内容正文:
基础实验8 常见酸、碱的化学性质 教学设计
沪教版九年级化学下册 第8章 酸、碱、盐及其应用
一、教材分析
本实验是沪教版九年级化学下册第8章“酸、碱、盐及其应用”中的基础实验,是在学生已学习酸和碱的初步性质之后安排的一节实验探究课。教材以常见酸和碱为研究对象,通过系列实验活动引导学生系统归纳酸、碱的化学通性,为后续学习盐的性质和复分解反应奠定基础。本实验既是对前面理论知识的实验验证,也是培养学生实验操作能力和科学探究素养的重要载体,在整章教材中起着承上启下的关键作用。
二、四维核心素养
化学观念:通过实验认识酸、碱具有相似化学性质的本质原因,形成“结构决定性质”的物质观。
科学思维:在归纳酸、碱通性的过程中发展比较、分类、归纳与演绎的思维能力。
科学探究:能独立完成酸、碱化学性质的实验操作,准确观察并记录实验现象,基于现象进行推理与解释。
科学态度与责任:养成规范操作、如实记录的实验习惯,体会酸碱知识在生产生活中的应用价值,增强安全意识与环保意识。
三、教学重难点
教学重点:通过实验探究认识酸、碱的主要化学性质,归纳酸、碱的化学通性。
教学难点:从微观角度理解酸、碱具有相似化学性质的原因,以及对实验现象的准确描述与合理解释。
四、设计意图
本节课以“任务驱动—实验探究—归纳建构—迁移应用”为主线,将教材中的验证性实验转化为学生自主探究的任务活动。设计意图体现在三个方面:第一,以生活情境引入,让学生从身边的酸碱现象出发,激发探究兴趣,体现“从生活走进化学”的课程理念;第二,将酸、碱化学性质的探究拆解为系列递进式任务,每个任务围绕明确的问题展开,引导学生在动手操作中观察现象、记录证据、推理结论,落实科学探究素养;第三,在实验基础上引导学生归纳酸、碱的通性,并从微观视角解释通性的本质,实现从宏观现象到微观本质的认识跃升。整个设计突出学生主体地位,注重过程体验与思维发展,力求让学生在做中学、议中学、悟中学。
五、教学过程
【任务情境导入】生活中的酸与碱
教师活动:教师展示一组生活物品图片:食醋、柠檬、洁厕灵、石灰水、肥皂水、厨房去油剂。提问:这些物品中哪些含有酸性物质?哪些含有碱性物质?你判断的依据是什么?学生结合生活经验和已有知识进行回答。教师进一步追问:我们已经初步认识了酸和碱,那么酸有哪些共同的化学性质?碱又有哪些共同的化学性质?这节课我们就通过实验系统地探究常见酸和碱的化学性质。
学生活动:观察图片,结合生活经验辨认酸性物质和碱性物质,说出自己的判断依据。回顾前面学过的相关知识,对酸和碱的化学性质产生探究兴趣,明确本节课的学习任务。
设计意图:从学生熟悉的生活物品入手,创设真实的问题情境,激发学生的探究欲望,自然引出本节课的实验探究主题。同时唤醒学生已有知识,为新知识的建构做好铺垫。
【任务一】探究酸与酸碱指示剂的作用
任务驱动:教师提出问题:取两支试管,分别加入少量稀盐酸和稀硫酸,然后分别滴加紫色石蕊试液和无色酚酞试液,观察溶液颜色有什么变化?这说明酸能与哪类物质发生作用?
教师活动:教师先引导学生回顾酸碱指示剂的变色规律,然后讲解实验操作要点:用胶头滴管取用指示剂时应竖直悬空滴加,不能伸入试管内;滴加后轻轻振荡试管使溶液混合均匀。教师巡视指导学生规范操作,提醒学生及时记录实验现象。
学生活动:分组进行实验:在两支试管中分别取少量稀盐酸和稀硫酸,各分成两份。一份滴加紫色石蕊试液,另一份滴加无色酚酞试液。观察并记录溶液颜色的变化。学生发现:紫色石蕊试液遇到稀盐酸和稀硫酸都变成了红色;无色酚酞试液遇到稀盐酸和稀硫酸都不变色,仍为无色。各小组汇报实验现象,共同得出结论:酸能使紫色石蕊试液变红,不能使无色酚酞试液变色。
设计意图:通过实验让学生亲身体验酸与指示剂的作用,巩固酸碱指示剂的相关知识。在实验操作中培养学生规范使用胶头滴管的基本实验技能,训练学生准确观察和描述实验现象的能力。
【任务二】探究酸与活泼金属的作用
任务驱动:教师提出问题:在前面的学习中我们知道,镁带可以与稀盐酸反应产生氢气。那么,其他活泼金属能否与稀酸发生反应?反应的剧烈程度是否相同?请通过实验探究镁、锌、铁、铜四种金属分别与稀盐酸和稀硫酸的作用情况。
教师活动:教师引导学生回顾金属活动性顺序的相关知识,提示学生注意观察金属表面是否有气泡产生、反应速率的快慢以及溶液颜色的变化。教师强调:取用金属时要用镊子,将试管横放把金属放在试管口,再慢慢竖立试管,使金属缓缓滑入试管底部,防止打破试管。
学生活动:分组进行对比实验:取四支试管,分别放入镁带、锌粒、铁钉和铜片,然后同时向四支试管中加入等量的稀盐酸,观察并记录现象。学生发现:镁带表面迅速产生大量气泡,反应非常剧烈;锌粒表面产生较多气泡,反应比较剧烈;铁钉表面缓慢产生气泡,溶液逐渐由无色变为浅绿色;铜片表面没有明显变化。随后,各小组换用稀硫酸重复上述实验,观察到类似的现象。各小组交流汇报,共同得出结论:镁、锌、铁等活泼金属能与稀酸反应产生氢气,而铜不能与稀酸反应;不同金属与酸反应的剧烈程度不同,镁最剧烈,锌次之,铁较慢。
设计意图:通过对比实验,让学生直观感受不同活泼金属与酸反应的差异,加深对金属活动性顺序的理解。在实验过程中培养学生的对比观察能力和控制变量意识,引导学生从现象差异中归纳出规律性认识。
【任务三】探究酸与金属氧化物的作用
任务驱动:教师提出问题:同学们在生活中见过生锈的铁钉吗?铁锈的主要成分是金属氧化物。如果把生锈的铁钉放入稀盐酸或稀硫酸中,会发生什么现象?酸能否与金属氧化物发生反应?
教师活动:教师展示一枚生锈的铁钉,引导学生观察铁锈的颜色和状态。讲解实验步骤:用镊子夹取生锈的铁钉,缓缓放入横放的试管中,再加入适量稀盐酸,观察铁钉表面和溶液颜色的变化。教师提示学生注意观察铁锈是否逐渐溶解、溶液颜色如何变化。
学生活动:分组进行实验:在一支试管中放入一枚生锈的铁钉,加入适量稀盐酸,观察现象。学生发现:铁钉表面的铁锈逐渐溶解,溶液由无色慢慢变成黄色。取出铁钉后,铁钉表面变得光亮。随后,各小组换用稀硫酸重复上述实验,观察到铁锈逐渐溶解、溶液变黄的类似现象。教师进一步引导:除锈后的铁钉如果继续浸泡在酸中,会有什么现象?学生观察到铁钉表面开始产生气泡。各小组讨论后得出结论:酸能与金属氧化物反应生成相应的化合物和水;当铁锈被除去后,内部的铁继续与酸反应产生氢气。
设计意图:从生活中常见的除锈现象引入,让学生感受化学与生活的密切联系。通过实验观察酸与金属氧化物的反应,帮助学生认识酸的又一条化学性质。同时引导学生关注反应过程中的细节变化,培养细致观察和连续观察的实验习惯。
【任务四】探究碱与酸碱指示剂的作用
任务驱动:教师提出问题:酸能使酸碱指示剂发生颜色变化,那么碱是否也能使酸碱指示剂变色?氢氧化钠溶液和澄清石灰水分别滴加紫色石蕊试液和无色酚酞试液,会出现什么现象?
教师活动:教师引导学生类比酸与指示剂的实验,自主设计碱与指示剂的实验方案。讲解澄清石灰水的取用注意事项:澄清石灰水久置后表面会形成一层白膜,取用前应轻轻振荡试管,但不要晃动过于剧烈以免白膜混入溶液。
学生活动:分组进行实验:取两支试管,分别加入少量氢氧化钠溶液和澄清石灰水,各分成两份。一份滴加紫色石蕊试液,另一份滴加无色酚酞试液。观察并记录溶液颜色的变化。学生发现:紫色石蕊试液遇到氢氧化钠溶液和澄清石灰水都变成了蓝色;无色酚酞试液遇到氢氧化钠溶液和澄清石灰水都变成了红色。各小组汇报实验现象,共同得出结论:碱能使紫色石蕊试液变蓝,使无色酚酞试液变红。教师引导学生对比酸和碱与指示剂的变色情况,归纳记忆口诀:“石蕊遇酸变红遇碱蓝,酚酞遇酸不变遇碱红”。
设计意图:通过类比酸的实验方法,让学生自主完成碱与指示剂的探究,培养知识迁移能力和实验设计能力。通过对比酸和碱与指示剂的变色情况,帮助学生形成系统的知识结构。
【任务五】探究碱与某些盐溶液的作用
任务驱动:教师提出问题:酸可以与某些盐发生反应,那么碱能否与某些盐溶液发生反应?请分别向硫酸铜溶液、氯化铁溶液中滴加氢氧化钠溶液,观察有什么现象?再向碳酸钠溶液中滴加澄清石灰水,又会出现什么现象?
教师活动:教师展示硫酸铜溶液和氯化铁溶液,引导学生观察溶液的颜色。讲解实验操作:取少量盐溶液于试管中,用胶头滴管逐滴加入氢氧化钠溶液,边滴加边振荡,观察沉淀的颜色和变化。教师提示学生注意观察沉淀的颜色,不同颜色的沉淀对应不同的物质。
学生活动:分组进行实验:在一支试管中取少量硫酸铜溶液,逐滴加入氢氧化钠溶液,学生观察到产生了蓝色絮状沉淀。在另一支试管中取少量氯化铁溶液,逐滴加入氢氧化钠溶液,学生观察到产生了红褐色沉淀。在第三支试管中取少量碳酸钠溶液,逐滴加入澄清石灰水,学生观察到产生了白色沉淀。各小组交流汇报,共同得出结论:碱能与某些盐溶液反应,生成新的碱和新的盐;不同的碱与不同的盐反应会产生不同颜色的沉淀。教师引导学生归纳:可以利用这些特征沉淀来检验某些金属离子或鉴别某些物质。
设计意图:通过多种碱与盐溶液的反应实验,让学生认识碱与盐反应的多样性,通过不同颜色沉淀的对比,加深对实验现象的记忆。引导学生从现象中归纳出碱与盐反应的一般规律,培养归纳概括能力。
【任务六】体验酸碱中和反应
任务驱动:教师提出问题:酸和碱是两类性质不同的物质,它们之间能否发生反应?请设计一个实验证明氢氧化钠溶液与稀盐酸之间确实发生了化学反应。
教师活动:教师引导学生思考:氢氧化钠溶液与稀盐酸都是无色溶液,如果直接混合,肉眼无法判断是否发生了反应。如何借助指示剂来显示反应的发生和反应的进程?教师提示学生回顾酸碱指示剂的变色规律,设计实验方案。
学生活动:分组设计并进行实验:在一支试管中取少量氢氧化钠溶液,滴加几滴无色酚酞试液,溶液变成红色。然后用胶头滴管逐滴加入稀盐酸,边滴加边振荡试管。学生观察到:随着稀盐酸的逐滴加入,溶液的红色逐渐变浅,最后恰好变成无色。各小组讨论分析:溶液由红色变为无色,说明氢氧化钠被加入的盐酸反应掉了,溶液不再呈碱性,由此证明酸和碱之间发生了化学反应。教师进一步引导:如果继续滴加稀盐酸,溶液会变成什么颜色?学生继续滴加,溶液仍为无色,说明此时溶液已不再呈碱性。各小组归纳得出结论:酸和碱能发生反应,生成盐和水,这类反应称为中和反应。
设计意图:中和反应是酸碱化学性质的重要内容。通过设计指示剂辅助的实验方案,让学生体会“将不可见的变化转化为可见现象”的科学方法,发展实验设计能力和证据推理意识。
【任务七】归纳建构——酸碱化学性质的通性
任务驱动:教师提出问题:通过前面的一系列实验探究,我们认识了酸和碱分别能与哪些类别的物质发生反应。请各小组讨论归纳:酸有哪些共同的化学性质?碱又有哪些共同的化学性质?为什么酸具有相似的化学性质?碱也具有相似的化学性质?
教师活动:教师组织学生以小组为单位进行讨论,用思维导图或表格的形式整理酸和碱的化学通性。教师巡视参与各组讨论,适时点拨。讨论结束后,教师引导各小组汇报交流,师生共同完善酸和碱化学通性的归纳。
学生活动:各小组讨论归纳酸的化学通性:酸能与酸碱指示剂作用,使紫色石蕊试液变红;酸能与活泼金属反应产生氢气;酸能与金属氧化物反应生成盐和水;酸能与碱发生中和反应生成盐和水;酸还能与某些盐反应。归纳碱的化学通性:碱能与酸碱指示剂作用,使紫色石蕊试液变蓝、无色酚酞试液变红;碱能与非金属氧化物反应生成盐和水;碱能与酸发生中和反应生成盐和水;碱能与某些盐溶液反应。教师进一步引导学生从微观角度思考:不同的酸为什么具有相似的化学性质?不同的碱为什么也具有相似的化学性质?学生结合前面所学知识回答:不同的酸在水溶液中都能解离出相同的氢离子,所以具有相似的化学性质;不同的碱在水溶液中都能解离出相同的氢氧根离子,所以也具有相似的化学性质。教师总结:这就是“结构决定性质”的化学基本观念。
设计意图:通过归纳建构环节,帮助学生将零散的实验知识系统化、结构化,形成酸和碱化学通性的完整认知。从宏观现象追溯到微观本质,发展学生的微观探析能力,深化化学观念的形成。
【任务八】拓展应用——生活中的酸碱反应
任务驱动:教师提出问题:学习了酸和碱的化学性质,我们能否运用这些知识解释生活中的一些现象?能否解决一些实际问题?请同学们结合所学知识,分析以下生活实例中涉及了酸碱的哪些化学性质。
教师活动:教师呈现以下生活实例供学生分析:(1)胃酸过多的病人为什么可以服用含氢氧化铝的药物来治疗?(2)被蚊虫叮咬后,为什么涂一些肥皂水可以减轻痛痒?(3)农业上为什么用熟石灰来改良酸性土壤?(4)工厂排放的酸性废水为什么可以用熟石灰处理后再排放?教师引导学生运用本节课所学的酸碱化学性质进行解释。
学生活动:各小组讨论分析上述实例。学生分析:服用含氢氧化铝的药物是利用碱与酸的中和反应来中和过多的胃酸;蚊虫叮咬后分泌出酸性物质,涂肥皂水利用碱性物质与酸性物质的中和反应来减轻痛痒;熟石灰是一种碱,可以与土壤中的酸性物质发生中和反应,从而改良酸性土壤;用熟石灰处理酸性废水也是利用酸碱中和反应的原理。各小组交流汇报,教师点评总结。教师进一步拓展:酸碱中和反应在生产生活中有着广泛的应用,它不仅可以改良土壤、处理废水,还在医药卫生、食品加工等领域发挥着重要作用。最后,教师引导学生回顾本节课的探究历程,梳理酸和碱的化学通性,布置课后作业:查阅资料,了解生活中还有哪些地方应用了酸碱的化学性质,下节课交流分享。
设计意图:将课堂所学知识迁移到真实的生活情境中,让学生体会化学知识的应用价值,实现“从化学走向社会”的课程理念。通过解释生活中的实际问题,深化学生对酸碱化学性质的理解,发展学以致用的能力。
六、板书设计
板书采用左右对比式结构,左侧呈现酸的化学性质,右侧呈现碱的化学性质,中间呈现实验探究的方法论线索。
【主板书】
酸的化学性质
探究线索
碱的化学性质
与指示剂作用
石蕊变红 酚酞不变
实验探究
与指示剂作用
石蕊变蓝 酚酞变红
与活泼金属反应
产生氢气
观察现象
与非金属氧化物反应
生成盐和水
与金属氧化物反应
生成盐和水
记录证据
与酸中和反应
生成盐和水
与碱中和反应
生成盐和水
推理结论
与某些盐溶液反应
生成新碱和新盐
与某些盐反应
生成新酸和新盐
归纳通性
副板书:酸具有相似化学性质的原因——水溶液中都能解离出氢离子;碱具有相似化学性质的原因——水溶液中都能解离出氢氧根离子。核心观念:结构决定性质。
学科网(北京)股份有限公司
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