九年级科学《常见的碱》探究式教学设计（浙教版）

九年级科学《常见的碱》探究式教学设计（浙教版）一、教学内容分析

本课隶属于“物质科学”领域“常见的物质”主题，是继“常见的酸”之后，系统认识无机化合物性质的又一关键节点。从《义务教育科学课程标准（2022年版）》要求解构，其知识技能图谱旨在引导学生从具体物质（氢氧化钠、氢氧化钙等）入手，通过实验探究归纳出碱的物理特性与化学通性，建构“碱”这一类别物质的初步概念模型，并为后续学习酸碱中和反应、盐的制备等知识奠定逻辑基础，认知层级要求从具体事实的“识记”上升为规律性原理的“理解”与“应用”。过程方法路径上，课标强调“科学探究”与“证据推理”，本课是实践对比观察、控制变量、归纳总结等科学方法的绝佳载体，教学活动设计应围绕“性质预测实验验证结论归纳”的探究主线展开。素养价值渗透方面，通过规范操作、安全警示培养严谨求实的科学态度与社会责任感；通过分析碱在工农业生产（如改良酸性土壤、制造化工产品）中的广泛应用，体会科学、技术、社会与环境（STSE）的紧密联系，实现知识学习与价值引领的有机统一。

基于“以学定教”原则进行学情研判，九年级学生已具备酸的性质、溶液导电性、部分离子检验等已有基础，对探究物质性质有浓厚兴趣。可能的认知障碍在于：其一，对“碱”的认知可能局限于“有滑腻感”的生活经验，对其腐蚀性本质认识不足；其二，从具体物质性质抽象概括“碱的通性”存在思维跨度；其三，对碱与非金属氧化物反应的微观本质理解困难。教学中将通过“生活现象激疑”、“实验对比引导”、“微观动画辅助”等教学调适策略搭建认知阶梯。同时，课堂中将嵌入“实验操作规范性互评”、“探究方案可行性论证”等过程评估设计，动态诊断并支持不同思维层次学生的学习进程。二、教学目标

知识目标：学生能够准确描述氢氧化钠和氢氧化钙的主要物理性质及腐蚀性，记住其俗称和重要用途；能够基于实验现象，归纳并阐释碱溶液的四条主要化学通性（与指示剂、某些非金属氧化物、某些盐、酸反应），并能用化学方程式表示典型反应，初步建构起“碱”类物质的性质认知框架。

能力目标：通过完成“对比探究氢氧化钠与氢氧化钙性质”的分组实验，提升规范操作、细致观察、准确记录的科学探究技能；通过分析实验现象间的异同，发展基于证据进行比较、归纳、概括的逻辑推理能力；能够运用碱的性质解释或解决一些简单的实际问题，如说明石灰浆抹墙变硬的原理。

情感态度与价值观目标：在实验探究中形成严谨细致、实事求是的科学态度，深刻认识碱的强腐蚀性，牢固树立安全意识和环境保护意识；通过讨论碱在改善环境（处理酸性废水）、生产建设中的应用，感受化学的积极价值，增强社会责任感。

科学思维目标：重点发展“基于证据的模型建构”与“比较与分类”思维。通过从NaOH、Ca(OH)₂等个别碱的性质中寻找共性，抽象概括出“碱的通性”这一初步模型；通过对比两者溶解性、腐蚀性、与CO₂反应条件的差异，深化对“共性寓于个性之中”的辩证认识。

评价与元认知目标：引导学生依据实验操作评价量规进行小组互评与自评；在课堂小结环节，通过绘制概念图反思本课知识网络的建构过程；鼓励学生提出自己在探究过程中产生的新的疑问，培养批判性思维和持续性探究的元认知意识。三、教学重点与难点

教学重点：碱的化学通性。确立依据在于：其一，从课标要求看，“认识常见碱的主要性质”是构建无机物性质知识体系的核心“大概念”之一；其二，从学科逻辑看，碱的通性是理解其类别特征、与酸和盐等物质发生复分解反应的理论基础，对后续学习具有奠基作用；其三，从学业评价看，碱的性质是中考化学考查的高频考点，常与酸的性质结合，在物质鉴别、推断、除杂等综合性试题中体现能力立意。

教学难点：碱与非金属氧化物（以CO₂为代表）反应的原理理解与化学方程式书写。难点成因在于：该反应无明显宏观现象（氢氧化钠溶液与CO₂反应），学生认知体验不足；反应涉及酸性氧化物的概念跨越；生成物（碳酸盐）的检验需要逆向思维。突破方向是设计对比实验（如用矿泉水瓶进行氢氧化钠与二氧化碳的吸胀实验），将宏观现象放大，并借助微观动画模拟反应过程，实现从宏观辨识到微观探析的跨越。四、教学准备清单1.教师准备

1.1媒体与教具：多媒体课件（含微观反应动画、生产应用视频）；实物投影仪。

1.2实验器材与药品：

演示实验：氢氧化钠固体、氢氧化钙固体、表面皿、小烧杯、水、毛线（或鸡爪）、充满CO₂的矿泉水瓶（配NaOH溶液）、生石灰、水。

分组实验（每4人一组）：氢氧化钠溶液、澄清石灰水、酚酞试液、石蕊试液、硫酸铜溶液、氯化铁溶液、稀盐酸、试管、胶头滴管、塑料药匙、蒸发皿、玻璃片。2.学生准备

复习酸的性质及指示剂变色规律；预习本节内容，思考“生活中的碱”；携带科学课本、学习任务单。3.环境布置

教室桌椅按实验小组（4人一组）就坐模式布置；黑板划分出核心知识区、探究问题区与随堂生成区。五、教学过程第一、导入环节

1.情境创设与激疑：教师展示一个“自热火锅”的发热包，并提问：“同学们，这个发热包一加水就能迅速升温，它的奥秘是什么？”稍作停顿后揭秘：“主要成分之一就是生石灰，也就是氧化钙。”接着演示：取少量生石灰于蒸发皿，滴加少量水，观察冒热气、块状物松散的现象。“大家看到了什么？摸一摸蒸发皿外壁，有什么感觉？这个过程中生石灰变成了什么物质？”（学生观察、触摸并回答）。

1.1提出核心问题：“氧化钙加水后生成的氢氧化钙，就是我们今天要认识的‘碱’家族的重要成员。碱的世界里还有哪些‘兄弟姐妹’？它们有哪些共性的‘脾气’（性质）？又如何在生活中大显身手呢？让我们化身科学侦探，一起揭开常见碱的神秘面纱。”

1.2勾勒学习路径：“我们的侦探工作分三步走：一、近距离观察，认识两位‘主角’——氢氧化钠和氢氧化钙；二、动手实验，探查它们的化学‘脾性’；三、总结归纳，为‘碱’家族画像。”第二、新授环节任务一：初识碱的“真面目”——氢氧化钠与氢氧化钙的物理性质

教师活动：首先进行安全教育：“接下来我们要接触的两位主角，能力很强但‘脾气’也不小，探究时必须先戴好手套！”教师投影展示氢氧化钠和氢氧化钙的样品瓶，引导学生观察颜色、状态。随后进行对比演示：1.用药匙分别取少量固体于玻璃片上，放置片刻，观察变化。2.向两个表面皿中分别加入少量水，再分别放入一小段毛线，静置观察。3.将氢氧化钠固体放入盛有少量水的小烧杯中，用玻璃棒搅拌，让学生触摸杯壁。每一步都设问引导：“大家先别急着翻书，凭感觉说说看，氢氧化钠固体露置在空气中有何变化？毛线发生了什么？杯壁发热说明了什么？”

学生活动：在教师引导下，小组代表（佩戴手套）进行近距离观察，描述两种固体的颜色、状态。观察潮解现象和毛线被腐蚀的现象，产生直观认知。触摸烧杯外壁，感受氢氧化钠溶于水放热。阅读教材，结合实验，完成学习任务单上关于两者俗称、溶解性、腐蚀性及潮解概念的填空。

即时评价标准：1.观察是否细致，描述是否准确（如“白色块状固体”、“表面逐渐变湿”）。2.能否将“潮解”现象与物理变化建立关联。3.实验后是否严格遵守规程处理物品、清洁桌面。

形成知识、思维、方法清单：★氢氧化钠（NaOH）：俗称火碱、烧碱、苛性钠，白色固体，易潮解（可作某些气体干燥剂），极易溶于水并放热，强腐蚀性。▲氢氧化钙（Ca(OH)₂）：俗称熟石灰、消石灰，白色粉末状固体，微溶于水，其水溶液俗称石灰水，有腐蚀性。★潮解：某些固体物质暴露在空气中时，吸收空气中的水分而逐渐溶解的现象，属于物理变化。安全警示：使用时必须小心，防止沾到皮肤或衣服上。任务二：探查碱的“第一项通性”——与指示剂反应

教师活动：“侦探们，还记得我们的老朋友——酸碱指示剂吗？它们在酸面前变了脸色，在碱面前又会如何表现呢？”组织学生回顾石蕊和酚酞在酸中的变色情况。布置探究任务：“请各小组利用提供的氢氧化钠溶液和澄清石灰水，自主设计实验，验证它们对指示剂的作用。”巡视指导，关注学生滴加操作的规范性（如滴管垂直悬空、不接触试管壁）。

学生活动：小组讨论，回顾旧知，形成“向两种碱溶液中分别滴加石蕊和酚酞”的实验方案。分工合作进行实验，观察并记录溶液颜色的变化。对比酸中的变色情况，尝试归纳规律。

即时评价标准：1.实验设计是否合理、完整（是否设置对照、是否考虑了两种碱、两种指示剂）。2.实验操作是否规范，特别是胶头滴管的使用。3.记录是否清晰，结论归纳是否基于实验证据。

形成知识、思维、方法清单：★碱的指示剂反应：碱溶液能使紫色石蕊试液变蓝色，使无色酚酞试液变红色。这是检验溶液呈碱性的重要方法。▲注意：此处强调是“碱溶液”，因为指示剂是在水溶液中发生颜色变化。科学方法：运用了对比实验法，通过与已知的酸的性质对比，强化认知。任务三：探究碱的“个性与共性”（一）——与某些盐溶液反应

教师活动：“接下来，我们要看看碱遇到一些盐溶液会有什么‘化学反应’。”演示：向两支分别盛有硫酸铜溶液和氯化铁溶液的试管中，滴加氢氧化钠溶液。提问：“哇，出现了什么？蓝色沉淀？红褐色沉淀？它们是什么？”引导学生根据颜色推测沉淀物（氢氧化铜、氢氧化铁）。进而布置分组任务：“那么，如果把碱换成澄清石灰水，也会产生这些美丽的沉淀吗？请动手试试看。”

学生活动：观察教师演示，惊叹于沉淀的生成与颜色。根据已有知识（铜离子溶液呈蓝色，铁离子溶液呈黄色）推测沉淀成分。小组实验：向硫酸铜溶液和氯化铁溶液中滴加澄清石灰水，观察是否产生沉淀及沉淀颜色。比较两组实验现象，思考异同。

即时评价标准：1.能否将宏观现象（沉淀颜色）与微观离子（Cu²⁺、Fe³⁺）建立联系。2.对比实验时，变量控制是否清晰（碱的种类不同）。3.能否用准确的语言描述实验现象。

形成知识、思维、方法清单：★碱与某些盐反应：碱溶液+某些盐溶液→新碱+新盐。▲典型反应：2NaOH+CuSO₄=Cu(OH)₂↓+Na₂SO₄（蓝色沉淀）；3NaOH+FeCl₃=Fe(OH)₃↓+3NaCl（红褐色沉淀）。★思维进阶：此反应可用于检验某些金属离子（如Cu²⁺、Fe³⁺），也是制取不溶性碱的一种方法。注意：并非所有碱和盐都能发生此类反应，需满足复分解反应的条件。任务四：探究碱的“个性与共性”（二）——与非金属氧化物反应（突破难点）

教师活动：“生活中，石灰水刷墙，墙壁会‘出汗’变硬；工业上，用碱溶液吸收有害的废气（如SO₂）。这背后是什么原理？”首先演示经典实验：向澄清石灰水中吹气。“澄清石灰水变浑浊了，说明什么？”写出化学方程式。接着抛出认知冲突：“那么，氢氧化钠溶液会不会和二氧化碳反应呢？现象明显吗？”演示矿泉水瓶变瘪实验：向充满CO₂的矿泉水瓶中迅速倒入少量浓NaOH溶液，立即拧紧瓶盖并振荡，瓶子明显变瘪。“瓶子瘪了，说明瓶内压强减小，CO₂被消耗了！虽然没看到沉淀，但反应确实发生了。”播放微观动画，展示CO₂与碱反应的本质。

学生活动：观察石灰水变浑浊的现象，书写化学方程式：Ca(OH)₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O。观察矿泉水瓶变瘪的震撼实验，理解NaOH与CO₂反应虽无沉淀但确实发生。观看动画，从微观角度理解反应本质：CO₂与碱溶液中的水反应生成碳酸，碳酸与碱发生中和，从而消耗了CO₂。尝试写出NaOH与CO₂反应的化学方程式。

即时评价标准：1.能否理解两个实验设计的巧妙之处（一个利用沉淀，一个利用压差）。2.能否从微观角度初步理解反应的本质。3.化学方程式书写是否准确（特别是生成物碳酸钠的化学式）。

形成知识、思维、方法清单：★碱与非金属氧化物反应：碱+某些非金属氧化物→盐+水。▲核心反应：2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O（吸收CO₂）；Ca(OH)₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O（检验CO₂）。★难点突破：理解该反应的本质是酸性氧化物与碱生成盐和水。应用价值：解释石灰浆抹墙、碱液吸收尾气等实际问题，体现STSE联系。任务五：建立联系——碱与酸的反应

教师活动：“侦探工作进行得很顺利！我们发现了碱的好几条通性。还记得我们上一章认识的‘对手’——酸吗？如果让碱和酸相遇，会怎样？”引导学生根据已有酸碱知识进行预测。“让我们用实验来验证：向一支盛有少量氢氧化钠溶液的试管中，滴加几滴酚酞，溶液变红。然后，用滴管慢慢滴入稀盐酸，边滴边摇，大家盯紧了，看看有什么变化？”

学生活动：根据酸和碱的性质，预测两者可能会“打架”（发生反应）。观察教师演示实验：红色溶液随着稀盐酸的滴入，逐渐变浅直至无色。讨论现象背后的原因：碱被消耗，溶液碱性减弱至消失。在教师引导下，理解该反应的化学方程式（NaOH+HCl=NaCl+H₂O），并认识这是下一节“中和反应”的伏笔。

即时评价标准：1.能否基于旧知进行合理预测。2.观察是否敏锐（颜色渐变过程）。3.能否初步理解反应中碱被消耗的本质。

形成知识、思维、方法清单：★碱与酸反应：碱+酸→盐+水。这是酸碱中和反应，是碱的一条重要化学性质，也是处理酸性废水等的原理。★承上启下：此性质是连接酸与碱知识的桥梁，为下节课深入学习中和反应埋下伏笔。学习方法：建立新旧知识之间的联系，形成知识网络。任务六：归纳建构——“碱”的家族画像

教师活动：组织学生进行小组讨论：“经过一系列侦探工作，我们现在能不能给‘碱’这个家族画个‘集体画像’？它们有哪些共同的特征（通性）？”引导学生将前面探究的性质进行梳理归纳。请小组代表发言，教师板书核心通性，并引导学生思考：“为什么不同的碱会有这些相似的性质？”（从微观离子角度提示）。

学生活动：小组合作，回顾、梳理本节课探究的碱的化学性质，尝试用简洁的语言归纳出四条主要通性。代表发言，相互补充。在教师引导下，初步理解这些通性的微观本质是因为碱溶液中都含有共同的OH⁻（氢氧根离子）。

即时评价标准：1.归纳是否全面、准确，语言是否精炼。2.小组讨论是否全员参与，观点是否得到有效整合。3.能否尝试从微观角度解释宏观通性。

形成知识、思维、方法清单：★碱的化学通性（四条）：1.与指示剂反应；2.与某些非金属氧化物反应；3.与某些盐溶液反应；4.与酸反应。★通性的微观本质：由于碱在水溶液中都能解离出氢氧根离子（OH⁻），所以具有相似的化学性质。科学思维：完成了从个别到一般、从具体到抽象的科学归纳与模型建构过程。第三、当堂巩固训练

基础层：1.判断：氢氧化钠固体可用于干燥氧气和二氧化碳气体。（考察潮解与碱的酸性氧化物反应）。2.填空：能使酚酞试液变红的溶液显____性，该溶液中一定含有大量的____离子。（考察核心概念）。

综合层：3.如何鉴别两瓶未贴标签的无色溶液：氢氧化钠溶液和澄清石灰水？请写出两种方法。（考察性质的综合运用与对比）。4.解释：用石灰浆（主要成分氢氧化钙）抹墙，开始时墙壁潮湿，一段时间后变得又白又硬，写出相关反应的化学方程式。（考察知识迁移与实际问题解决）。

挑战层：5.微型项目设计：某工厂排放的废气中含有二氧化硫（SO₂），请利用本节课所学知识，设计一个简单的废气处理方案，并说明原理。（开放探究，联系STSE，培养工程思维）。

反馈机制：基础题采用集体回答、快速判断；综合题请学生上台书写或讲解思路，其他同学评价补充；挑战题进行小组方案展示，师生共同评议可行性、科学性。展示典型错误案例（如混淆干燥剂选择、化学方程式未配平等），进行针对性剖析。第四、课堂小结

引导学生以小组为单位，用概念图或思维导图的形式，自主梳理本节课的知识结构（从具体物质到通性，从性质到应用）。邀请一组学生展示并讲解他们的成果。教师点评并呈现一个完整的结构图，强调“结构决定性质，性质决定用途”的学科思想。元认知提问：“回顾今天的探究之旅，你觉得哪个环节让你印象最深？从具体实验到归纳通性，你掌握了什么科学方法？”作业布置：必做作业：完成同步练习册基础部分；绘制碱的性质思维导图。选做作业：（1）查阅资料，了解“苛性钠”名称的由来和历史。（2）设计家庭小实验：用厨房中的纯碱（Na₂CO₃）和熟石灰自制少量氢氧化钠溶液（注意安全模拟），并尝试解释原理。六、作业设计

基础性作业（全体必做）：1.整理笔记，准确书写氢氧化钠、氢氧化钙分别与二氧化碳、稀盐酸、硫酸铜溶液反应的化学方程式。2.完成课本后的基础练习题，巩固碱的物理性质及四条化学通性。3.列举生活中至少三种含有碱或用到碱的物品或场景，并说明碱在其中所起的作用。

拓展性作业（建议大多数学生完成）：4.情境应用题：园林工人常在树干上涂抹含有硫磺粉的石灰浆（石硫合剂）来防治病虫害。请结合碱的性质，分析石灰浆（氢氧化钙）在此处可能起到哪些作用？（杀菌、防虫、保护树干等）。5.小调查：走访超市或查阅资料，了解清洁剂（如管道疏通剂、油污清洁剂）的成分，找出其中可能含有的碱性物质，并思考其去污原理。

探究性/创造性作业（学有余力学生选做）：6.微型探究报告：设计实验探究“氢氧化钠溶液在空气中久置后是否变质？如果变质，成分是什么？”（提示：考虑与CO₂反应）。要求写出猜想、实验步骤、预期现象与结论。7.创意设计：“如果我要建造一个简易的‘室内二氧化碳吸收装置’（用于植物夜晚呼吸作用产生的CO₂），我可以选择哪些碱类物质作为吸收剂？请比较它们的优缺点，并画出装置草图。”七、本节知识清单及拓展

★1.氢氧化钠（NaOH）：俗称火碱、烧碱、苛性钠。白色固体，易潮解（作干燥剂，但不能干燥CO₂、SO₂等酸性气体），有强腐蚀性。溶于水大量放热。是重要的化工原料，用于造纸、制皂、石油精炼等。

★2.氢氧化钙（Ca(OH)₂）：俗称熟石灰、消石灰。白色粉末，微溶于水，其水溶液叫石灰水，有腐蚀性。由生石灰（CaO）与水反应制得，也放热。用于建筑材料、改良酸性土壤、配制波尔多液等。

★3.碱的化学通性（微观本质：溶液中含OH⁻）：（1）使指示剂变色：使石蕊变蓝，酚酞变红。（2）与某些非金属氧化物反应：如2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O（吸收CO₂），Ca(OH)₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O（检验CO₂）。（3）与某些盐反应：如2NaOH+CuSO₄=Cu(OH)₂↓+Na₂SO₄（制蓝色沉淀）。（4）与酸反应：碱+酸→盐+水（中和反应）。

▲4.潮解：物理变化。注意与化学变化的风化区分。具有潮解性的物质可作干燥剂。

▲5.碱的腐蚀性：氢氧化钠的腐蚀性尤为强烈，称“苛性”，使用时必须十分小心，若不慎沾到皮肤上，要立即用大量水冲洗，再涂上硼酸溶液。

▲6.澄清石灰水变浑浊的应用：此反应是实验室检验二氧化碳气体的常用方法。空气中二氧化碳含量很低，不会使石灰水明显变浑。

▲7.氢氧化钠密封保存的原因：防止潮解和与空气中的二氧化碳反应变质。

▲8.不同碱的个性：如溶解性差异（NaOH易溶，Ca(OH)₂微溶，其他多数碱难溶）；与CO₂反应的现象差异（石灰水产生沉淀，NaOH溶液无明显现象但可通过压差等实验证明）。

▲9.碱的制备：可溶性碱可由对应金属氧化物（如Na₂O、K₂O）与水反应制得；不溶性碱一般由可溶性碱与可溶性盐反应制得（如任务三）。

▲10.重要化学方程式辨析与记忆：重点掌握NaOH、Ca(OH)₂与CO₂、盐酸、硫酸铜反应的方程式，注意配平与沉淀符号。八、教学反思

（一）目标达成度分析：本节课以“科学侦探”为线索，通过六个环环相扣的任务驱动，基本达成了预设的三维目标。从当堂巩固训练反馈看，绝大多数学生能准确说出碱的两条以上通性，并能书写核心化学方程式，知识目标落实较好。在能力与思维层面，学生通过分组实验，动手操作和观察记录能力得到锻炼，尤其在“探究碱与盐反应”和“归纳家族画像”环节，能观察到学生基于证据进行归纳的思维过程。情感目标在实验安全教育与碱的应用讨论中自然渗透，学生表现出较高的关注度。

（二）环节有效性评估：导入环节的“自热火锅”情境生活化，成功激发兴趣并引出核心物质。新授环节的六个任务逻辑清晰，层层递进。其中，任务四（与非金属氧化物反应）的设计有效突破了难点，矿泉水瓶变瘪实验直观震撼，结合微观动画，将抽象反应具体化，学生恍然大悟的表情是教学有效的最佳证明。任务六的归纳建构，放手让学生讨论、代表发言，将课堂还给学生，促进了知识的自主内化。心里不禁想到：“这个瓶瘪实验的‘哇’时刻，效果比预想的还要好。”巩固环节的分层设计照顾了差异，挑战题的讨论点燃了