内容正文:
鲁教版九年级化学下册教学设计
第七单元 认识酸和碱 第一节 酸及其性质(第二课时)
一、教材分析
本课时选自鲁教版九年级化学下册第七单元第一节“酸及其性质”的第二课时。第一课时学生已初步认识盐酸、硫酸等常见酸的物理性质及用途,本课时在此基础上引导学生通过实验探究酸的化学性质,归纳酸的通性,为后续学习碱的性质及中和反应奠定基础,是本单元承上启下的核心内容。
二、四维核心素养
化学观念:通过实验探究形成“酸在水溶液中解离出的阳离子全部是氢离子,因而具有相似化学性质”的微粒观与元素观。科学思维:通过归纳酸与指示剂、活泼金属、金属氧化物的反应,运用比较、分类、归纳的思维方法认识物质共性。科学探究:亲历实验观察、记录现象、分析推理的完整探究过程,提升实验操作与证据推理能力。科学态度与责任:认识酸在生产生活中的广泛应用及安全使用的重要性,形成科学利用物质的态度。
三、教学重难点
教学重点:通过实验探究认识酸的化学性质,归纳酸的通性。教学难点:从微观角度理解不同酸具有相似化学性质的原因——酸在水溶液中都能解离出相同的氢离子,帮助学生建立宏观现象与微观本质之间的联系。
四、设计意图
本课时采用任务驱动式教学,以“探究酸的化学性质”为主线,设计三个递进式实验任务,引导学生在做中学、探中悟。任务一通过酸碱指示剂变色现象,让学生直观感受酸的检验方法;任务二通过酸与活泼金属的反应,体会酸与金属的作用规律;任务三通过酸与金属氧化物的反应,联系除锈的实际应用。每个任务均遵循“提出问题—实验探究—记录现象—分析归纳”的科学探究路径,将宏观实验现象与微观粒子运动相联系,帮助学生从“知其然”走向“知其所以然”。同时融入生活情境,让学生感受化学与生活的紧密联系,培养科学态度与社会责任感。
五、教学过程
【任务一】温故知新——寻找检验酸的方法
教师引导:同学们,上节课我们认识了盐酸和硫酸这两种常见的酸,谁能说一说它们在物理性质上有哪些特征?学生回顾后汇报:盐酸是无色液体,有刺激性气味,浓盐酸有挥发性;硫酸是无色粘稠油状液体,浓硫酸有吸水性和腐蚀性。
教师追问:我们已经知道了酸的物理性质,那么酸能和哪些物质发生化学反应呢?今天我们就通过一系列实验来探究酸的化学性质。
教师展示一瓶白醋和一瓶稀盐酸,提问:如果不给你品尝,你有什么办法知道这两种液体中哪种含有酸呢?由此引入酸碱指示剂的话题。
设计意图:通过回顾旧知自然过渡到新知,以“不品尝如何鉴别酸”的真实问题激发学生的探究欲望,为后续实验探究做好情境铺垫。
【任务二】实验探究——酸与酸碱指示剂的作用
任务情境:实验室里有三瓶失去标签的无色液体,分别是稀盐酸、稀硫酸和蒸馏水,你能利用酸碱指示剂将它们区分开吗?
学生分组实验:取六支试管,分别编号为A、B、C、D、E、F。A、B、C三支试管中分别加入少量稀盐酸、稀硫酸和蒸馏水;D、E、F三支试管中同样分别加入少量稀盐酸、稀硫酸和蒸馏水。向A、B、C三支试管中分别滴加紫色石蕊试液,振荡后观察颜色变化。向D、E、F三支试管中分别滴加无色酚酞试液,振荡后观察颜色变化。
学生记录现象并汇报:滴加紫色石蕊试液后,盛有稀盐酸和稀硫酸的试管中液体都变成了红色,而盛有蒸馏水的试管中液体仍保持紫色不变;滴加无色酚酞试液后,六支试管中的液体均不变色,仍然都是无色的。
教师引导归纳:紫色石蕊试液遇到酸性溶液会变成红色,遇到中性溶液不变色,仍保持紫色;无色酚酞试液遇到酸性溶液和中性溶液都不变色。因此,可以用紫色石蕊试液来检验溶液是否显酸性,而不能用无色酚酞试液来检验酸性溶液。
教师追问:为什么盐酸和硫酸这两种不同的酸,都能使石蕊试液变成红色呢?这说明不同的酸可能具有相似的化学性质。让我们带着这个问题继续探究酸的其他化学性质。
设计意图:以“鉴别失去标签的液体”为真实任务驱动,让学生在动手操作中直观感受酸与指示剂的作用规律,同时为后续归纳酸的通性积累第一手感性认识。
【任务三】实验探究——酸与活泼金属的反应
任务情境:工人师傅在焊接金属前,常用稀盐酸或稀硫酸来清洗金属表面;实验室里常用锌和稀硫酸反应来制取氢气。那么,酸能和哪些金属发生反应呢?是不是所有金属都能与酸反应?
教师提供实验药品:镁条、锌粒、铁钉、铜片,以及稀盐酸和稀硫酸。学生分组实验:取四支试管,分别放入打磨光亮的镁条、锌粒、铁钉和铜片,向四支试管中分别加入等量的稀盐酸,仔细观察并记录每支试管中的现象。另取四支试管,重复上述操作,但改用稀硫酸代替稀盐酸,同样观察并记录现象。
学生仔细观察后汇报:镁条与稀盐酸反应非常剧烈,迅速产生大量气泡,镁条很快溶解消失;镁条与稀硫酸反应同样剧烈,产生大量气泡。锌粒与稀盐酸反应较为剧烈,产生大量气泡,锌粒逐渐变小直至消失;锌粒与稀硫酸反应现象相似。铁钉与稀盐酸反应比较缓慢,铁钉表面缓慢产生细小气泡,溶液颜色由无色逐渐变为浅绿色;铁钉与稀硫酸反应也较缓慢,产生气泡,溶液变为浅绿色。铜片与稀盐酸和稀硫酸都不发生反应,没有任何明显现象。
教师引导分析:镁、锌、铁都能与稀盐酸和稀硫酸发生反应,产生气泡,经检验产生的气体是氢气;而铜不能与稀盐酸或稀硫酸发生反应。这说明并不是所有金属都能与酸发生反应,只有排在金属活动性顺序中氢前面的金属才能与稀盐酸、稀硫酸等发生反应,生成氢气。
教师追问:从反应的剧烈程度来看,镁最剧烈,锌次之,铁最慢,这说明了什么?引导学生得出结论:金属与酸反应越剧烈,说明该金属的活动性越强。据此可以判断这四种金属的活动性由强到弱的顺序为:镁最强,锌次之,铁再次之,铜最弱,且铜排在氢的后面。
教师进一步引导:稀盐酸和稀硫酸这两种不同的酸,都能与镁、锌、铁发生相似的反应,这再次说明酸具有相似的化学性质。酸能与多种活泼金属发生反应,生成氢气和相应的化合物。
设计意图:通过对比实验,让学生亲自观察不同金属与酸反应的差异,建立金属活动性强弱的感性认识;通过“不同的酸与同一种金属反应现象相似”的观察,为归纳酸的通性提供又一重要证据。
【任务四】实验探究——酸与金属氧化物的反应
任务情境:生活中,我们经常看到铁制品生锈后表面覆盖一层红棕色的铁锈。工人师傅常用稀盐酸或稀硫酸来去除铁制品表面的铁锈。这其中蕴含着什么化学原理呢?
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——铁锈呈红棕色,质地疏松,不牢固地附着在铁钉表面。
学生分组实验:取一支试管,放入一根生锈的铁钉,加入适量稀盐酸,观察现象。另取一支试管,放入一根生锈的铁钉,加入适量稀硫酸,观察现象。
学生观察记录:两支试管中的铁锈都逐渐溶解消失,溶液颜色由无色逐渐变为黄色;铁钉表面变得光亮干净。
教师引导分析:铁锈的主要成分是铁的氧化物,它能与稀盐酸和稀硫酸发生反应,生成可溶于水的化合物,因此铁锈被溶解掉了。稀盐酸和稀硫酸都能与铁锈反应,这说明酸能与金属氧化物发生反应。
教师拓展演示:教师将少量氧化铜粉末加入盛有稀硫酸的试管中,轻轻加热,引导学生仔细观察——黑色的氧化铜粉末逐渐溶解,溶液由无色变为蓝色。这说明酸不仅能与铁锈反应,还能与其他金属氧化物发生反应。
教师引导归纳:酸能与某些金属氧化物发生反应,生成可溶性的化合物。这就是工业上用酸来去除金属表面铁锈的化学原理。需要注意的是,除锈时间不能过长,因为当铁锈被除去后,酸还会继续与裸露的金属发生反应,腐蚀金属本身。
设计意图:从生活中除锈的实际应用出发,让学生感受化学知识解决实际问题的价值;通过酸与铁锈、氧化铜的反应,进一步丰富酸的化学性质认识,为归纳酸的通性积累更多证据。
【任务五】归纳提升——理解酸具有通性的原因
教师引导:回顾今天做过的三个探究实验,我们发现酸具有以下共同的化学性质:第一,酸能使紫色石蕊试液变成红色,不能使无色酚酞试液变色;第二,酸能与多种活泼金属发生反应,生成氢气;第三,酸能与某些金属氧化物发生反应,生成可溶性化合物。
教师追问:盐酸和硫酸是两种不同的酸,它们的组成元素不同,为什么却具有如此相似的化学性质呢?
教师引导学生从微观角度思考:盐酸在水中能解离出氢离子和氯离子,硫酸在水中能解离出氢离子和硫酸根离子。虽然它们所含的酸根离子不同,但解离出的阳离子都是相同的——氢离子。正是因为酸在水溶液中都能解离出相同的氢离子,所以它们才表现出相似的化学性质。这就是酸具有通性的根本原因。
教师总结提升:化学上,我们把在水溶液中解离出的阳离子全部是氢离子的化合物称为酸。不同的酸由于含有相同的氢离子,因此表现出相似的化学性质,即酸的通性。而不同的酸所含的酸根离子不同,因此它们在具体反应中又表现出各自的特性。我们既要看到酸的共性,也要注意不同酸的个性。
设计意图:从宏观实验现象追溯微观粒子本质,帮助学生建立“宏观现象—微观本质”之间的联系,培养微粒观;从个别酸的性质归纳出酸的共性,再指出不同酸的个性,培养学生辩证思维和归纳概括能力。
【任务六】联系生活——酸的应用与安全
教师引导学生分组讨论以下三个问题:
问题一:工业上常用稀盐酸去除钢铁制品表面的铁锈,为什么除锈时间不能太长?
问题二:实验室制取氢气为什么常用锌粒而不用镁条或铁钉?
问题三:在家中,能不能用醋来除去铁制水壶中的水垢?需要注意什么?
学生讨论汇报后,教师总结:第一,除锈时间过长,酸不仅会与铁锈反应除去铁锈,还会继续与暴露出来的铁发生反应,腐蚀铁制品本身,造成不必要的损失。第二,锌与酸的反应速率比较适中,产生氢气的速度平稳,便于收集;镁与酸反应太剧烈,瞬间产生大量气体,不易控制和收集;铁与酸反应太慢,耗时太长,不适合实验室制取氢气。第三,醋中含有醋酸,醋酸能与水垢中的碳酸盐成分发生反应,从而除去水垢;但醋酸对铁制品有一定的腐蚀性,浸泡时间不宜过长,除去水垢后应及时取出并用清水冲洗干净。
教师强调安全教育:酸虽然在工农业生产和日常生活中有着广泛的用途,但大多数酸都具有腐蚀性,使用时必须格外小心。取用酸时要轻拿轻放,避免酸液沾到皮肤和衣物上。如果不慎将酸沾到皮肤上,应立即用大量清水冲洗,然后涂上适当的药品进行处理。在实验室中,必须严格遵守操作规程,养成安全实验的良好习惯。
设计意图:通过讨论真实生活和生产中的问题,引导学生将所学知识迁移应用于实际情境,深化对酸性质的理解;同时渗透实验安全教育和科学态度培养,落实科学态度与责任素养。
【课堂小结】
教师带领学生回顾本课时的核心内容:通过三个递进式实验探究,我们认识了酸的三条主要化学性质——与酸碱指示剂的作用、与活泼金属的反应、与金属氧化物的反应,并从微观角度理解了酸具有通性的根本原因。酸在工农业生产和日常生活中有着广泛的应用,但使用时必须注意安全。课后请同学们整理本节课的实验记录,并预习下一节“碱及其性质”的内容。
六、板书设计
第一节 酸及其性质(第二课时)
一、酸与酸碱指示剂的作用
紫色石蕊试液:遇酸 → 变红
无色酚酞试液:遇酸 → 不变色
二、酸与活泼金属的反应
镁、锌、铁能与酸反应产生氢气;铜不能与酸反应
金属活动性:镁 > 锌 > 铁 >(氢)> 铜
三、酸与金属氧化物的反应
铁锈 + 酸 → 铁锈溶解,溶液变黄
氧化铜 + 酸 → 黑色粉末溶解,溶液变蓝
应用:工业除锈(注意控制时间)
四、酸具有通性的原因
酸在水溶液中解离出的阳离子全部是氢离子
不同的酸含有相同的氢离子 → 具有相似的化学性质
不同的酸含有不同的酸根离子 → 又各有特性
学科网(北京)股份有限公司
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