常见的酸和碱
【课时安排】
2课时
【第一课时】
【教学目标】
1.了解酸的通性及原理,能书写有关的化学方程式。
2.通过对酸和碱性物质的梳理,学习归纳方法;感悟对比、推理及理论联系实际的方法。
3.体会化学与人类有密切关系,增强学习化学的信心,同时提高实验过程中的“规则意识。”
【教学重难点】
酸的化学性质。
【教学过程】
环节一:慧眼识酸
教师:实验桌上有未贴标签的稀盐酸和NaCl溶液,请同学们通过实验验证后给它们贴上标签,注意实验安全。
学生:(探究活动1)①滴加石蕊溶液;②将紫甘蓝剪成细丝浸泡;③放入洁净小铁钉观察实验现象。
教师:我们按“安全、科学、简便、明显”的原则,来评价同学们的方案。
方案①最优,方案③次之,方案②第三。
学生:(对教师提问)能否用酚酞溶液来区别?
教师:(将矛盾交给其他同学)哪些同学能解答这一问题?
学生:不能!酚酞溶液遇酸和中性的NaCl溶液都不变色。
教师:我今天还准备了其他一些新鲜蔬菜、鲜花等含指示剂的材料,请同学们自己设计各种实验,进一步探究“认识酸的方法”。
学生:(探究活动2:设计近二十种实验,并在表中补充内容填写实验报告)
花的种类 花汁在酒精中的颜色 花汁在稀盐酸中的颜色 花汁在稀硫酸中的颜色
玫瑰 粉红色 粉红色 粉红色
万寿菊 黄色 黄色 黄色
大红花 粉红色 橙色 橙色
教师:同学们的创造力都很强,如果我们要检验某种物质是否是酸,手头又没有石蕊溶液的情况下,就可以用上述方法。
教师:结合探究活动1和探究活动2的体会,思考稀盐酸中的什么成分使石蕊溶液变红?
学生:石蕊溶液本身含有水,因此不是水的作用;NaCl溶液中有Cl-,而NaCl溶液不能使石蕊溶液变红,那么也不是Cl-的作用;应该是酸中的H+使石蕊溶液变红。
教师:(教师从知识的角度及时提升方法)同学们分析正确,而且我们做出这些结论时用到的就是推理方法。请同学们再用我们已经探索出来的方法去认识我们所知道的其他酸是否也具有这些性质。
学生:(学生探究活动3)用稀醋酸、稀硝酸做正面证明;用Na2SO4溶液等非酸溶液做反面证明。
点评:教师通过三个探究活动将学生的思维活动由认识知识到认识方法,由书本知识拓展到课外知识,三个活动层次逐渐深化,学生的个性得到最大的张扬,学生的学习兴趣保持在兴奋状态,学习效果是可想而知的。
环节二:猜它是谁
教师:(设置游戏场景,有四个金属王国的“潜水运动员”要比赛潜水时间)学生分别装稀盐酸、稀硫酸设置“游泳池”。学生用肢体语言、表情、声音等表现比赛的过程,同组学生在纸上写出“运动员姓名”(金属名称)和潜水时的变化(化学方程式)。
学生:(此时游戏化)各组学生用桌上的药品做实验,通过观察实验现象后讨论结论,并商量“表演方法”。
各组学生的表演形式不一样。现举一组学生表演例子:
运动员 肢体语言 表情 变化 名次
铜 摇晃、抖腿 冷笑 无气体产生 1
铁 耸肩、腿颤 皱眉、抽冷气 Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ 2
锌 浑身乱晃 呲牙咧嘴 Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ 3
镁 双手紧掐颈部 翻白眼 Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑ 4
排名次的理由是:镁反应最快,在酸中呆的时间最短,名次最后;铜不反应,应得冠军。
教师:请同学们总结酸的化学性质,还要小结原因。
学生:(用文字表达式和化学方程式快速描述出酸与活泼金属反应的性质,后分析原因)原因:酸只能与金属活动顺序表中H以前的金属反应;是酸中的H+与活泼金属发生了反应,放出氢气,另一种生成物的阳离子是相应的金属离子,阴离子是酸的阴离子。
教师:通过学习酸的这一条性质,能不能将它提升成为我们的技能?
学生:(讨论,形成多种答案,一组学生代表发言)不可将醋放在锅中长时间烹调,不可用铝制品调拌要放醋的凉菜。
点评:在这一板块中,教师用游戏的方式巧妙梳理了旧知,对金属拟人化的处理并及时联系生活,在学生理解知识的层面促进知识向运用层面转化。学生在学习过程中合作充分,思维深刻,学习成为一种才艺的展示和心理愉悦的享受。
环节三:除锈专家
教师:同学们在生活中见到过哪些除铁锈的方法,用到过哪些除锈的方法?
学生:小瓦片磨铁锅;砂纸打磨生锈的部位等。
教师:这都是物理方法除锈。在化工生产中人们用什么化学原理除锈?(教师演示实验,用稀盐酸的量掌握合适,请学生描述实验现象)
学生:观察到铁锈逐渐消失,溶液由无色慢慢变成黄色。
教师:我还要请同学们帮助我分析其中的原理。(教师强调用文字表达式和化学方程式来说明)
学生:(一组学生展示自己小结的表格内容)
文字表达式 化学方程式
三氧化二铁(铁锈的主要成分)+盐酸=氯化铁+水 Fe2O3+6HCl==FeCl3+3H2O
学生:(另一组学生发言)老师在做实验的同时我们也做了几个实验,把锈铁钉放在NaCl溶液、Na2SO4溶液、水中不反应,这些实验也反证化学方法除锈只能用酸,而且是酸中的H+在起作用。
学生:(第三组学生发言)我家附近有一家车辆翻新厂。师傅说有些金属仪器抛光前、电焊前都要用酸除锈。我认为金属氧化物都能和酸反应。
教师:现在请同学们自己做一次实验。
学生:(学生分组实验,由于没能掌握好酸的用量,出现了多种实验现象。开始时观察到铁锈逐渐消失,溶液由无色慢慢变成黄色,当铁锈消失以后,铁钉表面会冒出气泡,溶液颜色变淡,最后由黄色变成浅绿色。学生之间发言出现多种内容,一种与老师实验现象相同,另一种是如实描述实验现象)
教师:(强调应当实事求是地汇报实验现象,即使实验失败,也可以从失败的实验中得到教训)
学生:(学生通过争论一致赞同第二种意见)
教师:原因是什么?
学生:取用的稀盐酸或稀硫酸的量不同造成实验现象不一样。我们认为:当酸不足或适量时,铁锈与酸反应;当酸过量时,与铁锈反应剩余的酸就会继续与铁反应。
教师:同学们从自己实验、观察、汇报及大家的讨论中得到什么启示?
学生1:酸也能和铁发生反应,所以清除铁锈时不能把铁制品长时间浸在酸中。
学生2:反应产物氯化铁与氯化亚铁颜色不同。
学生3:做实验一定要有科学的态度,要实事求是地描述所发生的现象。
教师:为了进一步证明酸是“除锈专家”,请你们利用桌上的仪器和药品,设计一个实验来证明。
学生:(学生自主实验中出现了多种实验方案,其中一些组的学生展示了造“铜锈”和除“铜锈”的实验)学生代表上台演示:将粗铜丝的一端缠绕在试管夹上,把另一端在酒精灯上灼烧,形成约3cm长的黑色氧化铜薄层,趁热插入装有稀硫酸的试管里,20s后取出:黑色消失,溶液由无色变为漂亮的淡蓝色,反应原理:CuO+H2SO4=CuSO4+H2O。
点评:教师做完一个“较理想”的演示实验后,在小结基础知识后,让学生自己来重复刚才的实验,但未给学生点明“酸的用量”的要求,这样就挑起学生的一个新的“思维矛盾”。在这个矛盾中学生通过争论、再探究等主动活动,理解了新知识,明确了实验一定要有一个实事求是的科学的价值观。最后又拓展学生思维,更全面、深刻地认识了酸是“除锈专家”的内涵。
环节四:盘点收获
教师:今天我们学到了什么知识?掌握了什么学习方法?明确了哪些道理?
学生:知识类:酸的三条化学性质,酸的化学性质是由它的H+体现出来的。
(1)酸能使紫色石蕊溶液变成红色,遇无色酚酞溶液不变色;
(2)酸与金属活动顺序表中H以前的金属反应,越靠前的金属与酸反应越剧烈。
(3)酸能与一些金属氧化物反应。我们可以利用这一性质除锈。
方法类:类比迁移方法──盐酸、硫酸使石蕊溶液变红,则硝酸、醋酸、苹果汁、桔子汁都能使石蕊溶液变红;酸能除铁锈,也能除掉铜表面的氧化铜等。
归纳推理方法──已知:2HCl+CaCO3=CaCl2+H2O+CO2↑、2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2↑则可归纳推理出:含有CO32-的化合物能与酸反应生成H2O、CO2与另一种化合物。
实验对比鉴定方法──应用酸的化学性质鉴别稀盐酸和NaCl溶液等。
道理类:在学习中只有科学的态度,才能保证形成科学的方法,有了科学的方法才能使我们的大脑真正聪明起来。
【第二课时】
【教学目标】
(一)知识与技能
1.知道常见氢氧化钠、氢氧化钙主要的物理性质和用途。
2.认识氢氧化钠、氢氧化钙的腐蚀性及使用的安全注意事项。
3.能由探究实验知道碱的相似化学性质。
(二)过程和方法
1.运用实验、观察等方法进行探究,并比较、归纳和概括氢氧化钠和氢氧化钙的性质;
2.能应用氢氧化钠和氢氧化钙的性质解释或解决一些实际问题;
(三)情感态度与价值观
1.通过对氢氧化钠和氢氧化钙的性质的探究,保持和增强对化学现象的好奇心和探究欲,发展学习化学的兴趣;
2.通过讨论、实验进一步发展善于合作、勇于实践的科学精神。
【教学重点】
氢氧化钠、氢氧化钙的物理性质与用途以及碱的相似化学性质。
【教学难点】
氢氧化钠、氢氧化钙与非金属氧化物反应的化学方程式。
【教学过程】
教师活动 学生活动 设计意图
创设问题情境:魔术表演引入:“清水变牛奶”,让学生通过已知的化学知识解释,并写出相应的化学反应方程式。再表演“不吹自大的气球”。提问:气球为什么不吹自大呢?想知道其中的奥秘吗?通过今天的学习就能解释出其中缘由。今天外面学习的内容是——常见的碱首先来认识氢氧化钠,让学生观察氢氧化钠固体。提问:如何取用氢氧化钠,能直接用手拿吗?为什么?引导学生观察图(教师出示)被氢氧化钠腐蚀的鸡爪。正是由于氢氧化钠的强的腐蚀性,由此我们俗称氢氧化钠为?如果不慎将氢氧化钠沾到皮肤上该如何处理呢?引导学生观察,然后互相交流。将氢氧化钠固体放到水中溶解,让学生触碰试管外壁,让学生知道氢氧化钠固体溶解放热的现象。氢氧化钠放入水中溶解放热,把它放在空气中又会如何?用两只表面皿把氢氧化钠固体颠换,让学生观察氢氧化钠不久就沾在表面皿上,从而得知氢氧化钠会潮解。提问:潮解是不是化学反应呢?为什么?提问:性质决定用途。氢氧化钠潮解的性质可作何用?氢氧化钠还有哪些用途呢?引导学生阅读课本了解氢氧化钠的用途。其实氢氧化钠还可以做叶脉书签,制作叶脉书签的家庭小实验。认识完氢氧化钠,我们再来认识另外一种常见的碱——氢氧化钙。在检验二氧化碳时用到的澄清石灰水就是氢氧化钙的水溶液。提问:同学知道氢氧化钙是如何制取的吗?它俗称什么?实验展示:氧化钙和水反应,并要求学生写出化学方程式。正因为生成氢氧化钙时产生大量的热,而且氢氧化钙也具有腐蚀性,所以使用的时候应注意安全。提问:氢氧化钙有哪些用途呢?提问:除了氢氧化钠、氢氧化钙之外,常见的碱还有哪些,并写出他们的化学式?这些碱都具有哪些相似的化学性质呢?我们通过化学实验进一步进行探究。请一位学生来完成实验,观察学生的实验操作是否规范并进行相应指导。实验:NaOH、Ca(OH)2溶液中分别滴加石蕊试液和酚酞试液。引导学生归纳实验的结论。结论:(1)碱溶液能使紫色石蕊试液变蓝色,无色酚酞试液变红色。提问:细心的同学应该发现两只试管内的溶液颜色深浅有所不同,这是什么原因呢?这个问题我们留作课后思考。氢氧化钙可做建材,利用到它什么性质呢?同学们能写出相应的化学反应方程式吗?氢氧化钠密封保存仅仅是因为潮解的原因吗?展示一瓶氢氧化钠溶液,提示学生注意观察。提问:氢氧化钠溶液试剂瓶口有一些白色固体,请同学分析一下白色固体可能是什么?其中又涉及到什么化学反应呢?注意把碱的一些性质联系起来。上面两个化学反应有什么共同之处?三氧化硫与碱的反应与上面两个反应相似,试写出三氧化硫与氢氧化钠的化学方程式。结论:(2)碱溶液能与某些非金属氧化物反应。问题:硫酸厂排放的废气中含有二氧化硫,为了周围居民的安全,利用我们已知的化学知识帮助居民解决这个问题。通过刚才的学习,谁能揭晓“不吹自大的气球”的秘密?注意联系一些已学的物理知识来考虑。通过实验,我们发现酸有一些相似的化学性质,碱也有一些相似的化学性质,为什么呢?实验演示:盐酸、硫酸溶液、蒸馏水、氢氧化钠溶液和氢氧化钙溶液导电性实验。哪些液体可以导电呢?为什么有些液体可以导电,有些液体不能导电?为什么出现这样的现象呢?思考:1.盐酸和硫酸溶液中含有相同的什么离子?2.大胆预测:为什么酸有相似的化学性质?总结归纳:酸溶液中都有氢离子,由于它们的存在使酸有相似的化学性质。1.氢氧化钠和氢氧化钙溶液中含有相同的什么离子?2.大胆预测:为什么碱有相似的化学性质?总结归纳:碱溶液中都有OH-,由于它们的存在使碱有相似的化学性质。酸碱之间究竟是如何反应的呢?请同学们留意后面的学习内容。 观察、思考并对已学知识的回顾Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2ONaOH有强烈的腐蚀性在使用NaOH时必须十分小心。苛性钠、火碱、烧碱学生阅读课本寻找答案。氢氧化钠固体溶解放热。观察并结合课本归纳氢氧化钠的物理性质。熟石灰、消石灰CaO+H2O==Ca(OH)2阅读课本。学生动手实验,观察、思考。学生疑问,产生了认知冲突。Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O2NaOH+CO2==Na2CO3+H2O2NaOH+SO3==Na2SO4+H2O2NaOH+SO2==Na2SO3+H2O学生谈论,提出自己的看法。积极思考,讨论交流。溶液导电是由于溶液中有自由移动的离子。不同的酸溶液中都含有相同的氢离子,所以酸有一些相似的化学性质。不同的碱溶液中都含有相同的氢氧根离子,所以碱有一些相似的化学性质。 利用趣味实验,设置悬念。不作回答,留下悬念,引入新知识的学习。进行化学药品的安全知识教育。激发学生提出问题和研究问题的热情。通过实验和问题引导学生学习,降低学生的学习难度,加深学生的理解。培养学生的阅读能力和归纳总结能力。通过日常生活中见到的现象,从而引入对另一种碱Ca(OH)2的学习,让学生知道化学与生活的密切联系,激发学生学习化学的兴趣和信心。引发学生疑问。再次强化氢氧化钙与二氧化碳的反应。通过创设情景,引导学生对CO2和NaOH反应的探究欲望。通过设置问题,培养学生的运用知识解决实际问题的能力。学生通过学习知识把疑问解决,让学生体验成功的喜悦。同时进行保护环境的教育。归纳、小结,让学生更好地掌握学习的思路和方法。
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