探究中和反应的进行 反应后溶液的酸碱性及废液的处理

探究中和反应的进行反应后溶液的酸碱性及废液的处理

实验探究课教学设计

一、教材分析

（一）教材的地位及其作用

本课题从实验入手来介绍中和反应。中和反应是酸和碱的重要性质，是贯穿酸、碱、盐知识体系的一个重要纽带，既建立了酸和碱之间的联系，又为盐与复分解反应奠定了基础。同时还为高中学习中和滴定做准备，尤其重要的是中和反应在日常生活和工农业生产中有着广泛应用。因此，在课程标准中，中和反应体现在两个一级主题里，既是《生活中常见的化合物》酸和碱的主要性质，又是《物质的化学变化》中复分解反应的典型反应，学习本节内容能使学生能充分了解化学与生产生活的联系。为了说明中和反应的产物，简单介绍了盐的概念。教材安排的活动与探究，目的是通过学生的亲身体验，增强对这部分知识的认识。

中和反应在实际生活中有广泛的应用，是本章的重点和关键，起着承前启后的作用，所以，教材没有简单将它作为酸或碱的性质来介绍，而是综合起来专门编成一个课题来说明。

本节课安排在常见的酸和碱之后，学生们在有了酸、碱性质的基础之上再来学习本节课就更容易接受和掌握。同时为学生解决探究题打下一定的基础。这种安排有助于学生对知识的重新构建。

（二）教学目的

知识与技能：

1、通过实验探究验证中和反应的发生。

2、通过探究活动了解学生检验溶液酸性和中性的方法。

3、通过讨论，探究处理酸性废水的原理。

过程与方法：

1、通过学生自主的实验探究，初步学会判断化学反应是否发生的某些方法。

2、通过合作探究、讨论交流，培养学生发现问题，解决问题以及动手实践的能力和团结协作的

能力。

3.通过讨论，分析等方法，培养学生处理实际问题时需要考虑的因素。

情感态度与价值观：

1、进一步增强学习化学的兴趣。

2、培养学生实事求是的科学精神。

3、通过中和反应在生活中的应用，体会化学与社会的密切关系，提高自身科学素养。

（三）教学的重难点

1、教学重点：验证中和反应的发生，检验酸碱性的方法。

2、教学难点：中和反应的探究过程和反应实质的理解。

二、学生学情分析

学生在前面已经听到过酸碱中和这个词，但是并不了解酸碱中和反应的实质。这为本课中和反应的应用做了铺垫。学生知道酸和碱能够使酸碱指示剂变色，认识了酸碱的一些化学性质；并且知道了强酸、强碱具有腐蚀性，学会了在实验中正确操作，也具备了一定的问题探究能力，对于小组合作学习也有了一些经验，为本节课的探究奠定了基础。

在此之前学生接触的化学变化一般都伴随有明显的现象，他们习惯于根据现象判断反应的发生，许多酸碱溶液混合后因为没有明显的现象发生，学生对中和反应能否发生可能会抱有疑惑，这是本节课需要解决的难点，也正是探究活动的切入点。

通过本节的学习，学生可以从离子角度初步理解中和反应容易发生的原理，掌握中和反应的实质，

为高中化学中学习酸、金属氧化物、部分碳酸盐与碱、碱性氧化物等物质的性质。

对生活中的一些中和反应的应用，学生已经有了一定的分析推理能力，主要由学生自学来完成，激发学生的兴趣，培养学生的学习能力和创造能力。

三、教学用具：多媒体辅助

实验仪器：试管、胶头滴管、玻璃棒、点滴板，烧杯，胶头吸管等

实验药品：NaOH溶液、盐酸溶液、酚酞溶液、石蕊溶液、铁粉，氧化铜粉末，碳酸钙粉末，碳酸钠粉末，石灰石等

四、教学方法：合作实验探究等

五、学习方式：合作学习

六、教学过程

问题导入

氢氧化钠溶液和稀盐酸发生中和反应时往往没有明显的现象。同学们能不能回忆所学知识，设计实验证明酸和碱发生了反应呢？

生成本节课最核心的问题，激起学生对本课题的探究兴趣。

学生活动：小组内活动，提出对于验证酸和碱反应的实验方案并实施。

分析问题：实验中没有明显的变化，是否就能下结论说：酸和碱之间不发生反应呢？当然不能，我们前面学过的一些反应也没有明显的实验现象，比如二氧化碳和水的反应以及刚学过的二氧化碳与氢氧化钠溶液的反应。显然这个实验方案不能判断酸和碱能否发生反应，还需要从刚刚学过的酸和碱的性质中找到可以借用的指示剂。引导学生判断化学变化是否发生，不能只根据没有明显的现象就轻易下结论说反应不进行，同时也教育学生看问题不能只停留于表面。

学生自主设计实验，指示剂“多中选优”。

学生活动：组间讨论，各个实验方案的可行性和优劣。

根据实验台上所提供的试剂，自主设计选用合适的指示剂来证明NaOH与盐酸发生了化学反应，并用手感觉反应前后温度变化。学生的设计方案可能有：

方案一:

滴酚酞溶液滴加稀盐酸

稀NaOH溶液（无色）→→→→→→溶液变红→→→→→→→→→→溶液红色变无色,

振荡振荡

方案二:

滴酚酞溶液滴加稀NaOH溶液

稀盐酸（无色）→→→→→→→→→溶液无色→→→→→→→→→溶液无色变红色

振荡振荡

方案三：

滴石蕊溶液滴加稀盐酸

稀NaOH溶液（无色）→→→→→→溶液变蓝色→→→→→→→→→溶液变紫色

振荡振荡

方案四:

滴石蕊溶液滴加稀NaOH溶液

稀盐酸（无色）→→→→→→→→→溶液变红色→→→→→→→→→溶液变紫色

振荡振荡

设计意图：“滴定顺序”设计“反向对比”，指示剂“多中选优”，学生从较不完善的实验设计到完善的实验设计，通过推敲，让学生体会到探究是一个趋近完美的过程。和碱的反应有两个探究一个是和可溶性的碱溶液一个不溶性的碱反应。

教师：同意和肯定其它方案，验证酸碱之间发生了反应。但是要引导学生用最优方案。此过程的设计主要落在酸和碱的化学性质的基础上，如果不能得到酸或碱存在的现象，则证明酸和碱反应了。

设计意图：通过探究活动培养学生验证没有明显现象的化学反应的进行的方法。培养学生灵活应用能力、观察与归纳分析的能力。

过渡：现在溶液呈无色，此时的溶液一定是中性吗？

学生活动：小组内活动，提出对于验证反应后溶液酸碱性的实验方案。

学生自主设计实验，用多种方法验证溶液的酸碱性。

本活动中，学生可能会提出多种实验方案，学生利用现有试剂和药品设计的方案可能有：方案一:使用pH试纸

方案二:利用酸和部分活泼金属的反应。

方案三：利用酸和部分金属氧化物的反应。

方案四:利用酸和部分碳酸盐的反应。

设计意图：利用检验溶液酸碱性的实验，复习并应用酸与指示剂，部分活泼金属，金属氧化物，部分盐的反应，进一步提高学生的动手能力。学生可能刚开始的时候不能使用所有的方法，但是，随着探究的进行，学生会由浅到深，由熟悉的联想到不熟悉的酸的化学性质，进而解决问题。

本探究为学生提供了试管，点滴板，胶头吸管等用具，学生可以本着节约药品，绿色环保的原则和理念自由选择，进而培养学生绿色化学的理念。

教师：鼓励学生用不同的方案解决问题，同时在实验过程中出现的异常现象往往是打开学生思维大门的钥匙，可以大胆鼓励学生开动脑筋提出假设，但是鉴于本实验性质和探究异常现象的可操作性，本节课不展开探究。

过渡：很多小组都采用了多种方法验证了反应后的溶液呈酸性，这样的废水是不能直接排入下水管道的，同学们，大家有好的方法来将废液处理为中性吗？

学生活动：小组内活动，提出将酸性废液处理为中性的实验方案。

现在很多学校都进入了初三复习的查漏补缺阶段，学生对本问题应该有比较多的处理方法，学生可能的方案有：

方案一:利用过量的碱中和（如氢氧化钠）