实验活动8 常见酸、碱的化学性质
教学设计
课题 实验活动8 常见酸、碱的化学性质 课型 新授课
教材 第十单元实验活动8(人教版)
一、教学目标
知识目标 1.通过实验探究,加深对稀盐酸、稀硫酸、氢氧化钠溶液、氢氧化钙溶液等常见酸和碱主要性质的认识,如酸与指示剂、金属、金属氧化物、碱、盐的反应,碱与指示剂、非金属氧化物、酸、盐的反应等。 2.掌握常见酸、碱化学性质相关反应的化学方程式的书写。 3.学会用石蕊溶液、酚酞溶液检验溶液的酸碱性,用pH试纸测定溶液的酸碱度。
素养目标 1.化学观念:能从宏观现象(如颜色变化、沉淀生成、气泡产生等)认识酸和碱的化学性质。 2.科学探究与实践:通过设计并完成实验,培养科学探究能力和创新思维,学会分析实验现象、得出结论。 3.科学态度与责任:认识酸和碱的腐蚀性,增强实验安全意识;能运用酸和碱的知识解释生活中的一些现象,体会化学与生活的密切联系。
二、教学重难点
教学重点 1.常见酸、碱的化学性质及相关反应的化学方程式。 2.实验操作技能的培养。
教学难点 1.从微观角度理解酸和碱反应的实质。 2.综合运用酸、碱的知识解决实际问题。
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、碱、盐》中的实验活动8《常见酸、碱的化学性质》。本实验活动是对第十单元酸和碱知识的深化与拓展,通过具体的实验操作,让学生直观地感受酸和碱的化学性质,对学生构建完整的酸碱知识体系具有重要意义。同时,它也是化学实验操作技能的一次综合实践,有助于培养学生的动手能力和科学探究精神。 教材围绕常见酸、碱的化学性质展开,安排了多个实验,包括酸、碱与指示剂的作用、稀盐酸与生锈铁钉的反应、碱与盐的反应、中和反应以及氢氧化钙的性质等。这些实验不仅涵盖了酸和碱的主要化学性质,还涉及到化学反应的现象观察、化学方程式的书写等重要知识点。通过实验,学生能够更加深入地理解酸和碱的性质,体会化学实验在化学学习中的重要性。此外,教材还通过练习题,引导学生运用所学的酸碱知识解决实际问题,进一步巩固和拓展所学内容。
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基础知识,对酸和碱有了初步的认识,但对于酸和碱的化学性质的理解还停留在理论层面,缺乏实际的实验体验。在思维方面,学生正处于从形象思维向抽象思维过渡的阶段,需要通过具体的实验操作和现象观察来帮助他们理解抽象的化学概念和原理。 在实验技能方面,学生已经掌握了一些基本的实验操作方法,如药品的取用、仪器的使用等,但在实验设计、现象观察和数据分析等方面还存在不足。此外,学生在实验过程中可能会出现操作不规范、安全意识淡薄等问题,需要教师加强指导和监督。 在学习态度上,九年级的学生对化学实验具有较高的兴趣,但在实验过程中可能会出现注意力不集中、缺乏耐心等问题。教师需要通过合理的教学设计和引导,激发学生的学习兴趣,培养学生的科学态度和严谨的治学精神。在教学过程中,教师应充分考虑学生的实际情况,结合教材内容,设计适合学生的实验活动,引导学生积极参与实验,提高学生的动手能力和科学探究能力。同时,要注重对学生实验操作的规范指导,培养学生的安全意识和团队合作精神。
五、教学过程
教学环节 教学内容 设计意图
课堂导入 【图片展示】生活中常见物质的酸碱性。 【引入】同学们,在我们的日常生活和化学实验中,酸和碱无处不在。像我们胃里帮助消化的胃酸,主要成分就是盐酸;而刷墙用的石灰浆,主要成分是氢氧化钙,属于碱。今天我们就通过一系列实验来深入探究几种常见的酸(盐酸、硫酸)和碱(氢氧化钠、氢氧化钙)的化学性质。 从生活中常见的酸和碱实例入手,让学生感受到化学与生活的紧密联系,激发学生的学习兴趣和探究欲望。
任务一 常见酸、碱的化学性质 活动一:实验准备 【实验试剂】稀盐酸、稀硫酸、氢氧化钠溶液、氢氧化钙溶液、硫酸铜溶液、氢氧化钙粉末、石蕊溶液、酚酞溶液、pH试纸、生锈的铁钉。 【注意事项】强调:酸和碱有腐蚀性,实验时要注意安全!实验时戴好护目镜。 【实验仪器】稀盐酸、稀硫酸、氢氧化钠溶液、氢氧化钙溶液、硫酸铜溶液、氢氧化钙粉末、石蕊溶液、酚酞溶液、pH试纸、生锈的铁钉。 活动二:酸、碱与指示剂的作用实验 【引入】我们已经知道酸和碱在生活中有很多应用,那么如何简单地判断一种物质是酸还是碱呢?这就需要用到酸碱指示剂。 【问题】同学们,你们知道常见的酸碱指示剂有哪些吗?它们在酸、碱溶液中会有怎样的颜色变化呢? 【学生思考】回忆之前学过的知识,回答常见的酸碱指示剂有紫色石蕊溶液和无色酚酞溶液,但对具体颜色变化可能不太确定。 【教师演示】分别向盛有稀盐酸、稀硫酸、氢氧化钠溶液、氢氧化钙溶液的试管中滴加紫色石蕊溶液和无色酚酞溶液,让学生仔细观察颜色变化,并记录在表格中。 【学生活动】认真观察实验现象,将实验现象记录在教材对应的表格中。 【讲解】引导学生总结实验结论:酸能使紫色石蕊试液变红,不能使无色酚酞溶液变色;碱能使紫色石蕊试液变蓝,能使无色酚酞溶液变红。强调指示剂颜色变化与溶液酸碱性的关系。 【学生活动】根据实验室条件让学生动手实验,记录并分享实验过程和结论。 【实验要求】选择实验室或生活中的几种溶液,进行下列实验,并进行相应的记录。 (1)分别用石蕊溶液和酚酞溶液检验溶液的酸碱性; (2)用pH试纸测定溶液的酸碱度。 活动三:稀盐酸与生锈的铁钉的反应实验 【引入】在生活中,我们经常会看到生锈的铁制品,铁锈的主要成分是氧化铁。那么酸能否与铁锈发生反应呢?下面我们通过实验来探究。 【问题】同学们,你们认为稀盐酸与生锈的铁钉反应会有什么现象呢? 【学生思考】积极思考并大胆猜测,可能会提到铁锈会消失,溶液颜色可能会改变等。 【教师演示】(1)取两个生锈的铁钉分别放入两支试管中,然后各加入2mL稀盐酸,让学生观察现象。(2)当观察到铁钉表面没有铁锈,铁钉变得光亮时,将其中一支试管中的铁钉取出,洗净。继续观察另一支试管中的现象,过一段时间将铁钉取出,洗净。 【学生活动】仔细观察实验现象,记录实验现象并思考产生这些现象的原因。 实验(1)实验(2)现象铁锈逐渐消失,铁钉表面变得光滑,无色溶液变为黄色铁钉表面有气泡产生反应的化学方程式Fe2O3+6HCl == 2FeCl3 +3H2OFe+2HCl == FeCl2 +H2↑
【讲解】引导学生分析实验现象:铁锈逐渐消失,铁钉表面变得光滑,说明酸能与某些金属氧化物反应;当铁锈反应完后,铁与稀盐酸反应,产生气泡,说明酸能与活泼金属发生反应。 【强调】在用酸除铁锈时,铁制品不可长时间浸泡在酸溶液中,否则会损坏铁制品。 活动四:碱与盐、酸的反应实验 【引入】我们知道碱在生活和实验中有很多用途,那么碱能否与盐、酸发生反应呢?接下来我们通过实验来探究。 【问题】在试管中加入2mL硫酸铜溶液,然后滴入几滴氢氧化钠溶液,会有什么现象呢?再向试管中加入稀盐酸,又会有什么现象呢? 【学生思考】思考并猜测可能的现象,如可能会产生沉淀等。 【教师演示】按照实验步骤进行操作,让学生观察现象。 【学生活动】观察实验现象,记录实验现象并思考产生这些现象的原因。 试管①试管②现象产生蓝色沉淀蓝色沉淀消失反应的化学方程式2NaOH+CuSO4== Cu(OH)2↓+Na2SO4Cu(OH)2 + 2HCl == CuCl2+2H2O
【讲解】引导学生分析实验现象,产生蓝色沉淀,说明有新物质生成,碱能与某些盐反应;再加入稀盐酸后,蓝色沉淀消失,说明碱能与酸发生反应。 活动五:中和反应实验 【引入】在生活中,我们有时会用熟石灰改良酸性土壤,用含氢氧化铝的药物治疗胃酸过多,这些都利用了中和反应。那么中和反应到底是怎样进行的呢?下面我们通过实验来探究。 【问题】在试管中加入1mL氢氧化钠溶液,滴入几滴酚酞溶液,溶液会变成什么颜色呢?然后边用滴管慢慢滴入稀盐酸,边不断振荡试管,会有什么现象呢? 【学生思考】思考并回答溶液会变红,猜测滴加稀盐酸后溶液颜色可能会发生变化。 【教师演示】按照实验步骤进行操作,让学生观察现象。取上述反应后的无色溶液1mL,置于蒸发皿中加热,使液体蒸干,观察现象。 【学生活动】观察实验现象,记录实验现象并思考产生这些现象的原因。 试管①试管②蒸发溶液现象由无色变为红色由红色变为无色蒸发皿中出现白色固体反应的化学方程式NaOH + HCl == NaCl+H2O/
【讲解】引导学生分析实验现象,根据实验①②中的现象可知,滴加稀盐酸后,试管中的氢氧化钠被消耗,说明碱能与酸发生中和反应。加热蒸发后出现白色固体,该白色固体为氯化钠。 【强调】中和反应的实质是氢离子和氢氧根离子结合生成水分子。 活动六:氢氧化钙的性质实验 【引入】氢氧化钙是一种常见的碱,在建筑、农业等领域都有广泛的应用。那么氢氧化钙有哪些性质呢?下面我们通过实验来探究。 【问题】①向两支试管中各加入相同量的氢氧化钙粉末,然后各加入1mL水,振荡;②再各滴入两滴酚酞溶液,会有什么现象呢?③继续向其中一支试管中加入1mL水,振荡;向另一支试管中加入1mL稀盐酸,振荡,两支试管中的现象会有什么不同呢? 【学生思考】思考并猜测可能的现象,如可能会有固体不溶解,溶液颜色会发生变化等。 【教师演示】按照实验步骤进行操作,让学生观察现象。 【学生活动】观察实验现象,记录实验现象并思考产生这些现象的原因。 操作①操作②操作③现象两支试管内均有固体未溶解两支试管内溶液均由无色变色红色甲试管内的固体减少,溶液颜色不变;乙试管中固体消失,溶液由红色变为无色结论或反应的化学方程式氢氧化钙微溶于水氢氧化钙溶液显碱性氢氧化钙能与酸反应:Ca(OH)2 + 2HCl ==CaCl2+2H2O
【讲解】引导学生分析实验现象,得出氢氧化钙微溶于水,其溶液显碱性;氢氧化钙能与酸反应的结论。 通过提出问题,引发学生的思考,让学生明确实验目的,激发学生对实验的兴趣。 从生活中常见的生锈现象入手,让学生将化学知识与生活实际联系起来,提高学生的学习积极性。 培养学生的探究精神和实验能力,让学生通过实验直观地了解碱的化学性质。 结合生活实例,让学生了解中和反应在生活中的应用,提高学生对中和反应的认识和理解。 让学生通过实验深入了解氢氧化钙的性质,培养学生的实验操作能力和观察分析能力。
六、课堂小结
七、板书设计 实验活动8 常见酸、碱的化学性质 1.酸、碱与指示剂作用 酸使石蕊变红,酚酞不变色 碱使石蕊变蓝,酚酞变红 2.稀盐酸与生锈铁钉反应 除锈:Fe O + 6HCl = 2FeCl + 3H O 与铁反应:Fe + 2HCl = FeCl + H ↑ 3.碱与盐、酸反应 2NaOH + CuSO = CuOH ↓ + Na SO Cu(OH)2 + 2HCl == CuCl2+2H2O 4.中和反应 NaOH + HCl = NaCl + H O 5.氢氧化钙性质 微溶,溶液显碱性 Ca(OH)2 + 2HCl ==CaCl2+2H2O
八、随堂练习
1.如图是“碱的化学性质”的思维导图,祝愿同学们破“碱”成蝶,以下说法错误的是( ) A.可溶性碱能使酚酞溶液变红,因为溶液中含有 B.实验室可利用碱与非金属氧化物反应检验二氧化碳 C.酸碱中和反应中某些元素的化合价可能发生改变 D.工业上可用熟石灰与纯碱制烧碱 【答案】C 【解析】A、可溶性碱能使酚酞溶液变红,因为溶液中含有OH ,正确; B、二氧化碳和澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀和水,故实验室可利用碱与非金属氧化物反应检验二氧化碳,正确; C、酸碱中和反应中,属于复分解反应,复分解反应互相交换成分,元素的化合价不发生改变,错误; D、熟石灰氢氧化钙和纯碱碳酸钠生成碳酸钙和烧碱氢氧化钠,故工业上可用熟石灰与纯碱制烧碱,正确。 故选:C。 2.对比是重要的学习方法,小组同学对盐酸与硫酸的相似性和差异性对比总结如图。 (1)稀盐酸与活泼金属反应的化学方程式为 ,该反应所属的基本反应类型是 。 (2)稀盐酸与稀硫酸有相似性,空白a处可填写 (写一点)。 (3)盐酸与硫酸结构上的差异是 。 (4)在实验室可用作干燥剂的是 。 【答案】(1) Zn+2HCl == ZnCl2 +H2↑(合理即可) 置换反应 (2)与碱反应(合理即可) (3)盐酸含有氯离子,硫酸含有硫酸根 (4)浓硫酸 【解析】(1)稀盐酸可与活泼金属锌反应生成氯化锌和氢气,化学方程式为Zn+2HCl == ZnCl2 +H2↑;置换反应:一种单质与化合物反应生成另外一种单质和化合物的化学反应,故该反应属于置换反应; (2)稀盐酸与稀硫酸都含有氢离子,化学性质具有一定的相似性,都能和碱反应生成水; (3)盐酸(HCl)与硫酸(H2SO4)在结构上具有的差异:盐酸含有氯离子,硫酸含有硫酸根; (4)浓硫酸有很强的吸水性,这个性质决定了浓硫酸常常在实验室中做干燥剂。 酸、碱、盐在生产、生活中有着广泛的应用。 3.某实验小组在实验室借助pH传感器研究稀盐酸与氢氧化钠溶液的中和反应,测得实验过程中溶液pH的变化如图所示。 (1)该实验是将 滴入到另一种溶液中,发生反应的化学方程式为 。 (2)A点时,溶液中溶质为 (填化学式)。向其中滴加无色酚酞溶液,溶液显 色。 (3)取点时的溶液,分别加入下列物质,能产生气泡的是 (填序号)。 a. 铜 b. 锌 c.氧化铜 【答案】(1) 稀盐酸 (2) NaCl、NaOH 红 (3) b 【解析】(1)由图可知,一开始pH大于7,说明溶液呈碱性,随着反应的进行,pH逐渐减小至小于7,故该实验是将稀盐酸滴入氢氧化钠溶液中。故填:稀盐酸; 氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水,反应的化学方程式为:; (2)A点时,pH大于7,说明氢氧化钠还未完全反应,氢氧化钠和稀盐酸反应生成了氯化钠,故此时溶液中的溶质是、;故填:、; 向其中滴加无色酚酞溶液,因为溶液呈碱性,无色酚酞变红色,故溶液显红色; (3)C点时,pH小于7,此时稀盐酸过量,此时溶液中的溶质是氯化钠和氯化氢。 a、在金属活动性顺序表中,铜的活动性在氢的右边,铜不与稀盐酸反应,无气泡产生,选项不符合题意; b、在金属活动性顺序表中,锌的活动性在氢的左边,锌与稀盐酸反应,有气泡产生,选项符合题意; c、氧化铜与稀盐酸反应生成氯化铜和水,无气泡产生,故选项不符合题意; 故选b。
九、教学反思
在本次教学中,通过实验探究的方式让学生深入了解常见酸、碱的化学性质,达到了较好的教学效果。学生在实验过程中积极性高,对知识的理解更加深刻。但也存在一些不足之处,比如部分学生在实验操作时不够规范,对实验现象的观察和记录不够准确,这反映出平时对学生实验技能的训练还需加强。在今后的教学中,可以增加一些实验操作规范的讲解和示范,让学生有更多机会进行实验练习。此外,在引导学生对实验结果进行分析和总结时,可以给予更多启发,培养学生的科学思维和探究能力。