“酸和堿之間會發生什么反應”教學探析

文章編號：1005－6629(2010)11－0038－03 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

人教版義務教育化學教科書九年級下冊第十單元課題2“酸和堿之間會發生什么反應”中，設計了“氫氧化鈉與鹽酸反應”的演示實驗，教材為什么要這樣設計？根據的原理是什么？實驗中為什么要滴加酚酞溶液？顯然，這樣的演示實驗探究成分太少。雖然根據教材實驗設計進行演示，學生也能理解，教學任務也易完成，但學生會因此失去一次極好的實驗設計的探究機會。筆者認為，可把教材給定的演示實驗改為實驗設計探究活動，讓學生自己設計實驗來驗證酸和堿之間會發生什么反應，這樣對學生的學習或許更為有利。

1探究學習背景分析

1.1探究學習時機分析

在本單元課題1的學習中，學生已初步認識了酸和堿的有關性質，但并不清楚酸堿之間能否發生反應，課題2問題的提出，順應了學生繼續深入學習的需要，激發了他們探究學習的欲望。在以前的學習中，學生接觸到的許多反應一般都伴隨較明顯的現象，如產生氣泡、生成沉淀、變色等，學生可以借助這些現象從直觀上判斷化學反應是否發生，而酸和堿溶液混合后看不到明顯現象，學生無法直觀判斷酸堿之間到底有沒有發生反應，這正是組織探究活動的最佳切入點。

1.2探究學習條件分析

首先，在新教材上冊第六單元課題3“二氧化碳和一氧化碳”中，已出現使用紫色石蕊溶液探究二氧化碳與水反應生成碳酸的成功案例。其次，本單元課題1中，學生已掌握了用酸堿指示劑檢驗溶液酸堿性的方法，具備了通過間接現象觀察、推斷化學變化發生的經驗。再次，學生已經知道酸溶液中都存在H+，堿溶液中都存在OH-，這為學生從離子的角度認識酸、堿之間的反應實質創造了不可或缺的條件。以上三點為學生設計實驗探究“酸和堿之間會發生什么反應”具備了的條件。

2探究學習過程

2.1觀察實驗，引入新課

[演示1]向盛有鋅粒的試管中加入適量稀鹽酸，觀察現象。

[演示2]向盛有氫氧化鈉溶液的試管中加入稀鹽酸，觀察現象。

[設疑]兩個實驗中都發生化學反應了嗎？你是根據什么現象判斷的？

[意圖]利用小實驗導入新課，實驗1有明顯的現象，實驗2看不到任何明顯的現象，兩個實驗形成了鮮明對比，沒有明顯現象的實驗2是不是沒有發生反應呢？這樣一問極易激發學生好奇心理和強烈的求知欲望，為學生進行下面的實驗設計創造了條件，有利于培養學生的探究意識。

[結論]小組討論交流后，師生得出結論：借助化學反應中的現象可以間接驗證化學反應的發生。鋅與稀鹽酸發生了反應，因為看到有大量氣泡生成，而氫氧化鈉溶液與稀鹽酸混合后無明顯現象，無法證明是否發生了反應。

[設疑過渡]二氧化碳氣體通入澄清石灰水中，產生了什么現象？二氧化碳通入水中是否發生反應，如何驗證？

[學生]CO2通入澄清石灰水中產生白色沉淀發生了化學反應，CO2通入水中雖無明顯現象，但確實發生了反應，生成了碳酸，可用紫色石蕊溶液來驗證。

[設問]CO2與水反應無明顯現象，可用石蕊溶液來驗證，那么，NaOH溶液與稀鹽酸是否反應也可借鑒上面的方法驗證嗎？

[設計意圖]巧妙利用學過的有關原理進行知識遷移，培養學生探究實驗的設計能力。

2.2設計實驗，合作探究

2.2.1設計實驗方案

[師生活動1]學生分組設計實驗方案（教師巡視，發現疑問及時解答）學生積極討論，氣氛活躍，你一言，我一語，好不熱鬧。最后小組代表發言，全班交流，歸納總結如下：先向氫氧化鈉溶液或稀鹽酸中加入酸堿指示劑，溶液變色后，再分別加入稀鹽酸或氫氧化鈉溶液，觀察酸堿指示劑的變色情況。

[師生活動2]就在教師準備按上述方案進行分組實驗時，有同學提出：鋅能跟稀鹽酸反應有氣泡產生，如果稀鹽酸中加入NaOH溶液后，再加入鋅粒，如無氣泡產生，就可表明稀鹽酸跟NaOH溶液反應了，多好的構想啊，完全跳出了酸堿指示劑的束縛，另辟蹊徑，我對該生的構想非常贊賞，話鋒一轉說，同學們，方案設計再好，不過是紙上談兵，行不行，關鍵看實驗，下面就請同學分組實驗檢驗設計方案。

2.2.2分組合作實驗

[布置探究任務]教師引導學生利用提供的試劑（NaOH溶液、稀鹽酸、紫色石蕊溶液、無色酚酞溶液、鋅粒等）分組進行三個實驗。

① 向NaOH溶液中加入無色酚酞溶液，溶液變色后，再慢慢滴入稀鹽酸，觀察現象。

② 向稀鹽酸中加入紫色石蕊溶液，溶液變色后，再慢慢滴入NaOH溶液，觀察現象。

③ 向稀鹽酸中加入一定量NaOH溶液后，再加入一小粒鋅，觀察現象。

請同學們邊實驗邊思考兩個問題：

(ⅰ)方案中滴加酸堿指示劑或加入一小粒鋅，其作用是什么？

(ⅱ)反應過程中溶液顏色為什么會發生變化？

[引導學生分析]學生一邊實驗，一邊討論，教師穿梭其中，答疑解惑，最后請小組代表進行實驗結果分析：

學生1：向NaOH溶液中滴加酚酞溶液，溶液變成紅色，再滴加稀鹽酸，溶液由紅色慢慢變為無色，說明NaOH與鹽酸發生了反應。原因分析：向NaOH溶液中滴加酚酞溶液，溶液變紅，是因為溶液中含有OH-，加入稀鹽酸后，溶液變成無色，說明OH-消失了，可能是與鹽酸中的H+發生了反應，生成了水。

學生2：向稀鹽酸中滴加石蕊溶液，再滴加氫氧化鈉溶液，溶液由紅色變成紫色，說明兩者發生了反應。原因分析：向稀鹽酸中滴加石蕊溶液，溶液顯紅色，是因為稀鹽酸中含有H+，加入氫氧化鈉溶液后溶液變了色，說明H+消失了，可能是與氫氧化鈉反應了，當恰好反應時，溶液呈紫色，繼續滴加氫氧化鈉溶液，多余的OH-使石蕊溶液變藍。

對于第③個方案的實驗現象出現了分歧，向稀鹽酸中加入NaOH溶液后，再加入一小粒鋅，有的小組發現沒有氣泡產生，由此猜測鹽酸被NaOH反應掉了；而有的小組卻發現仍有氣泡產生，他們依此現象認為，稀鹽酸沒有跟NaOH反應。兩個小組的同學爭論不休，這時，我想這不就是一次意外生成的好機會呀，不能放過！于是我對有氣泡產生的那組同學說，你們繼續向試管中加入氫氧化鈉溶液，看氣泡會不會產生了。果然，他們做了之后又通過討論終于搞清楚了，原來NaOH的確與稀鹽酸發生了反應，只不過剛才所加的NaOH溶液未將鹽酸反應完全，剩余的鹽酸就跟鋅反應產生氣泡了。我知道同學的思維空間被打開了，于是趁熱打鐵，引導學生重新設計第③個實驗方案：向稀鹽酸中加一小粒鋅，然后再滴加NaOH溶液，看有什么現象發生。于是大家重新實驗，果然發現，隨著NaOH溶液的滴加，氣泡越來越少，不一會兒就沒有了。可問題又來了，有同學提出質疑認為：鹽酸與鋅反應本來就差不多了，等到加入NaOH溶液時，鹽酸已經與鋅反應結束了，因而不能說明滴下去的NaOH溶液與鹽酸發生了反應，多么智慧的疑問，又一次意外生成的機會來了！這時我適時提醒大家能不能做個對比實驗。對呀，于是大家又一次熱情討論起來，不一會兒就形成了一致方案：取甲、乙兩支相同的試管，分別加入等量的稀鹽酸，先向甲中加入一小粒鋅，然后再向乙試管中加一小粒同樣大小的鋅，此時兩試管中都產生大量氣泡，再向乙試管中慢慢滴入NaOH溶液至鋅粒表面不再產生氣泡，觀察甲試管，發現此時仍有大量氣泡產生。通過對比實驗，足以證明滴下去的NaOH溶液確實與鹽酸發生了化學反應。就在大家剛松了一口氣的時候，再次有同學提出，為什么稀鹽酸跟滴下去的氫氧化鈉溶液反應，而不再跟鋅粒反應了呢？多好的問題，這無疑為從微觀角度進一步理解中和反應的實質創造了條件！

[引導]上面三個實驗驗證了氫氧化鈉與鹽酸的確發生了反應，鹽酸中的H+與氫氧化鈉溶液中的OH-結合生成了水，金屬鈉離子與酸根氯離子可組合成氯化鈉，像氯化鈉等由金屬離子和酸根離子組成的化合物稱作鹽。

[板書]中和反應：酸+堿→鹽+水

[解釋與結論]展示圖片，從微觀角度揭示中和反應的實質。

[板書]中和反應實質：OH-+ H+→H2O

[引導分析]在稀鹽酸中有大量自由移動的H+，在NaOH溶液中有大量自由移動的OH-，當鋅與鹽酸反應時，實質上是鋅與鹽酸中的H+反應，而當NaOH溶液加入鹽酸中時，自由移動的OH-與H+瞬間相互接觸中和生成了H2O，所以，鹽酸不是不能與鋅粒反應，而是來不及與鋅粒反應就已在瞬間被NaOH溶液中和了，這也是許多化學反應選擇在溶液中進行的原因。

[思考]同學們，以上三組實驗中，你們認為用哪一組實驗檢驗NaOH與鹽酸的反應更方便，現象也更明顯？

[結論]用酚酞溶液最好！

[設計意圖]學會比較，選擇最佳方案是科學研究的一種重要方法，在這兒讓學生體驗一下，對于他們將來的發展是有好處的。

2.3閱讀教材，學以致用

[學生活動]閱讀教材中有關中和反應在實際中的應用，具體了解中和反應在農業、工業、醫療及日常生活中的重要用途。

[設計意圖]學生在充分理解中和反應實質的基礎上理解中和反應的應用，應該比較容易，學生自己能理解的內容教師要堅決做到不教，教是為了學，有時不教卻是為了更好的學。

[課外延伸]同學們，能用所學的知識解決下面兩個問題嗎？

(ⅰ)皮蛋有澀味，原因是皮蛋呈堿性，在食用時應如何除去澀味？

(ⅱ)如果將實驗殘留的鹽酸直接倒入下水道，會造成什么危害？應如何正確處理廢酸液？

[學生活動]思考、討論。

[回顧反思] 同學們，本節課你有什么收獲？有什么體會？

3教學反思

多年來，初中學生學習化學一般遵循“聽、記、背、練”這四字方針，學生的學習愿望不強，厭學現象普遍存在，教學效果不夠理想。本課的教學探析中，筆者沒有按照教材設計平均用力，而是把時間和精力著重放在設計實驗探究驗證酸堿是否反應這一環節上。讓學生按照教材會用酚酞溶液檢驗酸堿反應進行實驗并不難，難的是要知道為什么選用酚酞溶液？還能用其他辦法嗎？難能可貴的是，學生在設計實驗過程中碰到許多疑惑并沒有放棄，更沒有退縮，而是積極思考，最終把每一個疑問都解決了。學生在充分理解酸堿能夠反應的基礎上，學習中和反應以及應用也就水到渠成了。

依據教材進行創造性的教學設計，從實驗入手，設計問題引導學生開展討論交流，增加互動的同時，重視訓練學生的科學思維方法，提高課堂教學效率，這就是本課題探析的初衷吧。

參考文獻：

[1]課程教材研究所化學課程教材研究開發中心編著.義務教育課程標準實驗教科書.化學（九年級下冊）[M].北京:人民教育出版社，2008:58～60.

[2]中華人民共和國教育部制訂.全日制義務教育化學課程標準( 實驗稿)[S].北京師范大學出版社，2006:8～12.