情境化教學下的《酸堿中和反應》教學設計

摘"要：情境化教學作為一種與生活實際密切相關的教學模式，最初在教學中占據重要地位。化學源于生活，服務于生活。以中和反應為例，結合教材，創設煉鋁廠污水處理的問題化情境，利用真實情境把零散的知識貫穿起來，使知識系統化，使學生深刻理解中和反應的定義、原理、實質和應用，對學生的認知進行補充、深化和提高，讓學生在合作思考與實驗探究中嘗試對所學知識進行網絡化、系統化，使學生在輕松愉快的生活情境中捕捉化學知識，體會化學學習的樂趣。

關鍵詞：情境化教學；化學教學；中和反應

《義務教育化學課程標準（2022年版）》［1］提出化學課堂要培養化學觀念、科學思維、科學探究與實踐、科學態度與責任的化學核心素養，同時還倡導創設真實問題的情境，“做中學”“用中學”“創中學”，開展項目式學習，重視跨學科實踐活動。本文嘗試以《酸堿中和反應》為例，創設煉鋁廠污水處理的真實情境，借助實驗探究、小組討論等方式，調動學生學習積極性，促進學生核心素養的提升。

1"教材背景分析

本課題是魯教版九年級下冊第七單元第四節《酸堿中和反應》，學生在前面學習了酸和堿的基本概念及溶液的酸堿性，為學習《酸堿中和反應》及其本質做了鋪墊。《酸堿中和反應》不僅為學生后續學習化學知識（如復分解反應）打下基礎，還與實際生活、工業生產等密切相關，具有廣泛的應用價值。因此，《酸堿中和反應》在教材中起著承上啟下的作用，是連接酸、堿、鹽知識的重要紐帶。

2"教學目標

（1）在情境問題的驅動下，能有序地分析問題，能夠通過實驗和討論，理解中和反應的定義和實質。（2）通過酸和堿反應的探究，學會觀察和描述實驗現象；能夠用分析歸納的方法對給予信息進行加工處理，總結規律。（3）通過交流和討論，了解《酸堿中和反應》在生產生活中的應用，培養學生的科學精神和嚴謹的科學態度；引導學生關注化學與社會的聯系，增強學生的社會責任感。

3"教學重難點

（1）設計實驗并進行實驗探究，了解中和反應及其原理。（2）理解中和反應的實質。

4"教學設計

4.1"教學流程表

4.2"教學過程

4.2.1"課堂導入

［教師］鋁產業是地方的核心支柱產業，從原材料領域到鋁合金材料領域，從深加工領域直至最終的終端消費產品領域，鋁產業鏈條不斷完善。那在生產結束后的污水是直接排放嗎？是經過怎樣的處理才能排放呢？

［學生］視頻中實驗員向污水中加入了物質，然后又經過一些處理才能夠排放。

［教師］如果直接排放會污染環境，所以我們需要經過處理才能排放，那這里面涉及了什么化學知識呢？本節課我們就基于此學習《酸堿中和反應》。

設計意圖：創設真實問題情境，直觀感受知識的實際應用價值，從污水處理的真實問題中引出本節課的研究課題，吸引學生注意力，充分調動學生的學習積極性。

4.2.2"任務一：探究酸和堿能否發生化學反應

［教師］教師在實驗室模擬煉鋁流程，收集到了污水樣品，請同學們聯系所學知識，測定溶液的酸堿性。

［學生］可以利用酸堿指示劑、pH試紙等測定溶液的酸堿性。

［演示實驗］用pH試紙測定樣品的酸堿性。

［學生］觀察實驗現象，發現pHlt;7，得知污水呈酸性，說明里面含有酸。

［引導］是的，污水里面含有酸，經過調查，污水中的酸為稀硫酸。

［教師］教師得知在視頻中向污水中加入的化學物質是堿，那加入堿之后是否發生了化學反應呢？

［學生］從視頻里面沒有觀察到明顯的現象，不能判斷是否發生了化學反應。

［教師］我們是否可以利用化學方法，也就是借助一些具體的實驗來檢驗酸和堿發生了化學反應呢？下面我們以稀硫酸和氫氧化鈉為例進行探究實驗。請同學們以小組為單位［2］，根據教師提供的實驗用品，討論設計實驗方案，選擇相應的實驗藥品進行實驗，同時記錄實驗現象和結論。

［實驗用品］氫氧化鈉溶液、稀硫酸、紫色石蕊試液、無色酚酞試液、蒸餾水、燒杯、pH試紙、玻璃棒、洗瓶、膠頭滴管等。

［學生小組活動］小組討論交流，完成實驗方案的設計和實施。

［學生交流展示］小組代表展示實驗設計方案、實驗現象和實驗結論。

［總結］從上述方案中，可以從兩個方面檢驗氫氧化鈉和稀硫酸是否發生化學反應：（1）測定反應前后溶液酸堿性是否改變；（2）測定反應前后的溫度是否變化。

［得出結論］煉鋁廠排放的污水是經過了加堿的處理，發生了化學反應。

設計意圖：學生小組合作，自行完成實驗操作的設計和實施，培養學生的科學態度和探究精神；組內和組間反思與交流，培養他們的合作意識。經過探究后能夠知道處理污水的過程中發生了化學反應。

4.2.3"任務二：中和反應的實質

［教師］我們借助一些實驗用品從宏觀角度觀察到了實驗現象，那微觀角度又是如何反應的呢？

氫氧化鈉溶液與稀硫酸反應的微觀示意圖

［展示圖片］請同學們通過觀察氫氧化鈉和稀硫酸反應的微觀過程，體會酸堿反應的微觀本質。

［分析］氫氧化鈉和稀硫酸混合后，溶液中的氫離子（H+）和氫氧根離子（OH-）結合成了水分子（H2O），導致溶液原有的酸堿性相互“中和”。在這個過程中，鈉離子（Na+）和硫酸根離子（SO42-）并沒有消耗，而是留在了溶液中，如果兩種溶液恰好完全中和，最終得到的是硫酸化鈉溶液。

［教師］請寫出氫氧化鈉和稀硫酸反應的化學方程式。

［學生］書寫化學方程式：2NaOH+H2SO4Na2SO4+2H2O。

［小試牛刀］完成以下方程式，尋找酸和堿反應的規律。

（1）鹽酸與氫氧化鉀；（2）鹽酸與氫氧化鋇；（3）硫酸與氫氧化鉀。

［學生活動］書寫方程式，尋找規律。

（1）HCl+KOHKCl+H2O；（2）2HCl+Ba（OH）2BaCl2+2H2O；（3）2KOH+H2SO4K2SO4+2H2O。

［結論］酸和堿相遇時，它們分別解離出的H+和OH-結合生成水，而其他離子結合生成鹽。酸和堿作用生成鹽和水的反應，叫作中和反應。根據以上方程式，得出中和反應的實質是H+和OH-結合生成H2O。

［聯系情景］在用堿處理污水時，發生反應的實質是H+和OH-結合生成H2O。

設計意圖：首先，宏觀角度是我們肉眼看到的實驗現象；其次，觀察酸堿反應的微觀示意圖；再次，通過練習方程式的書寫，類推到其他的酸和堿的反應，運用“宏—微—符”三重表征總結歸納出中和反應的定義和實質；最后，回到情境，了解現實反應中的反應實質。

4.2.4"任務三：判斷中和反應后的溶液溶質成分

［聯系］經過同學的檢測，煉鋁廠排放的污水呈酸性，即pHlt;7。我們經過實驗探究得知污水處理過程中發生了化學反應，那反應過程中溶液的酸堿性是否發生了變化呢？

［教師］請同學們自行瀏覽教師展示的pH變化曲線，完成教師提出的問題：現將稀硫酸和氫氧化鈉混合，請同學們猜想一下反應后溶液中的溶質成分，并且進行實驗驗證猜想。

［學生］觀看pH變化曲線，進行思考猜想。

［學生交流］猜想1：只有Na2SO4；猜想2：有Na2SO4和H2SO4；猜想3：有Na2SO4和NaOH。

［提供實驗用品］pH試紙、紫色石蕊試液、無色酚酞試液、鋅片等。

［學生活動］自行進行實驗，操作完成后，互相交流討論。學生A測定混合后溶液的pH，測得pH=7，溶液呈中性，說明猜想1正確。學生B向混合后的溶液加入紫色石蕊試液，溶液無明顯變化，不變色，溶液呈中性，說明猜想1正確。學生C向混合后的溶液加入無色酚酞試液，無明顯變化，溶液呈酸性或中性；繼續加入鋅片，也無明顯變化，得出溶液呈中性，說明猜想1正確。

［教師點評］同學們利用不同的實驗方法和相應的實驗現象得出了同樣的答案，所以我們在平時解決問題時可以發散思維，通過不同的途徑得到結果。

［提出問題］剛剛我們通過實驗驗證了猜想1，那另外兩種猜想從何而來呢？

［學生討論交流］這與加入的氫氧化鈉的量有直接關系：如果加入的氫氧化鈉很少，也就是稀硫酸過量，反應后稀硫酸會有剩余，溶液呈酸性，即猜想2；如果氫氧化鈉過量，反應后氫氧化鈉就會有剩余，溶液呈堿性，即猜想3；如果稀硫酸與氫氧化鈉恰好完全反應，兩者都沒有剩余，即猜想1。但是無論氫氧化鈉剩余還是稀硫酸剩余，都一定會有硫酸鈉生成。

［聯系情境］根據以上的分析可知，我們在處理完污水后，里面一定存在硫酸鈉。

設計意圖：利用已有的實驗現象和結論與相應的現實情境，引出新的問題，激發學生進一步的探索與研究欲望。結合曲線圖，引導學生思考，進一步分析操作，自主解決問題，驗證猜想。

4.2.5"任務四：中和反應的應用

［聯系］在處理煉鋁后的污水時，溶液的酸堿性發生了變化，發生了中和反應。除了在處理污水時用到了中和反應外，中和反應還有其他應用嗎？同桌交流討論。

［學生活動］思考，同桌交換想法。

［總結］（1）應用于醫藥衛生：胃酸分泌過多時服用堿性藥物，如氫氧化鋁或氫氧化鎂；（2）改變土壤的酸堿性：用熟石灰改良酸性土壤；（3）處理工業廢水：加入堿性或酸性物質，調節廢水的pH在標準范圍內再排放；（4）調節溶液的酸堿性：科學實驗中，用適當的酸或堿調節溶液的pH。

［問題］同學們還知道哪些中和反應的應用實例？

設計意圖：引入真實情境，經過實驗探究，不斷學習，再回到生活生產實例。在情境中學習，又應用到情境中，激發學生的學習興趣，培養他們用化學知識解決問題的習慣。

5"教學反思

第一，通過引入煉鋁廠處理污水的真實情境，引出本節課中和反應的概念，能夠極大地激發學生的學習興趣和好奇心。學生往往對與自己生活密切相關的話題更為關注，通過解決實際問題的參與式學習，把化學與科學、技術、社會以及環境相關聯，將現代科學技術應用于社會與環境問題，讓學科知識回歸于生活、服務于生活。

第二，通過作為化學研究的重要手段——實驗，學生不僅能直觀理解化學原理，促進理論和實踐的結合，還能增強實踐能力、培養科學思維。在實驗設計方面，嘗試通過小組合作、探究實驗等方式，讓學生更深入地了解《酸堿中和反應》的實質和過程。在化學教學中，我們應該注重采取多樣化的教學方法和手段滿足不同學生的學習需求，促進學生對知識的理解與應用，促進學生全面發展。

然而，在教學過程中，也發現了一些問題。由于學生的基礎知識水平參差不齊，部分學生在理解《酸堿中和反應》的實質和過程時存在困難。針對這個問題，筆者認為在課前應該更加深入地了解學生的知識基礎，以便更好地設計教學方案。

總之，創設情境學習《酸堿中和反應》是一種合理有效的教學方法。通過真實的生活生產情境和探究實驗等方式，可以激發學生的學習興趣和好奇心，幫助他們更深入地理解《酸堿中和反應》的實質和過程，提高核心素養。

參考文獻：

［1］教育部.義務教育化學課程標準（2022年版）［M］.北京：北京師范大學出版社，2022.

［2］楊香濤，石明亮.“宏觀辨識與微觀探析”視域下的初中化學教學：中和反應［J］.化學教育，2022，43（21）：5758.

項目基金：吉林省研究生教育教學改革研究課題（20241994QK1005X）；吉

林省教育科學“十四五”規劃2022"年度一般課題（GH21151）

作者簡介：李曉月（1999—"），女，漢族，山東濟南人，碩士在讀，初級教師，研究方向：學科教學（化學）。

*通信作者：趙麗娜（1975—"），女，漢族，吉林四平人，理學博士，教授，從事化學教育教學研究。