第三节溶液的酸碱性（教学设计）化学鲁教版五四学制2024九年级全一册

第三节溶液的酸碱性一、知识目标1.学会用酸碱指示剂、试纸检验溶液的酸碱性，从H+和OH的角度认识溶液呈酸碱性的原因。2.知道pH与溶液酸碱性强弱的关系，会用pH试纸检验溶液的酸碱性强弱。3.了解酸碱性对生命活动的意义。二、核心素养目标1.宏观辨识与微观探析：能从宏观上观察溶液与酸碱指示剂反应的颜色变化，从微观上理解溶液酸碱性与H+、OH的关系。2.科学探究与创新意识：通过实验探究溶液的酸碱性及pH的测定，初步学会用间接观察方法收集证据，培养创新思维和实践能力。3.科学态度与社会责任：认识到溶液酸碱性对生活、生产和生命活动的重要意义，增强对化学学科的兴趣和社会责任感。一、教学重点溶液的酸碱性与酸碱指示剂的颜色变化的关系。二、教学难点溶液的酸碱性与酸碱指示剂的关系的应用。本节教学内容出自鲁教版初中化学教材第二单元第三节《溶液的酸碱性》。溶液的酸碱性是化学学科中的重要基础知识，在化学实验、工农业生产以及日常生活中都有着广泛的应用，对于学生认识化学物质及其变化规律具有重要意义。它是在学生学习了溶液的相关知识后，进一步深入探究溶液性质的重要内容，起到了承上启下的作用，为后续学习酸和碱的化学性质等知识奠定基础。按照教材编排，本节内容围绕溶液的酸碱性展开，包括用酸碱指示剂和试纸检验溶液的酸碱性、认识溶液呈酸碱性的原因、了解pH与溶液酸碱性强弱的关系以及酸碱性对生命活动的意义等方面。教材通过活动探究、问题思考等方式引导学生自主探究和学习，如通过在不同溶液中加入酸碱指示剂观察颜色变化的实验，让学生直观地感受溶液的酸碱性；通过测定溶液pH的实验，使学生掌握测定方法并理解pH与酸碱性的关系。同时，教材还介绍了酸碱指示剂的发现历程，培养学生的科学探究精神和创新思维。教学对象是初中阶段的学生，他们正处于从形象思维向抽象思维过渡的时期。在知识储备方面，学生已经了解了一些常见的酸和碱，如盐酸、硫酸、氢氧化钠等，也掌握了溶液的基本概念，但对于溶液酸碱性的本质和判断方法还缺乏深入的认识。在生活经验中，学生可能对一些物质的酸碱性有一定的感性认识，如知道白醋有酸味、肥皂水有滑腻感等，但对于如何用科学的方法来准确判断溶液的酸碱性还不清楚。在学习能力上，学生已经具备了一定的实验操作能力和观察分析能力，但在实验设计、数据处理和归纳总结等方面还需要进一步培养和提高。在思维方式上，学生习惯于直观、形象的思维方式，对于抽象的化学概念和理论理解起来可能会有一定的困难。因此，在教学过程中，教师应充分利用实验和生活实例，引导学生通过观察、实验、思考等方式，逐步建立起溶液酸碱性的概念，理解pH与酸碱性的关系，培养学生的科学思维和探究能力。同时，要关注学生的个体差异，鼓励学生积极参与课堂活动，让每个学生都能在学习中有所收获。教学环节一课堂导入师生互动：溶液酸碱性的引入【展示生活场景】同学们，老师先给大家展示几幅生活中的场景图片。第一幅是一位老奶奶正在用白醋清洗水壶里的水垢；第二幅是农民伯伯在往酸性土壤里撒石灰；第三幅是小朋友因为被蚊虫叮咬，妈妈给他涂抹肥皂水来止痒。大家思考一下，为什么白醋能去除水垢，石灰能改良酸性土壤，肥皂水能缓解蚊虫叮咬的痒痛呢？这里面其实都和溶液的酸碱性有关。【讲述化学故事】在化学发展的历史长河中，有一个有趣的故事。英国化学家波义耳在一次实验中，不小心将浓盐酸溅到了紫罗兰花瓣上。爱花的他急忙把紫罗兰用水冲洗了一下，过了一会儿，他惊奇地发现深紫色的紫罗兰花瓣变成了红色。波义耳没有放过这一奇特的现象，经过大量的实验研究，最终发现了酸碱指示剂。【提出问题引导思考】从这些生活现象和化学故事中我们可以看出，溶液的酸碱性在生活和化学实验中是非常重要的。那么，化学上是用什么办法来识别某种溶液是酸性还是碱性呢？又如何判断溶液酸碱性的强弱呢？设计意图1.激发学生兴趣：通过展示生活中常见的场景图片，让学生感受到化学知识就在身边，能迅速吸引学生的注意力，激发他们对溶液酸碱性知识的好奇和探究欲望。讲述波义耳发现酸碱指示剂的故事，增加了化学学习的趣味性和历史文化底蕴，进一步提高学生的学习兴趣。2.联系生活实际：将生活中的现象与化学知识紧密联系起来，让学生明白化学知识在解决实际问题中的重要作用，增强学生对化学学科的认同感和学习的积极性。3.引发思考，导入新课：提出关于识别溶液酸碱性和判断酸碱性强弱的问题，自然地过渡到本节课的主题，使学生明确学习目标，带着问题去探索新知识，提高课堂参与度和学习效果。教学环节二认识溶液的酸碱性及酸碱指示剂活动一：认识溶液的酸碱性及酸碱指示剂【引入】同学们，溶液的酸碱性是化学实验中常用的指标之一。酸溶液中都含有大量的H+，表现出酸性；碱溶液中都含有大量的OH，表现出碱性。那么，化学上使用什么办法识别某种溶液是酸性还是碱性？如何判断该溶液的酸碱性的强弱呢？溶液的酸碱性对于判断化学反应的性质和物质的性质具有重要意义，今天我们就来一起探究溶液的酸碱性。设计意图通过提出问题，引发学生的好奇心和求知欲，自然地引入本节课的主题——溶液的酸碱性。【对应训练1】下列关于酸和碱的说法，正确的是（）A.酸溶液中只含有H+B.碱溶液中只含有OHC.酸溶液一定显酸性，碱溶液一定显碱性D.显酸性的溶液一定是酸溶液，显碱性的溶液一定是碱溶液【答案】C【解析】A.酸溶液中除了H+，还含有酸根离子等其他离子，A选项错误；B.碱溶液中除了OH，还含有金属离子或铵根离子等其他离子，B选项错误；C.酸溶液一定显酸性，碱溶液一定显碱性，C选项正确；D.显酸性的溶液不一定是酸溶液，如硫酸铜溶液显酸性，但它是盐溶液；显碱性的溶液不一定是碱溶液，如碳酸钠溶液显碱性，但它是盐溶液，D选项错误。活动二：探究酸碱指示剂【师生活动】1.教师讲解：有许多物质像石蕊一样，遇到酸或碱时能发生特定的颜色变化，化学上把这类物质叫做酸碱指示剂。常用的酸碱指示剂有紫色石蕊试液和无色酚酞试液等。2.教师演示实验：在5支试管（或点滴板）中分别加入少量白醋、柠檬汁、石灰水、肥皂水和食盐水；然后向其中分别加入几滴紫色石蕊试液。观察溶液颜色变化。在另外5支试管（或点滴板）中分别加入少量上述5种物资；然后向其中分别加入几滴无色酚酞试液。观察溶液颜色的变化。3.学生记录实验现象：溶液加入紫色石蕊试液颜色变化加入无色酚酞试液颜色变化白醋红色无色柠檬汁红色无色石灰水蓝色红色肥皂水蓝色红色食盐水紫色无色问题思考1：结合实验结果，思考上述溶液可分为几种类型？你是依据什么将溶液分类的？学生讨论回答：上述溶液根据颜色变化可以分为3类：①白醋、柠檬汁；②石灰水、肥皂水；③食盐水。教师引导学生大胆猜想：苹果汁、蔗糖水、厕所清洁剂、厨房油污清洗剂应该归到哪一类？教师总结：实验证明，紫色石蕊试液遇到酸性溶液变成红色，遇到碱性溶液变为蓝色；无色酚酞试液遇到酸性溶液不变色，遇到碱性溶液变为红色；紫色石蕊试液和无色酚酞试液遇到中性溶液不变色。问题思考2：实验中如果改用点滴板做溶液间反应微型实验，优点是什么？学生讨论回答：①节约药品，减少对环境的污染；②可以同时完成多个实验，便于观察比较；③颜色变化明显；④操作简便，易清洗。5.教师介绍石蕊试纸：波义耳用石蕊浸液将纸浸透，然后烘干、制成了实验室中常用的酸碱试纸——石蕊试纸。设计意图通过实验探究，让学生直观地观察到酸碱指示剂在不同溶液中的颜色变化，培养学生的观察能力和实验操作能力。通过问题思考，引导学生分析实验结果，培养学生的思维能力和归纳总结能力。介绍酸碱指示剂的发现，激发学生的科学探究精神。【对应训练2】能使紫色石蕊试液变红的溶液，能使无色酚酞试液（）A.变红色B.变蓝色C.不变色D.变紫色【答案】C【解析】能使紫色石蕊试液变红的溶液显酸性，酸性溶液不能使无色酚酞试液变色，C选项正确。【对应训练3】某溶液能使无色酚酞试液变红，则该溶液能使紫色石蕊试液（）A.变红B.变蓝C.变紫D.不变色【答案】B【解析】某溶液能使无色酚酞试液变红，说明该溶液显碱性，碱性溶液能使紫色石蕊试液变蓝，B选项正确。教学环节三认识溶液酸碱性的强弱及pH活动一：引入溶液酸碱性的强弱【引入】同样是橘子，有的略带酸味，而有的却很甜。酸味的强弱程度跟什么因素有关呢？这其实就涉及到溶液酸碱性的强弱问题。设计意图从生活中常见的橘子酸味不同的现象入手，引发学生对溶液酸碱性强弱的思考，自然地引入这部分内容的学习。【对应训练4】下列关于溶液酸碱性强弱的说法，正确的是（）A.酸溶液的酸性一定比碱溶液的酸性强B.碱溶液的碱性一定比酸溶液的碱性强C.单位体积内含有氢离子的个数越多，酸性越强D.单位体积内含有氢氧根离子的个数越多，酸性越强【答案】C【解析】酸溶液和碱溶液的酸碱性强弱不能简单地进行比较，A、B选项错误；单位体积内含有氢离子的个数越多，酸性越强；单位体积内含有氢氧根离子的个数越多，碱性越强，C选项正确，D选项错误。活动二：pH表示溶液酸碱性的强弱【师生活动】1.教师讲解：化学上用pH表示溶液酸碱性的强弱程度（即酸碱度，也称为氢离子浓度指数），pH的数值通常在0和14之间。通常用pH试纸来粗略测定溶液的pH，pH值为整数。pH＜7的溶液呈酸性，pH越小，溶液的酸性越强；pH＝7时，溶液呈中性；pH＞7的溶液呈碱性，pH越大，溶液的碱性越强。2.教师演示活动探究76：测定溶液的pH在结晶干燥的玻璃片或白瓷板上放一片pH试纸，用玻璃棒蘸取待测溶液，滴到试纸上，将试纸显示的颜色与pH标准比色卡对照，读出对应的pH。展示待测液稀盐酸、稀硫酸、稀氢氧化钠溶液的pH测定结果：稀盐酸pH为1，稀硫酸pH为1，稀氢氧化钠溶液pH为14。3.学生分组实验：选择自己感兴趣的物质（如白醋、柠檬汁、石灰水、肥皂水、食盐水、雨水、自来水、汽水、啤酒和洗涤剂等），用pH试纸测定它们的pH。按pH由小到大的顺序将被检测的试样排序。4.教师引导学生讨论：与同学们交流你的测试结果，如果有较大差异，请找出原因。5.教师强调测定溶液pH的注意事项：pH试纸不能用水湿润，pH试纸被水浸湿后再去测待测液会出现偏差，酸的pH值是偏大，碱的pH值是偏小；不能把pH试纸直接浸入待测液中，要用玻璃棒蘸取待滴液滴在pH试纸上，且试纸不可接触试管口、瓶口、导管口等；用pH试纸测定溶液的酸碱度要在30秒内读数，pH试纸测出来的pH值本身就有一定误差的，一般颜色变化稳定的时间在半分钟之内，所以pH试纸读数在半分钟内完成。6.教师介绍：在医疗、食品等行业和科学研究中，使用一种叫作pH计的电子仪器可以更精确地测定溶液的pH。设计意图通过教师演示和学生分组实验，让学生掌握用pH试纸测定溶液pH的方法，培养学生的实验操作能力和合作探究能力。强调测定溶液pH的注意事项，避免学生在实验中出现错误，提高实验结果的准确性。介绍pH计，让学生了解更精确测定溶液pH的方法。【对应训练5】用pH试纸测定某溶液的pH时，先将pH试纸用水湿润，再蘸取待测液滴在pH试纸上，则测得的pH与实际值相比（）A.偏大B.偏小C.不变D.无法确定【答案】D【解析】若该溶液显酸性，pH试纸用水湿润后，相当于将溶液稀释，酸性减弱，pH偏大；若该溶液显碱性，pH试纸用水湿润后，相当于将溶液稀释，碱性减弱，pH偏小；若该溶液显中性，pH试纸用水湿润后，pH不变。所以无法确定测得的pH与实际值相比的情况，D选项正确。【对应训练6】下列溶液中，pH最大的是（）A.使酚酞试液变红的溶液B.使石蕊试液变红的溶液C.不能使酚酞试液变色的溶液D.pH等于7的溶液【答案】A【解析】A.使酚酞试液变红的溶液显碱性，pH＞7，A选项正确；B.使石蕊试液变红的溶液显酸性，pH＜7，B选项错误；C.不能使酚酞试液变色的溶液可能显酸性、中性或弱碱性，C选项错误；D.pH等于7的溶液显中性。所以pH最大的是使酚酞试液变红的溶液，D选项错误。教学环节四了解酸碱性对生命活动的意义活动一：探讨酸碱性与人体生理活动的关系【引入】物质的酸碱性对人类的生命活动至关重要。在正常的人体内，酸性与碱性物质总是保持一定的数量和比例，体液的pH总是稳定在一定范围内，这称为酸碱平衡，酸碱平衡失调会影响人的健康。【师生活动】1.教师讲解：胃酸（主要成分是盐酸）能帮助消化食物，如果胃酸过多，就会导致胃痛；剧烈运动时，肌肉里产生的乳酸过多，会导致肌肉酸痛。不过，只要休息一段时间，待乳酸分解后，酸痛感就会消失。展示人体中某些液体的正常pH范围。2.学生讨论：结合生活实际，谈谈酸碱性对人体健康的影响。3.教师总结：人体的各种体液都有一定的pH范围，保持酸碱平衡对于维持人体正常的生理功能非常重要。设计意图让学生了解酸碱性与人体生理活动的关系，认识到保持酸碱平衡的重要性，增强学生的健康意识。通过讨论，培养学生的表达能力和联系实际的能力。【对应训练7】人体中一些液体的正常pH范围如下表所示，其中酸性最强的是（）液体pH范围胃液0.91.5唾液6.67.1胆汁7.17.3血浆7.37.4【答案】A【解析】pH＜7的溶液呈酸性，pH越小，酸性越强。胃液的pH范围是0.91.5，pH最小，所以酸性最强，A选项正确。活动二：了解酸碱性与植物生长的关系【师生活动】1.教师讲解：土壤的酸碱性强弱对植物的生长具有非常重要的意义。大多数的植物适宜在接近中性的土壤中生长。展示不同作物适宜生长的土壤pH范围表格。2.学生讨论：农民应如何根据当地土壤的酸碱性，因地制宜，科学种田？3.教师总结：农民可以通过检测土壤的pH，选择适宜在该土壤中生长的作物，或者采取改良土壤酸碱性的措施，以保证作物的良好生长。设计意图让学生了解酸碱性与植物生长的关系，认识到化学知识在农业生产中的重要应用。通过讨论，培养学生运用化学知识解决实际问题的能力。【对应训练8】某农田的土壤pH约为5.5，适宜在该土壤中种植的作物是（）A.大麦（pH6.07.0）B.马铃薯（pH4.85.8）C.豌豆（pH6.08.0）D.油菜（pH5.86.7）【答案】B【解析】该农田土壤pH约为5.5，马铃薯适宜生长的土壤pH范围是4.85.8，该土壤pH在马铃薯适宜生长的pH范围内，所以适宜种植马铃薯，B选项正确。一、溶液酸碱性1.定义o酸溶液：含大量H⁺，显酸性o碱溶液：含大量OH⁻，显碱性2.识别——酸碱指示剂o紫色石蕊试液：酸红碱蓝中不变o无色酚酞试液：酸不变碱红中不变二、酸碱性强弱1.因素H⁺个数越多，酸性越强OH⁻个数越多，碱性越强2.表示——pHo范围：114o意义：pH＜7酸性，pH=7中性，pH＞7碱性o测定：pH试纸三、酸碱性意义1.人体：酸碱平衡2.植物：适宜pH生长1.下列为一些常见食物的近似pH，胃酸过多的人空腹时最适宜吃的食物是()A．苹果：2.9～3.3B．橘子：3.0～4.0C．葡萄：3.5～4.5D．玉米粥：6.8～8.0【答案】D【解析】胃酸过多的人空腹时应吃碱性或接近中性的食物A.苹果pH为2.93.3，呈酸性，A选项错误；B.橘子pH为3.04.0，呈酸性，B选项错误；C.葡萄pH为3.54.5，呈酸性，C选项错误；D.玉米粥pH为6.88.0，接近中性或呈弱碱性，适合胃酸过多的人空腹食用，D选项正确。2.下列为人体部分液体的pH范围，其中酸性最强的是()A．唾液(6.6～7.1)B．胃液(0.9～1.5)C．胆汁(7.1～7.3)D．血浆(7.3～7.4)【答案】B【解析】pH越小，溶液的酸性越强A.唾液pH为6.67.1，接近中性或呈弱酸性，A选项错误；B.胃液pH为0.91.5，酸性较强，B选项正确；C.胆汁pH为7.17.3，呈弱碱性，C选项错误；D.血浆pH为7.37.4，呈弱碱性。所以酸性最强的是胃液，，D选项错误。3.某同学用pH试纸测定了生活中一些物质的pH如下。能使酚酞溶液变红的物质是（）物质食醋橘子汁食盐水炉具清洁剂pH24712A．食醋B．橘子汁C．食盐水D．炉具清洁剂【答案】D【解析】能使酚酞溶液变红的物质呈碱性，即pH＞7A选项食醋pH为2，呈酸性，A选项错误；B选项橘子汁pH为4，呈酸性，B选项错误；C选项食盐水pH为7，呈中性，C选项错误；D选项炉具清洁剂pH为12，呈碱性，能使酚酞溶液变红，选项正确。4.化学课中老师给同学们变“魔术”：往浸过酚酞溶液的白色纸花上喷了某种无色溶液后，白花瞬间变成了红花，老师喷的溶液可能是（）A．水B．稀盐酸C．氨水D．氯化钠溶液【答案】C【解析】无色酚酞试液遇碱性溶液变红A.水呈中性，不能使酚酞变色，A选项错误；B.稀盐酸呈酸性，不能使酚酞变色，B选项错误；C.氨水呈碱性，能使酚酞变红，C选项正确；D.氯化钠溶液呈中性，不能使酚酞变色。所以老师喷的溶液可能是氨水，D选项错误。5.了解溶液的酸碱性，对于生活、生产以及人类的生命活动具有重要的意义。下表列出了一些物质在常温下的近似pH，下列有关说法正确的是（）物质柠檬牛奶牙膏肥皂炉具清洁剂pH2367899101213A.患有胃病的人应多喝柠檬水B.人被蚊虫叮咬后，蚊虫在人的皮肤内分泌出蚊酸，使叮咬处肿大、痛痒，可用肥皂水涂抹，减轻痛痒C.用炉具清洁剂去除厨具上的油污和用洗涤剂洗掉衣服、餐具上的油污原理相同D.常温下，将牛奶加水稀释后pH大于7【答案】B【解析】A.柠檬水pH为23，呈酸性，患有胃病的人胃酸可能过多，不宜多喝柠檬水，A选项错误；B.蚊虫分泌的蚊酸呈酸性，肥皂水pH为910，呈碱性，酸碱中和可以减轻痛痒，B选项正确；C.炉具清洁剂去除油污是利用其碱性与油污发生化学反应，洗涤剂去除油污是利用乳化作用，原理不同，C选项错误；D.牛奶pH为67，呈酸性，加水稀释后酸性减弱，但pH仍小于7，D选项错误。6.向如图是室温下稀盐酸与稀氢氧化钠溶液反应过程中pH的变化曲线。下列说法不正确的是()A．实验时将稀盐酸逐滴滴入稀氢氧化钠溶液中B．a点到b点pH变化的原因是H⁺和OH⁻发生反应C．b点时，参加反应的HCl与NaOH的质量比为36.5∶40D．c点时，溶液中的Na⁺个数大于Cl⁻个数【答案】D【解析】A.从pH变化曲线可知，开始溶液pH大于7，呈碱性，随着反应进行pH逐渐减小，所以是将稀盐酸逐滴滴入稀氢氧化钠溶液中，A选项正确；B.a点到b点pH逐渐减小，是因为稀盐酸中的H⁺和稀氢氧化钠溶液中的OH⁻发生中和反应，B选项正确；C.b点时pH=7，说明HCl与NaOH恰好完全反应，化学方程式为HCl+NaOH=NaCl+H₂O，参加反应的HCl与NaOH的质量比为36.5∶40，C选项正确；D.c点时溶液pH小于7，说明盐酸过量，溶液中的溶质为NaCl和HCl，根据电荷守恒，溶液中的Na⁺个数等于Cl⁻个数，D选项错误。7.生活中一些常见物质的pH如下：厕所清洁剂pH＝1、食盐水pH＝7、肥皂水pH＝10、炉具清洁剂pH＝12，其中碱性最强的是（）A．厕所清洁剂B．食盐水C．肥皂水D．炉具清洁剂【答案】D【解析】pH越大，溶液的碱性越强。厕所清洁剂pH=1，呈酸性；食盐水pH=7，呈中性；肥皂水pH=10，呈碱性；炉具清洁剂pH=12，呈碱性且pH最大，所以碱性最强的是炉具清洁剂，答案选D。8.规范操作是实验安全和成功的重要保证。下列操作正确的是（）A.倾倒液体B.加热液体C.浓硫酸稀释D.pH测定【答案】C【解析】A.倾倒液体时瓶塞应倒放，标签应向着手心，图中操作可能会导致标签被腐蚀，A选项错误；B.加热液体时液体体积不能超过试管容积的三分之一，且要用外焰加热，图中操作可能会使液体喷出伤人，B选项错误；C.浓硫酸稀释时要将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中，并不断搅拌，防止浓硫酸溶于水放出的热量使水沸腾溅出伤人，C选项正确；D.用pH试纸测定溶液pH时不能将pH试纸直接浸入待测液中，要用玻璃棒蘸取待测液滴在pH试纸上，D选项错误。9.测得生活中一些液体的pH如下表：液体雨水糖水厨房清洁剂厕所清洁剂pH5.6711.82（1）上述液体中，呈中性的是________，酸性最强的是______________，能使酚酞试液变成红色的是___________；（2）正常雨水的pH约为5.6的原因是_____________________________；（3）用pH试纸测定厕所清洁剂的pH时，先将pH试纸用水润湿，结果会（填“偏大”“偏小”或“无影响”）。【答案】（1