資源簡介

自熱火鍋的奧秘
——常見的堿復習
一、教學內容分析
《常見的堿》是初中化學重要的元化知識，是聯系諸多具體知識（如酸、鹽、非金屬氧化物、能量變化、中和反應等）的重要物質類別，同時與化學學科核心素養（如宏微結合、分類表征、變化守恒、實驗探究、科學精神等）的滲透緊密相關。“常見的堿”是聯系具體知識與化學學科核心素養的重要橋梁，對培養學生的能力和素養有著重要的作用。“常見的堿”的復習不僅是知識的重復，更應該是在新的情境中的綜合應用、深化、重構。本節課精心選擇自熱火鍋發熱包作為教學情境，教學內容聯系生活生產等現實問題，突出從化學走向生活、從生活走向化學，深刻體會化學是一門真實的、有用的、有價值的科學。本節課同時合理安排教學環節，設計有效問題，按照學生的邏輯和思維習慣，步步展開，深化學生對性構相應、一般到特殊特殊到一般等的化學學科基本學科觀念和方法。
二、學情分析
初三學生對化學這門學科有了一定的認識，有了一定學習方法和經驗，但是對化學本質的認知仍然處于啟蒙階段，同時對化學知識在真實情境中的應用能力較低。另一方面，學生雖然已經能夠意識到復習課的重要性，但是由于各種因素的影響，學生對復習態度和方法仍然存在問題。在真實情境中通過目標引導、學法指導、心理輔導和行為誘導勢在必行，以此激發學生復習的積極性、應用化學知識的熱情，并潛移默化中滲透化學學科思想和素養。
三、教學目標
1．熟練掌握氫氧化鈉、氫氧化鈣的化學性質，并通過宏微結合加深對堿的通性的本質的認識，了解通性到個性這樣一般到特殊的思維方法。
2．通過自主互助、實驗探究、交流分享和反思提高等活動，讓學生體驗科學假設和實驗探究的過程，體會選擇實驗方案的科學性和可行性，體悟真實、有用的化學。
3．通過對“加熱包”成分探究和發熱原理的討論和點評，讓學生感受堿的應用價值，初步感知嚴謹求實的科學精神。
4．通過宏微結合、定性到定量的學科思想，尋找證據、推出合理結論，從而，使學生更好的建立科學探究的一般模型并且感知其與化學事實的關聯、匹配。
四、教學重點
堿的相關知識在真實情境中的應用、遷移和重構
五、教學難點
對物質組成進行實驗探究分析、堿的通性遷移
六、教學過程
教學環節 教師活動 學生活動 設計意圖
引入 【引入】最近難得晴天，張老師就想著帶著寶寶去野餐，于是想到了最近很流行的自熱火鍋。那么其中的發熱包真的可以將飯菜加熱嗎？ 【展示實物】加熱包 【講解】我們取150mL的水放入大燒杯，再將發熱包直接放入其中。 【小組實驗一】發熱包加水 【提問】同學們有什么問題呢？ 學生實驗 激發興趣，引出問題，將學生引向一個充滿問題、思考的世界，創造一個利于學生思考和探究的環境。
環節一 初探發熱包成分 【講解】我們發現發熱包放熱速度很快，而且水都沸騰了。那么接下來我們就來解決第一個問題發熱包內的成分究竟是什么。老師發現淘寶上有這樣的標注。 【圖片】主要成分是生石灰 【提問】那么這種發熱包的主要成分真的是生石灰嗎？想要檢驗發熱包內的生石灰，就要將問題轉化為檢驗什么物質？為什么要檢驗氫氧化鈣？那么同學們有哪些方法可以用來檢驗氫氧化鈣呢？請同學們兩人一小組討論，并完成學習清單上環節一的內容。 【講解】同學們設計的方案分別利用了氫氧化鈣這種物質分別與指示劑、非金屬氧化物、鹽之間的反應。 【小組實驗一】自選試劑，并利用剛才實驗時燒杯內的溶液進行2到3組實驗。 【實驗提醒】1.試劑用量。2.實驗安全。 【提問】 觀察到什么現象？ 【小結】到此我們好像無法得出一致的實驗結論。 學生思考，回答問題 小組討論 學生書寫方程式，回顧氫氧化鈣的性質 小組實驗，分工合作，觀察現象，思考 小組討論 互評互助 回顧并應用氫氧化鈣的性質，生活聯系實際，將生活中的問題轉化為化學問題，感受化學的價值。
環節二 揭秘發熱包成分 【實驗反思】為什么向溶液中吹氣或加碳酸鈉后溶液不變渾濁呢？可能的原因有哪些？ 【引導】是否有某種物質與水混合后也可以放出大量熱，且加入酚酞、氯化鐵或硫酸銅也會產生相同現象？ 【講解】除了氫氧化鈉，其實氫氧化鉀這種堿溶于水也放熱。那么它是否也可以與二氧化碳、硫酸銅以及氯化鐵反應呢？ 【提問】請同學們書寫氫氧化鉀與這些物質反應的方程式。 【講解】這兩種物質都含有氫氧根，他們具有堿的通性，而與二氧化碳或碳酸鈉反應產生沉淀，才是氫氧化鈣的個性，用以檢驗鈣離子的存在。而如果用氫氧化鈉重復上述實驗，產生的現象將會與剛才的到的實際現象完全相符。那么是不是淘寶無良商家欺騙消費者呢？ 【提問】如果你是廠商，你選擇生石灰還是燒堿或者氫氧化鉀作為生產加熱包的原料？為什么？ 【講解】是的，從成本角度我們發現使用燒堿和氫氧化鉀確實不劃算，另一方面，從安全角度考慮，哪種物質更環保更安全？ 【講解】為了得出更準確的結論，有一次老師向反應了一上午后的溶液吹氣，驚喜地發現，溶液變渾濁了。重復多次實驗，都得到了相同現象。今天老師也帶來了反應了較長時間且冷卻后的溶液，現在請一位同學向其中吹氣，來觀察一下現象。 【演示實驗】 【小結】我們由此可以得出，發熱包加水后確實產生了氫氧化鈣，發熱包內含有氧化鈣。 【過渡】可是反思我們剛才的探究過程，發熱包內只有生石灰嗎？為什么？（透過無紡布袋，我們可以看到加熱包內的物質是什么顏色？黑色。不而生石灰是白色的固體。） 【講解】那么發熱包內的物質究竟是什么呢？老師又查閱資料，發現，原來發熱包內的物質是復雜的混合物。 【資料】解密自熱米飯發熱包的成分: 硅藻土、鹽、Fe粉、C粉 、生石灰、碳酸鈉等 學生思考 回答問題 學生書寫方程式，利用堿的通性，遷移到新的堿。 學生思考，回答問題 學生觀察 在真實實驗情境中思考推理，訓練學生邏輯思維。滲透實驗探究的思想，讓學生初步感受嚴謹求實的科學精神，學會反思，意識到思維的嚴密性。 回顧氫氧化鈉的性質，并將知識遷移到氫氧化鉀這種新的堿的性質。并對比得出堿的通性到堿的個性，一般到特殊。
環節三 測算發熱后成分 【過渡】現在我們知道了發熱包的真實成分。 【提問】那么這樣的發熱包加水后，發生了哪些化學變化？請同學們書寫出相應的方程式。（生石灰+水；碳酸鈉+氫氧化鈣；鐵+水+氧氣；） 【提問】那么發熱包使用過后的剩余液中僅僅含有氫氧化鈣嗎？還含有哪些物質？ 【講解】一定含有氫氧化鈣、氫氧化鈉、氯化鈉、水。不可能含有碳酸鈉。 【提問】所以我們平時使用完后的剩余液能否隨意丟棄倒入草坪中？為什么？ 【追問】那么可以如何處理呢？ 【提問】如果我們用稀硫酸去中和其中含有的堿，請寫出方程式。 【講解】那么我們只是相同情況下氫氧化鈉的腐蝕性比氫氧化鈣的腐蝕性更強。所以我們不僅要定性只是成分，還需要要定量去測算處理剩余液所需酸的用量。老師在實驗室測得使用過后的發熱包剩余液中，氫氧化鈣的濃度為0.185%，氫氧化鈉的濃度為0.06%。那么生活中中和100g這樣剩余液，需要用濃度5%的白醋溶液質量多少克？ 板演，學生書寫方程式 思考回答 學生書寫方程式 學生計算 以問題串的形式，讓學生將化學與生活緊密聯系起來，體會生活中化學無處不在。 通過生活實際問題，滲透綠色化學的核心素養。 從定性到定量，增強學生對化學科學性的認識。
總結 通過今天這節課的學習、探討，我們回顧了氫氧化鈣和氫氧化鈉的化學性質，并利用了堿可以與非金屬氧化物、酸、鹽、酸堿指示劑等物質反應這些堿的通性，以及碳酸鈉和氫氧化鈣生成沉淀這樣個別堿的個性。利用這些化學知識了解了生活中自熱火鍋發熱包的成分和剩余液的處理，除此以外，老師認為這節課更重要的是我們在探究過程中堅持不懈追求真理的意志以及實事求是的科學精神，老師希望同學們能夠將這樣的品質帶到生活中。
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