内容正文:
第八单元 常见的酸、碱、盐
8.2 常见的酸和碱(第二课时) 教学设计
科粤版 · 九年级化学下册
一、课标分析
依据《义务教育化学课程标准(2022年版)》,本课时隶属于“物质的性质与应用”学习主题,要求学生认识常见碱的主要性质和用途,知道碱具有腐蚀性,初步形成基于物质类别认识物质性质的视角。课标强调通过实验探究发展科学探究能力,引导学生建立物质性质与用途之间的内在联系,培养“性质决定用途”的化学基本观念。同时要求关注化学与生产生活的密切联系,认识碱在改善人类生活中的积极作用,渗透科学态度与社会责任的培养。
二、四维核心素养
化学观念:建立碱类物质组成与性质的联系,形成基于类别认识通性的观念。
科学思维:通过实验现象归纳碱的共性,发展归纳推理与类比迁移思维。
科学探究:亲历氢氧化钠潮解、溶解放热等实验,提升观察与探究能力。
科学态度与责任:认识碱的腐蚀性及安全规范,体会碱的应用价值,增强安全意识与责任感。
三、教学重难点
教学重点:氢氧化钠和氢氧化钙的物理性质与腐蚀性;碱与酸碱指示剂的作用;碱与非金属氧化物的反应。
教学难点:理解碱与非金属氧化物反应的现象与本质;从微观角度解释不同碱具有相似化学性质的原因。
四、设计思路
本课时以“生活中的碱”为情境线索,采用任务驱动模式,将教学内容分解为递进式探究任务。从管道疏通剂、石灰浆刷墙等生活现象导入,激发兴趣并引出课题;通过分组实验观察氢氧化钠潮解、溶解放热等现象,归纳其物理性质与腐蚀性;对比学习氢氧化钙的性质与用途;再通过碱与指示剂、碱与二氧化碳的探究实验,归纳碱的化学通性并从微观视角解释原因。整个过程遵循“情境激趣—实验探究—归纳建构—迁移应用”的认知逻辑,让学生在动手实践中自主建构知识,落实核心素养。
五、教学过程
任务一:情境导入——寻找生活中的碱
【任务情境】教师展示三幅生活实物图片或描述三个生活场景:其一,家庭厨房中使用的管道疏通剂,标签上标注“主要成分含氢氧化钠”;其二,建筑工地上工人用石灰浆粉刷墙壁;其三,实验室中存放的澄清石灰水。教师提问:这些看似不相关的场景中,都隐含着同一类化学物质——碱。上节课我们已经认识了常见的酸,今天就让我们走进碱的世界,认识几种常见的碱。
【教师活动】教师引导学生回顾酸的学习思路:先认识几种具体的酸,再归纳酸的通性。类比提出本节课的学习思路——先认识几种常见的碱,再归纳碱的通性。教师板书课题。
【学生活动】学生倾听并思考,结合生活经验说一说自己还知道哪些含有碱的物品。学生可能提到:肥皂、牙膏、肥皂水、干燥剂等。教师对学生的回答给予肯定和补充。
【设计意图】从学生熟悉的生活场景出发,拉近化学与生活的距离,激发学生的学习兴趣和探究欲望。通过类比酸的学习方法,帮助学生建立学习碱的认知路径,体现“从生活走进化学”的课程理念。
任务二:实验探究——认识氢氧化钠的物理性质
【任务情境】教师取出一瓶氢氧化钠固体,向学生展示:这就是我们刚才在管道疏通剂标签上看到的氢氧化钠。它到底长什么样?有哪些性质?让我们通过实验来一探究竟。
【教师活动】教师分发实验器材和药品,强调实验安全注意事项:氢氧化钠有强烈的腐蚀性,俗称苛性钠、火碱、烧碱,使用时必须十分小心,切勿用手直接接触,切勿将药品溅入眼睛或沾到衣物上。教师示范正确的取用方法——用药匙取用,放在表面皿或小烧杯中称量。
【学生活动】学生分组进行以下观察与实验,并将观察到的现象记录在学案表格中:
活动一:取少量氢氧化钠固体放在表面皿上,观察其颜色、状态。学生观察后发现:氢氧化钠是白色块状或片状固体。
活动二:静置几分钟后再次观察表面皿上的氢氧化钠固体。学生惊奇地发现:固体表面变得潮湿、溶解,像是“出汗”了一样。教师引导:这种物质暴露在空气中吸收水分、表面潮湿并逐渐溶解的现象,叫做潮解。
活动三:取一支试管,加入适量水,用温度计测量水温;再加入少量氢氧化钠固体,振荡后用手触摸试管外壁,并用温度计测量溶液温度。学生明显感觉到试管外壁发烫,温度计示数上升。教师引导得出:氢氧化钠极易溶于水,溶解时放出大量的热。
【交流讨论】教师组织学生讨论:氢氧化钠易潮解这一性质有什么用途?学生结合生活经验和物理知识思考后回答:可以用作干燥剂。教师进一步追问:能不能干燥所有气体?引导学生课后思考。教师补充:氢氧化钠固体可用作某些气体的干燥剂,但不能干燥能与它发生反应的气体。
【安全教育】教师讲解:如果不慎将氢氧化钠沾到皮肤上,应立即用大量水冲洗,再涂上硼酸溶液。教师强调:在实验中一定要严格遵守操作规范,注意安全。
【设计意图】通过学生亲自动手实验,观察氢氧化钠的颜色状态、潮解现象和溶解放热,让学生在“做中学”,自主建构氢氧化钠物理性质的知识。安全教育贯穿始终,培养学生规范操作和安全实验的意识。潮解现象的观察直观生动,给学生留下深刻印象。
任务三:对比学习——认识氢氧化钙
【任务情境】教师展示一包食品干燥剂(主要成分为生石灰),提问:大家知道这种干燥剂为什么能干燥食物吗?它遇水后会发生什么变化?由此引出第二种常见的碱——氢氧化钙。
【教师活动】教师演示实验:在小烧杯中放一小块生石灰(氧化钙),加入适量水,引导学生观察现象。学生可以看到:水沸腾起来,放出大量的热,块状固体变成粉末状。教师讲解:生石灰与水反应生成氢氧化钙,这个反应放出大量的热。氢氧化钙俗称熟石灰或消石灰。
【学生活动】学生观察教师演示实验,记录实验现象。然后取少量氢氧化钙固体放入试管中,加入水,振荡,观察其溶解性。学生发现:氢氧化钙微溶于水,水溶液呈浑浊状。教师讲解:氢氧化钙的水溶液俗称石灰水;当水中含有较多未溶解的氢氧化钙时,称为石灰乳或石灰浆。
【交流讨论】教师引导学生对比氢氧化钠和氢氧化钙的物理性质,填写对比表格:
颜色状态:两者均为白色固体。溶解性:氢氧化钠极易溶于水且放热;氢氧化钙微溶于水。腐蚀性:氢氧化钠有强腐蚀性;氢氧化钙也有腐蚀性但较弱。俗称:氢氧化钠俗称苛性钠、火碱、烧碱;氢氧化钙俗称熟石灰、消石灰。
【用途归纳】教师引导学生根据氢氧化钙的性质推测其用途:由于熟石灰能与空气中的二氧化碳反应变硬,因此可用作建筑材料(砌砖、抹墙);由于其呈碱性,可用于改良酸性土壤;还可用于处理工厂污水、配制农药波尔多液等。氢氧化钠的用途包括:制肥皂、造纸、纺织工业、炼制石油、作某些气体的干燥剂等。
【设计意图】以食品干燥剂为情境引入,贴近学生生活。通过教师演示生石灰与水的反应,让学生直观感受化学反应放热的现象。采用对比学习的方式,帮助学生在比较中区分两种碱的性质差异,加深记忆。用途归纳体现“性质决定用途”的化学思维。
任务四:实验探究——碱的化学性质
【任务情境】教师提问:酸有一些相似的化学性质,那么碱是否也具有相似的化学性质呢?让我们通过实验来探究。
探究活动一:碱与酸碱指示剂的作用
【教师活动】教师引导学生回顾:紫色石蕊溶液和无色酚酞溶液遇到酸性溶液分别显示什么颜色?学生回答:石蕊遇酸变红,酚酞遇酸不变色。教师追问:那么遇到碱性溶液呢?
【学生活动】学生分组实验:取两支试管,分别加入少量氢氧化钠溶液和氢氧化钙溶液。向其中一支试管中滴加紫色石蕊溶液,向另一支试管中滴加无色酚酞溶液,振荡后观察颜色变化。学生记录现象:紫色石蕊溶液遇到碱溶液变成蓝色;无色酚酞溶液遇到碱溶液变成红色。
【归纳总结】师生共同归纳:碱能使紫色石蕊溶液变蓝色,使无色酚酞溶液变红色。这是碱的第一个通性。
探究活动二:碱与非金属氧化物的反应
【教师活动】教师引导学生回忆:向澄清石灰水中通入二氧化碳,会看到什么现象?学生回答:澄清石灰水变浑浊。教师讲解:这是因为氢氧化钙与二氧化碳反应生成了不溶于水的白色固体——碳酸钙,同时生成水。这个反应常用来检验二氧化碳气体。
【教师追问】教师进一步提问:氢氧化钠也是一种碱,它能否与二氧化碳发生类似的反应呢?我们如何用实验来证明?
【演示实验】教师演示:收集一矿泉水瓶二氧化碳气体,向其中倒入适量氢氧化钠溶液,立即拧紧瓶盖,振荡。学生观察到:矿泉水瓶变瘪了,而且变得很瘪。教师引导学生分析:瓶子变瘪说明瓶内气压减小,二氧化碳气体被消耗了,证明氢氧化钠与二氧化碳发生了反应。
【交流讨论】教师组织学生讨论以下问题:
问题一:氢氧化钠为什么必须密封保存?引导学生从两个角度分析——一是氢氧化钠易吸收空气中的水分而潮解;二是氢氧化钠能与空气中的二氧化碳反应而变质。
问题二:氢氧化钠固体能否作二氧化碳气体的干燥剂?学生回答:不能,因为氢氧化钠会与二氧化碳反应。教师追问:那么氢氧化钠可以用来做什么?学生回答:可以用来吸收或除去二氧化碳气体。
【设计意图】先从学生已知的二氧化碳与石灰水反应入手,再通过类比提出氢氧化钠与二氧化碳是否反应的探究问题,激发学生的探究欲望。矿泉水瓶变瘪的实验现象直观明显,帮助学生通过气压变化推断反应的发生。讨论环节将知识与实际应用紧密结合,深化对碱与非金属氧化物反应的理解。
任务五:归纳提升——碱的通性及微观解释
【任务情境】教师引导:我们已经认识了氢氧化钠和氢氧化钙两种常见的碱,它们具有一些相似的化学性质。那么,是不是所有的碱都具有这些共同的性质呢?
【学生活动】师生共同归纳碱的化学通性:第一,碱溶液能使紫色石蕊溶液变蓝色,使无色酚酞溶液变红色;第二,碱能与某些非金属氧化物反应,生成相应的化合物和水。
【微观解释】教师引导学生从微观角度思考:为什么不同的碱具有相似的化学性质?教师展示氢氧化钠溶液和氢氧化钙溶液的微观示意图(语言描述):氢氧化钠在水中会解离出钠离子和氢氧根离子;氢氧化钙在水中会解离出钙离子和氢氧根离子。教师引导学生发现:不同的碱溶液中都含有相同的氢氧根离子,正是这共同的氢氧根离子决定了碱具有相似的化学性质。
【方法提炼】教师总结:我们学习碱的性质时,采用了“从个别到一般”的方法——先研究具体的氢氧化钠、氢氧化钙,再归纳出碱类物质的通性。这种方法在化学学习中非常重要,后续学习盐的性质时还会继续使用。
【设计意图】通过归纳碱的通性,帮助学生形成结构化的知识体系。从微观角度解释碱具有相似性质的原因,引导学生从宏观现象走向微观本质,发展“宏观辨识与微观探析”的化学思维。方法提炼则帮助学生掌握学习一类物质的方法,实现从“学会知识”到“学会学习”的提升。
任务六:学以致用——碱的应用与安全
【任务情境】教师展示一组生活生产中的应用场景,请学生运用本节课所学知识进行解释和判断。
【学生活动】学生分组讨论以下实际问题:
场景一:实验室中氢氧化钠固体需要密封保存,原因是什么?学生回答:既要防止吸收空气中的水分潮解,又要防止与空气中的二氧化碳反应而变质。
场景二:农业上为什么用熟石灰改良酸性土壤?学生回答:因为熟石灰呈碱性,能与土壤中的酸性物质发生反应,降低土壤酸性。同时熟石灰腐蚀性较弱、价格便宜,适合大面积使用。
场景三:工厂排放的污水常含有酸性物质,应如何处理?学生回答:可以加入适量熟石灰进行中和处理,使其达到排放标准后再排放。
场景四:冬季建筑工工人用石灰浆粉刷墙壁,一段时间后墙壁会变得又白又硬,原因是什么?学生回答: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。
【课堂小结】教师引导学生回顾本节课的学习内容:我们认识了氢氧化钠和氢氧化钙两种常见的碱,了解了它们的物理性质、俗称、腐蚀性和主要用途;通过实验探究归纳了碱的两个重要化学性质——与指示剂作用、与非金属氧化物反应;还从微观角度理解了碱具有相似化学性质的原因。希望同学们课后继续观察生活中的碱,用化学的眼光看待生活。
【设计意图】将所学知识应用于解决真实的生活生产问题,体现“从化学走向社会”的课程理念。四个场景涵盖了保存、改良土壤、污水处理、建筑应用等多个方面,帮助学生在解决实际问题的过程中深化对知识的理解,同时体会化学对改善人类生活和促进社会发展的重要作用。
六、板书设计
8.2 常见的酸和碱(第二课时)——常见的碱
一、常见的碱
1. 氢氧化钠(苛性钠、火碱、烧碱)
白色固体;易潮解(可作干燥剂);极易溶于水,溶解放热;强腐蚀性
用途:制肥皂、造纸、纺织、干燥剂等
2. 氢氧化钙(熟石灰、消石灰)
白色粉末;微溶于水;由生石灰与水反应制得(放热)
用途:建筑材料、改良酸性土壤、处理污水等
二、碱的化学性质
1. 与酸碱指示剂作用:紫色石蕊变蓝,无色酚酞变红
2. 与某些非金属氧化物反应(如二氧化碳)
三、碱具有相似化学性质的原因
碱溶液中都含有氢氧根离子
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