山西省临汾市隰县第三中学 乔斌
一、教学背景
本案例基于初中化学“酸、碱、盐”单元,聚焦中和反应的原理与实际应用。中和反应是酸与碱相互作用生成盐和水的过程,其微观实质是氢离子(H+)与氢氧根离子(OH-)结合生成水。通过本课题,学生将理解中和反应在医疗、环保等领域的重要价值,尤其是在胃酸过多治疗中的实际应用。教学内容结合科粤版和人教版教材,注重实验探究与生活情境的联系,培养学生的科学思维与社会责任感。
二、学情分析
学生已掌握酸和碱的基本性质(如指示剂变色、与金属反应等),具备初步的实验设计与操作能力。但对中和反应的微观本质、实际应用的理解较为薄弱。此外,学生对“无明显现象的化学反应如何验证”存在认知难点。教师通过创设胃酸治疗的模拟情境,可激发学生的探究兴趣,并引导其从宏观现象过渡到微观解释,强化证据推理能力。
三、教学目标(核心素养导向)
科学探究与创新意识:设计实验验证中和反应的发生,探究酸与碱反应的条件。通过模拟胃酸治疗方案,培养问题解决能力与创新思维。科学态度与社会责任:理解中和反应在医疗、环保中的应用,树立合理使用化学物质的意识。关注化学与健康的联系,增强社会责任感。证据推理与模型认知:通过实验现象分析,建立中和反应的微观模型(H++OH-→H2O)。运用pH试纸测定溶液酸碱度,解释中和反应的动态平衡。
四、教学重、难点
重点:中和反应的原理、实验探究及实际应用。难点:中和反应的微观实质、无明显现象反应的验证方法。
五、教学准备
实验材料:稀盐酸、氢氧化钠溶液、酚酞试液、pH试纸、烧杯、滴管、玻璃棒。模拟胃酸过多的实验装置(如小烧杯、碳酸氢钠片、氢氧化铝片)。多媒体资源:中和反应微观过程的动画演示。胃酸过多治疗的生活案例视频(如抗酸药说明书)。
六、教学步骤
环节1:情境导入——胃酸过多的困扰。教师活动,播放生活情境视频:某人因胃酸过多出现胃痛,医生建议服用抗酸药。提问:“胃酸的主要成分是什么?抗酸药为何能缓解症状?”学生活动:回忆酸的性质(盐酸),猜想抗酸药的成分(如含碱性物质)。设计意图:联系生活实际,激发探究兴趣。环节2:实验探究——中和反应的奥秘。实验1:氢氧化钠与盐酸的中和反应。步骤:向NaOH溶液中滴加酚酞,观察颜色(红色)。逐滴加入稀盐酸,搅拌至溶液恰好褪色。蒸发反应后的溶液,观察白色固体(NaCl)。讨论:“溶液褪色说明什么?白色固体是什么物质?”“如何证明反应确实发生了?”教师引导:结合动画演示,解释中和反应的微观过程(H+与OH-结合生成水),引出盐的概念。实验2:模拟胃酸治疗方案。任务:提供碳酸氢钠片、氢氧化铝片、pH试纸,设计实验比较哪种药物更有效。学生活动:分组实验,记录pH变化,分析反应速率与中和效果。总结:中和反应的实际应用需考虑反应速率、产物安全性等因素。环节3:模型建构——中和反应的本质(20分钟)。小组讨论:“中和反应一定生成盐和水,但生成盐和水的反应一定是中和反应吗?”举例分析(如酸与金属氧化物反应),明确中和反应的定义。教师讲解:结合离子方程式(H++OH-=H2O),强调中和反应的本质是离子结合。环节4:拓展应用——生活中的中和反应(20分钟)。案例分析:农业:用熟石灰改良酸性土壤。环保:用熟石灰处理硫酸厂废水(Ca(OH)3+H2SO4=CaSO4+2H2O)。医疗:抗酸药的成分与作用(如Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O)。学生活动:分组设计“酸性土壤改良方案”,并说明化学原理。环节5:总结与反思(10分钟)。学生总结:中和反应的定义、微观实质及应用。实验设计的关键点(指示剂选择、控制变量)。教师提问:“胃酸过多能否用氢氧化钠治疗?为什么?”“如何设计实验证明中和反应放热?”
七、教学评估
课堂表现评估:观察学生在课堂讨论、实验观察、回答问题等环节的参与度、表现情况,评估学生对知识的理解和运用能力、科学探究能力、团队协作能力等。作业评估:布置课后作业,包括书写中和反应化学方程式、设计不同情境下中和反应应用方案等,通过作业完成情况评估学生对中和反应知识的掌握程度和应用能力。方案设计评估:对学生设计的胃酸过多治疗方案从科学性、合理性、创新性、完整性等方面进行打分评价,了解学生综合运用化学知识解决实际问题的能力。
八、教学反思
在本次教学中,通过创设胃酸过多治疗方案设计这一真实情境,激发了学生的学习兴趣和探究欲望,让学生在解决实际问题过程中深入理解了中和反应知识。实验探究和多媒体微观展示相结合,帮助学生突破了中和反应实质这一难点。但在教学过程中,部分学生在设计治疗方案时考虑因素不够全面,反映出学生知识迁移和综合应用能力有待提高。在今后教学中,应多提供类似的实际问题情境,加强对学生思维方法和综合能力的训练,同时在小组讨论环节进一步加强指导,提高小组合作学习的效率。