内容正文:
碱及其性质(第二课时)教学设计
鲁教版(五四学制)初中化学九年级全一册 第二单元 认识酸和碱 第二节
一、教材分析
本课时选自鲁教版(五四学制)九年级全一册第二单元“认识酸和碱”第二节“碱及其性质”的第二课时。第一课时学生已初步认识碱的组成、分类及常见碱的物理性质,本课时聚焦氢氧化钠和氢氧化钙的化学性质,并在此基础上归纳碱的通性。教材以实验探究为核心,引导学生从宏观现象切入,逐步深入到微观本质,是连接酸的性质与后续中和反应、复分解反应的关键环节,在整个单元中起承上启下的枢纽作用。
二、四维核心素养
化学观念:建立碱在水溶液中解离出氢氧根离子的微粒观,认识物质组成结构与化学性质之间的内在联系,形成“组成决定性质”的基本观念。
科学思维:通过对比氢氧化钠与氢氧化钙的化学性质,运用归纳法从个别物质抽象出碱的通性,发展比较、分类、归纳与演绎推理能力。
科学探究:经历提出问题、设计实验方案、观察记录现象、分析推理得出结论的完整探究过程,提升控制变量和证据推理的实践能力。
科学态度与责任:认识碱在生产生活中的广泛应用,树立安全使用化学品、合理保存药品和保护环境的意识,体会化学对社会发展的价值。
三、教学重难点
教学重点:通过实验探究认识氢氧化钠和氢氧化钙与指示剂、非金属氧化物、盐溶液的反应,归纳碱的主要化学性质及通性。
教学难点:从微观角度理解不同的碱具有相似化学性质的原因;设计实验证明氢氧化钠与二氧化碳发生了反应,并能运用碱的性质解释生活中的实际问题。
四、设计意图
本课时以“任务驱动—实验探究—归纳迁移”为主线,将教材中的演示实验与分组实验整合为递进式任务链,设计意图如下:其一,以厨房清洁剂、建筑熟石灰等生活情境导入,让学生从熟悉的事物中发现化学问题,体现“从生活走进化学”的课程理念;其二,将教材中零散的实验活动转化为有明确任务指向的探究项目,学生在动手操作中自主观察现象、收集证据,而非被动接受结论,突出学生的主体地位;其三,通过对比氢氧化钠与氢氧化钙的化学性质,引导学生自主归纳碱的通性,实现从“个别物质”到“一类物质”的思维跃升;其四,借助微观示意图帮助学生从宏观现象深入到微观本质,突破“不同碱为何性质相似”的认知难点,落实“宏观—微观—符号”三重表征的学习要求;其五,设计生活应用迁移任务,让学生用所学知识解释和解决真实问题,实现“从化学走向社会”的课程目标。
五、教学过程
任务一:生活中的碱——情境导入,明确探究方向
【任务情境】教师投影展示四幅生活图片:厨房中的重油污清洁剂、卫生间的管道疏通剂、建筑工地上粉刷墙壁用的石灰浆、餐桌上的松花蛋。教师提问:“这些生活用品中都含有一类特殊的物质——碱。上节课我们认识了碱的物理性质,那么碱在化学性质上又有哪些表现呢?今天我们就来当一名小小化学家,亲手揭开碱的化学性质之谜。”
【学生活动】学生观察图片,结合生活经验讨论这些物品的用途,回忆第一课时所学碱的组成特点(碱在水溶液中都能解离出金属离子和氢氧根离子),并在学习任务单上写下自己想要探究的问题。
【教师引导】教师倾听学生发言,将学生提出的问题板书在黑板一侧,如“碱能不能使指示剂变色”“碱能不能跟其他物质反应”等。随后教师梳理思路:“同学们提出的问题很有价值,这节课我们就通过一系列实验任务,逐一寻找答案。”
【设计意图】从学生熟悉的生活情境出发,制造认知冲突和探究欲望,同时回顾旧知,为新知识的学习搭建脚手架。让学生自己提出问题,增强学习的主动性和目的性。
任务二:变色之谜——碱与酸碱指示剂的作用
【任务情境】教师出示两瓶无色溶液——氢氧化钠溶液和氢氧化钙溶液,提问:“这两瓶溶液从外观上看都是无色透明的,怎么区分它们是不是碱?上学期我们学过酸能使紫色石蕊试液变红、不能使无色酚酞试液变色,那么碱遇到指示剂会发生什么变化呢?”
【学生活动】学生分组实验:取四支试管,分别加入少量氢氧化钠溶液和氢氧化钙溶液,再分别向其中滴加紫色石蕊试液和无色酚酞试液,振荡后观察并记录溶液颜色的变化。学生在任务单上用规范的语言描述现象:紫色石蕊试液遇到碱溶液变成蓝色,无色酚酞试液遇到碱溶液变成红色。
【教师引导】教师巡视指导,提醒学生注意胶头滴管的正确使用方法和药品用量。实验结束后,教师引导学生对比酸与指示剂的作用规律,提问:“酸和碱遇到同一种指示剂,颜色变化相同吗?这说明了什么?”学生回答后,教师归纳:碱溶液能使紫色石蕊试液变蓝,使无色酚酞试液变红,这是碱的第一条化学性质。
【设计意图】通过学生亲手实验,让他们在观察和操作中获得第一手感性认识,而非被动记忆结论。与酸的指示剂反应进行对比,为后续归纳酸碱对比关系埋下伏笔。
任务三:瓶子为什么变瘪了——碱与非金属氧化物的反应
【任务情境】教师演示实验:向盛有澄清石灰水的试管中持续吹气,引导学生观察现象——澄清石灰水逐渐变浑浊。教师提问:“我们知道呼出的气体中含有二氧化碳,澄清石灰水变浑浊说明二氧化碳和氢氧化钙发生了反应。那么,另一种常见的碱——氢氧化钠,能不能也和二氧化碳反应呢?”
【学生活动】学生分组完成对比实验:取两个相同的软塑料集气瓶,均收集满二氧化碳气体。第一个瓶中加入适量氢氧化钠溶液,立即拧紧瓶盖,振荡;第二个瓶中加入等量的水,同样拧紧瓶盖振荡。学生观察到:加入氢氧化钠溶液的瓶子明显变瘪,而加入水的瓶子变瘪程度很小。学生讨论分析:瓶子变瘪是因为瓶内气压减小,二氧化碳被消耗了;加水的瓶子变瘪程度小是因为二氧化碳在水中溶解量有限,这说明氢氧化钠溶液确实和二氧化碳发生了化学反应。
【教师引导】教师进一步追问:“既然氢氧化钠能吸收二氧化碳,为什么实验室检验二氧化碳用的是澄清石灰水而不是氢氧化钠溶液?”学生讨论后得出结论:氢氧化钙与二氧化碳反应有明显的浑浊现象,便于观察;而氢氧化钠与二氧化碳反应无明显现象,不适合用于检验,但由于氢氧化钠极易溶于水,可以配成浓溶液,吸收二氧化碳的能力更强,适合用于除去或吸收二氧化碳气体。教师再问:“实验室中的氢氧化钠固体为什么要密封保存?”学生综合回答:氢氧化钠不仅容易吸收空气中的水分而潮解,还能与空气中的二氧化碳反应变质,所以必须密封保存。
【设计意图】这是本课的难点所在。教师通过“对比实验”的设计,让学生在控制变量的思想下自主发现证据,而非教师直接告诉结论。一连串递进式追问将学生的思维从“发现反应”引向“理解反应的应用”和“解释实际问题”,层层深入。
任务四:蓝色与白色的沉淀——碱与盐溶液的反应
【任务情境】教师过渡:“碱除了能跟指示剂、非金属氧化物反应,还能不能跟我们学过的盐溶液发生反应呢?我们继续通过实验来寻找答案。”
【学生活动】学生分组完成两组实验:第一组,向试管中加入少量硫酸铜溶液,再滴加氢氧化钠溶液,振荡后观察到生成蓝色絮状沉淀;第二组,向试管中加入少量碳酸钠溶液,再滴加澄清石灰水,振荡后观察到生成白色沉淀。学生在任务单上记录现象,并尝试描述反应过程中物质的变化:蓝色的硫酸铜溶液与无色的氢氧化钠溶液混合后产生了新的蓝色固体;碳酸钠溶液与澄清石灰水混合后产生了新的白色固体。
【教师引导】教师引导学生分析:“这两个反应的共同特点是什么?”学生回答后,教师归纳:碱溶液能与某些盐溶液反应,生成新的碱和新的盐(教师在黑板上用文字描述这一反应规律,不书写化学方程式)。教师进一步追问:“是不是所有的碱和盐都能发生这样的反应?”教师补充演示:将氢氧化钠溶液与氯化钠溶液混合,无明显现象。学生讨论后认识到:并不是任意两种碱和盐都能反应,反应需要满足一定的条件,即生成物中要有沉淀产生。教师简单提及这一条件,为后续复分解反应条件的学习做铺垫。
【设计意图】通过两组颜色鲜明的沉淀实验,激发学生的观察兴趣。教师有意补充一个“不反应”的对比实验,引导学生认识到化学反应不是任意发生的,需要满足条件,培养严谨的科学态度和辩证思维。
任务五:异中有同——归纳碱的通性及微观本质
【任务情境】教师引导学生回顾本课时完成的所有实验,提问:“我们分别探究了氢氧化钠和氢氧化钙的化学性质,现在请同学们对比这两种碱的性质,看看它们之间有哪些相似之处。”
【学生活动】学生以小组为单位,在任务单上列表归纳氢氧化钠和氢氧化钙的化学性质:都能使紫色石蕊试液变蓝、使无色酚酞试液变红;都能与二氧化碳等非金属氧化物反应;都能与某些盐溶液反应生成沉淀。学生代表汇报后,全班达成共识:不同的碱虽然组成不同,但化学性质却非常相似。
【教师引导】教师展示微观示意图:氢氧化钠在水中解离出钠离子和氢氧根离子,氢氧化钙在水中解离出钙离子和氢氧根离子。教师提问:“请同学们仔细观察,这两种碱在水溶液中解离出的离子,有什么共同点?”学生很快发现:两种碱在水溶液中都解离出了氢氧根离子。教师顺势归纳:正是因为不同的碱在水溶液中都能解离出相同的氢氧根离子,所以它们具有相似的化学性质——这就是碱的通性。教师再追问:“它们的性质完全一样吗?”学生结合之前所学回答:氢氧化钠易溶于水,氢氧化钙微溶于水;氢氧化钠有强腐蚀性,氢氧化钙腐蚀性较弱……教师总结:虽然不同碱的阳离子不同导致了性质上存在差异,但氢氧根离子的存在决定了碱类物质的共性。
【设计意图】从宏观实验现象到微观本质解释,是化学学习的核心思维方式。学生在充分实验的基础上自主归纳共性,教师再用微观示意图提供理论支撑,帮助学生建立“宏观现象—微观本质—符号表达”的三重表征思维,突破教学难点。
任务六:学以致用——碱性质的生活应用
【任务情境】教师出示三个生活问题,组织学生分组讨论并解答:
【学生活动】问题一:“实验室中的氢氧化钠固体为什么必须密封保存?敞口放置一段时间后会发生什么变化?”学生结合本课时所学回答:氢氧化钠易吸收空气中的水分而潮解,还能与空气中的二氧化碳反应而变质,所以必须密封保存。问题二:“工人师傅用石灰浆粉刷墙壁,刚开始墙面潮湿,过一段时间后墙面会变硬变白,这是什么原因?”学生讨论后回答:石灰浆中的氢氧化钙与空气中的二氧化碳反应生成了坚硬的碳酸钙,所以墙面会变硬。问题三:“实验室有两瓶失去标签的无色溶液,分别是氢氧化钠溶液和氢氧化钙溶液,你能用本节课所学的知识把它们区分开吗?”学生设计方案:分别取少量两种溶液,通入二氧化碳气体,变浑浊的是氢氧化钙溶液,无明显现象的是氢氧化钠溶液;或者分别加入碳酸钠溶液,产生白色沉淀的是氢氧化钙溶液,无明显现象的是氢氧化钠溶液。
【教师引导】教师对学生的回答进行点评和补充,强调方案的可行性和规范性。教师引导学生总结本课学习脉络:“今天我们通过一系列实验任务,认识了碱的化学性质,归纳了碱的通性,还从微观角度理解了碱具有相似性质的原因。希望同学们课后能用今天学到的方法,继续观察生活中的化学现象。”
【设计意图】将课堂所学迁移到真实生活情境中,检验学生对知识的理解和运用能力。开放性的鉴别方案设计鼓励学生多角度思考,培养创新思维和实践能力,落实“从化学走向社会”的课程理念。
六、板书设计
碱及其性质(第二课时)
一、碱的化学性质
1. 碱溶液与酸碱指示剂作用
紫色石蕊试液 → 变蓝色
无色酚酞试液 → 变红色
2. 碱与非金属氧化物反应
氢氧化钙 + 二氧化碳 → 变浑浊(检验二氧化碳)
氢氧化钠 + 二氧化碳 → 瓶子变瘪(吸收二氧化碳)
注意:氢氧化钠必须密封保存
3. 碱与某些盐溶液反应
氢氧化钠 + 硫酸铜溶液 → 蓝色沉淀
氢氧化钙 + 碳酸钠溶液 → 白色沉淀
条件:生成物中有沉淀
二、碱的通性及微观本质
共性:不同的碱 → 水溶液中都能解离出氢氧根离子
差异:阳离子不同 → 溶解性、腐蚀性等存在差异
三、碱的应用
密封保存 | 检验/吸收二氧化碳 | 区分碱溶液
学科网(北京)股份有限公司
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