实验活动6 酸和碱的化学性质探究导学案-九年级化学人教版下册

实验活动6酸和碱的化学性质探究导学案——九年级化学人教版下册

一、教学背景与设计理念

（一）内容定位与价值阐释

本课位于人教版九年级化学下册第十单元“酸和碱”的结尾部分，是一个综合性的学生实验活动。【核心价值】在于将单元核心知识——酸和碱的化学性质，通过学生亲自动手实验的方式进行系统梳理、实证检验和深度内化。它不仅是知识的验证，更是科学探究方法、实验操作技能、证据推理能力的综合运用平台。【重要地位】本活动承接了酸和碱的通性理论学习，又为后续学习盐及复分解反应、物质的鉴别与推断等难点内容奠定了坚实的感性认识和实践基础。其内容跨越了元素化合物知识与基本概念原理，具有鲜明的跨学科视野特质，整合了化学变化、宏观现象与微观本质。

（二）设计理念与学段适应性

基于九年级学生的认知特点——正处于从经验型逻辑思维向理论型逻辑思维的过渡期，对具体现象兴趣浓厚，但抽象概括能力尚在发展中。本设计以“宏观辨识与微观探析相结合”、“变化观念与平衡思想”、“证据推理与模型认知”等化学核心素养为导向，摒弃单纯的“照方抓药”式实验，构建“问题驱动—方案设计—操作验证—证据收集—推理结论—迁移应用”的探究式教学链条。强调在“做中学”与“学中思”的深度融合，让学生在亲手操控试剂、观察现象的过程中，主动建构知识体系，体验科学探究的严谨与乐趣，并初步形成跨学科分析问题的意识（如将实验现象与离子观点相联系）。

二、教学目标的精细化设定

基于课程标准与学生学情，本课教学目标设定如下：

（一）知识与技能目标【基础】

1.通过实验探究，能准确归纳出酸（以稀盐酸、稀硫酸为例）能使紫色石蕊溶液变红，使无色酚酞溶液不变色；能归纳出碱（以氢氧化钠溶液、氢氧化钙溶液为例）能使紫色石蕊溶液变蓝，使无色酚酞溶液变红。此为进一步理解酸碱指示剂与酸、碱溶液作用的规律。

2.通过亲手操作，能熟练书写稀盐酸与氢氧化钠溶液、稀盐酸与氢氧化钙溶液发生中和反应的化学方程式，并能从离子的角度解释中和反应的实质（H⁺+OH⁻=H₂O）。

3.通过实验现象的观察与记录，能准确描述并书写稀盐酸与生锈铁钉（主要成分Fe₂O₃）、稀硫酸与生锈铁钉反应的化学方程式，掌握酸与金属氧化物的反应规律。

4.能独立完成本实验活动中涉及的药品取用、滴管使用、振荡、加热（如需）等基本操作，形成规范的实验操作习惯。

（二）过程与方法目标【重要】

5.通过“提出问题—作出假设—设计方案—动手实验—收集证据—解释与结论”的完整探究流程，强化科学探究的一般方法，提升实验设计能力。

6.通过对实验现象（如颜色变化、沉淀生成、溶液温度变化）的细致观察与准确记录，学习运用多种感官和辅助手段收集信息的方法。

7.通过小组合作实验、讨论与交流，学习分享实验成果、分析实验误差、共同解决问题的合作学习方法。

8.初步尝试运用宏观现象与微观粒子（离子）相结合的方法分析化学反应的实质，建立“宏观-微观-符号”三重表征的化学思维模型。

（三）情感态度与价值观目标【非常重要】

9.在规范、安全的实验操作中，培养严谨求实的科学态度和细致的观察习惯。

10.通过合作探究，体验科学发现的乐趣，增强学习化学的兴趣和自信心。

11.通过对中和反应在工业、农业、医疗、生活中应用的拓展讨论，认识化学学科的价值，增强社会责任感。

12.养成节约药品、爱护仪器、保持实验台整洁的绿色化学和实验室安全意识。

三、教学重点与难点的突破策略

（一）教学重点【高频考点】

13.酸和碱各自的主要化学性质（与指示剂作用、与金属氧化物反应、中和反应）。

14.中和反应的实质及化学方程式的书写。

15.规范、安全的实验操作技能。

（二）教学难点【难点】

16.从离子的角度理解酸和碱具有通性的本质原因。

17.中和反应的探究过程（尤其是借助指示剂判断反应是否发生及反应进程）。

18.对实验现象的准确描述、记录以及基于现象的逻辑推理。

（三）突破策略

针对重点，采用“示范-模仿-强化”模式，教师对关键操作（如滴管使用、振荡）进行规范演示，学生在模仿中形成技能；通过板书和学案反复强化化学方程式的书写规律。针对难点，创设认知冲突（例如，直接混合酸和碱无明显现象，是否发生反应？），引导学生设计借助指示剂的间接证明方案，将抽象的离子反应具象化为可视的颜色变化，从而突破微观实质的认知壁垒。

四、教学准备

（一）教师准备

19.实验仪器：试管（Φ15×150mm）若干、试管架、试管刷、胶头滴管、玻璃棒、表面皿、酒精灯、火柴、试管夹、镊子、药匙、废液缸、抹布。

20.实验药品：稀盐酸（1:4）、稀硫酸（1:5）、氢氧化钠稀溶液、澄清石灰水、紫色石蕊溶液、无色酚酞溶液、生锈的铁钉（铁锈需较为明显）、蒸馏水。

21.教学媒体：多媒体课件（含实验操作规范视频、反应微观动画、典型习题）、板书设计。

（二）学生准备

22.预习本课学案，明确实验目的、原理和步骤。

23.回顾酸和碱化学性质的相关理论知识。

24.准备好实验记录本和笔。

五、教学实施过程的深度展开【核心环节】

本环节将历时约40分钟，分为五个层层递进的阶段。

（一）情境导入与问题驱动（约3分钟）

25.【创设情境】教师展示一瓶久置在空气中部分变质的氢氧化钠溶液，提出问题：“这瓶溶液还能使酚酞变红吗？它是否还保持着碱的性质？我们如何通过实验来验证？”通过一个源于生活实际的问题，迅速聚焦学生注意力，激发探究欲望。

26.【明确任务】教师指出，要回答这个问题，必须先系统掌握酸和碱的基本化学性质。今天，我们就将通过一系列精心设计的实验，来亲自探索酸和碱的奥秘，为我们后续解决更复杂的实际问题（如物质鉴别、除杂）打下坚实基础。进而引出本课标题——实验活动6：酸和碱的化学性质探究。

（二）预备知识与方案研讨（约5分钟）

27.【知识回顾】师生通过问答形式，快速回顾：

（1）常见的酸碱指示剂有哪两种？它们在酸性、碱性溶液中分别显示什么颜色？【基础】

（2）写出你知道的两种酸（盐酸、硫酸）和两种碱（氢氧化钠、氢氧化钙）的化学式。【基础】

（3）中和反应的定义是什么？【重要】

28.【方案共商】教师引导学生阅读学案，以小组为单位，针对每个实验步骤讨论“为什么要这样做？”以及“预测将会观察到什么现象？”。例如：

（1）实验一：在两支试管中分别加入等量的稀盐酸和稀硫酸，再分别滴加紫色石蕊溶液。问：目的是什么？（验证酸能使石蕊变红的通性）为什么要用两种酸？（增加结论的普遍性，说明是酸的通性而非个别酸的性质）

（2）实验二：将生锈铁钉放入稀盐酸中，观察现象。问：铁钉表面出现了什么？溶液颜色有何变化？这可能是什么物质引起的？【难点】

通过这个环节，将“动手”与“动脑”紧密结合，使实验操作成为有目的的探索，而非机械执行。

（三）分组实验与现象深描（约20分钟）

此阶段是学生活动的主体，教师巡视指导，关注操作规范和现象记录的准确性。

29.【实验活动一：酸、碱与指示剂的作用】（约4分钟）【基础】

（1）操作：学生取四支试管，分成两组。第一组两支试管分别加入少量稀盐酸和稀硫酸，分别滴加2-3滴紫色石蕊溶液，振荡观察。第二组两支试管分别加入少量氢氧化钠溶液和澄清石灰水，分别滴加2-3滴无色酚酞溶液，振荡观察。

（2）要求：严格按照“瓶塞倒放、标签向心、量取适量、滴管悬空”的原则取用药品。观察并记录溶液颜色的变化。

（3）现象与结论：所有学生均能观察到酸溶液使石蕊变红，碱溶液使酚酞变红。教师引导学生得出结论：酸溶液能使紫色石蕊溶液变红；碱溶液能使无色酚酞溶液变红（或使紫色石蕊变蓝，本实验中虽未直接用石蕊验证碱，但可引导学生推理）。

30.【实验活动二：酸与金属氧化物的反应】（约6分钟）【重要】【高频考点】

（1）操作：取两个生锈程度相当的铁钉，分别小心放入两支试管中。然后向一支试管中加入约5mL稀盐酸，向另一支试管中加入约5mL稀硫酸。观察铁钉表面和溶液颜色的变化。约5分钟后，将铁钉用镊子取出，观察铁钉表面的变化。

（2）深度观察与思维冲突：

a.初始现象：学生看到铁钉表面铁锈（红褐色）逐渐溶解，溶液由无色逐渐变成黄色（Fe³⁺的颜色）。部分细心的学生会注意到铁钉表面有少量气泡产生。

b.提出问题：为什么会产生气泡？（引导学生分析，铁锈溶解后露出的铁（Fe）会与酸反应生成氢气）这说明了什么？（说明酸不仅能与金属氧化物反应，还能与排在氢前面的活泼金属反应，为后续学习金属性质埋下伏笔）。

（3）书写方程式：指导学生分别写出盐酸、硫酸与氧化铁反应的化学方程式。【非常重要】

Fe₂O₃+6HCl=2FeCl₃+3H₂O

Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂(SO₄)₃+3H₂O

（同时强调FeCl₃溶液为黄色，Fe₂(SO₄)₃溶液也为黄色，建立现象与物质间的联系）

31.【实验活动三：中和反应】（约8分钟）【核心】【难点】【高频考点】

（1）初步尝试与认知冲突：学生向盛有少量氢氧化钠溶液的试管中滴加稀盐酸，振荡。询问：“大家观察到明显现象了吗？”（学生回答：没有）。教师追问：“那它们到底有没有发生反应呢？我们如何用‘眼见为实’的方式来证明它确实发生了？”由此引出借助指示剂的思路。

（2）方案设计与实施：

a.学生小组讨论，提出方案：先在氢氧化钠溶液中滴加酚酞，溶液变红，然后逐滴滴加稀盐酸，并不断振荡，直至溶液颜色恰好由红色变为无色。

b.学生按此方案动手操作。教师强调滴加酸时要“逐滴加入，边加边振荡”，并仔细观察颜色变化的那一刻。

c.现象记录：溶液由红色逐渐变浅，最后变为无色。

d.结论推导：溶液由红色变为无色，说明碱性消失（OH⁻被消耗）。在无其他干扰因素的情况下，证明盐酸与氢氧化钠发生了反应。

（3）微观探析与宏微结合：

a.教师利用多媒体动画展示NaOH溶液（含Na⁺、OH⁻）与HCl溶液（含H⁺、Cl⁻）混合时，H⁺和OH⁻结合生成H₂O分子的过程。

b.引导学生从离子的角度写出反应的实质：H⁺+OH⁻=H₂O。并写出完整的化学方程式：NaOH+HCl=NaCl+H₂O。

c.拓展：如果换用氢氧化钙与盐酸反应，现象如何？化学方程式怎么写？引导学生类推：Ca(OH)₂+2HCl=CaCl₂+2H₂O。虽然产物CaCl₂溶液也无色，但证明反应发生同样可以借助酚酞。【非常重要】

（4）能量变化感知：让学生轻轻触摸反应后的试管外壁，感知温度微升，从另一个角度（放热）佐证反应的发生。

（四）交流研讨与体系建构（约7分钟）

32.【成果共享】各小组选派代表，汇报本组在实验中的发现、成功经验和遇到的困惑。例如，有小组可能汇报在做铁钉除锈实验时，发现反应太剧烈，溶液颜色不是纯黄色，可能是什么原因？（酸过量，与铁反应生成Fe²⁺，可能会产生浅绿色，影响观察）。

33.【归纳总结】在教师引导下，全班共同构建“酸、碱化学性质”的知识网络图，并板书。

（一）酸的化学性质（通性）【非常重要】

1.酸+指示剂：使紫色石蕊溶液变红，无色酚酞不变色。

2.酸+活泼金属→盐+氢气（本节课由铁钉实验中的气泡引出，强调条件）

3.酸+金属氧化物→盐+水（本节课核心内容之一）

4.酸+碱→盐+水（中和反应，本节课核心内容之二）

（二）碱的化学性质（通性）【非常重要】

1.碱+指示剂：使紫色石蕊溶液变蓝，无色酚酞变红。

2.碱+某些非金属氧化物→盐+水（本实验未直接涉及，但与前面学习呼应）

3.碱+酸→盐+水（中和反应，本节课核心内容之二）

4.碱+某些盐→新碱+新盐（将在下一单元学习）

34.【本质提升】教师再次强调：酸之所以有相似的化学性质，是因为它们在溶液中都能解离出H⁺；碱之所以有相似的化学性质，是因为它们在溶液中都能解离出OH⁻。这引导学生从宏观性质的掌握，深入到微观本质的理解，完成知识的升华。【难点】

（五）应用迁移与反馈评价（约5分钟）

35.【回归情境】回到课堂开始的问题：如何验证久置的氢氧化钠溶液是否变质（即是否含有碳酸钠）？引导学生思考，仅用酚酞可以吗？（不行，因为碳酸钠溶液也显碱性）。那该如何设计实验方案？引导学生利用本节课所学的“碱的性质”或后续知识进行思考，留下悬念或课后探究任务。

36.【典型例题】出示一道综合性选择题或填空题，考查酸和碱的性质。例如：

“下列物质中，不能由金属与稀盐酸直接反应制得的是（）A.ZnCl₂B.FeCl₃C.MgCl₂D.AlCl₃”通过此题，再次强化铁与酸反应生成的是亚铁盐这一易错点。

37.【实验反思与整理】指导学生将实验过程中的现象、结论、化学方程式等认真填写在学案上。同时，组织学生清洗仪器、整理桌面、归位药品，培养良好的实验习惯和环保意识。

六、板书设计（结构化呈现）

实验活动6：酸和碱的化学性质探究

（一）酸的化学性质（H⁺）

1.38.与指示剂作用→石蕊变红

2.39.与金属氧化物→盐+水

Fe₂O₃+6HCl=2FeCl₃+3H₂O（铁锈溶解，溶液变黄）

Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂(SO₄)₃+3H₂O

3.40.与碱（中和反应）→盐+水

HCl+NaOH=NaCl+H₂O（借助酚酞证明）

实质：H⁺+OH⁻=H₂O

（二）碱的化学性质（OH⁻）

4.41.与指示剂作用→石蕊变蓝，酚酞变红

5.42.与酸（中和反应）→盐+水

Ca(OH)₂+2HCl=CaCl₂+2H₂O

（三）实验关键

规范操作|细心观察|宏微结合|证据推理

七、教学评价与反思

（一）