课题2 酸和碱的中和反应 第一课时教学设计（表格式）

教学设计
课程基本信息
学科 化学 年级 九年级 学期 春季
课题 酸碱中和反应
教科书 书 名：化学 九年级 下册 教材 出版社：人民教育出版社
教学目标
1.通过对氢氧化钠和稀盐酸反应的探究，学会“借助外物从反应物减少”以及“生成物增加”两个角度分别验证无明显现象化学反应发生的方法，并根据反应后溶液中存在的物质探索化学反应进行的程度，从而培养学生严谨的科学态度。 2、从微观的角度认识氢氧化钠和稀盐酸化学反应的实质，并结合酸、碱类物质结构的特点，引申出酸和碱能够发生化学反应的事实，能运用类比的方法，总结归纳出中和反应的定义。让学生在认识中和反应概念的基础上，感受从微观到宏观，从个别到普遍，从具体到抽象的思维提升过程。 3、知道中和反应在生活中的广泛应用，并由此构建性质与用途的关系，让学生深刻体会到化学与生产生活密切相连。
教学内容
教学重点： 1、学会“借助外物从反应物减少”以及“生成物增加”两个角度分别验证无明显现象化学反应发生的方法。 2、认识中和反应的概念及其微观实质。 教学难点： 认识中和反应的微观实质。
教学过程
[引入新课] 图片引入： 2023年3月四川某地，一辆满载硫酸的货车发生侧翻，导致硫酸泄漏，工作人员和消防官兵正在撒熟石灰清理现场的硫酸。 [提出问题]硫酸是常见的酸，熟石灰是常见的碱，能使用熟石灰清理硫酸，这是否说明酸和碱能发生化学反应呢？ 那同样作为化学中常见的酸和碱——盐酸和氢氧化钠，如果把它们混合在一起，又会发生什么变化呢 下面，我们通过实验来进行验证。 [多媒体展示]播放实验视频1：氢氧化钠溶液和稀盐酸混合。 [得出结论]氢氧化钠溶液和稀盐酸混合后，并无明显现象发生。 [提出问题]请同学们设计实验证明：氢氧化钠溶液和稀盐酸混合是否发生了反应？ [学生活动]学生以小组为单位，讨论，设计实验证明“氢氧化钠溶液和稀盐酸混合是否发生了反应”。 方案1： 先向氢氧化钠溶液中加入紫色石蕊溶液，再向溶液中逐滴加入稀盐酸，边滴边用玻璃棒搅拌，观察实验现象。 方案2： 先向氢氧化钠溶液中加入无色酚酞溶液，再向溶液中逐滴加入稀盐酸，边滴边用玻璃棒搅拌，观察实验现象。 方案3： 向氢氧化钠溶液中逐滴加入稀盐酸，边滴边用玻璃棒搅拌，并用pH试纸不断检测溶液在不同时间点的pH变化。 方案4： 先向稀盐酸中加入紫色石蕊溶液，再向溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液，边滴边用玻璃棒搅拌，观察实验现象。 方案5： 先向稀盐酸中加入无色酚酞溶液，再向溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液，边滴边用玻璃棒搅拌，观察实验现象。 方案6： 向稀盐酸中逐滴加入氢氧化钠溶液，边滴边用玻璃棒搅拌，并用pH试纸不断检测溶液在不同时间点的pH变化。 [提出问题]在刚才的实验活动中，同学们设计了多种实验方案来证明“氢氧化钠和稀盐酸是否发生了反应？”而一套优秀的实验方案，除了实验原理正确以外，还要操作简便，实验现象明显。那么，从这三个方面来考虑，你们设计的实验方案存在哪些问题？谁才是最佳的实验方案呢？ [学生活动]学生通过讨论对比各种实验方案存在的不足，并选出最佳实验方案。 [教师讲授] 首先，我们在“用pH试纸来检测氢氧化钠溶液和稀盐酸是否发生反应”的实验中，由于pH试纸多次测定，实验太过繁琐。因此，我们最好不选用pH试纸来检测氢氧化钠和稀盐酸是否发生了反应。 其次，在“用紫色石蕊溶液来证明氢氧化钠溶液和稀盐酸是否发生反应”的实验中，由于酸溶液使紫色石蕊溶液变红，碱溶液使紫色石蕊溶液变蓝，根据叠色原理，红色和蓝色叠加在一起就变成了紫色。因此，这并不能证明氢氧化钠溶液和稀盐酸发生了反应。同时，由于人眼对红、紫、蓝三者的颜色变化过程并不敏感。所以，我们最好不使用紫色石蕊溶液来判断氢氧化钠溶液和稀盐酸是否发生了反应。 除了用紫色石蕊溶液以外，我们是否可以用无色酚酞来证明氢氧化钠溶液和稀盐酸是否发生反应呢？在方案5中：往稀盐酸中滴入无色酚酞，溶液呈无色，再向溶液中滴加氢氧化钠溶液，如果溶液由无色变为红色，这是否能证明氢氧化钠溶液和稀盐酸发生了反应呢？我们知道酚酞溶液遇酸溶液为无色，遇碱溶液为红色，但根据叠色原理，无色和红色叠加在一起，所呈现的颜色为红色。因此，溶液由无色变为红色，可能是由于颜色叠加的结果，并不能用于判断氢氧化钠溶液和稀盐酸发生了反应。 既然叠色原理对这个实验造成了干扰，那我们如何排除这种干扰呢？我们可以将氢氧化钠溶液和稀盐酸进行对调，先往氢氧化钠溶液中滴加无色酚酞，溶液由无色变为红色，再往溶液中滴加稀盐酸。如果溶液由红色变为无色，就能说明氢氧化钠和稀盐酸发生了化学反应。下面，我们以方案2为例，通过实验来进行验证。 [多媒体展示]播放实验视频2：向滴有酚酞的氢氧化钠溶液中滴加盐酸。 [教师讲解]从实验中，我们看到溶液由红色变成了无色，并且温度计的示数升高，这说明溶液中的氢氧化钠和稀盐酸发生了化学反应，并放出了热量，溶液的碱性消失。 [得出结论]氢氧化钠溶液和稀盐酸发生了化学反应。 [教师讲解]刚才我们从反应物的消耗来验证了氢氧化钠和稀盐酸之间确实发生了化学反应，那我们又可否从生成物的角度来验证反应的发生呢？针对这一反应，我们又能否通过蒸发反应后的溶液来检验生成物是否存在呢？下面，我们一起来看一下这组实验。 [多媒体展示]播放实验视频3：蒸发氢氧化钠和稀盐酸反应后的溶液。 [教师讲解]同学们，在实验中我们观察到有白色晶体生成，这白色晶体是什么物质呢？是氢氧化钠吗？通过刚才的实验，我们发现向反应后的溶液中滴加酚酞，溶液呈无色，这说明溶液中已经不存在氢氧化钠，那是稀盐酸吗？盐酸具有挥发性，在加热的过程中能够挥发，因此也不是盐酸，这种物质既不是氢氧化钠也不是盐酸，说明反应后生成了新的物质，这种物质是氯化钠。下面，请同学们试着写出氢氧化钠和稀盐酸反应的化学方程式。 [学生活动]学生书写氢氧化钠和稀盐酸反应的化学方程式。 [提出问题]在刚才的实验中，我们证明了氢氧化钠溶液与稀盐酸发生了反应。那么，二者之间是否又恰好完全反应呢？ 为了解决这个问题，首先请同学们思考：氢氧化钠溶液与稀盐酸反应后，溶液中可能存在哪些溶质，溶液的酸碱性又是如何？由此提出你的猜想。 [学生活动]学生讨论后，提出三种猜想： 猜想①当滴入的盐酸量较少时，溶液中有氯化钠和剩余的氢氧化钠，溶液呈碱性； 猜想②当滴入的盐酸与氢氧化钠恰好完全反应时，溶液中只有氯化钠，溶液呈中性； 猜想③当滴入的盐酸过量时，溶液中有氯化钠和多余的盐酸，溶液呈酸性。 [教师讲解]在上述实验中，我们发现氢氧化钠与稀盐酸反应后，溶液由红色变为无色，则证明溶液不显碱性，故猜想①是不存在的。那么，针对剩余的两种猜想，我们只需要证明溶液是中性，还是酸性。于是，我设计了如下实验：向氢氧化钠与稀盐酸反应后的溶液中滴加1滴氢氧化钠溶液。如果溶液不变色，则证明盐酸过量；如果溶液变为红色，则证明氢氧化钠溶液与稀盐酸恰好完全反应。下面，我们通过实验来进行验证。 [多媒体展示]播放实验视频4：向NaOH与稀HCl反应后溶液中滴加NaOH溶液。 [得出结论]氢氧化钠溶液与稀盐酸恰好完全反应。 [提出问题]那为什么氢氧化钠与稀盐酸能发生化学反应呢？ [教师讲解]下面，我们从微观的角度一起来分析他们反应的实质。请同学们在任务单上画出氢氧化钠溶液和稀盐酸反应前后溶液中都存在哪些粒子？ [学生活动]学生在任务单上画出氢氧化钠和稀盐酸反应前后溶液中存在的粒子。 [教师讲解]氢氧化钠和稀盐酸反应前，溶液中存在氢离子，氯离子，钠离子，氢氧根离子和水分子。反应后溶液中存在钠离子，氯离子和水分子。通过观察，我们发现反应前后氢离子和氢氧根离子发生了变化，那它们是怎么变化的呢？我们一起来看一下微观的动画过程。 [多媒体展示]播放氢氧化钠溶液和稀盐酸反应的微观视频。 [得出结论]我们可以看到溶液中的氢离子和氢氧根离子发生反应生成了水分子。因此，氢氧化钠和稀盐酸反应的实质是氢离子和氢氧根离子发生反应生成水分子的过程。 [教师讲解]那么，请同学们思考：酸和碱之间能否发生化学反应呢？我们知道：酸类物质都含有氢离子，碱类物质都含有氢氧根离子，酸中的氢离子可以和碱中的氢氧根离子发生反应生成水分子，因此，酸和碱之间能够发生反应，并放出热量。 [学生活动]学生根据氢氧化钠和稀盐酸反应的方程式，分别写出氢氧化钙与稀盐酸、氢氧化铜与稀硫酸反应的化学方程式。 [教师讲解]接下来，请同学们从分类的角度来分析这三个化学方程式有哪些共同点？我们可以看见到：第一列物质都是由金属离子和氢氧根离子构成的，属于碱类物质，第二列物质是由氢离子和酸根离子构成的，属于酸类物质。酸和碱发生反应生成第三列物质和水。那第三列物质又属于哪个类别呢？这些物质都是由金属离子和酸根离子构成的，它们属于盐类物质。像这种由酸和碱发生反应生成盐和水的反应，我们把它称为中和反应，中和反应也属于复分解反应。其实质是氢离子和氢氧根离子发生反应生成了水分子。 [学生活动] 1、下列反应，属于中和反应的是( ) A. Zn +2HCl == ZnCl2 + H2↑ B. CuO + 2HCl== CuCl2 + H2O C. Mg(OH)2+2HNO3 Mg(NO3)2+2H2O D.2NaOH +CO2== Na2CO3+H2O 答案：C 2、你能否说出下列几种盐可以用哪些酸和碱反应得到？ 氯化钾(KCl)、硝酸钾(KNO3)、硫酸铁[Fe2 (SO4)3] 答案：KCl是由稀HCl和KOH溶液反应得到；KNO3是由稀HNO3和KOH溶液反应得到；Fe2 (SO4)3是由Fe(OH)3和稀H2SO4反应得到。 [教师讲解]化学在生活中无处不在，各行各业的人们都运用着不同的化学知识来解决一些生活上的问题。下面，就请各位同学和我一起来进行职业体验，感受一下中和反应在生活中的应用。 在生活上，一辆满载硫酸的货车发生侧翻，导致硫酸泄漏，你作为消防官兵为什么要用熟石灰清理现场？请大家在任务单上写出相应的化学方程式。 Ca(OH)2+ H2SO4 CaSO4+2H2O 在医药上，被蚊虫叮咬“注射”了蚁酸，你作为家庭医生又该如何止痛、消肿呢？答案显而易见，我们可以涂抹稀氨水或肥皂水等碱性物质去中和蚁酸，达到止痛、消肿的目的。 除此以外，中和反应在工业和农业上也有广泛的用途。 在工业上，你作为污水处理师利用氨水中和工厂废液中的硫酸，并得到氮肥硫酸铵，其原理是什么呢？请大家在任务单上写出相应的化学方程式。 H2SO4 + 2NH3·H2O = 2H2O + (NH4)2 SO4 在农业上，你作为农业技术员利用熟石灰改良酸性土壤，为什么不用氢氧化钠呢？因为氢氧化钠的腐蚀性太强，会影响农作物的生长。因此，在中和酸性土壤时，我们选用的是熟石灰。 关于中和反应的知识还有很多，希望同学们课后能够查阅一些相关资料对其作进一步的了解。 [学生活动]学生完成有关中和反应在实际中应用的习题。 [小结]通过本节课的学习，你们有哪些收获呢？ 首先，本节课我们以氢氧化钠和稀盐酸反应为例，先后通过“借助外物从反应物减少”以及“生成物增加”两个角度分别验证了无明显现象化学反应的发生，并根据反应后溶液中存在的物质探索了化学反应进行的程度，从而培养了大家严谨的科学态度。其次，我们从微观的角度探究了氢氧化钠和稀盐酸化学反应的实质，并结合酸、碱类物质结构的特点，引申出酸和碱能够发生化学反应的事实，并运用类比的方法，总结归纳出中和反应的定义，从而让大家经历了从微观到宏观，从个别到普遍，从具体到抽象的思维提升过程。最后，中和反应在生活中的广泛应用，帮助我们构建了性质与用途的关系，让我们深刻体会到化学与生产生活密切相连。 [布置作业]以上是本节课的全部内容，请同学们完成课后练习！