探究溶液的酸碱性、酸碱指示剂与pH-九年级化学下册（沪教版）教案

探究溶液的酸碱性、酸碱指示剂与pH——九年级化学下册（沪教版）教案

  一、课程内容分析

  本节内容选自沪教版九年级化学下册第七章《应用广泛的酸、碱、盐》的第一节，是学生系统学习酸、碱、盐知识的起点与基石。在此之前，学生已经掌握了物质溶解形成溶液的基础知识，对溶液的均一性、稳定性有了初步认识，并具备了一定的实验操作能力和观察分析能力。然而，对于溶液性质的分类，特别是从酸碱性的角度进行系统表征，尚属全新的认知领域。本节内容的核心价值在于搭建一座连接宏观现象（如酸味、滑腻感）与微观本质（H⁺和OH⁻浓度）的桥梁，并引入一套标准化、定量化的科学表征工具（酸碱指示剂、pH），从而将学生的感性经验提升为理性认知，为后续深入学习酸碱的具体性质、中和反应以及盐类的生成奠定坚实的理论基础和方法论基础。从学科观念建构的角度看，本节是培养学生“宏观辨识与微观探析”、“变化观念与平衡思想”以及“证据推理与模型认知”等化学核心素养的关键节点。理解溶液的酸碱性及其定量描述，不仅是化学学科内部知识链条的重要一环，更是学生理解生命活动（如人体体液pH调节）、环境问题（如酸雨、土壤改良）、工业生产（如废水处理、食品加工）等诸多跨学科议题的基础科学工具。

  二、学情分析

  九年级学生正处于从具体运算思维向形式运算思维过渡的关键期，其抽象逻辑思维能力、系统化思考能力正在快速发展。他们对于生活中与溶液酸碱性相关的现象已有丰富的零散经验：知道柠檬、食醋是酸的，肥皂水、石灰水有滑腻感，可能听说过“pH”这个词（例如在洗面奶广告中）。但这些认知是感性的、孤立的，尚未形成科学概念和系统知识网络。学生的前概念中可能存在一些迷思，例如：认为“有酸味的物质就是酸”、“所有有滑腻感的液体都是碱”、“酸性物质都有腐蚀性”等。这些迷思可能成为新知识构建的障碍。在技能方面，学生已经能够较为规范地进行液体药品的取用、滴加等基本操作，但对于比色卡的使用、pH试纸的规范操作以及通过系列实验进行对比归纳，仍需教师的细致指导。因此，教学设计应充分利用学生已有的生活经验，通过精心设计的探究实验，引导他们主动观察、记录、比较、归纳，在活动体验中修正迷思，自主建构科学的酸碱概念体系，并在此过程中体验科学探究的严谨性与趣味性。

  三、教学目标

  （一）知识与技能

  1.能说出生活中常见酸性溶液和碱性溶液的实例，并初步从氢离子和氢氧根离子角度理解溶液呈酸性或碱性的微观原因。

  2.认识石蕊和酚酞两种常用酸碱指示剂，能准确描述它们在酸性、碱性溶液中的颜色变化。

  3.理解pH与溶液酸碱性强弱的关系，掌握用pH试纸测定溶液pH的正确操作方法，并能根据pH数值判断溶液的酸碱性及其相对强弱。

  4.了解pH在工农业生产、日常生活和生态环境中的重要应用价值。

  （二）过程与方法

  1.经历“提出问题-实验探究-收集证据-得出结论”的科学探究过程，通过系列对比实验，学习控制变量、对比观察的研究方法。

  2.学会使用酸碱指示剂和pH试纸这两种科学工具来检验和定量表征溶液的酸碱性，提升实验操作技能和数据分析能力。

  3.通过小组合作学习，参与讨论与交流，培养团队协作能力和语言表达能力。

  （三）情感态度与价值观

  1.通过对生活中酸碱现象的探究，感受化学与生活的密切联系，激发学习化学的持久兴趣和探索物质世界的热情。

  2.在探究实验中养成实事求是、严谨细致的科学态度和环保意识（如安全处理实验废液）。

  3.认识到溶液酸碱性的知识在解决环境、健康等社会问题中的重要作用，初步建立运用化学知识服务社会的责任感。

  四、教学重难点

  教学重点：酸碱指示剂（特别是石蕊和酚酞）在酸性、碱性溶液中的变色规律；pH与溶液酸碱性强弱的关系及其测定方法。

  教学难点：从微观粒子（H⁺和OH⁻）的角度理解溶液酸碱性的本质；理解pH是氢离子浓度的一种表示方法，pH越小，酸性越强。

  五、教学准备

  1.多媒体课件：包含图片（不同pH的溶液在自然界和生活中的应用）、动画（微观离子运动与酸碱性的关系）、数据图表等。

  2.实验仪器与药品（分组实验，每4-6人一组）：

  (1)仪器：白色点滴板、胶头滴管、玻璃棒、表面皿、滤纸片、pH标准比色卡。

  (2)药品（均已配制成溶液，并贴上标签）：

  *酸性溶液：稀盐酸、稀硫酸、白醋、柠檬汁、碳酸饮料（如可乐）。

  *碱性溶液：氢氧化钠稀溶液、澄清石灰水、肥皂水、纯碱（碳酸钠）溶液、氨水（稀）。

  *中性溶液：蒸馏水、氯化钠（食盐）溶液。

  *指示剂：石蕊试液、酚酞试液、广泛pH试纸。

  3.安全防护用品：护目镜、乳胶手套、废液回收桶。

  六、教学实施过程

  （一）创设情境，激疑引趣（预计用时：8分钟）

  师：（播放一组图片：柠檬、食醋、酸奶；肥皂、洗涤剂、皮蛋；pH试纸测试土壤、游泳池水质监测）同学们，请观察这些图片，它们共同关联着溶液的哪一种性质？

  生：（观察、思考并回答）酸和碱的性质。

  师：是的。在生活中，我们常常用“酸”和“碱”来描述物质的特性。喝柠檬汁感到酸，用肥皂洗手感到滑腻。化学上，我们如何科学地判断一种溶液是酸性还是碱性？又如何比较哪种酸更“酸”，哪种碱更“碱”呢？今天，我们就化身化学侦探，学习探究溶液酸碱性的科学方法。

  （设计意图：从学生熟悉的生活场景切入，迅速聚焦主题，激发探究欲望。提出核心问题，明确本节课的学习任务，使学生带着明确的目标进入学习状态。）

  （二）实验探究，初识酸碱（预计用时：15分钟）

  1.活动一：寻找判断酸碱性的“侦察兵”——酸碱指示剂

  师：在化学史上，科学家们从自然界中寻找能“报告”酸碱性的物质。比如，波义耳偶然发现的紫罗兰花瓣。今天，我们使用两种更精准的化学“侦察兵”——石蕊和酚酞。请大家先观察它们原本的颜色。

  （学生观察：石蕊试液呈紫色，酚酞试液无色。）

  2.实验探究1：指示剂的变色规律

  师：接下来，我们分组进行探究。请按照学案上的表格，用胶头滴管分别取少量稀盐酸、氢氧化钠稀溶液和蒸馏水于点滴板的三个凹穴中，然后各滴入1-2滴石蕊试液，观察并记录颜色变化。再用同样的三种溶液，测试酚酞试液。注意：每换一种溶液或指示剂，胶头滴管必须清洗干净并擦干，避免污染试剂。

  （学生分组实验，教师巡视指导，纠正不规范操作，强调实验室安全。）

  实验记录与交流：

  师：请各小组汇报你们的发现。

  生1：我们发现，石蕊在稀盐酸中变红，在氢氧化钠溶液中变蓝，在蒸馏水中还是紫色。

  生2：我们发现酚酞在稀盐酸和蒸馏水中都是无色，在氢氧化钠溶液中变红色。

  师：总结得非常清晰。化学上，我们将像石蕊和酚酞这样，遇到酸性或碱性溶液能显示不同颜色的物质，叫做酸碱指示剂。它们的变色规律是：紫色石蕊试液——“酸红碱蓝”；无色酚酞试液——“酸无碱红”。这里的“无”指不变色（通常仍为无色）。那么，像蒸馏水这样，不能使指示剂变色（或石蕊保持紫色）的溶液，我们称它为什么性？

  生：中性。

  3.概念建构：酸性溶液、碱性溶液、中性溶液

  师：现在，我们可以给出初步的科学定义：能使紫色石蕊试液变红的溶液，称为酸性溶液；能使紫色石蕊试液变蓝的溶液，称为碱性溶液；不能使紫色石蕊试液变色（或使酚酞不变色）的溶液，称为中性溶液。酚酞是碱性溶液的“专属侦探”，它变红，溶液一定显碱性。

  （设计意图：通过分组实验，让学生亲手验证指示剂的变色规律，获得直接经验。强调对比实验和规范操作，培养科学方法。在实验现象的基础上，自然引出酸性、碱性、中性溶液的概念，实现从现象到概念的初步升华。）

  （三）深入探究，定量描述（预计用时：20分钟）

  1.问题进阶：如何比较酸碱性的强弱？

  师：我们已经能判断溶液的酸碱性了。但新的问题来了：白醋和稀盐酸都是酸性，谁的酸性更强？肥皂水和石灰水都是碱性，谁的碱性更强？指示剂只能“定性地”告诉我们有没有，不能“定量地”告诉我们有多少。我们需要更精密的“测量尺”。

  2.引入pH概念

  师：科学家引入了一个物理量——pH，用它来表示溶液酸碱性的强弱程度。pH的范围通常在0到14之间。它与酸碱性有什么关系呢？（展示pH与溶液酸碱性的关系图或数轴）

  生：（观察并归纳）pH=7，溶液显中性；pH<7，溶液显酸性，且pH越小，酸性越强；pH>7，溶液显碱性，且pH越大，碱性越强。

  师：非常好！这是一把非常清晰的“尺子”。

  3.实验探究2：用pH试纸测定溶液的pH

  师：我们如何知道一种溶液的pH值呢？常用工具是pH试纸。它的使用有严格规范。请观看演示。

  （教师演示规范操作：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，半分钟内将试纸显示的颜色与标准比色卡对比，读出pH值。强调：不能将试纸直接伸入试剂瓶；不能用水润湿试纸；要比色卡中间区域的颜**分。）

  学生分组实验：测定课前准备的各种溶液（稀盐酸、白醋、柠檬汁、可乐、氢氧化钠溶液、石灰水、肥皂水、纯碱溶液、氨水、蒸馏水、食盐水）的pH值，并记录在学案表格中。

  （学生实验，教师巡视，重点指导比色技巧和读数方法。）

  4.数据分析与讨论

  师：请各组分享你们的测量结果，并思考以下问题：

  (1)测得的pH值是否支持你们根据指示剂得出的酸碱性结论？

  (2)同样是酸性溶液，它们的pH值有何不同？这说明了什么？

  (3)观察你测得的碱性溶液的pH值，有什么规律？

  (4)蒸馏水和食盐水的pH值大约是多少？这印证了什么？

  生：（讨论后汇报）结果一致，pH值定量证实了定性判断。稀盐酸的pH最小，酸性最强；白醋、柠檬汁次之；可乐虽然也是酸性，但pH相对较大，酸性较弱。碱性溶液也是，氢氧化钠溶液pH最大，碱性最强。蒸馏水和食盐水pH都接近7，是中性。

  师：精彩的分析！pH试纸让我们对酸碱性的认识从“是或不是”深入到“强或弱”，实现了定量化。这正是科学发展的趋势：从定性走向定量。

  （设计意图：通过“如何比较强弱”这一认知冲突，自然引入pH概念。通过教师规范演示和学生分组测量，掌握pH试纸这一重要工具的使用。在分析多组数据的过程中，深化对pH与酸碱性强弱关系的理解，并巩固对不同类别溶液的认知。）

  （四）微观探秘，揭示本质（预计用时：10分钟）

  1.追问：为什么溶液会有酸碱性？

  师：我们知道了怎么判断和测量酸碱性。但一个更深层的问题是：为什么不同的溶液会表现出不同的酸碱性？其微观本质是什么？（播放或展示水分子电离、酸在水中解离出H⁺、碱在水中解离出OH⁻的动画或示意图。）

  2.讲解与建模

  师：以水为例。水是一种极弱的电解质，它能微弱地电离出氢离子（H⁺）和氢氧根离子（OH⁻），并且二者浓度相等，所以纯水是中性的。当一种物质溶解于水时，如果它解离出的H⁺浓度大于OH⁻浓度，溶液就显酸性；反之，如果解离出的OH⁻浓度大于H⁺浓度，溶液就显碱性。pH，实际上就是描述溶液中H⁺浓度大小的一种便捷方式，H⁺浓度越大，pH越小，酸性越强。

  （教师可以在黑板上用简图或粒子模型进行演示，帮助学生建立微观图像。）

  师：所以，盐酸的酸性强于醋酸，是因为在相同浓度下，盐酸解离出的H⁺更多。这也为我们后续学习不同酸、碱的强弱埋下伏笔。

  （设计意图：引导学生从宏观现象和定量测量走向微观本质，建立“宏观-微观-符号”三重表征的联系，突破教学难点。这是形成化学学科思维的核心环节。）

  （五）联系生活，拓展应用（预计用时：10分钟）

  师：掌握了溶液酸碱性的知识，我们就能解释和解决许多实际问题。

  1.人体健康：人体内各种体液都有一定的pH范围。例如，血液的pH维持在7.35-7.45之间，呈弱碱性，这是维持正常生理功能所必需的。胃酸的主要成分是盐酸，pH在0.9-1.5，帮助消化食物。当pH失衡，就会引发疾病。

  2.农业生产：大多数农作物适宜在接近中性的土壤中生长（pH6.5-7.5）。土壤过酸（如南方红壤）或过碱（如北方部分盐碱地），都需要进行改良。农民伯伯会撒熟石灰（氢氧化钙）来中和酸性土壤。

  3.环境保护：酸雨是指pH小于5.6的雨水，主要是由硫氧化物和氮氧化物排放造成的。酸雨会酸化湖泊、土壤，腐蚀建筑和文物，危害森林和农作物。监测和控制酸雨是重要的环保课题。

  4.日常生活：洗发水多为弱酸性以保护头皮，护发素常为弱碱性以闭合毛鳞片；被蚊虫叮咬（分泌酸性物质）可涂肥皂水（碱性）减轻瘙痒。

  （可让学生结合自己的知识举例，教师补充和修正。）

  （设计意图：将化学知识置于广阔的生活、生产、环境背景中，彰显化学的实用价值和社会意义，促进知识的内化与迁移，培育学生的学科应用意识和社会责任感。）

  （六）巩固练习，课堂小结（预计用时：7分钟）

  1.巩固练习（以提问或学案习题形式）：

  (1)能使无色酚酞试液变红的溶液，能否使紫色石蕊试液变色？若能，变成什么颜色？该溶液的pH范围大致是多少？

  (2)某同学用pH试纸测得某溶液的pH为5，若用湿润的pH试纸再测一次，结果可能会怎样变化？为什么？

  (3)现有三瓶失去标签的无色溶液：稀盐酸、氢氧化钠溶液和氯化钠溶液，你能用多少种方法鉴别它们？请写出你的方案。

  2.课堂小结：

  师：请同学们以思维导图或关键词的形式，总结本节课的收获。

  （引导学生从知识、方法、观念三个层面进行总结）

  知识层面：认识了酸碱指示剂（石蕊、酚酞）及其变色规律；理解了pH的含义及其与溶液酸碱性强弱的关系；学会了用pH试纸测定溶液pH；初步了解了溶液酸碱性的微观本质（H⁺和OH⁻浓度的相对大小）。

  方法层面：学习了利用指示剂和pH试纸检验和定量表征物质性质的科学方法；体验了科学探究的基本过程。

  观念层面：认识到化学知识来源于生活并服务于生活；体会到从定性到定量、从宏观到微观是化学认识世界的重要视角。

  （设计意图：通过分层、变式的练习，检测学习效果，诊断迷思，促进知识应用。引导学生进行结构化、系统化的课堂小结，将零散知识点整合成知识网络，并提炼学科方法和观念，实现素养的升华。）

  七、教学评价设计

  1.过程性评价：通过观察学生在分组实验中的操作规范性（如滴管使用、试纸用法）、团队协作情况、实验记录的真实性与完整性，以及课堂讨论的参与度和发言质量，进行即时评价和反馈。

  2.形成性评价：通过课堂练习的回答情况、学案任务的完成质量，了解学生对核心概念（如指示剂变色、pH意义）和基本技能（pH测定）的掌握程度。

  3.总结性评价：设计一份课后作业，包含基础题（概念辨析、pH判断）、应用题（解释生活现象、设计简单鉴别实验）和拓展思考题（如“为什么说pH是H⁺浓度的负对数？了解这一点对理解pH的意义有什么帮助？”供学有余力者思考），全面评估学生在知识、技能和应用等方面的学习成果。

  八、板书设计（纲要式）

  探究溶液的酸碱性、酸碱指示剂与pH

  一、酸碱指示剂——“侦察兵”

   石蕊（紫色）：酸红碱蓝（中紫）

   酚酞（无色）：酸无碱红（中无）

  二、pH——“测量尺”

   范围：0——14

   意义：pH=7，中性

      pH<7，酸性（越小越强）

      pH>7，碱性（越大越强）

   测定：pH试纸（规范操作！）

  三、本质（微观）——“根源”

   水：H₂O⇌H⁺+OH⁻（浓度相等→中性）

   酸性溶液：c(H⁺)>c(OH⁻)

   碱性溶液：c(H⁺