课题2 常见的酸和碱
第3课时 中和反应
教学设计
课题 常见的酸和碱 课型 新授课
教材 第十单元课题1(人教版)
一、教学目标
知识目标 1. 认识酸与碱之间能发生中和反应,能准确说出中和反应的定义及实质。 2.学会通过加入指示剂等方法证明无明显现象的酸碱中和反应的发生。 3.了解中和反应在医药卫生、工业污水处理、改良土壤酸碱性以及日常生活等方面的实际应用。
素养目标 1.化学观念:建立宏观现象(如溶液颜色变化)与微观粒子反应相结合的分析视角,深化对中和反应的理解。 2.化学思维:建构无明显现象化学反应的认知思维模型,能够依据实验现象判断反应是否发生。 3.科学探究与实践:通过实验探究,掌握检验酸与碱能发生反应的方法,培养科学探究能力和创新意识。 4.科学态度与责任:体会科学地利用物质性质(中和反应)对提高人们生活质量的重要作用,培养合理利用化学知识解决实际问题的意识。
二、教学重难点
教学重点 1.中和反应的定义、实质及应用。 2.无明显现象反应的探究方法。
教学难点 1.中和反应实质的理解。 2.构建无明显现象化学反应的认知思维模型。
三、教学分析
本节教学内容源于新课标人教版(2024年版)九年级化学下册第十单元《常见的酸和碱》课题 2《常见的酸和碱》第 3 课时《中和反应》。本单元是初中化学的重点内容之一,中和反应在整个化学知识体系中占据着关键地位,它不仅是对酸和碱性质的深化与拓展,更是联系后续盐类知识的重要纽带,在学习和研究化学中具有不可替代的作用。\n 按照课程标准要求及知识的连贯性,本课题在介绍了常见酸和碱的性质与用途后,安排了中和反应的内容。教材通过【实验 10 - 10】探究氢氧化钠溶液与稀盐酸的反应,引导学生从宏观现象入手,逐步深入理解中和反应的实质。同时,教材还列举了中和反应在医药卫生、处理工业污水、改良土壤酸碱性以及日常生活等方面的广泛应用,让学生深刻体会到化学知识与生活实际的紧密联系。
四、学情分析
教学对象是九年级的学生,他们已经具备了一定的化学知识基础和实验操作技能。在之前的学习中,学生已经了解了常见酸和碱的性质,掌握了酸碱指示剂的使用方法,这些知识为学习中和反应奠定了良好的基础。然而,学生对于化学反应的认识还停留在表面现象,对于无明显现象的化学反应的判断缺乏深入的思考和有效的方法。\n 在思维方面,九年级学生正处于从形象思维向抽象思维过渡的阶段,他们对直观、生动的实验现象充满兴趣,但在分析和解决问题时,还需要教师的引导和启发。此外,学生在学习过程中往往缺乏主动探究和合作交流的意识,需要教师创设合适的教学情境,激发他们的学习兴趣和积极性。\n 针对学生的这些特点,在教学过程中,教师应注重引导学生通过实验探究、小组讨论等方式,自主构建中和反应的概念,理解中和反应的实质。同时,要结合生活实际,让学生感受中和反应的重要性和应用价值,培养学生运用化学知识解决实际问题的能力。
五、教学过程
教学环节 教学内容 设计意图
课堂导入 【知识回顾】同学们,在之前的学习中,我们已经了解了常见的酸和碱,比如盐酸、硫酸、氢氧化钠、氢氧化钙等,也知道它们各自具有一些独特的性质。知道酸和碱是一类物质,具有一类物质的共性,如酸能与金属氧化物、活泼金属、酸碱指示剂等反应,碱能与非金属氧化物、酸碱指示剂等反应。同学们再回忆一下,酸或碱具有共性的原因是什么呢? 【引出酸碱反应话题】大家知识掌握的都很牢固,酸具有共性是因为它们在水中都能解离出氢离子,碱具有共性是因为它们在水中都能解离出氢氧根离子。那酸和碱之间能不能发生反应呢?如果能反应,又会有怎样的反应过程和结果呢?带着这些疑问,让我们一起走进今天的学习——中和反应。 通过回顾酸和碱已学的反应,引出酸与碱之间是否能反应的问题,激发学生的探究欲望,为后续学习中和反应做铺垫。
任务一 中和反应 活动一:实验探究稀盐酸与氢氧化钠溶液的反应 【问题】请同学们大胆猜想,酸与碱之间是否能发生反应呢? 【实验】将稀盐酸滴入盛有少量氢氧化钠溶液的试管中,观察现象。(无明显现象) 【学生思考】根据上述实验的现象,请做出猜想。 学生可能会提出两种猜想: 1.酸与碱不能反应。 2.酸与碱能反应,但无明显现象。 【讲解】对学生的猜想给予肯定和鼓励,说明这两种猜想都有一定的合理性。接下来我们就通过实验来验证。 【学生任务】设计实验来探究氢氧化钠溶液与稀盐酸是否能发生反应。 【师生活动】 教师引导学生思考如何设计实验,提示可以借助酸碱指示剂来判断反应是否发生。 学生分组讨论,设计实验方案。 每组派代表汇报实验方案,教师进行点评和完善。 最终确定实验方案为:先向稀氢氧化钠溶液中滴加酚酞溶液,观察现象,再向其中滴加稀盐酸,观察现象。 【实验】进行【实验10 - 10】探究氢氧化钠溶液与稀盐酸的反应。 【师生活动】教师进行实验操作,学生仔细观察实验现象,教师引导学生分析现象。 实验操作现象分析①向稀氢氧化钠溶液中滴加酚酞溶液由无色变为红色溶液显碱性②向①中溶液中滴加稀盐酸溶液由红色变为无色氢氧化钠和盐酸发生了反应
教师写出反应原理:HCl+NaOH===NaCl+H2O。 活动二:中和反应的定义及微观实质 【问题】从微观角度分析,酸与碱反应的实质是什么呢? 【图片展示】氢氧化钠与盐酸反应的微观示意图。 【学生思考】学生结合所学知识和教师的提示,思考酸液中的氢离子和碱液中的氢氧根离子的变化。 【讲解】教师通过动画或示意图展示酸与碱反应的微观过程,说明酸液中的氢离子和碱液中的氢氧根离子结合生成水分子,即中和反应的实质是OH++OH ===H2O。 【师生活动】 教师展示几例中和反应的化学方程式。HCl+NaOH===NaCl+H2O 、2HCl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O、H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O等,其中氯化钙、硫酸钠、氯化钠都属于盐。 学生总结中和反应的概念:酸和碱作用生成盐和水的反应叫做中和反应。 活动三:典例精讲 【展示题目】(2025·四川)某同学将足量的稀盐酸滴入稀氢氧化钠溶液,探究它们能否发生反应,实验如图。下列说法正确的是( ) A.烧杯①中的溶液不变色 B.烧杯②中的溶液逐渐变红 C.烧杯③中溶质有 HCl、NaOH、NaCl D.该实验说明盐酸和氢氧化钠溶液能发生反应 【学生回答】D 【讲解】A、烧杯①中氢氧化钠溶液呈碱性,使酚酞溶液变红,此选项错误; B、烧杯②中盐酸与氢氧化钠反应生成中性的氯化钠和水,酚酞溶液由红色逐渐变为无色,此选项错误; C、酚酞溶液在中性和酸性溶液中都呈无色,烧杯③无色溶液中的溶质可能为氯化钠或氯化钠、氯化氢,此选项错误; D、该实验可通过烧杯②中溶液由红色逐渐变为无色,说明盐酸和氢氧化钠溶液能发生反应,此选项正确。 故选:D。 培养学生的猜想能力和实验设计能力,让学生积极参与到课堂探究中来,提高学生的思维能力和合作能力。 通过实验直观地展示酸与碱的反应,让学生观察到明显的现象变化,从而得出酸与碱能发生反应的结论,培养学生的观察能力和分析能力。 从微观角度解释中和反应的实质,帮助学生深入理解中和反应的本质,构建宏观与微观相结合的分析视角。
任务二 中和反应的应用 活动一:介绍中和反应在实际生产生活中的应用 【引入】中和反应在实际生活中有广泛的应用,首先我们来看它在医药卫生方面的应用。 【图片展示】展示复方氢氧化铝片的说明书,介绍其功能为主治胃酸过多引起的胃病,主要成分是氢氧化铝。 【问题】请同学们写出氢氧化铝与盐酸反应的化学方程式。 【学生思考】学生根据中和反应的原理写出化学方程式:Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O。 【讲解】解释该反应的原理,说明氢氧化铝可以中和胃酸(主要成分是盐酸),从而缓解胃酸过多引起的不适症状。 【举例】蜂或蚂蚁叮咬人的皮肤后,会分泌出蚁酸,使人感到肿痛或瘙痒。此时涂一些含有碱性物质的溶液,如肥皂水等,就可以减轻症状,这也是利用了中和反应的原理。 【引入】在工业生产中,中和反应也发挥着重要作用。工厂生产过程中会产生各种污水,需要进行处理。例如,硫酸厂的污水中含有硫酸等物质,印染厂的碱性废水含有碱性物质。 【问题】请同学们写出用熟石灰处理硫酸厂污水的化学方程式。 【学生思考】学生写出化学方程式:H2SO4+Ca(OH)2=CaSO4+2H2O。 【讲解】说明熟石灰(氢氧化钙)可以中和硫酸厂污水中的硫酸,降低污水的酸性,达到环保排放标准。同时,印染厂的碱性废水可用硫酸进行中和处理。 【引入】农作物生长对土壤的酸碱性有一定的要求。在农业生产中,常根据土壤和植物种植情况来调节土壤的酸碱性。 【问题】为什么常用熟石灰来中和土壤酸性,而不用氢氧化钠呢? 【学生思考】学生结合所学知识,思考氢氧化钠和熟石灰的性质差异。 【讲解】氢氧化钠具有强腐蚀性,会对土壤和农作物造成伤害;而熟石灰价格便宜,腐蚀性相对较弱,更适合用于改良土壤酸性。 【补充说明】中和反应在日常生活中也有很多应用。比如食用皮蛋时,皮蛋中含有碱性物质,会有涩味,加入一些食醋就可以将其含有的碱性物质中和,从而使皮蛋变得可口。 活动二:典例精讲 【展示题目】下列应用不是利用中和反应原理的是( ) A.用熟石灰改良酸性土壤 B.服用含氢氧化铝的药物治疗胃酸过多 C.用稀盐酸除去铁锈 D.被蚊虫叮咬(分泌蚁酸)后涂肥皂水止痒 【学生回答】C 【讲解】A、中和反应的定义是酸与碱反应生成盐和水;熟石灰(碱)与酸性土壤中的酸反应,属于中和反应,利用了中和原理。 B、氢氧化铝(碱)与胃酸(盐酸)反应,属于中和反应,利用了中和原理。 C、铁锈的主要成分是Fe2O3 (金属氧化物),稀盐酸与Fe2O3 的反应是酸与金属氧化物的反应,不属于中和反应,未利用中和原理。 D、蚊虫分泌的蚁酸(酸)与肥皂水(碱性物质)反应,属于中和反应,利用了中和原理。 故选C。 通过介绍医药卫生方面的应用实例,让学生了解中和反应在生活中的实际用途,体会化学与生活的紧密联系,提高学生学习化学的兴趣。 让学生了解中和反应在工业污水处理中的应用,培养学生的环保意识,认识到化学对环境保护的重要作用。 让学生了解中和反应在农业生产中的应用,以及选择合适的的物质进行中和反应的重要性,培养学生的实际应用能力。
六、课堂小结
思维模型:无明显现象反应的探究
七、板书设计 课题2 常见的酸和碱 第3课时 中和反应 一、中和反应 1.实验探究:借助指示剂,HCl + NaOH == NaCl + H O 2. 实质:H + OH == H O。 3. 定义:酸和碱作用生成盐和水的反应。 二、中和反应的应用。 1.医药:Al(OH) + 3HCl == AlCl + 3H O 2.处理工业污水:H SO + Ca(OH) == CaSO + 2H O 3.农业生产:改良酸性土壤等
八、随堂练习
1.(25-26九年级上·山东淄博·期中)下列反应属于中和反应的是( ) A.2HCl+CaO=CaCl2+H2O B.2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O C.2HCl+Cu(OH)2=CuCl2+2H2O D.CaO+H2O=Ca(OH)2 【答案】C 【分析】中和反应是酸与碱作用生成盐和水的反应。 【解析】A、氧化钙属于氧化物,盐酸属于酸,氧化物和酸的反应不属于中和反应,不符合题意; B、氢氧化钠属于碱,二氧化碳属于氧化物,碱与氧化物的反应不属于中和反应,不符合题意; C、氢氧化铜属于碱,盐酸属于酸,氯化铜属于盐,该反应是酸与碱反应生成盐和水的反应,属于中和反应,符合题意; D、氧化钙和水均属于氧化物,它们的反应不属于中和反应,不符合题意。 故选C。 2.(2025·长沙)中和反应是一类重要的化学反应。下列应用与中和反应有关的是( ) A.用熟石灰改良酸性土壤 B.用浓硫酸作干燥剂 C.用活性炭吸附水中杂质 D.用天然气作燃料 【答案】A 【解析】A、熟石灰是氢氧化钙,属于碱。酸性土壤中含有酸性物质,用熟石灰改良酸性土壤,是氢氧化钙与土壤中的酸发生反应,生成盐和水,属于中和反应(酸和碱反应生成盐和水的反应),A 选项正确; B、用浓硫酸作干燥剂,是利用浓硫酸的吸水性,能吸收气体中的水蒸气,这一过程没有发生化学反应,不属于中和反应,B 选项错误; C、用活性炭吸附水中杂质,是利用活性炭的吸附性,能吸附水中的色素和异味等,属于物理变化,不是化学反应,更不属于中和反应,C 选项错误; D、天然气主要成分是甲烷,用天然气作燃料,是甲烷与氧气在点燃条件下发生燃烧反应,化学方程式为,该反应是氧化反应,不是中和反应,D 选项错误。 故选A。 3.(2025南京)某同学用pH传感器测定稀盐酸滴入氢氧化钠溶液过程中pH的变化,测定结果如图所示。下列说法不正确的是( ) A.a点时,溶液呈碱性 B.b点时,溶液中的溶质是氯化钠 C.c点时,溶液能使酚酞溶液变红 D.盐酸和氢氧化钠发生了中和反应 【答案】C 【解析】A、a点时,pH大于7,溶液显碱性,不符合题意; B、b点时,pH=7,此时氢氧化钠和稀盐酸恰好完全反应,则此时溶液中的溶质是氯化钠,不符合题意; C、c点时,pH小于7,此时溶液显酸性,不能使无色酚酞溶液变色,符合题意; D、盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,是酸与碱作用生成盐和水的反应,属于中和反应,不符合题意。 故选C。
九、教学反思
在本节课的教学中,通过实验探究让学生直观地认识了中和反应,学生对实验表现出较高的兴趣,参与度较好。在讲解中和反应的实质时,结合微观示意图,有助于学生从微观角度理解反应原理。但在引导学生建构无明显现象化学反应的认知思维模型时,部分学生理解存在困难,后续应多结合实例进行强化训练。在中和反应应用的讲解中,学生能较好地理解其在生活中的价值,但对于一些工业应用的原理理解不够深入,在今后教学中可适当增加相关拓展内容,帮助学生更好地将化学知识与实际生活联系起来。