李映蘭
(云南大學(xué)附屬中學(xué)一二一校區(qū) 云南昆明 650091)
本節(jié)課的內(nèi)容對(duì)應(yīng)于《化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》一級(jí)主題《身邊的化學(xué)物質(zhì)》中的二級(jí)主題《生活中常見的化合物》。在酸和堿性質(zhì)及用途的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步介紹了酸和堿之間發(fā)生的反應(yīng)——中和反應(yīng)及其應(yīng)用。從內(nèi)容安排上,教材沒有把這部分內(nèi)容放在酸和堿的性質(zhì)中來介紹,而是單獨(dú)列出一個(gè)課題進(jìn)行研究,說明這部分內(nèi)容有重要的地位。教材從實(shí)驗(yàn)入手來介紹中和反應(yīng),注重了實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中的作用,啟發(fā)學(xué)生能夠利用實(shí)驗(yàn)探究來解決遇到的問題。教材利用微觀示意圖,從離子角度分析中和反應(yīng)發(fā)生的原理和實(shí)質(zhì),為高中化學(xué)中學(xué)習(xí)酸、酸性氧化物、酸式鹽與堿、堿性氧化物等物質(zhì)的性質(zhì),以及“離子反應(yīng)”,打下良好的基礎(chǔ),可以說,這節(jié)課的內(nèi)容,在化學(xué)教學(xué)中起著承上啟下的作用。
(1)通過實(shí)驗(yàn)探究,觀察、分析得出酸和堿之間能夠發(fā)生中和反應(yīng),知道中和反應(yīng)的概念,懂得中和反應(yīng)一定生成鹽和水,但生成鹽和水的反應(yīng)不一定是中和反應(yīng)。
(2)了解中和反應(yīng)在日常生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用,能分析這些應(yīng)用中發(fā)生的反應(yīng)并寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。
(1)通過引導(dǎo)學(xué)生開展實(shí)驗(yàn)探究,了解有些化學(xué)反應(yīng)發(fā)生時(shí)沒有明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,初步學(xué)會(huì)利用酸堿指示劑的變色來判斷化學(xué)反應(yīng)是否發(fā)生。
(2)通過合作探究、討論交流,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出猜想并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案解決問題的能力,培養(yǎng)同伴之間的團(tuán)結(jié)協(xié)作能力。
(1)通過認(rèn)真觀察、記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,對(duì)現(xiàn)象進(jìn)行分析得出結(jié)論,培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和勇于質(zhì)疑的探究精神。
(2)通過了解中和反應(yīng)在日常生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的實(shí)際應(yīng)用,培養(yǎng)和激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,理解化學(xué)學(xué)科的價(jià)值并立志學(xué)好化學(xué)為人類服務(wù)。
(3)初步感受宏觀與微觀、對(duì)立與統(tǒng)一的學(xué)科思想。
教學(xué)重點(diǎn):通過實(shí)驗(yàn)探究、觀察、分析、總結(jié),了解中和反應(yīng)的含義、反應(yīng)的微觀實(shí)質(zhì)及其在實(shí)際生活中的應(yīng)用。
教學(xué)難點(diǎn):對(duì)氫氧化鈉溶液和稀鹽酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)意圖及對(duì)中和反應(yīng)的微觀反應(yīng)實(shí)質(zhì)的理解。
本節(jié)課的內(nèi)容是九年級(jí)下學(xué)期第十單元課題2,之前學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了鹽酸、硫酸、氫氧化鈉、氫氧化鈣這些常見酸和堿的性質(zhì)及用途,知道酸和堿的溶液能夠使無色酚酞溶液和紫色石蕊溶液變色。在前面的學(xué)習(xí)中,也掌握了一些實(shí)驗(yàn)的基本知識(shí)和技能,具備了一定的實(shí)驗(yàn)探究能力。經(jīng)過教師有意識(shí)的培養(yǎng)和訓(xùn)練,學(xué)生能夠開展小組合作學(xué)習(xí)和探究,這些都為本節(jié)課的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。另外,學(xué)生在之前接觸的化學(xué)反應(yīng)如燃燒、金屬與酸反應(yīng)等都伴隨有明顯的現(xiàn)象,他們習(xí)慣于根據(jù)現(xiàn)象來判斷反應(yīng)是否發(fā)生,而許多酸、堿溶液混合后因?yàn)闆]有明顯的現(xiàn)象發(fā)生,學(xué)生對(duì)這些反應(yīng)能否發(fā)生可能會(huì)抱有疑惑,這是本節(jié)課需要解決的難點(diǎn),也正是探究活動(dòng)的切入點(diǎn)。教師如果能用好這個(gè)點(diǎn),就能激發(fā)起學(xué)生學(xué)習(xí)的欲望,并通過實(shí)驗(yàn)探究尋求答案,解除疑惑。
根據(jù)本節(jié)課的特點(diǎn),學(xué)生可以利用前面學(xué)過的有關(guān)物質(zhì)構(gòu)成和溶液的知識(shí),從微粒的角度分析中和反應(yīng)容易發(fā)生的原因,理解中和反應(yīng)實(shí)質(zhì)上就是溶液中的氫離子和氫氧根離子結(jié)合成水分子,這不僅加深了對(duì)酸堿中和的理解,還能為高中化學(xué)的學(xué)習(xí),特別是“離子反應(yīng)”的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。
對(duì)生活中的一些中和反應(yīng)的應(yīng)用,學(xué)生已經(jīng)有了一定的分析推理能力,主要由學(xué)生自學(xué)來完成,教學(xué)中要注意激發(fā)學(xué)生的興趣,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)造能力。
實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)、啟發(fā)思維,通過活動(dòng)與探究、討論、調(diào)查與研究等方式,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力,訓(xùn)練學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究的方法。注意聯(lián)系學(xué)生的實(shí)際,討論交流,注重知識(shí)的運(yùn)用。
利用生活中的實(shí)例和教材實(shí)驗(yàn),通過實(shí)驗(yàn)探究,觀察、分析,認(rèn)識(shí)酸和堿之間的中和反應(yīng)。再利用教材的微觀示意圖,理解中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)。通過查找資料、閱讀教材等方式,了解中和反應(yīng)的應(yīng)用,培養(yǎng)自學(xué)能力。
實(shí)驗(yàn)用品:燒杯、玻璃棒、酚酞溶液、氫氧化鈉溶液、稀鹽酸。
課件制作:為了提高課堂效率,也更利于學(xué)生對(duì)中和反應(yīng)的微觀實(shí)質(zhì)理解,加深對(duì)中和反應(yīng)在實(shí)際中應(yīng)用的印象,需要制作課件輔助教學(xué)。
學(xué)生預(yù)習(xí):通過查找資料,了解中和反應(yīng)及其應(yīng)用。
本課題共2課時(shí),本節(jié)課是第1課時(shí)。
播放視頻——運(yùn)送硫酸的車輛出了交通事故,造成硫酸泄露,消防隊(duì)員用大量的熟石灰進(jìn)行處理。
為什么硫酸泄露要用熟石灰來處理?是不是硫酸和熟石灰之間發(fā)生了反應(yīng)?其他的酸和堿之間也能發(fā)生類似的反應(yīng)嗎?
設(shè)計(jì)意圖:創(chuàng)設(shè)真實(shí)的情景,讓學(xué)生感受生活中處處有化學(xué),激發(fā)學(xué)生思考,為課題的引入做鋪墊。
方案1.在燒杯中加入約5 mL氫氧化鈉溶液,用滴管慢慢滴入稀鹽酸,邊滴邊用玻璃棒攪拌,一段時(shí)間后,觀察。
現(xiàn)象:沒有明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
設(shè)計(jì)意圖:讓學(xué)生通過觀察、思考,此實(shí)驗(yàn)中沒有看到明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,能不能說明氫氧化鈉溶液和稀鹽酸沒有發(fā)生化學(xué)反應(yīng)?這樣設(shè)計(jì),突破了平時(shí)在教師指導(dǎo)下實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象總是明顯的慣例,使學(xué)生形成懸念,為下面的科學(xué)探究做好準(zhǔn)備。
提出問題:要怎樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)才能確認(rèn)反應(yīng)是否發(fā)生?
分組討論并進(jìn)行交流:(學(xué)生發(fā)言)化學(xué)變化的實(shí)質(zhì)是有新物質(zhì)生成,要證明化學(xué)反應(yīng)發(fā)生,可以證明產(chǎn)生了新物質(zhì)。
教師引導(dǎo):這個(gè)實(shí)驗(yàn)要證明產(chǎn)生新物質(zhì),可以將反應(yīng)后的溶液進(jìn)行蒸發(fā),證明得到的物質(zhì)是不是氫氧化鈉。除此之外,我們?nèi)绻軌蜃C明反應(yīng)物被消耗,也一樣可以證明反應(yīng)已經(jīng)發(fā)生。于是,再次討論設(shè)計(jì)出多種方案,經(jīng)過篩選,大家一致認(rèn)為,教材上的方案既簡(jiǎn)單,效果又明顯。于是,決定用此法進(jìn)行探究。
方案2. 在燒杯中加入約5 mL氫氧化鈉溶液,滴入幾滴酚酞溶液,用滴管慢慢滴入稀鹽酸,邊滴邊用玻璃棒攪拌,觀察。
現(xiàn)象:溶液由紅色剛好變成無色。
分析討論:由于在氫氧化鈉溶液中滴入了無色酚酞溶液,溶液呈紅色,滴入稀鹽酸后,溶液由紅色變成無色,說明溶液不再呈堿性,也即氫氧化鈉被消耗,說明氫氧化鈉和鹽酸發(fā)生了反應(yīng)。
該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:NaOH+HCl=NaCl+H2O
歸納總結(jié):①有些化學(xué)反應(yīng)發(fā)生時(shí),不會(huì)產(chǎn)生明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,但是,沒有明顯實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不代表反應(yīng)沒有發(fā)生。
②要證明一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生,除了可以證明產(chǎn)生了新物質(zhì),還可以證明反應(yīng)物被消耗。
③借助指示劑的變色,可以幫助我們判斷反應(yīng)是否發(fā)生。
設(shè)計(jì)意圖:學(xué)生通過討論、比較分析,利用對(duì)照實(shí)驗(yàn)獲得新的知識(shí),增強(qiáng)了求知欲,同時(shí)也懂得了如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來證明沒有現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)是否發(fā)生,提高了思維能力和解決問題的能力。
Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O
2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O
Ca(OH)2+H2SO4=CaSO4+2H2O
反應(yīng)中生成的NaCl、CaCl2、Na2SO4、CaSO4都是由金屬離子和酸根離子構(gòu)成的,我們把這樣的化合物稱為鹽。
酸與堿作用生成鹽和水的反應(yīng),叫作中和反應(yīng)。
設(shè)計(jì)意圖:讓學(xué)生自己觀察、總結(jié),得出中和反應(yīng)的概念,培養(yǎng)學(xué)生收集證據(jù),對(duì)證據(jù)進(jìn)行分析并得出結(jié)論的能力。此處為了說明中和反應(yīng)的產(chǎn)物,引入了鹽的概念,但此處不宜對(duì)鹽做過多的解釋,以免沖淡主題。
中和反應(yīng)是指酸與堿之間的反應(yīng),中和反應(yīng)一定生成鹽和水,但生成鹽和水的反應(yīng)不一定是中和反應(yīng)。如:
CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O;
Fe2O3+6HCl=2FeCl3+ 3H2O。
設(shè)計(jì)意圖:明確基本概念,理解概念的重點(diǎn)、實(shí)質(zhì),學(xué)會(huì)理性思考。
利用教材圖和課件制作的動(dòng)畫效果,對(duì)氫氧化鈉和鹽酸反應(yīng)的微觀過程進(jìn)行展示,讓學(xué)生理解中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)就是酸中的氫離子和堿中的氫氧根離子結(jié)合成水分子,即H++OH-= H2O。
設(shè)計(jì)意圖:通過多媒體展示,形象、直觀地感受中和反應(yīng)中的微觀變化,有利于學(xué)生理解中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì),培養(yǎng)學(xué)生宏觀辨析與微觀探析的能力。
結(jié)合生活中接觸到的實(shí)例和學(xué)生查找資料的情況,討論中和反應(yīng)在實(shí)際中的應(yīng)用。大部分學(xué)生對(duì)這些知識(shí)比較陌生,教師一定要注意調(diào)動(dòng)學(xué)生積極參與,切忌強(qiáng)加給學(xué)生。如果課堂上的討論范圍太小,面太窄,課后還要安排學(xué)生調(diào)查,充分了解中和反應(yīng)的應(yīng)用。
(1)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,可以利用中和反應(yīng)調(diào)節(jié)土壤的酸堿性,以利于農(nóng)作物的生長(zhǎng)。如利用熟石灰改良酸性土壤。
(2)在工業(yè)生產(chǎn)中,可以利用中和反應(yīng)處理生產(chǎn)過程中的污水。如利于熟石灰處理硫酸廠的廢水,有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為:
Ca(OH)2+ H2SO4= CaSO4+2H2O
(3)利用中和反應(yīng)可以治療胃酸過多癥。如服用含氫氧化鋁的藥物中和過多的胃酸,有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為:
Al(OH)3+ 3HCl= AlCl3+3H2O
(4)人被蚊蟲叮咬時(shí),蚊蟲會(huì)分泌出蟻酸,可以涂一些含有堿性物質(zhì)的溶液,減輕痛癢。
設(shè)計(jì)意圖:展示相關(guān)圖片,讓學(xué)生深刻地體會(huì)到學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)能夠解決生活中的問題,形成將化學(xué)知識(shí)與生活實(shí)際聯(lián)系起來的意識(shí),不僅能夠激發(fā)學(xué)生的發(fā)散性思維,還能較好地體現(xiàn)化學(xué)的學(xué)科價(jià)值。
課題2 酸和堿的中和反應(yīng)(第一課時(shí))
(1)酸與堿作用生成鹽和水的反應(yīng),叫做中和反應(yīng)。
如:NaOH+HCl=NaCl+H2O
Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O
2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O
Ca(OH)2+ H2SO4= CaSO4+2H2O
(2)鹽:像NaCl、CaCl(二)Na2SO4 、CaSO4這樣,組成里含有金屬離子和酸根離子的化合物叫做鹽。
H++OH-=H2O
(1)農(nóng)業(yè)生產(chǎn):利用中和反應(yīng)調(diào)節(jié)土壤的酸堿性。如利于熟石灰改良酸性土壤。
(2)工業(yè)生產(chǎn):利用中和反應(yīng)處理生產(chǎn)過程中的污水。如利用熟石灰處理硫酸廠的廢水,有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為:
Ca(OH)2+ H2SO4= CaSO4+2H2O
(3)醫(yī)療:利用中和反應(yīng)治療胃酸過多癥。如服用含氫氧化鋁的藥物中和過多的胃酸,有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為:
Al(OH)3+ 3HCl= AlCl3+3H2O
(4)日常生活:人被蚊蟲叮咬時(shí),蚊蟲會(huì)分泌出蟻酸,可以涂一些肥皂水,減輕痛癢。
用鹽酸除水垢:Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O。
(1)閱讀教材,理解本節(jié)課的重點(diǎn)知識(shí)。
(2)完成教材65頁(yè)習(xí)題一(3)、(三)5。
(3)思考:今天的實(shí)驗(yàn)中,為什么要逐滴加入鹽酸,而且要觀察到紅色剛好變?yōu)闊o色?如果最后溶液呈無色,是否能夠證明氫氧化鈉和鹽酸恰好完全反應(yīng)?
(4)預(yù)習(xí):溶液酸堿度的表示方法——pH。
和以往的教學(xué)不同,這節(jié)課我主要從以下兩個(gè)方面進(jìn)行了突破:
一是對(duì)中和反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)探究,采用了對(duì)照實(shí)驗(yàn)的方法,讓學(xué)生通過觀察,發(fā)現(xiàn)這個(gè)實(shí)驗(yàn)與以往的經(jīng)驗(yàn)產(chǎn)生了沖突,從而激發(fā)出探究的欲望。通過積極的引導(dǎo),讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并能夠進(jìn)行評(píng)價(jià)、篩選,最終認(rèn)為教材上的實(shí)驗(yàn)既能證明氫氧化鈉溶液和稀鹽酸發(fā)生了反應(yīng),而且實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯,實(shí)驗(yàn)也簡(jiǎn)單易行。最終,對(duì)探究的方法進(jìn)行總結(jié),提高了學(xué)生的探究能力,真正做到不僅要授之以魚,還要授之以漁。
二是對(duì)于中和反應(yīng)在實(shí)際中的應(yīng)用,學(xué)生有一些經(jīng)驗(yàn),但并不熟悉,所以,課前布置學(xué)生查找資料,教師自己也收集了大量的圖片,在課上充分給予學(xué)生討論、交流的時(shí)間,讓學(xué)生通過自學(xué),了解中和反應(yīng)在生產(chǎn)、生活中有重要的意義,進(jìn)一步了解化學(xué)與我們的生活息息相關(guān),學(xué)好化學(xué)可以更好地為人類服務(wù),體現(xiàn)了化學(xué)學(xué)科的價(jià)值。
通過這節(jié)課的教學(xué),我感到,教師在教學(xué)中要充分發(fā)揮教材的作用,重視教材,但又不能局限于教材,要根據(jù)自己學(xué)生的情況,適當(dāng)對(duì)教材進(jìn)行挖掘和拓展。如果這節(jié)課僅按照教材所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行探究,學(xué)生可能不明白為什么要這樣做,也許教師演示完實(shí)驗(yàn)后,只有把結(jié)論強(qiáng)加給學(xué)生,喪失了一次很好的探究機(jī)會(huì),當(dāng)遇到其他沒有明顯現(xiàn)象的反應(yīng),如需要證明氫氧化鈉溶液與二氧化碳反應(yīng)時(shí),教師又得花很大的力氣來完成教學(xué)。另外,一節(jié)課的時(shí)間是有限的,我們?cè)诮虒W(xué)中要能夠有所取舍。在上這節(jié)課時(shí),如果把重點(diǎn)放在對(duì)中和反應(yīng)概念的理解和應(yīng)用上,學(xué)生在考試時(shí)也許會(huì)得到很高的分?jǐn)?shù)。而我采用的這種方法,不一定能夠取得很高的分?jǐn)?shù),但對(duì)于學(xué)生思維能力的培養(yǎng)是難得的機(jī)會(huì),我不想放棄。所以,這節(jié)課還有一些問題,比如,滴入鹽酸后,溶液變成無色,是否能夠說明氫氧化鈉和鹽酸完全反應(yīng)等問題,還得留到下節(jié)課再加以強(qiáng)化。