内容正文:
溶液的酸碱性(第一课时)
沪教版九年级化学下册 第8章 酸、碱、盐及其应用 第1节
一、课标分析
《义务教育化学课程标准(2022年版)》在“物质的性质与应用”学习主题中明确要求,学生应初步认识溶液的酸碱性,了解酸碱指示剂及其在检验溶液酸碱性中的作用,能举例说明酸碱性在日常生活和工农业生产中的应用。本课时作为“酸、碱、盐及其应用”章节的起始课,引导学生从宏观可观察的现象入手,通过实验观察指示剂在不同溶液中的颜色变化,建立酸性溶液、碱性溶液和中性溶液的初步分类观念,发展从化学视角认识身边物质的基本素养。课程标准强调以化学实验为基础,倡导探究式、任务式学习,让学生在动手操作、记录现象、归纳结论的过程中体会科学探究的基本思路,培养基于证据进行推理的思维习惯,并联系生活实际感受化学的应用价值与社会责任。
二、四维核心素养目标
化学观念:建立溶液酸碱性的分类观念,知道酸性、碱性、中性是溶液的重要性质。科学思维:基于实验现象归纳指示剂变色规律,体会分类与比较的思维方法。科学探究:亲历用酸碱指示剂检验溶液酸碱性的实验过程,学会规范操作与记录。科学态度与责任:从波义耳发现指示剂的史料中体会敏锐观察与深入思考的力量,形成严谨求实、关注生活的科学态度。
三、教学重难点
教学重点:认识酸性溶液、碱性溶液和中性溶液;知道紫色石蕊试液和无色酚酞试液在酸性、碱性、中性溶液中的变色规律;学会用酸碱指示剂检验溶液的酸碱性。教学难点:从多组实验现象中归纳出指示剂颜色变化与溶液酸碱性之间的对应关系;理解酸碱指示剂只能定性判断酸碱性,而不能比较酸碱性的强弱程度。
四、设计思路
本课以“怎样判断一瓶未知溶液是酸性还是碱性”为核心问题,采用任务式教学结构展开。从生活中食醋的酸味、肥皂水的滑腻感切入,引发学生对“看得见、尝不到的酸碱性”的探究欲望。以紫色石蕊试液为核心探究工具,组织学生分组对白醋、酸果汁、稀盐酸、石灰水、氨水、肥皂水、食盐水、蔗糖水等常见溶液进行滴加实验,通过观察颜色变化自主归纳出酸性溶液、碱性溶液和中性溶液的特征。再引入无色酚酞试液进行对比探究,完善酸碱指示剂的认知体系。穿插波义耳偶然发现石蕊试液的化学史素材,让学生体会“机遇偏爱有准备的头脑”。最后以鉴别两瓶未知溶液的迁移任务巩固方法,形成“生活感知—实验探究—归纳建构—史料感悟—迁移应用”的学习闭环。
五、任务式教学过程设计
任务一:生活感知——从“酸味”和“涩味”说起
教师活动:教师取出一小瓶白醋和一块肥皂,提问学生:“同学们,生活中哪些物质给你留下过酸的印象?哪些物质又给你留下过滑滑、涩涩的印象?”引导学生自由发言,列举食醋、柠檬、酸梅汤、汽水、肥皂水、石灰水等生活中常见物质。教师追问:“我们能不能通过尝味道来判断一瓶实验室里的溶液是不是酸性?”学生立刻意识到化学实验室中任何试剂都不能品尝。教师顺势提出核心问题:“既然不能尝,又不能摸,化学家是用什么办法来判断一瓶溶液是酸性还是碱性的呢?”
学生活动:结合生活经验列举酸性、碱性物质,讨论实验室中不能用品尝、手摸等方式判断溶液性质,产生寻找“专门工具”的学习需求。
设计意图:从学生熟悉的生活经验出发,制造“生活可用、实验室不可用”的认知冲突,自然引出酸碱指示剂的学习必要性,激发探究动机。
任务二:实验探究——紫色石蕊试液的“变色魔术”
教师活动:教师向学生介绍一种紫色的液体——紫色石蕊试液,并示范规范操作:用洁净的试管取少量待测溶液,用胶头滴管竖直悬空滴加两三滴石蕊试液,轻轻振荡后观察颜色变化。教师强调:滴管不能伸入试管内,也不能接触试管壁;取样后要及时盖好瓶塞,防止试剂交叉污染。随后布置分组任务:每组取六支洁净试管,分别装入少量白醋、酸果汁、稀盐酸、纯碱溶液、石灰水、食盐水,再依次滴加紫色石蕊试液,仔细观察并记录每支试管中液体颜色的变化。
学生活动:四人一组合作完成实验,一人负责取液,一人负责滴加,一人负责振荡,一人负责记录。学生观察到:白醋、酸果汁、稀盐酸加入紫色石蕊试液后,紫色液体变成了红色;纯碱溶液、石灰水加入后,紫色液体变成了蓝色;食盐水加入后,液体仍然保持紫色。各组将观察到的现象填写到实验记录表中,并在组内交流:哪些溶液使石蕊变红?哪些使石蕊变蓝?哪些不变色?
教师活动:教师巡视各组实验,及时纠正滴管使用不规范、振荡动作过大、取液量过多等问题。待各组实验完成后,请小组代表汇报实验现象,教师在黑板上同步记录。
设计意图:让学生亲历“取样—滴加—振荡—观察—记录”的完整实验过程,在真实的颜色变化中积累感性证据,为后续归纳概念提供事实基础。
任务三:归纳建构——酸性溶液、碱性溶液与中性溶液
教师活动:教师引导学生对实验现象进行分类整理。提问:“根据石蕊试液颜色的变化,我们可以把刚才测过的这些溶液分成几类?”学生很快发现可以分成三类:变红的一类、变蓝的一类、不变色的一类。教师在此基础上给出规范定义:像白醋、酸果汁、稀盐酸这样能使紫色石蕊试液变红的溶液,叫做酸性溶液;像纯碱溶液、石灰水、肥皂水、氨水这样能使紫色石蕊试液变蓝的溶液,叫做碱性溶液;像食盐水、蔗糖水这样不能使紫色石蕊试液变色、液体仍保持紫色的溶液,既不具有酸性也不具有碱性,叫做中性溶液。
教师进一步追问:“是不是只有这些溶液才有酸碱性?我们身边还有哪些溶液可能属于酸性,哪些可能属于碱性?”学生结合生活经验推测:苹果汁、橘子汁、番茄汁可能是酸性的;小苏打水、洗衣液、厨房去油剂可能是碱性的;纯净水可能是中性的。教师肯定学生的合理推测,并指出这些都可以用石蕊试液进一步检验。
学生活动:在教师引导下完成现象到概念的抽象过程,在笔记本上用自己的话写出三类溶液的定义,并各举两个生活中的例子。
设计意图:从实验现象到科学概念的归纳,是本课发展科学思维的关键环节。学生在分类、比较、概括中体会“证据—结论”的思维路径。
任务四:拓展探究——无色酚酞试液的变色规律
教师活动:教师出示另一瓶试剂——无色酚酞试液。提问:“石蕊试液是紫色的,酚酞试液是无色的。如果把酚酞试液分别滴入酸性溶液、碱性溶液和中性溶液中,又会看到什么现象呢?”先让学生大胆猜测,再组织分组实验:在三支试管中分别取少量稀盐酸、石灰水、食盐水,各滴加几滴无色酚酞试液,观察颜色变化。
学生活动:动手实验后发现:稀盐酸中滴入酚酞试液,液体仍是无色;石灰水中滴入酚酞试液,液体由无色变成了红色;食盐水中滴入酚酞试液,液体仍是无色。学生产生疑问:“酸性溶液和中性溶液都不能使酚酞变色,那酚酞怎么区分它们?”
教师活动:教师抓住学生的疑问进行点拨:酚酞试液在酸性溶液和中性溶液中都不变色,说明酚酞只能把碱性溶液“找出来”,而不能区分酸性和中性;而石蕊试液在三类溶液中颜色都不同,可以把三类溶液一次性区分开。教师引导学生比较两种指示剂的优势:石蕊试液鉴别酸碱性的范围更广,酚酞试液在碱性溶液中颜色变化更明显。随后教师补充:实验室中还常用蓝色石蕊试纸和红色石蕊试纸来快速检验溶液,酸性溶液能使蓝色石蕊试纸变红,碱性溶液能使红色石蕊试纸变蓝。
设计意图:通过对比实验让学生发现两种指示剂的差异,避免学生形成“指示剂都能区分三类溶液”的错误认识,发展思维的严密性。
任务五:方法提炼——认识酸碱指示剂
教师活动:教师引导学生回顾本课使用的两种试剂,给出酸碱指示剂的定义:像紫色石蕊试液、无色酚酞试液这样,能检验溶液酸碱性的试剂,叫做酸碱指示剂,简称指示剂。教师组织学生共同梳理两种指示剂的变色规律:紫色石蕊试液在酸性溶液中显红色,在碱性溶液中显蓝色,在中性溶液中仍为紫色;无色酚酞试液在酸性溶液和中性溶液中均为无色,在碱性溶液中显红色。
教师进一步提炼检验溶液酸碱性的一般思路:先取少量待测溶液于洁净试管中,再滴加适量酸碱指示剂,振荡后观察颜色变化,最后根据颜色规律判断该溶液是酸性、碱性还是中性。教师强调:酸碱性是溶液的一种性质,指示剂只是帮助我们“看见”这种性质的工具;指示剂本身并不会使溶液变成酸或碱,它只是发生了颜色变化。
学生活动:在笔记本上整理两种指示剂的变色规律,复述检验溶液酸碱性的操作步骤,同桌之间互相检查表达是否准确。
设计意图:从具体实验上升到一般方法,帮助学生形成可迁移的实验操作范式,同时澄清“指示剂使溶液变色”与“指示剂指示溶液原本性质”之间的概念混淆。
任务六:史料感悟——波义耳与酸碱指示剂的发现
教师活动:教师讲述化学史故事:三百多年前,英国科学家波义耳在实验室中种植了许多紫罗兰花。一次实验中,他把一束紫罗兰放在实验台前,助手不小心把盐酸溅到了花瓣上。波义耳心疼地用水冲洗花瓣,过了一会儿却惊讶地发现紫色的花瓣竟然变成了红色。敏锐的波义耳没有放过这个偶然现象,他立刻意识到这可能是一个重要发现。于是他带着助手把各种植物花瓣、树皮、根茎分别用酒精浸泡,提取出多种植物浸出液,再把这些浸出液分别滴入酸性溶液和碱性溶液中逐一试验。最终发现,从石蕊地衣中提取的紫色浸出液变色效果最稳定、最明显,这就是沿用至今的石蕊试液。
教师提问:“波义耳为什么能从一个偶然的溅液事件中发现酸碱指示剂?如果是你看到花瓣变红,你会怎么想?”学生纷纷表达自己的看法:有人说会赶紧把花瓣洗干净,有人说会觉得是盐酸弄脏了花瓣,有人说会想“为什么变色了”。教师总结:科学发现往往藏在看似平常的细节里,关键在于有没有一双善于观察的眼睛和一颗不断追问的好奇心。
设计意图:以化学史素材落实科学态度与责任素养,让学生体会敏锐观察、深入思考和反复实验在科学发现中的价值,避免把指示剂当作“天生就有”的现成工具。
任务七:迁移应用——鉴别两瓶未知溶液
教师活动:教师出示两瓶失去标签的无色溶液,告诉学生其中一瓶是稀盐酸,另一瓶是石灰水,请学生设计实验方案把它们区分开。先让学生独立思考,再小组讨论。
学生活动:各组提出多种方案。第一组方案:分别取少量两种溶液于试管中,各滴加几滴紫色石蕊试液,变红的是稀盐酸,变蓝的是石灰水。第二组方案:分别取少量两种溶液于试管中,各滴加几滴无色酚酞试液,变红的是石灰水,不变色的是稀盐酸。第三组方案:用蓝色石蕊试纸分别蘸取两种溶液,试纸变红的是稀盐酸,不变色的是石灰水。教师请其他小组评价这些方案是否合理、是否简便。学生一致认为方案一最直观,一次实验即可同时判断两瓶溶液。
教师活动:教师进一步提升难度:“如果现在有三瓶失去标签的无色溶液,分别是稀盐酸、石灰水、食盐水,只用一种指示剂,你选哪一种?为什么?”学生经过讨论后选择紫色石蕊试液,并说明理由:因为它在酸性、碱性、中性三种溶液中颜色都不同,可以一次性把三瓶溶液区分开;而酚酞试液在酸性和中性中都是无色,无法区分稀盐酸和食盐水。
设计意图:通过由易到难的鉴别任务,检验学生对两种指示剂变色规律的掌握程度,培养根据实验目的合理选择试剂的决策能力。
任务八:课堂小结与分层作业
教师活动:教师引导学生回顾本课学习路径:从生活中酸的、涩的物质出发,发现实验室不能用品尝的方法;通过石蕊试液实验认识了酸性、碱性、中性三类溶液;通过酚酞试液对比实验完善了对酸碱指示剂的认识;从波义耳的故事中体会了科学发现的方法;最后学会用指示剂鉴别未知溶液。教师用一句话概括:“酸碱性是溶液的固有性质,指示剂是帮助我们看见这种性质的眼睛。”
分层作业:基础层:整理本课两种酸碱指示剂在酸性、碱性、中性溶液中的变色情况,制成一张小卡片随身携带。提高层:回家后用紫甘蓝自制一份酸碱指示剂浸出液,分别滴入白醋、小苏打水、自来水中,记录颜色变化,下节课与同学交流。拓展层:查阅资料,了解植物花瓣或果实中哪些天然色素可以作为酸碱指示剂,挑选一种写一段简短的介绍。
设计意图:分层作业兼顾巩固基础与拓展兴趣,家庭小实验把课堂学习延伸到生活中,让学生用自制指示剂再次体验“发现”的乐趣。
六、板书设计
第1节 溶液的酸碱性(第一课时)
一、三类溶液
酸性溶液:使紫色石蕊试液变红(白醋、酸果汁、稀盐酸)
碱性溶液:使紫色石蕊试液变蓝(石灰水、氨水、肥皂水、纯碱溶液)
中性溶液:紫色石蕊试液不变色(食盐水、蔗糖水)
二、酸碱指示剂
紫色石蕊试液:遇酸性显红色,遇碱性显蓝色,遇中性仍为紫色
无色酚酞试液:遇酸性无色,遇碱性显红色,遇中性无色
蓝色石蕊试纸:检验酸性溶液;红色石蕊试纸:检验碱性溶液
三、检验方法
取样—滴加指示剂—振荡—观察颜色—判断酸碱性
四、化学史启示
波义耳:敏锐观察+反复实验=科学发现
学科网(北京)股份有限公司
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