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酸堿中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)
教師：
學(xué)校：
01. 教材和實(shí)驗(yàn)背景分析 04. 實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)
02. 實(shí)驗(yàn)改進(jìn)要點(diǎn) 05. 教學(xué)過程
03. 實(shí)驗(yàn)原理 06. 實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果評(píng)價(jià)
目錄 | CONTENTS
一、教材和實(shí)驗(yàn)背景分析
人教版化學(xué)教材九年級(jí)下冊(cè)
第十單元“酸和堿”
課題2“酸和堿的中和反應(yīng)”
第二課時(shí)“酸堿中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)”
1.使用教材
一、教材和實(shí)驗(yàn)背景分析
2.課標(biāo)分析[1]
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}主題
大概念
核心知識(shí)
基本思路與方法
重要態(tài)度
必做實(shí)驗(yàn)及實(shí)踐活動(dòng)
（一）科學(xué)探究與化學(xué)實(shí)驗(yàn)
體會(huì)實(shí)驗(yàn)探究和模型建構(gòu)是化學(xué)科學(xué)探究的基本方法；勇于質(zhì)疑、批判和創(chuàng)新的精神。
初步學(xué)會(huì)在教師指導(dǎo)下根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要選擇實(shí)驗(yàn)試劑和儀器，并能安全操作；學(xué)會(huì)使用酸堿指示劑檢驗(yàn)溶液的酸堿性；初步學(xué)會(huì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并如實(shí)記錄、處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)等技能。
學(xué)習(xí)控制變量和對(duì)比實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法。
初步學(xué)會(huì)批判性思維方法，具有敢于提出并堅(jiān)持自己的見解、勇于修正或放棄錯(cuò)誤觀點(diǎn)的科學(xué)精神。
常見酸堿的化學(xué)性質(zhì)
（二）物質(zhì)的性質(zhì)與應(yīng)用
知道物質(zhì)具有獨(dú)特的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)，同類物質(zhì)在性質(zhì)上具有一定的相似性。
通過實(shí)驗(yàn)探究認(rèn)識(shí)酸、堿的主要性質(zhì)；了解檢驗(yàn)溶液酸堿性的基本方法。
了解觀察、實(shí)驗(yàn)，以及對(duì)事實(shí)進(jìn)行歸納概括、分析解釋等認(rèn)識(shí)物質(zhì)性質(zhì)的基本方法。
結(jié)合實(shí)例體會(huì)化學(xué)品的保存、選擇和使用與物質(zhì)性質(zhì)的重要關(guān)系。
一、教材和實(shí)驗(yàn)背景分析
3.學(xué)情分析
酸堿中和反應(yīng)概念
酸堿中和反應(yīng)的應(yīng)用
酸堿度的表示方法
知識(shí)
基本的實(shí)驗(yàn)操作技能
知道pH計(jì)和傳感器
技能
但不理解中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)
但不會(huì)使用相關(guān)傳感器
傳感器
一、教材和實(shí)驗(yàn)背景分析
4.實(shí)驗(yàn)背景分析
優(yōu)點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)單、現(xiàn)象明顯
缺點(diǎn)：角度單一、宏觀現(xiàn)象無法反應(yīng)微觀實(shí)質(zhì)
優(yōu)點(diǎn)：比較直觀看出微觀實(shí)質(zhì)
缺點(diǎn)：接受式學(xué)習(xí)，沒有體驗(yàn)得出結(jié)論的過程
二、實(shí)驗(yàn)改進(jìn)要點(diǎn)
利用傳感器與指示劑結(jié)合，多角度呈現(xiàn)中和反應(yīng)
指示劑顏色 pH變化 溫度變化 電導(dǎo)率變化
定性
定量
宏觀
微觀
三、實(shí)驗(yàn)原理
酸堿性變化
NaOH + HCl = NaCl + H2O
pH變化
溫度變化
導(dǎo)電性變化
酸堿指示劑
顏色改變
pH傳感器
pH曲線
溫度傳感器
溫度曲線
電導(dǎo)率傳感器
電導(dǎo)率曲線
四、實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)
1.通過酸堿指示劑的變色與數(shù)字化實(shí)驗(yàn)，體會(huì)化學(xué)學(xué)習(xí)中定性與定量結(jié)合的研究方法，以及對(duì)比實(shí)驗(yàn)在研究中的重要作用，并在實(shí)驗(yàn)中養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度；
2.通過數(shù)字化實(shí)驗(yàn)獲得證據(jù)，會(huì)分析酸堿中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)，初步形成認(rèn)識(shí)復(fù)分解反應(yīng)的微觀視角，建立“宏—微—符”的三重表征；
3.通過收集中和反應(yīng)中pH、溫度、電導(dǎo)率等變化的實(shí)證，體驗(yàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理和分析的一般過程；
4.通過定性與定量、宏觀與微觀的角度對(duì)中和反應(yīng)的研究，初步形成研究無明顯現(xiàn)象反應(yīng)的思維模型。
五、教學(xué)過程
（一）復(fù)習(xí)引入
每粒含氫氧化鋁140毫克
用于緩解胃酸過多引起的胃痛、胃灼熱感（燒心）、反酸，也可用于慢性胃炎
五、教學(xué)過程
（一）復(fù)習(xí)引入
提出問題：酸堿中和反應(yīng)是否都有現(xiàn)象？
氫氧化鋁懸濁液
滴入稀鹽酸
溶液變澄清
五、教學(xué)過程
（一）復(fù)習(xí)引入
提出問題：如何驗(yàn)證氫氧化鈉溶液與稀鹽酸發(fā)生反應(yīng)？
氫氧化鈉溶液
滴入稀鹽酸
溶液無明顯變化
五、教學(xué)過程
（二）環(huán)節(jié)1——設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
指示劑
pH
溫度
電導(dǎo)率
資料
電導(dǎo)率[2]：是用來衡量物質(zhì)中帶電電荷移動(dòng)強(qiáng)弱參數(shù)。電導(dǎo)率越大，則導(dǎo)電能力越強(qiáng)。
五、教學(xué)過程
（三）環(huán)節(jié)2——學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)
五、教學(xué)過程
（四）環(huán)節(jié)3——實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
1.指示劑：
溶液堿性減弱直至變?yōu)橹行裕僮優(yōu)樗嵝?
結(jié)論：堿性減弱，氫氧化鈉被消耗，說明氫氧化鈉與稀鹽酸發(fā)生了反應(yīng)
稀氫氧化鈉溶液呈堿性
五、教學(xué)過程
（四）環(huán)節(jié)3——實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
2.pH：
五、教學(xué)過程
（四）環(huán)節(jié)3——實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
7
A
恰好完全反應(yīng)
溶質(zhì)：只有NaCl
B
氫氧化鈉過量
溶質(zhì)：NaCl和NaOH
C
稀鹽酸過量
溶質(zhì)：NaCl和HCl
結(jié)論：氫氧化鈉被消耗，說明氫氧化鈉與稀鹽酸發(fā)生了反應(yīng)
pH變化曲線
2.pH：
五、教學(xué)過程
3.電導(dǎo)率：
電導(dǎo)率變化曲線
A
恰好完全反應(yīng)
離子： Na+、Cl-
B
氫氧化鈉過量
離子：Na+、Cl-和OH-
C
稀鹽酸過量
離子： Na+、Cl-和H+
提問：這條變化曲線是否可以說明該反應(yīng)的發(fā)生？
資料
電導(dǎo)率：傳導(dǎo)電流的能力。當(dāng)溶液中，可移動(dòng)的自由離子濃度越大，該溶液的電導(dǎo)率越強(qiáng)。
（四）環(huán)節(jié)3——實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
五、教學(xué)過程
（四）環(huán)節(jié)3——實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
3.電導(dǎo)率：
方案一：向一定濃度、一定體積的稀鹽酸中滴入等濃度等體積的氯化鈉溶液，測(cè)量電導(dǎo)率
補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)：
方案二：向一定濃度、一定體積的氫氧化鈉溶液中滴入等濃度等體積的氯化鈉溶液，測(cè)量電導(dǎo)率
資料
電導(dǎo)率：傳導(dǎo)電流的能力。當(dāng)溶液中，可移動(dòng)的自由離子濃度越大，該溶液的電導(dǎo)率越強(qiáng)。
離子：Na+、Cl-、H+(或OH-)
對(duì)照實(shí)驗(yàn)與控制變量
五、教學(xué)過程
（四）環(huán)節(jié)3——實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
3.電導(dǎo)率：
補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)：
鹽酸+氯化鈉溶液
五、教學(xué)過程
（四）環(huán)節(jié)3——實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
鹽酸+氯化鈉溶液
鹽酸+氫氧化鈉溶液
結(jié)論：氫氧根離子減少，說明氫氧化鈉與稀鹽酸發(fā)生了反應(yīng)。
中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)：H++ OH-=H2O
五、教學(xué)過程
（四）環(huán)節(jié)3——實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
4.溫度：
溫度變化曲線
A
溫度達(dá)到最高
恰好完全反應(yīng)
反應(yīng)放熱
提問：熱量來源于哪些微粒的結(jié)合？
五、教學(xué)過程
（四）環(huán)節(jié)3——實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
3.溫度：
猜想1：熱量來源于氫離子和氫氧根離子的結(jié)合
猜想2：熱量來源于氯離子和鈉離子的結(jié)合
對(duì)照實(shí)驗(yàn)控制變量
追問：熱量來源于哪些微粒的結(jié)合？
NaOH + HCl = NaCl + H2O
方案1：向一定濃度、一定體積的硫酸鈉溶液中滴入等濃度、等體積的氯化鈣溶液，測(cè)量溫度
方案2：向一定濃度、一定體積的硝酸鈉溶液中滴入等濃度、等體積的氯化鉀溶液，測(cè)量溫度
五、教學(xué)過程
（四）環(huán)節(jié)3——實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
3.溫度：
硫酸鈉溶液+氯化鈣溶液
硝酸鈉溶液+氯化鉀溶液
熱量不是來源于氯離子和鈉離子的結(jié)合
五、教學(xué)過程
（四）環(huán)節(jié)3——實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
3.溫度：
結(jié)論：中和反應(yīng)為放熱反應(yīng)，且熱量來源于氫離子與氫氧根離子的結(jié)合，進(jìn)而證明氫氧化鈉與鹽酸發(fā)生了反應(yīng)
硝酸鈉溶液+氯化鉀溶液
鹽酸+氫氧化鈉溶液
硫酸鈉溶液+氯化鈣溶液
五、教學(xué)過程
（五）環(huán)節(jié)4——總結(jié)與拓展
1.中和反應(yīng)
實(shí)質(zhì)：H++OH-=H2O
放熱反應(yīng)
五、教學(xué)過程
（五）環(huán)節(jié)4——總結(jié)與拓展
2.研究無明顯現(xiàn)象反應(yīng)的一般方法
驗(yàn)證反應(yīng)物的減少
驗(yàn)證生成物的增加
五、教學(xué)過程
（五）環(huán)節(jié)4——總結(jié)與拓展
3.課后拓展
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證氫氧化鈉溶液與二氧化碳是否發(fā)生反應(yīng)。
驗(yàn)證Na2CO3增加
六、實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果評(píng)價(jià)
（一）利用指示劑與傳感器，將無明顯現(xiàn)象可視化
教材實(shí)驗(yàn)：指示劑
pH傳感器
溫度傳感器
電導(dǎo)率傳感器
指示劑顏色變化
pH變化曲線
溫度變化曲線
電導(dǎo)率變化曲線
宏觀現(xiàn)象
定性
宏觀現(xiàn)象
定性
（二）利用微觀知識(shí)解釋宏觀現(xiàn)象，建立“宏-微-符”的三重表征
六、實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果評(píng)價(jià)
符
宏
H++ OH-=H2O
微
指示劑變色
離子變化
中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)
（三）通過驗(yàn)證無明顯現(xiàn)象的中和反應(yīng)的發(fā)生，建立研究無明顯現(xiàn)象反應(yīng)的思維模型
六、實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果評(píng)價(jià)
驗(yàn)證NaOH與HCl發(fā)生了反應(yīng)
驗(yàn)證NaOH與CO2發(fā)生了反應(yīng)
課堂實(shí)驗(yàn)
課后思考
驗(yàn)證無明顯現(xiàn)象反應(yīng)思維模型
反應(yīng)物的減少
生成物的增多
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