内容正文:
实验活动8 常见酸、碱的化学性质
教学设计·人教版《化学》九年级下册(2024新版)第十单元 常见的酸、碱、盐
一、课标分析
《义务教育化学课程标准(2022年版)》将化学观念、科学思维、科学探究与实践、科学态度与责任等核心素养作为课程根本任务。本课属“物质的性质与应用”主题,常见酸、碱的化学性质是其核心内容,也是学生建构“结构决定性质、性质决定用途”观念的重要载体。课标要求通过实验探究认识常见酸、碱的主要性质,学会用比较、分类、归纳等方法获取证据、得出结论。本课以任务驱动组织学生动手实验、观察记录、分析交流,在完整探究中发展科学探究能力。
二、四维核心素养
化学观念:认识酸、碱本质特征,形成“性质决定用途”的观念。科学思维:基于实验证据比较、归纳,得出酸、碱通性。科学探究:经历提出问题、设计实验、得出结论。科学态度与责任:养成严谨求实、合作交流态度,增强安全与环保意识。
三、教学重难点
重点:通过实验认识常见酸、碱的主要化学性质,归纳其通性,形成“性质决定用途”的观念。难点:依据实验现象进行分析、比较与归纳,建立从个别到一般的认知模型,理解酸、碱性质相似的微观本质,体会透过现象看本质的科学方法。
四、设计思路
本课以“认识、鉴别并利用常见酸、碱的性质解决生活问题”为主线,采用任务驱动式教学。任务一以生活情境引出鉴别酸、碱的需要;任务二通过指示剂实验认识酸、碱与指示剂的作用;任务三探究酸与活泼金属、金属氧化物的反应,归纳酸的通性;任务四探究碱与某些盐、非金属氧化物及酸的反应,归纳碱的通性;任务五在真实问题中迁移运用,建构酸、碱性质网络。各任务按“情境—问题—活动—归纳”闭环推进,学生在做中学、学中思,实现从现象到本质的进阶。
五、任务式教学过程设计
【课堂导入】本课以“鉴别与利用”为核心情境,通过五个层层递进的任务,引导学生在真实问题中经历完整的科学探究过程,逐步建构起对常见酸、碱化学性质的结构化认识。
任务一 情境导入,发现需要
【任务情境】教师出示几种生活中常见的液体,如白醋、柠檬汁、食盐水、苏打水、肥皂水,提出问题:如果把它们分别装入失去标签的瓶中,能否在不尝味道、不闻气味的前提下,准确判断哪些显酸性、哪些显碱性,并比较它们酸碱性的强弱?学生联系生活经验展开讨论,提出可以用试纸、指示剂等来检验的初步设想。教师肯定学生的想法,并顺势追问:要可靠地鉴别酸和碱,就必须先系统地知道酸、碱各有哪些化学性质。由此点明本课学习目标,揭出课题,引出对常见酸、碱化学性质的系统探究。
【学生活动与教师引导】学生以小组为单位自由交流鉴别方法,说出自己的生活依据;教师倾听并梳理学生的已有认识,明确本课要围绕“性质—实验—归纳—应用”的思路展开,并把“如何可靠鉴别酸、碱”作为贯穿全课的问题主线,为后续各任务提供方向。
【设计意图】从真实生活情境出发制造认知冲突,使学生体会到“鉴别酸碱”这一现实需要,激发探究动机;同时点明本课目标,把零散的生活经验转化为明确的探究问题,为认识酸、碱的化学性质做好心理与认知准备。
任务二 探秘酸碱与指示剂
【任务情境】教师出示四瓶失去标签的溶液——稀盐酸、稀硫酸、氢氧化钠溶液、氢氧化钙溶液,提出问题:在没有标签的情况下,我们怎样才能初步区分它们哪些是酸、哪些是碱?由此引出酸碱指示剂,并组织学生动手验证。
【学生活动与教师引导】学生在白色点滴板的四个凹槽中分别滴入少量四种溶液,再分别滴加紫色石蕊溶液和无色酚酞溶液,观察并记录颜色变化。教师巡视指导,强调滴管使用要竖直、少量取样、及时清洗,防止污染试剂。学生汇报实验现象:稀盐酸、稀硫酸遇紫色石蕊溶液变红,遇无色酚酞溶液不变色;氢氧化钠溶液、氢氧化钙溶液遇紫色石蕊溶液变蓝,遇无色酚酞溶液变红。教师引导学生依据现象归纳:酸能使紫色石蕊溶液变红、不能使无色酚酞溶液变色;碱能使紫色石蕊溶液变蓝、能使无色酚酞溶液变红。随后组织学生讨论,明确借助指示剂可以检验溶液酸碱性,并尝试用该方法判断其他未知溶液。教师还可补充介绍试纸的使用方法,帮助学生比较不同溶液酸碱性的强弱,为后续鉴别提供更多依据。
【设计意图】通过直观的颜色变化,帮助学生建立“指示剂可以检验溶液酸碱性”的认识,初步学会从实验现象中归纳物质性质的探究方法,培养证据意识与规范、安全的实验操作习惯。
任务三 探秘酸的化学性质
【任务情境】教师提出问题:酸除了能使指示剂变色之外,还有哪些重要的化学性质?生活中有没有相关事例?例如铁制品生锈后如何除锈、水壶中的水垢如何去除等,引导学生从用途反推性质。
【活动一·酸与活泼金属的反应】学生将锌粒分别放入盛有稀盐酸、稀硫酸的试管中,可观察到锌粒表面不断产生气泡、锌粒逐渐变小,并在管口用手轻轻扇动,体会气体的存在。教师引导学生回忆金属活动性顺序,得出结论:酸能与较活泼的金属反应产生气体;且稀盐酸、稀硫酸与同种金属反应现象相似,说明不同酸具有某些共同的化学性质。教师可进一步提问:如果把锌粒换成铜片,是否还能观察到气泡?学生结合金属活动性顺序讨论,体会到并不是所有金属都能与酸反应,深化对“性质决定用途”的理解。
【活动二·酸与金属氧化物的反应】学生将生锈的铁钉分别放入盛有稀盐酸、稀硫酸的试管中,先观察到铁锈逐渐溶解、溶液由无色变为黄色,放置一段时间后铁钉表面又出现气泡。教师引导学生分析:铁锈属于金属氧化物,能与酸反应而被溶解清除,这正是用酸除锈的原理;随后出现的气泡说明露出的铁又继续与酸发生反应。教师进一步联系“用酸除水垢”的生活经验,启发学生认识到酸还能与某些盐发生反应,从而把酸的化学性质的认识逐步拓宽。
【学生交流与归纳】教师组织学生比较两组实验的共同点,引导学生归纳:酸能与较活泼的金属、金属氧化物及某些盐反应,且不同酸的性质具有相似之处。同时提醒学生注意操作安全,酸液溅到皮肤或衣物上应立即用清水冲洗,培养安全与规范意识。
【设计意图】让学生亲历“观察—猜想—验证—结论”的完整探究过程,在证据中归纳酸的几条重要性质,建立性质与用途之间的联系,渗透“性质决定用途”的化学观念,体会实验条件对现象的影响,为归纳酸的通性积累充分的证据。
任务四 探秘碱的化学性质
【任务情境】教师提出:碱除了能使指示剂变色之外,还有哪些重要性质?联系氢氧化钠固体在空气中易潮解、澄清石灰水可以用来检验某些气体等已有经验,引出对碱的化学性质的系统探究。
【活动一·碱与某些盐的反应】学生在试管中取少量氢氧化钠溶液,滴加几滴硫酸铜溶液,观察产生蓝色沉淀的现象;再取少量氢氧化钙溶液,向其中加入少量碳酸钠溶液,观察产生白色沉淀的现象。教师引导学生分析:碱能与某些可溶性盐反应,生成新的物质,蓝色沉淀和白色沉淀的出现就是碱与盐反应的证据。
【活动二·碱与非金属氧化物及酸的反应】教师演示将二氧化碳通入澄清石灰水的实验,学生观察到石灰水由澄清变浑浊,从而认识到碱能与某些非金属氧化物反应;教师再引导学生回忆酸碱中和反应,明确碱能与酸反应生成盐和水。随后组织学生从“碱与酸、碱与某些盐、碱与非金属氧化物”等方面,系统整理碱的化学性质。
【学生交流与归纳】教师强调归纳物质性质时要抓住主要方面、用分类的思想梳理,帮助学生逐步建构起碱的通性,为下一课学习盐的性质和物质间的转化奠定基础。同时提醒学生,取用碱溶液时要注意避免接触皮肤,增强安全意识。
【设计意图】让学生在多种实验情境中全面感知碱的化学性质,学会用分类、比较的方法系统整理物质性质,逐步建立碱的通性认识,发展证据推理与模型认知能力,体现“从现象到本质”的科学方法。
任务五 归纳通性,迁移应用
【任务情境】教师呈现两个真实问题:家中一瓶失去标签的液体,可能是稀盐酸或澄清石灰水,请你设计方案进行鉴别;金属铝制品为何不能长时间浸泡在酸中除锈?以此检验学生对酸、碱性质的理解与运用。
【学生活动与教师引导】学生以小组为单位设计鉴别方案,交流讨论并说明依据,例如利用紫色石蕊溶液颜色的不同、二氧化碳使石灰水变浑浊、用活泼金属判断是否产生气体等。教师组织各小组互评,引导评价方案的可行性与安全性,指出不同方案的适用范围。教师可进一步追问:能否用今天学到的性质,解释用白醋除水垢、用澄清石灰水检验二氧化碳等生活现象?启发学生把所学迁移到日常生活。随后,学生以思维导图或性质网络的方式,把酸、碱的化学性质系统整理,归纳酸的通性与碱的通性,建构“结构—性质—用途”的整体认识。教师最后点题:认识常见酸、碱的化学性质,既是本单元学习的核心,也是解释和解决许多生活、生产问题的钥匙。
【设计意图】通过解决真实问题实现知识的迁移与运用,发展分析、评价与创造等高阶思维;通过整理归纳建构结构化的知识体系,深化“性质决定用途”的化学观念,整体达成教学目标。
【课堂总结】师生共同回顾本课的探究历程:从发现问题、设计实验、观察记录,到分析归纳、迁移运用,认识了常见酸、碱的主要化学性质并归纳出其通性。教师提示,这些性质将为进一步认识盐的性质、理解物质间的相互转化打下基础,鼓励学生在生活中继续观察、运用化学知识。
六、板书设计
【板书主旨】板书以“常见酸、碱的化学性质”为核心,采用提纲与网络相结合的形式,突出“结构—性质—用途”的线索,随各任务的推进逐步生成。
板书标题:实验活动8 常见酸、碱的化学性质
一、酸、碱与指示剂的作用:酸使紫色石蕊溶液变红,无色酚酞不变色;碱使紫色石蕊溶液变蓝,无色酚酞变红。
二、酸的化学性质:与较活泼金属反应产生气体;与金属氧化物反应;与某些盐反应。
三、碱的化学性质:与某些盐反应;与非金属氧化物反应;与酸反应。
四、规律提炼:性质决定用途;依据性质鉴别物质。
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