基于化學(xué)核心素養(yǎng)的初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)

沈飛

摘要：以“常見(jiàn)的酸堿指示劑”教學(xué)為例，通過(guò)學(xué)習(xí)什么是酸堿指示劑？酸堿指示劑有哪些變色規(guī)律？酸堿指示劑在日常生活中有哪些應(yīng)用？等一系列化學(xué)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng)：酸堿指示劑：實(shí)驗(yàn)

文章編號(hào)：1008-0546 （2022）09x-0091-04 中圖分類(lèi)號(hào)：G632.41 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

doi： 10.3969/j .issn.1008-0546.2022.09x.024

普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)指出，化學(xué)核心素養(yǎng)包括：宏觀辨識(shí)與微觀探析、變化觀念與平衡思想、證據(jù)推理與模型認(rèn)知、科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)、科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任。[1]這就要求教師在授課過(guò)程中，立足長(zhǎng)遠(yuǎn)，重視培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)，為以后的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。化學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，在實(shí)驗(yàn)課中，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)有的核心素養(yǎng)就更突顯其優(yōu)勢(shì)。筆者以“常見(jiàn)的酸堿指示劑”為例，講述如何利用實(shí)驗(yàn)課培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。

“常見(jiàn)的酸堿指示劑”是人教版九年級(jí)下冊(cè)第十單元第一課題“常見(jiàn)的酸和堿”的第一課時(shí)內(nèi)容。[2]本章主要由兩部分組成，一是介紹酸和堿的性質(zhì)與用途，二是介紹中和反應(yīng)及其應(yīng)用。認(rèn)識(shí)酸和堿是本章學(xué)習(xí)內(nèi)容的基礎(chǔ)。

學(xué)生在學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容前對(duì)日常生活中的酸和堿已有感性的認(rèn)識(shí)，并且在前面的學(xué)習(xí)中也涉及無(wú)色酚酞遇氨水變紅，紫色石蕊遇碳酸變紅，但當(dāng)時(shí)并不知道它們是酸堿指示劑。所以本節(jié)課的難點(diǎn)是認(rèn)識(shí)酸堿指示劑及其變色規(guī)律，并能利用酸堿指示劑解釋日常生活中的現(xiàn)象，認(rèn)識(shí)科學(xué)探究的過(guò)程及酸堿指示劑對(duì)生產(chǎn)生活的影響。

一、教學(xué)流程

基于以上的分析，本節(jié)課的教學(xué)流程見(jiàn)圖1。

二、教學(xué)過(guò)程

環(huán)節(jié)1：初步認(rèn)識(shí)溶液的酸堿性

[展示圖片]你能否從松花蛋、氯化鈉溶液、檸檬汁、廚房清潔劑、廁所清潔劑、弱堿性礦泉水、雪碧、白醋中區(qū)分出它們的酸堿性？

[學(xué)生]根據(jù)日常生活經(jīng)驗(yàn)可以知道松花蛋、弱堿性礦泉水是堿性的。檸檬汁、雪碧、白醋是酸性的。氯化鈉溶液是中性的。

[教師]廚房清潔劑與廁所清潔劑屬于酸性溶液還是堿性溶液？講臺(tái)上兩個(gè)燒杯中裝有這兩種試劑，如何區(qū)分它們？

在學(xué)生茫然的時(shí)候，展示實(shí)物：紫薯。

[學(xué)生實(shí)驗(yàn)1]切兩片紫薯分別放人兩種試劑中，觀察現(xiàn)象。

設(shè)計(jì)意圖：從初步判斷生活中常見(jiàn)溶液的酸堿性引入課題，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的求知欲和參與度。當(dāng)學(xué)生觀察到用日常生活中的紫薯就可以區(qū)分兩種清潔劑的酸堿性時(shí)，學(xué)生的探究欲得到進(jìn)一步激發(fā)。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，學(xué)生的動(dòng)手操作能力，團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力得到提升;學(xué)生在描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象時(shí)，語(yǔ)言表達(dá)能力也得到鍛煉。真實(shí)的、具體的實(shí)驗(yàn)情境，體現(xiàn)出學(xué)習(xí)化學(xué)的意義與實(shí)用價(jià)值，更能讓學(xué)生在探究中提升化學(xué)學(xué)科的核心素養(yǎng)。

環(huán)節(jié)2：自制酸堿指示劑

[教師]紫薯可以區(qū)分溶液的酸堿性，其他的植物的汁液能否區(qū)分呢？請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟，嘗試完成相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。

[學(xué)生實(shí)驗(yàn)2]（1）取水槽中的植物花瓣（紫羅蘭花瓣、茶花、小黃花），先撕碎，再放入研缽中搗爛，加入酒精溶液浸泡。（2）用膠頭滴管取上述清液加入滴有白醋、氯化鈉溶液、氫氧化鈉溶液的井穴板中，觀察現(xiàn)象，判斷能否區(qū)分溶液的酸堿性。

[學(xué)生歸納結(jié)論]紫羅蘭花瓣、茶花可以區(qū)分溶液的酸堿性，小黃花不能。

[教師]同學(xué)們發(fā)現(xiàn)很多植物的汁液可以用來(lái)區(qū)分溶液的酸堿性，但不是所有的都可以。課后有興趣的同學(xué)，可以在家里選用不同的植物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)貼近生活的實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力與合作意識(shí)。學(xué)生通過(guò)使用酒精等日常生活中的物品，居家也可以完成實(shí)驗(yàn)探究，將課堂知識(shí)延伸到課外。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生了解到不是所有的植物汁液都可以區(qū)分溶液的酸堿性，培養(yǎng)了學(xué)生實(shí)事求是、敢于嘗試的科學(xué)態(tài)度。

[投影]波義耳無(wú)意發(fā)現(xiàn)酸堿指示劑的經(jīng)歷。

[教師]科學(xué)家們往往擁有敏銳地洞察力，才能發(fā)現(xiàn)酸堿指示劑。

[閱讀]很多植物中都含有花青素，不同花青素在不同的酸堿性條件下顯示的顏色不同，比如說(shuō)牽?；ㄉL(zhǎng)在不同的酸堿性土壤中，其花瓣的顏色主要有紅色、藍(lán)色、紫色三種。

[教師]你知道上述花瓣能顯示不同顏色的原因嗎？像這種可以區(qū)分溶液的酸堿性的物質(zhì)，我們稱(chēng)作酸堿指示劑。

設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生通過(guò)化學(xué)史料的閱讀和學(xué)習(xí)，可以體會(huì)到科學(xué)家嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和科學(xué)精神，從而培養(yǎng)“科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任”等化學(xué)核心素養(yǎng)。也促進(jìn)學(xué)生對(duì)酸堿指示劑的認(rèn)識(shí)和理解，培養(yǎng)學(xué)生善于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，分析問(wèn)題，解決問(wèn)題的思維品質(zhì)。

環(huán)節(jié)3：常見(jiàn)酸堿指示劑及變色規(guī)律

師]這是老師上課前提取的紫羅蘭花瓣的花青素，滴加到白醋、氯化鈉溶液、氫氧化鈉溶液后顯示的顏色。與你們實(shí)驗(yàn)的顏色相同嗎？你們知道這是什么原因嗎？

[學(xué)生]會(huì)不會(huì)是變質(zhì)了？或與其他物質(zhì)發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。

[教師介紹]我們制取的植物花青素不穩(wěn)定，顏色容易改變，科學(xué)家也發(fā)現(xiàn)了這一現(xiàn)象。波義耳從地衣中提取得到藍(lán)紫色粉末，其中有一部分能溶于水而顯紫色，是一種常用的酸堿指示劑：紫色石蕊。科學(xué)家還制取無(wú)色酚酞，它反應(yīng)靈敏，而且穩(wěn)定，指示范圍大，是化學(xué)中常用的酸堿指示劑。那么它們的變色規(guī)律是怎樣的？

[學(xué)生實(shí)驗(yàn)3]向白醋、氯化鈉溶液、氫氧化鈉溶液三種溶液中分別滴加2滴紫色石蕊和無(wú)色酚酞溶液，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

[學(xué)生歸納總結(jié)]紫色石蕊遇酸性溶液變紅，遇堿性溶液變藍(lán)，在中性溶液中為紫色;無(wú)色酚酞遇酸性溶液和中性溶液不變色，遇堿性溶液變紅。

設(shè)計(jì)意圖：介紹兩種常用的酸堿指示劑讓學(xué)生明白紫色石蕊和無(wú)色酚酞的優(yōu)點(diǎn)。讓學(xué)生自主探究常見(jiàn)的酸堿指示劑的變色規(guī)律，有利于學(xué)生的記憶。同時(shí)學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，掌握酸堿指示劑可以用于區(qū)分溶液的酸堿性，但是無(wú)色酚酞卻不能區(qū)分酸性溶液和中性溶液。通過(guò)學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，提升學(xué)生“實(shí)驗(yàn)探究意識(shí)”的核心素養(yǎng)。

環(huán)節(jié)4：酸堿指示劑的應(yīng)用

應(yīng)用一：酸堿指示劑可判斷反應(yīng)后溶液的酸堿性

[教師]酸堿指示劑在生產(chǎn)、生活中具有很多的用途，有些反應(yīng)要在特定的酸堿性溶液中進(jìn)行，所以我們要檢測(cè)溶液的酸堿性，比如：制作饅頭的過(guò)程，面團(tuán)會(huì)發(fā)酵產(chǎn)生少量的有機(jī)酸，一般會(huì)加入少量Na2CO3（俗稱(chēng)：蘇打、純堿，是一種常見(jiàn)的鹽）。

請(qǐng)大家通過(guò)實(shí)驗(yàn)判斷碳酸鈉溶液的酸堿性并用酸堿指示劑檢驗(yàn)?zāi)愕牟聹y(cè)。

[學(xué)生實(shí)驗(yàn)4]向碳酸鈉溶液中滴加紫色石蕊或無(wú)色酚酞，觀察現(xiàn)象。

[PPT展示]碳酸鈉屬于鹽類(lèi)物質(zhì)。為什么能使紫色石蕊變藍(lán)，使無(wú)色酚酞變紅？

[學(xué)生]碳酸鈉溶液顯堿性，但是碳酸鈉屬于鹽，說(shuō)明有些鹽溶液顯堿性。

[教師]碳酸鈉與有機(jī)酸反應(yīng)后，溶液的酸堿性如何呢？我們以碳酸鈉溶液與稀鹽酸反應(yīng)為例來(lái)一起探究。

[演示實(shí)驗(yàn)]向碳酸鈉溶液中先加入稀鹽酸，看到有大量氣泡產(chǎn)生，至不再產(chǎn)生氣泡時(shí)，再滴加無(wú)色酚酞，酚酞顯無(wú)色，這時(shí)溶液的酸堿性如何？如何判斷？

[學(xué)生交流、總結(jié)]此時(shí)溶液可能是酸性，也可能是中性或堿性。滴加紫色石蕊判斷即可。

設(shè)計(jì)意圖：化學(xué)來(lái)源于生活，本實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)的情境亦來(lái)源于日常生活。酸堿指示劑的應(yīng)用體現(xiàn)出化學(xué)學(xué)科的社會(huì)價(jià)值。提升學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)科的認(rèn)可度。用酸堿指示劑判斷饅頭發(fā)酵以后的酸堿性，引起學(xué)生的好奇心，增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣。

應(yīng)用二：鑒別溶液

[PPT展示]現(xiàn)有稀HCl、NaOH溶液、Na2CO3溶液，請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)鑒別。

[學(xué)生交流、展示]

（1）先取樣，向三種溶液中滴加無(wú)色酚酞，不變紅的是稀鹽酸，變紅的為NaOH溶液和Na2CO3溶液，再向兩個(gè)變紅的溶液中滴加稀鹽酸，紅色褪去且有氣泡產(chǎn)生的是Na2CO3溶液，另一個(gè)是NaOH溶液。

（2）取樣，先向三種溶液中滴加紫色石蕊，變紅的是稀鹽酸，變藍(lán)的為NaOH溶液和Na2CO3溶液，再向兩個(gè)變藍(lán)的溶液中滴加稀鹽酸，有氣泡產(chǎn)生的是Na2CO3溶液，另一個(gè)是NaOH溶液。

[學(xué)生歸納總結(jié)]鑒別物質(zhì)的一般思路是利用物質(zhì)性質(zhì)的不同，選擇試劑，根據(jù)不同的現(xiàn)象來(lái)鑒別出物質(zhì)種類(lèi)。

[教師]從上述實(shí)驗(yàn)中我們發(fā)現(xiàn)酸堿指示劑在實(shí)際生產(chǎn)生活中有著非常重要的作用。

設(shè)計(jì)意圖：“物質(zhì)的鑒別”是初中化學(xué)的重要的知識(shí)板塊，也是中考必考的題型。用酸堿指示劑鑒別物質(zhì)也是后續(xù)多種物質(zhì)不用試劑進(jìn)行鑒別的模型。在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)中用酸堿指示劑鑒別物質(zhì)，可以有效培養(yǎng)學(xué)生的“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”的化學(xué)核心素養(yǎng)。同時(shí)依據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象判斷物質(zhì)，也培養(yǎng)了學(xué)生“證據(jù)推理與模型認(rèn)知、科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任”的核心素養(yǎng)。

[課堂總結(jié)]本節(jié)課學(xué)習(xí)了如何自制酸堿指示劑，常見(jiàn)酸堿指示劑的變色規(guī)律和酸堿指示劑在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用及鑒別物質(zhì)的思路。

[家庭實(shí)驗(yàn)]收集不同顏色的花瓣、蔬菜葉子、水果的果皮等，用白酒提取其汁液作為酸堿指示劑，用其檢驗(yàn)家中你想檢驗(yàn)的溶液的酸堿性。

設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生在課堂總結(jié)的過(guò)程中對(duì)酸堿指示劑全面認(rèn)識(shí)，知道酸堿指示劑的由來(lái)，變色規(guī)律，常見(jiàn)用途等。家庭實(shí)驗(yàn)是課堂內(nèi)容的延續(xù)，是學(xué)生的第二化學(xué)課堂，更能體現(xiàn)出生活離不開(kāi)化學(xué)。

三、教學(xué)反思

1.創(chuàng)設(shè)真實(shí)的情境，體現(xiàn)化學(xué)的實(shí)用性 本節(jié)課從學(xué)生常見(jiàn)的、熟悉的幾種物質(zhì)引入課題，判斷常見(jiàn)物質(zhì)的酸堿性，用生活中常見(jiàn)的紫薯去檢驗(yàn)酸性與堿性溶液。讓學(xué)生自己實(shí)驗(yàn)尋找酸堿指示劑，在生活中自制酸堿指示劑等，使學(xué)生感受到化學(xué)就在身邊，充分體現(xiàn)化學(xué)的學(xué)科價(jià)值。從生活到化學(xué)課堂，再?gòu)幕瘜W(xué)課堂回歸生活，無(wú)不體現(xiàn)了化學(xué)學(xué)科的“社會(huì)責(zé)任”這一核心素養(yǎng)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與欲望，學(xué)生的積極性、主動(dòng)性得到明顯的提高。

2.挖掘真實(shí)的史實(shí)，體現(xiàn)科學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)性

本節(jié)課中通過(guò)波義耳發(fā)現(xiàn)酸堿指示劑這一史料，使學(xué)生明白科學(xué)知識(shí)的發(fā)現(xiàn)，需要有敏銳的觀察力和探究精神。真實(shí)的歷史史料，既豐富了學(xué)生的認(rèn)知，也豐富了課堂。學(xué)生了解酸堿指示劑的歷史發(fā)展過(guò)程，從中學(xué)習(xí)科學(xué)家勇于探索、不斷質(zhì)疑的思維品質(zhì)和學(xué)習(xí)精神。

3.學(xué)生活動(dòng)多樣性，體現(xiàn)化學(xué)學(xué)科的特性

本節(jié)課學(xué)生活動(dòng)豐富多彩，通過(guò)用不同植物尋找酸堿指示劑、判斷能否作為酸堿指示劑、酸堿指示劑的變色規(guī)律、化學(xué)反應(yīng)后溶液酸堿性的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、用酸堿指示劑去檢驗(yàn)物質(zhì)等小組實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生從這些活動(dòng)中去了解、認(rèn)識(shí)、掌握酸堿指示劑。在分組實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生能相互配合完成實(shí)驗(yàn)，及時(shí)并糾正操作錯(cuò)誤，學(xué)生的積極性、自主性、合作性得到提升。學(xué)生進(jìn)行交流的同時(shí)，總結(jié)、歸納能力也得到提升。同時(shí)培養(yǎng)了學(xué)生“證據(jù)推理與模型認(rèn)知、科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任”的核心素養(yǎng)。

4.問(wèn)題鏈教學(xué)，體現(xiàn)生本課堂的高效性

本節(jié)課以問(wèn)題鏈貫穿整個(gè)課堂，以什么是酸堿指示劑？哪些地方可以找到酸堿指示劑？酸堿指示劑有哪些變色規(guī)律？酸堿指示劑在日常生活中有哪些應(yīng)用等問(wèn)題，將本節(jié)課的環(huán)節(jié)有序地整合，學(xué)生參與度高，興趣濃、主動(dòng)性強(qiáng)。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，重視引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的分析和解決問(wèn)題的思維過(guò)程。對(duì)反應(yīng)后的溶液的酸堿性進(jìn)行判斷，并用實(shí)驗(yàn)加以證明，讓學(xué)生的思維得到訓(xùn)練和加強(qiáng)，能力得到提升。

總之，要以學(xué)生為本，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主體意識(shí)，進(jìn)行自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)。課堂要打破以講授為主的傳統(tǒng)教學(xué)模式，落實(shí)化學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)

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