,很容易就溶解了,而且试管外壁变得很烫;氢氧化钙加入水中,振荡后水变浑浊了,看起来没有全部溶解,试管外壁没有明显发热。
【教师总结提升】
教师对学生的观察表示赞赏,然后逐一讲解:
第一,氢氧化钠是白色的片状固体,它有三个很重要的特性。第一个特性——它暴露在空气中,会吸收空气中的水蒸气,表面逐渐变潮湿并溶解,这种现象叫做潮解。利用潮解这个性质,氢氧化钠可以用作某些气体的干燥剂。第二个特性——它溶于水的时候会放出大量的热,所以试管外壁发烫。第三个特性——它有很强的腐蚀性,所以它有三个很吓人的俗称:烧碱、火碱、苛性钠。大家注意,“苛性”两个字就表示它腐蚀性很强。
第二,氢氧化钙是白色的粉末状固体,它的俗称是熟石灰、消石灰。它在水中的溶解能力不强,属于微溶物质。它的水溶液就是我们常说的石灰水。氢氧化钙也有腐蚀性,只是没有氢氧化钠那么强。
教师回到任务情境中提出的问题:食品干燥剂中的主要成分是生石灰,化学名称是氧化钙;管道疏通剂里含有氢氧化钠;工地上的熟石灰就是氢氧化钙。生石灰遇水会变成熟石灰,这个变化我们以后会学到。
【对比归纳】
教师引导学生在任务单上完成氢氧化钠和氢氧化钙的对比表格,从颜色状态、俗称、溶解性、溶解时的温度变化、是否潮解、腐蚀性强弱六个维度进行对比。完成后,教师用幻灯片展示标准答案,学生自行核对并修正。教师强调:对比是学习化学的重要方法,把相似的物质放在一起比较,找出相同点和不同点,记忆就会更加牢固。
六、板书设计
常见的酸和碱(第二课时)
一、常见的酸
浓盐酸:无色透明液体 挥发性 瓶口白雾 刺激性气味
浓硫酸:无色粘稠油状液体
稀释:酸入水,沿器壁,缓慢倒,不断搅
二、常见的碱
氢氧化钠:白色片状固体 易潮解 溶解放热
俗称:烧碱、火碱、苛性钠
氢氧化钙:白色粉末状固体 微溶于水
俗称:熟石灰、消石灰
三、性质决定用途,用途反映性质
四、安全第一:大量水冲洗 → 对症涂抹
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