初中化学（鲁教版·九年级）第七单元第三节：探究溶液的酸碱性

初中化学（鲁教版·九年级）第七单元第三节：探究溶液的酸碱性一、教学内容分析  本节内容隶属于《义务教育化学课程标准（2022年版）》“科学探究与化学实验”及“物质的性质与应用”主题。在知识图谱上，它上承常见的酸和碱的初步认识，下启酸碱中和反应及溶液pH在生活生产中的应用，是学生从定性认识物质向定量表征性质过渡的关键枢纽。核心概念包括溶液的酸碱性、酸碱指示剂（特别是石蕊和酚酞）的显色规律、pH与酸碱性的定量关系。认知要求从“识记”指示剂变色现象，提升至“理解”pH作为酸碱性标度的意义，并初步“应用”pH试纸测定溶液酸碱度。课标蕴含的科学探究思想在此得以生动体现，本节课将引导学生经历“提出问题—设计方案—动手实验—分析现象—得出结论”的完整探究过程，借此发展基于证据进行推理、合作交流与反思评价的能力。  学情研判方面，九年级学生已具备溶液、常见酸（如醋酸）碱（如石灰水）的初步感性认识，对颜色变化等直观现象兴趣浓厚。然而，他们可能存在前概念误区，例如认为“酸就是有酸味的液体”或“酸碱指示剂变色是化学变化产生新物质”。思维难点在于理解pH数值与溶液酸碱性强弱的对应关系（pH越小酸性越强）以及该标度的对数含义（每相差1，氢离子浓度相差10倍）。为此，教学将通过“预测—验证—冲突—建构”的策略，利用生活中丰富的酸性碱性物质创设认知冲突，引导学生在动手测定中自主归纳规律。同时，设计分层探究任务和差异化的支持性学案（如提供关键步骤提示卡），并借助小组互评、实验操作即时点评等方式动态评估，为概念建构薄弱的学生提供可视化图表支架，为学有余力者设计关于pH与生命活动关系的拓展阅读与思考题。二、教学目标  知识目标：学生能准确描述石蕊和酚酞两种常见酸碱指示剂在不同酸碱性溶液中的显色规律，并能依据现象判断溶液的酸碱性；理解pH是用来定量表示溶液酸碱性强弱的标度，掌握pH的范围（014）及其与酸碱性的关系（pH<7为酸性，=7为中性，>7为碱性）；学会用pH试纸测定溶液pH的正确操作方法。  能力目标：学生能够设计简单的实验方案，利用指示剂或pH试纸检验未知溶液的酸碱性；能规范、安全地完成溶液酸碱性的测试实验，并准确记录、描述实验现象；能够基于实验数据，归纳总结溶液酸碱性判断的多种方法及其适用情境。  情感态度与价值观目标：通过探究生活中物质的酸碱性，学生能体会到化学与生活的紧密联系，激发持续探究物质世界的好奇心；在小组合作实验中，能主动承担角色任务，乐于分享观点并尊重同伴的实验证据，形成严谨求实的科学态度。  科学（学科）思维目标：发展“宏观辨识与微观探析”思维，能通过指示剂的颜色变化（宏观现象）推断溶液中H⁺或OH⁻浓度的相对大小（微观本质）；初步建立“定量研究”的意识，认识到引入pH值使得对溶液酸碱性的描述从定性走向定量，是科学认知的深化。  评价与元认知目标：学生能依据教师提供的实验操作评分量表进行小组间互评，反思自身操作的规范性；能在课堂小结环节，通过绘制概念图或思维导图的方式，自主梳理本节课的知识脉络，评估自己对核心概念的掌握程度。三、教学重点与难点  教学重点是运用酸碱指示剂和pH试纸判断溶液的酸碱性。确立依据在于，这是课标明确要求掌握的基础知识与基本技能，是构建酸碱盐知识体系的基石。从学业评价角度看，该点是中考中的高频考点，常以实验探究题或生活应用题形式出现，考查学生知识迁移与问题解决能力。掌握此重点，学生方能顺利进入后续酸碱中和反应及实际应用的学习。  教学难点是理解pH作为溶液酸碱性定量标度的内涵及其与氢离子浓度的关系。难点成因在于pH概念本身具有抽象性和一定的数学背景（对数标度），超出了学生当前的数学认知水平，容易产生机械记忆。常见错误表现为认为“pH值可以是负数”或“pH值越大酸性越强”。突破方向在于，避免深挖对数计算，而是通过类比（如地震级数、声音分贝）和系列溶液pH测定数据的直观对比，强化“pH数值是衡量酸碱性强弱的一个‘尺度’”的感性认识，理解其数值变化与酸碱性变化的趋势关系。四、教学准备清单1.1.教师准备1.2.1.1媒体与教具：多媒体课件（含生活实例图片、微观粒子动画、课堂任务清单）；板书设计（预留概念生成区、探究记录区）。2.3.1.2实验器材与药品：1.3.4.分组实验（6组）：白醋、柠檬汁、稀盐酸、碳酸钠溶液、石灰水、氢氧化钠溶液、氯化钠溶液、蒸馏水（均贴好标签）；石蕊试液、酚酞试液、滴管、点滴板；pH试纸、比色卡、玻璃棒、表面皿。2.4.5.演示实验：被稀酸、稀碱浸泡后干燥的纸花（石蕊），喷壶（内装清水）。6.2.学生准备1.7.预习教材相关内容，思考“生活中如何判断物质的酸碱性”；携带笔和课堂笔记本。8.3.教室环境布置1.9.学生分组（46人一组，异质分组），实验区与讨论区结合；准备实验废弃物回收缸。五、教学过程第一、导入环节  1.情境创设与问题提出：同学们，今天老师带来了几杯“饮料”（展示白醋、柠檬水、苏打水、澄清石灰水的外观）。大家猜猜看，这些“饮料”能直接喝吗？为什么？有同学说闻味道，尝味道，但在化学实验室里，我们能随便尝未知液体吗？对，绝对不行！那有没有更科学、更安全的方法来识别它们的“脾气”——也就是酸碱性呢？  1.1明确探究路径：今天，我们就化身小小检测员，学习两种侦查溶液“脾气”的武器——酸碱指示剂和pH试纸。我们将首先认识这些神奇的“化学侦探”，然后亲手检测，最后还能给它们的“脾气”强弱排个序。第二、新授环节  任务一：初识“化学侦探”——酸碱指示剂1.教师活动：首先，我给大家表演一个小魔术（演示“雨落花开”：向干燥的白色和紫色纸花上喷洒清水，纸花分别变红和变蓝）。咦，明明是清水，怎么让花变色了？奥秘就在纸花上。它们事先用不同的溶液浸泡过。这种能因溶液酸碱性不同而显示不同颜色的物质，就是我们寻找的“侦探”——酸碱指示剂。最常见的两位是石蕊和酚酞。现在，请大家仔细观察课件上的表格，并动手实验：用滴管分别取少量白醋、石灰水、蒸馏水到点滴板的三个孔中，再各滴入12滴石蕊试液，记录颜色。然后用酚酞重复一次实验。2.学生活动：观看魔术，产生好奇。阅读教材或课件了解石蕊和酚酞。分组进行对照实验，认真观察并记录三种溶液在加入不同指示剂后的颜色变化。小组内交流观察结果。3.即时评价标准：1.实验操作是否规范（滴管垂直悬空、不接触溶液）。2.观察记录是否详实、准确。3.小组内能否就现象达成一致结论并进行有效交流。4.形成知识、思维、方法清单：★酸碱指示剂：像石蕊和酚酞这样，能与酸性或碱性溶液作用而显示不同颜色的物质。▲石蕊的变色规律：“酸红碱蓝”，即酸性溶液中变红，碱性溶液中变蓝，中性溶液中为紫色（这是它的“本来面目”）。▲酚酞的变色规律：在碱性溶液中变红，在酸性或中性溶液中无色。教学提示：这里可以打比方：指示剂就像忠诚的信号兵，遇到不同的“阵营”（酸或碱）就举起不同颜色的旗子（显示不同颜色）。  任务二：建立判断溶液酸碱性的“方法库”1.教师活动：现在，我们手里有了两位“侦探”。大家根据刚才的实验结果，能不能总结一下，如何用它们来判断一种溶液是酸性、碱性还是中性？我请一位同学上来，利用这张“方法归纳表”进行梳理。（引导并完善学生的总结）。好，方法我们掌握了，现在来当一回裁判。这里有碳酸钠溶液、氯化钠溶液和稀盐酸，不告诉你们谁是谁，请各小组用实验来判断它们的酸碱性，并完成学案上的任务一。2.学生活动：在教师引导下，归纳出判断逻辑：分别使用两种指示剂，根据颜色变化对照规律进行判断。小组合作，运用两种指示剂对三种未知溶液进行检测，根据现象得出结论（碳酸钠溶液呈碱性，稀盐酸呈酸性，氯化钠溶液呈中性），并填写学案。3.即时评价标准：1.是否能将实验现象准确迁移应用到未知溶液的判断中。2.判断过程是否逻辑清晰，结论是否有实验证据支持。3.面对两种指示剂结果可能不完全一致时（如石蕊在强碱中蓝得更深），能否进行合理解释。4.形成知识、思维、方法清单：★溶液酸碱性的判断方法：利用酸碱指示剂的显色反应，对比已知规律进行判断。▲方法选择：石蕊可区分酸、中、碱；酚酞主要用于检验碱性溶液（变红）。易错点：切忌死记硬背，必须建立在亲手实验观察的基础上。思维提升：化学结论必须基于实验证据，这是科学探究的基本思想。  任务三：从“有无”到“强弱”——引入pH标度1.教师活动：大家判断得很准确！不过，新的问题来了：白醋和稀盐酸都是酸性，谁的“酸脾气”更大呢？柠檬水和石灰水都是碱性，谁的“碱脾气”更烈呢？指示剂只能告诉我们“是酸还是碱”，却无法比较“谁更酸谁更碱”。这就需要一位更精密的“测量员”。科学家引入了pH来表示溶液酸碱性的强弱程度。pH的范围通常是0到14。请大家先根据课件上的示意图和文字，自主阅读学习2分钟，尝试回答：pH与酸碱性有什么关系？pH的大小和酸碱性的强弱又有什么关联？2.学生活动：阅读教材或课件材料，了解pH的定义、范围和意义。尝试用自己的语言描述pH与酸碱性的关系。思考并初步回答教师提出的问题。3.即时评价标准：1.能否从阅读材料中准确提取出pH<7为酸性、=7为中性、>7为碱性这一核心关系。2.能否初步理解pH数值变化与酸碱性变化趋势的关系（pH越小酸性越强，越大碱性越强）。4.形成知识、思维、方法清单：★pH：定量表示溶液酸碱性强弱的标度，范围通常为014。★pH与酸碱性的关系：pH<7，溶液呈酸性；pH=7，溶液呈中性；pH>7，溶液呈碱性。★pH与酸碱性强弱的关系：对于酸性溶液，pH越小，酸性越强；对于碱性溶液，pH越大，碱性越强。认知说明：这是一个从定性到定量的认知飞跃，标志着对溶液性质更精确的描述。  任务四：实战演练——用pH试纸测定溶液pH1.教师活动：理论清楚了，怎么测呢？最常用的工具就是pH试纸。它的使用可讲究了，大家看我的示范（演示：取一片pH试纸放在干燥洁净的表面皿上，用玻璃棒蘸取待测液滴在试纸上，半分钟内与标准比色卡对比读数）。注意，绝对不能把试纸直接伸进溶液里！现在，各小组领取pH试纸和比色卡，任务升级：测定你们手头所有溶液（白醋、柠檬汁、稀盐酸、碳酸钠溶液、石灰水、氢氧化钠溶液、氯化钠溶液、蒸馏水）的pH值，并记录在学案表格中。测完之后，大家横向纵向都看看数据，能发现什么规律？2.学生活动：观察教师规范操作，注意关键要点。分组合作，使用pH试纸依次测定多种溶液的pH值，认真读数并记录。分析数据，交流发现：同是酸性溶液，pH不同；同是碱性溶液，pH也不同；中性溶液pH约为7；酸性越强的溶液pH值越小等。3.即时评价标准：1.操作是否规范（试纸放置、蘸取方法、比色时机）。2.读数是否准确，记录是否认真。3.能否从测得的数据中归纳出pH与溶液酸碱性及其强弱关系的实证规律。4.形成知识、思维、方法清单：★pH试纸的使用方法：“取、蘸、点、比、读”五步法，强调规范操作对结果准确性的影响。▲pH测定的意义：将溶液的酸碱性数字化，便于精确比较和定量研究。联系生活：很多护肤品、土壤、饮用水质量都会标注pH值，就是基于此原理。  任务五：知识整合与迁移应用1.教师活动：同学们测得都很认真，数据也很有价值。现在我们来一个“智慧大冲关”。第一关：请比较指示剂变色和pH测定两种方法，它们各有什么优点和局限性？第二关：（展示一瓶无色溶液）如果只给你酚酞试液，你如何设计实验判断它是酸性、中性还是碱性？第三关：查阅资料卡，了解人体不同体液（如血液、胃液）的pH范围，讨论其稳定的重要性。2.学生活动：小组讨论，对比两种方法（指示剂快捷定性，pH试纸定量但稍繁）。设计实验方案：取样，滴加酚酞，若变红则为碱性；若不变色，可能是酸性或中性，需另取样品用石蕊或pH试纸进一步鉴别。阅读拓展资料，理解生命活动与稳定pH环境的密切关系。3.即时评价标准：1.能否辩证地比较不同方法的优劣和适用场景。2.设计的实验方案是否合理、严谨、具有可操作性。3.能否理解化学知识在生命科学中的重要价值，形成跨学科视角。4.形成知识、思维、方法清单：▲方法比较与选择：根据具体需求选择定性判断（指示剂）或定量测定（pH试纸）。★知识迁移：酚酞不变色，溶液可能是酸性或中性，这是一个重要的辨析点。素养渗透：认识到溶液酸碱性调控在农业生产（土壤改良）、环境保护（酸雨监测）、人体健康等领域的广泛应用，体会化学的社会价值。第三、当堂巩固训练  基础层：1.填空题：石蕊试液遇稀硫酸变____色，酚酞试液遇氢氧化钠溶液变____色。pH=5的溶液呈____性，其酸性比pH=3的溶液____（填“强”或“弱”）。2.判断题：使用pH试纸时，先用蒸馏水润湿，再测溶液pH，结果更准确。（）  综合层：3.实验设计题：现有两瓶失去标签的无色溶液，已知分别是稀盐酸和氯化钠溶液。请选用本节课学到的试剂或工具，设计两种不同的实验方案进行区分，并写明预期的现象和结论。  挑战层：4.探究思考题：某同学用pH试纸测定某浓度氢氧化钠溶液的pH时，发现试纸先变蓝后褪色（与比色卡上蓝色不一致）。请查阅资料或根据所学知识，尝试推测可能的原因是什么？（提示：考虑试纸本身成分或强碱的特性）  反馈机制：基础层题目通过全班齐答或个别提问快速核对；综合层题目请不同小组展示设计方案，引导其他组从科学性、可操作性角度进行互评；挑战层题目作为弹性思考，请有想法的同学简要阐述，教师予以点拨，并鼓励课后深入探究。第四、课堂小结  知识整合：同学们，今天我们共同完成了一次完整的探究之旅。谁来用一句话或者一个关键词，概括一下你最大的收获？……很好。现在，请大家尝试在笔记本上画一个简单的概念图，将“溶液的酸碱性”、“酸碱指示剂”、“pH”、“测定方法”这几个核心概念联系起来。  方法提炼：回顾一下，我们今天用了哪些科学方法？对，有实验观察法、比较归纳法，还有从定性到定量的研究方法。希望以后大家在遇到问题时，也能像今天这样，动手寻找证据，用数据说话。  作业布置与延伸：今天的作业请见学案背面。必做题是巩固今天的基础知识和技能。选做A题是调查家中几种食用品或洗漱用品的pH并形成小报告。选做B题是查阅资料，了解“酸雨”的pH标准及其对环境的危害，撰写一段科普短文。下节课，我们将探究酸和碱之间会发生什么奇妙的故事。六、作业设计1.基础性作业（必做）：1.2.完成同步练习册本节的基础练习题。2.3.整理课堂笔记，准确背诵石蕊、酚酞的变色规律及pH与酸碱性的关系。3.4.列举至少三种生活中常见的酸性物质和三种常见的碱性物质。5.拓展性作业（建议完成）：1.6.家庭小实验：利用紫甘蓝汁（自制酸碱指示剂）检测白醋、肥皂水、苏打水等家庭常见液体的酸碱性，记录颜色变化，并与课堂知识对照。2.7.调查你家使用的洗发水和护发素的pH范围（查看标签或查阅产品官网信息），并思考其设计原理。8.探究性/创造性作业（学有余力者选做）：1.9.设计一个简易的“土壤酸碱度检测与改良建议”微项目。假设你有一小块花园，如何检测其土壤酸碱性？若偏酸或偏碱，查阅资料了解可选用哪些安全物质进行改良（如草木灰、硫酸亚铁等）？2.10.创作一幅漫画或编写一个简短的科学小故事，主人公是“石蕊侦探”和“pH特工”，讲述他们如何联手破解一起“溶液身份之谜”。七、本节知识清单及拓展1.★溶液的酸碱性：溶液所具有的酸性或碱性的性质。这是溶液的一种重要化学性质，由溶液中H⁺和OH⁻浓度的相对大小决定。2.★酸碱指示剂：能通过自身颜色变化指示溶液酸碱性的试剂。它们通常是有机弱酸或弱碱，其分子和离子结构不同，颜色不同，在pH变化时发生结构转化引起变色。3.▲常见指示剂变色记忆口诀：石蕊——“酸红碱蓝中为紫”；酚酞——“碱红酸中皆无色”。（注：“酸中”指酸性和中性）4.★pH：水溶液中氢离子浓度常用对数的负值，即pH=lg[H⁺]。它是国际上通用的表示溶液酸碱性强弱的定量标度。5.★pH范围与酸碱性的关系：常温下，pH=7，溶液呈中性；pH<7，溶液呈酸性，且数值越小酸性越强；pH>7，溶液呈碱性，且数值越大碱性越强。6.▲pH标度的理解：pH每减小1个单位，相当于H⁺浓度增大为原来的10倍；每增大1个单位，相当于H⁺浓度减小为原来的1/10。这是一个对数关系，初中阶段仅作趋势性理解。7.★pH试纸：浸有混合指示剂的试纸，遇不同pH溶液显示不同颜色，通过与标准比色卡对比可粗略测定溶液pH（一般为整数）。8.★pH试纸的正确使用方法：用洁净、干燥的玻璃棒蘸取待测液，点在干燥的pH试纸上，在半分钟内（具体看说明书）与标准比色卡对比读数。严禁将试纸直接浸入试剂瓶。9.▲广泛pH试纸与精密pH试纸：广泛pH试纸变色范围宽（如114），精度为整数；精密pH试纸变色范围窄（如5.59.0），可精确到0.2或0.3。根据精度要求选择。10.溶液酸碱性的判断方法总结：1.11.定性判断：使用酸碱指示剂，观察颜色变化。2.12.半定量/定量判断：使用pH试纸（粗略）、pH计（精确，又称酸度计）。13.▲指示剂法局限性：只能判断酸碱性范围，不能给出精确pH值；某些指示剂在强酸强碱中可能发生不可逆变化或褪色。14.中性溶液的理解误区：pH=7的溶液不一定都是中性溶液，严格来说，只有在常温下的水溶液中，pH=7才代表中性。温度变化，水的离子积Kw变化，中性点pH也会变化。15.★酸性溶液不一定是酸溶液：某些盐溶液（如硫酸氢钠）也显酸性；碱性溶液不一定是碱溶液（如碳酸钠溶液）。16.生活与生产中pH的应用实例：1.17.人体健康：血液pH维持在7.357.45；胃液pH约0.91.5；唾液pH约6.67.1。2.18.农业生产：大多数植物适宜在pH6.57.5的土壤中生长。需定期检测并改良土壤酸碱性。3.19.环境保护：正常雨水的pH约为5.6，pH<5.6的雨水称为酸雨。4.20.日用化工：洗发水常为弱酸性（贴合头皮），洗涤剂常为碱性（去油污强）。21.拓展：自制酸碱指示剂：许多植物的花、果、茎叶（如紫甘蓝、胡萝卜、玫瑰花）中含有色素，在酸碱性溶液中颜色不同，可提取用作指示剂。这是一个有趣的家庭化学实验。八、教学反思  （一）教学目标达成度分析：本节课预设的知识与技能目标达成度较高。通过探究任务和分组实验，绝大多数学生能准确描述指示剂变色规律并规范使用pH试纸。从当堂巩固训练反馈看，基础层和综合层题目正确率超过85%。能力目标方面，学生初步展现了基于实验的设计与推理能力，但在方案表述的严谨性和完整性上存在差异。情感与思维目标在课堂氛围和学生的参与热情中得以体现，尤其是在生活迁移环节，学生兴趣浓厚。  （二）核心教学环节有效性评估：  1.导入环节：生活化情境和魔术表演迅速抓住了学生注意力，“不能尝，那怎么办？”的问题有效激发了认知冲突和探究欲望。这句提问起到了“一石激起千层浪”的效果。  2.任务链设计：五个任务由浅入深，从定性到定量，符合认知规律。“任务二”在应用新知时，有小组对碳酸钠溶液使酚酞变红感到惊讶（因其俗称“纯碱”但属于盐），这个生成性资源被及时捕捉，顺势强调了“碱性溶液不一定是碱溶液”，化解了潜在的前概念冲突。“任务四”的动手测定和数据记录，是概念建构的关键，学生通过亲自测得的数据归纳出pH与酸碱性强弱的关系，比教师直接讲授印象深得多。我巡视时不断提醒：“玻璃棒蘸