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到实验室去 探究酸和碱的化学性质

九年级的学生思维活跃、协作能力比较强；通过新授课的学习已经具备了基本的实验操作技能，掌握了酸、碱的基本性质。只是在借助酸、碱的性质解决实际问题时还存在一定的欠缺；在具体实验方案的设计、评价以及试剂的选择上还存在迷惘现象。

【教学目标】
1.知识与技能
（1）通过实验进一步认识酸、碱的化学通性。
（2）初步学会使用酸碱指示剂和pH试纸检验溶液的酸碱性。
2.过程与方法初步学会运用间接观察法收集证据，感悟探究物质化学性质的一般思路和方法。
3.情感、态度与价值观
【教学重点】
1.酸、碱与指示剂作用。
2.酸碱中和反应。
3.酸、碱的其他化学性质。
【教学难点】
将酸、碱与指示剂作用和酸碱中和反应的验证性实验改为探究性实验。
【教学准备】
1.你需要准备以下实验用品：
（1）石蕊试液、酚酞试液、pH试纸；
（2）稀盐酸、稀硫酸、氢氧化钠溶液、氢氧化钙溶液（澄清石灰水）；
（3）白醋、柠檬汁、肥皂水、蔗糖水、自来水、镁条、石灰石、2%氯化铜溶液、生锈铁钉、2%碳酸钠溶液；
（4）试管、烧杯、胶头滴管、点滴板、玻璃片、白瓷板、玻璃棒。
2.你在开始实验之前需要了解：
（1）用胶头滴管取用液体和向试管中滴加液体的操作方法；
（2）用pH试纸测定溶液酸碱性的方法。

一、 导入新课
同学们，我们每个人都会有一些“失误”，有的失误会成为终生遗憾，但有人因失误而发现了新的物质。著名化学家罗伯特·波义耳在一次实验中，不小心将盐酸溅到紫罗兰花瓣上，过了一会儿，紫色的花瓣上出现了红点点。波义耳没有放弃这一奇怪的现象，提出了各种假设，经过多次实验验证，终于获得了成功，从石蕊地衣中提取出最早的酸碱指示剂——紫色石蕊试液。听了这个故事，同学们心动了吗？心动不如行动，请同学们利用紫甘蓝自制酸碱指示剂并完成以下活动探究。也来体验一下科学家成功的喜悦。
二、 推进新课
活动1 初步学会运用酸碱指示剂检验溶液的酸碱性
【师】分享课外实验《鲜花变色》的变色结果，激发学生学习兴趣；播放《波义耳与指示剂》视频，增强学生的探究欲。
【设计意图】联系实际情境，引入新课。
【师】我们能不能像化学家波义耳那样自己制作酸碱指示剂呢？小组合作整理课前搜集的方法。
【生】方法共享
学生分享网络下载的指示剂制作方法：
1.研碎→加3~5mL酒精→过滤；
2.切碎→加水10mL→加热→过滤；
3.花瓣放入塑料袋中→加3~5mL酒精→轻揉轻捏→挤出；
4.……
注：分离固液的方法：过滤、扎孔挤出、注射器抽取……
【设计意图】培养学生信息搜集的能力，知识方法的归纳能力。
【师】归纳实验步骤及注意事项：自己选择植物的花瓣或果实，在研钵中捣烂，加入酒精浸泡；用纱布将浸泡出的汁液过滤或挤出。
1.选择实验室或生活中的几种溶液，进行下列实验：
（1）分别用酚酞溶液和石蕊溶液检验溶液的酸碱性；
（2）用pH试纸测定溶液的酸碱度；注：撕一片pH试纸放在干净的玻璃片上，用洁净的玻璃棒蘸取待测液，滴在pH试纸上，半分钟内，将显示的颜色与标准比色卡对比，得出溶液的pH。
（3）实验自制的指示剂在溶液中颜色的变化。

（4）自制土壤浸泡液
将土壤样品与蒸馏水按1:5的质量比在烧杯中混合，充分搅拌后静置。
用pH试纸测澄清液体的酸碱度。
【生】动手操作完成实验现象及实验结论。
【设计意图】实验过程中培养学生的动手操作能力。
【师】你自制的指示剂检验溶液酸碱性的效果如何？了解其他组同学自制的指示剂的检验效果，哪种植物制成的指示剂效果好？
【生】交流讨论汇报
【设计意图】培养学生的观察能力。
【师】归纳自制的指示剂在酸、碱溶液中的颜色变化情况。
【生】同组同学之间交流。
【设计意图】培养学生归纳问题的能力。
活动2 探究酸碱的中和反应
1.突破建议：酸与碱中和反应具有挑战性的实验，建议将“验证性实验”变为“探究性实验”，用任务驱动学生的探究欲望，把要探究的问题与已有知识、技能结合起来，使他们体会到学以致用的内涵。
2.突破样例：设置情境引导学生设计实验探究反应后的溶液的酸碱性。
【师】“某学生做中和反应的实验，直接向氢氧化钠中加入稀盐酸，一段时间后发现忘了加酚酞，于是取反应后的溶液加入酚酞，发现酚酞不变色，就得出了恰好完全中和，所得溶液呈中性的结论”。该同学的结论对吗？
【生】“盐酸与氢氧化钠恰好完全反应”的结论是错误，还有可能是酸过量。【设计意图】培养学生独立设计方案的能力和协作能力。
【师】引导学生猜想可能的情况。
【生】先独立设计方案，然后小组讨论，汇报方案，其他同学进行补充。
学生汇报方案：①加锌粒，看是否有气泡 ②加碳酸钙，看是否有气泡 ③加碳酸钠，看是否有气泡 ④加石蕊试液，看是否变红 ⑤pH试纸，测定溶液的pH ⑥加氧化铁，看是否溶解 ⑦加氧化铜，看是否溶解⑧加氢氧化铜，看是否反应
【师】若一个中和实验中碱加入过量，如何设计实验加以证明呢？
【生】设计并汇报方案，其他同学进行补充。
【设计意图】开拓思维，培养学生的知识迁移能力。
（二）培养学生通过实验发现问题，解决问题的能力。
1.突破建议：实验操作过程中通过教师引导，使学生对照比较不同方法的区别，引导学生讨论并评价实验探究方案，激发学生的评价激情，培养学生评价意识。
2.突破样例：
【师】各小组根据对方案的初步分析，利用提供的仪器，自选方案任选试剂进行实验探究。
【生】验证猜想并对不同的实验方案进行对比。
【师】巡回指导对学生的实验结果给予肯定，同时对学生的实验过程给予评价。
【生】通过实验验证溶液样品呈酸性，并验证原来猜想是否正确。
【师】引导学生对从现象是否直观、药品是否廉价、试剂是否环保、操作是否简便、思维是否创新等角度对各种方案评价。
【设计意图】引导学生反思实验探究过程中异常或偶然现象、反思利用到的实验原理的优劣。
【师】影响化学反应速率的因素有很多，实验中你发现了哪些？
【生】温度，溶液浓度，固体反应物颗粒大小……
【师】你所设计的实验主要是为了检验溶液中有哪种物质？它的性质是哪种粒子体现的？
【生】检验酸溶液中的氢离子。
【师】若原实验用的是硫酸，你能用上述方案来解决吗？为什么？
【生】可以，稀硫酸和稀盐酸中有共同的氢离子。
【设计意图】培养学生对实验的反思意识，引导学生从规范实验操作和优化实验原理角度反思实验。
活动3加深对酸、碱其他性质的认识。
1.突破建议：本节酸与碱中和反应的实验较为简单，主要是训练学生的操作技能。
2.突破样例：（1）稀盐酸和稀硫酸与镁、石灰石、生锈铁钉、碳酸钠溶液的反应

（2）氢氧化钠溶液、氢氧化钙溶液分别与氯化铜溶液、碳酸钠溶液、生锈铁钉

三、典例剖析
例 某化学实验小组欲探究盐酸、氢氧化钙的化学性质，取8支试管分别用A~H编号后，做如下实验。

（1）实验中观察到有气泡出现的试管是 ，有沉淀生成的试管是
。
（2）实验后某试管中为红色溶液，当向其中加入过量的NaOH溶液后，溶液变为蓝色。由此推断，该试管中最初盛有的物质是 。
（3）写出实验中无明显现象产生的试管中发生的化学方程式

【解析】（1）实验中观察到有气泡出现的试管是BD，因为B中是铁和盐酸生成氯化亚铁和氢气，D中是碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠和水和二氧化碳；有沉淀生成的试管是GH，因为G中碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和氢氧化钠，H中二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊。（2）在A试管中盛有紫色石蕊试液，加入盐酸后，显酸性，酸能使紫色石蕊试液变红色，再向其中加入氢氧化钠溶液，当氢氧化钠把盐酸反应掉后，显碱性时，碱能使紫色石蕊试液变蓝色。（3）实验中无明显现象产生的试管是F，发生的是盐酸与氢氧化钙反应生成氯化钙和水。
【答案】（1）BD GH （2）紫色石蕊溶液

四、课堂小结
【设问】盘点你今天实验课有哪些收获？
【小结】通过本次实验进一步熟悉了用酸碱指示剂检验溶液的酸碱性，会用pH试纸测定溶液的酸碱度。加深了对酸碱化学性质的认识，体会到探究中和反应的挑战性。
五、布置作业
完成本课时中的对应练习。

到实验室去 探究酸和碱的化学性质

1.使用白色点滴板进行实验，药品的用量少，则可节约药品，同时可减少对环境的污染，有时可以同时完成几个实验，便于观察比较等。
2.在酸碱中和反应的实验中，先选用pH计是因为pH计是精确到0.1，而pH试纸只能精确到1。
3.物质酸碱性的检验是建立在学生学习完酸的性质、碱的性质的基础之上，学生对于酸性溶液、碱性溶液、中性溶液的区分有了一定的理论基础，但是通过现象对某些问题做出科学判断的能力，科学探究的能力还有待加强，需要注意的是：在预习阶段，教师要事先准备好待检测的酸溶液和碱溶液，为了便于判断各小组同学测定的准确程度，每个小组都准备相同的酸溶液和碱溶液。指示剂的选择除了初中化学常用的石蕊和酚酞，鼓励学生查找资料，从生活中采集可作为指示剂的植物汁液。