基于化学核心素养的初中化学实验课教学

沈飞

摘要：以“常见的酸碱指示剂”教学为例，通过学习什么是酸碱指示剂？酸碱指示剂有哪些变色规律？酸碱指示剂在日常生活中有哪些应用？等一系列化学实验，培养学生的化学核心素养。

关键词：核心素养：酸碱指示剂：实验

文章编号：1008-0546 （2022）09x-0091-04 中图分类号：G632.41 文献标识码：B

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

普通高中化学课程标准指出，化学核心素养包括：宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想、证据推理与模型认知、科学探究与创新意识、科学态度与社会责任。[1]这就要求教师在授课过程中，立足长远，重视培养学生的化学核心素养，为以后的学习打下坚实基础。化学是一门以实验为基础的学科，在實验课中，培养学生应有的核心素养就更突显其优势。笔者以“常见的酸碱指示剂”为例，讲述如何利用实验课培养学生的核心素养。

“常见的酸碱指示剂”是人教版九年级下册第十单元第一课题“常见的酸和碱”的第一课时内容。[2]本章主要由两部分组成，一是介绍酸和碱的性质与用途，二是介绍中和反应及其应用。认识酸和碱是本章学习内容的基础。

学生在学习本节内容前对日常生活中的酸和碱已有感性的认识，并且在前面的学习中也涉及无色酚酞遇氨水变红，紫色石蕊遇碳酸变红，但当时并不知道它们是酸碱指示剂。所以本节课的难点是认识酸碱指示剂及其变色规律，并能利用酸碱指示剂解释日常生活中的现象，认识科学探究的过程及酸碱指示剂对生产生活的影响。

一、教学流程

基于以上的分析，本节课的教学流程见图1。

二、教学过程

环节1：初步认识溶液的酸碱性

[展示图片]你能否从松花蛋、氯化钠溶液、柠檬汁、厨房清洁剂、厕所清洁剂、弱碱性矿泉水、雪碧、白醋中区分出它们的酸碱性？

[学生]根据日常生活经验可以知道松花蛋、弱碱性矿泉水是碱性的。柠檬汁、雪碧、白醋是酸性的。氯化钠溶液是中性的。

[教师]厨房清洁剂与厕所清洁剂属于酸性溶液还是碱性溶液？讲台上两个烧杯中装有这两种试剂，如何区分它们？

在学生茫然的时候，展示实物：紫薯。

[学生实验1]切两片紫薯分别放人两种试剂中，观察现象。

设计意图：从初步判断生活中常见溶液的酸碱性引入课题，可以激发学生的学习兴趣，提高学生的求知欲和参与度。当学生观察到用日常生活中的紫薯就可以区分两种清洁剂的酸碱性时，学生的探究欲得到进一步激发。在实验过程中，学生的动手操作能力，团队协作能力得到提升;学生在描述实验现象时，语言表达能力也得到锻炼。真实的、具体的实验情境，体现出学习化学的意义与实用价值，更能让学生在探究中提升化学学科的核心素养。

环节2：自制酸碱指示剂

[教师]紫薯可以区分溶液的酸碱性，其他的植物的汁液能否区分呢？请根据实验步骤，尝试完成相应的实验。

[学生实验2]（1）取水槽中的植物花瓣（紫罗兰花瓣、茶花、小黄花），先撕碎，再放入研钵中捣烂，加入酒精溶液浸泡。（2）用胶头滴管取上述清液加入滴有白醋、氯化钠溶液、氢氧化钠溶液的井穴板中，观察现象，判断能否区分溶液的酸碱性。

[学生归纳结论]紫罗兰花瓣、茶花可以区分溶液的酸碱性，小黄花不能。

[教师]同学们发现很多植物的汁液可以用来区分溶液的酸碱性，但不是所有的都可以。课后有兴趣的同学，可以在家里选用不同的植物进行实验。

设计意图：通过贴近生活的实验，培养学生动手能力与合作意识。学生通过使用酒精等日常生活中的物品，居家也可以完成实验探究，将课堂知识延伸到课外。通过实验，学生了解到不是所有的植物汁液都可以区分溶液的酸碱性，培养了学生实事求是、敢于尝试的科学态度。

[投影]波义耳无意发现酸碱指示剂的经历。

[教师]科学家们往往拥有敏锐地洞察力，才能发现酸碱指示剂。

[阅读]很多植物中都含有花青素，不同花青素在不同的酸碱性条件下显示的颜色不同，比如说牵牛花生长在不同的酸碱性土壤中，其花瓣的颜色主要有红色、蓝色、紫色三种。

[教师]你知道上述花瓣能显示不同颜色的原因吗？像这种可以区分溶液的酸碱性的物质，我们称作酸碱指示剂。

设计意图：学生通过化学史料的阅读和学习，可以体会到科学家严谨的治学态度和科学精神，从而培养“科学态度与社会责任”等化学核心素养。也促进学生对酸碱指示剂的认识和理解，培养学生善于发现问题，分析问题，解决问题的思维品质。

环节3：常见酸碱指示剂及变色规律

师]这是老师上课前提取的紫罗兰花瓣的花青素，滴加到白醋、氯化钠溶液、氢氧化钠溶液后显示的颜色。与你们实验的颜色相同吗？你们知道这是什么原因吗？

[学生]会不会是变质了？或与其他物质发生了化学反应。

[教师介绍]我们制取的植物花青素不稳定，颜色容易改变，科学家也发现了这一现象。波义耳从地衣中提取得到蓝紫色粉末，其中有一部分能溶于水而显紫色，是一种常用的酸碱指示剂：紫色石蕊。科学家还制取无色酚酞，它反应灵敏，而且稳定，指示范围大，是化学中常用的酸碱指示剂。那么它们的变色规律是怎样的？

[学生实验3]向白醋、氯化钠溶液、氢氧化钠溶液三种溶液中分别滴加2滴紫色石蕊和无色酚酞溶液，观察实验现象。

[学生归纳总结]紫色石蕊遇酸性溶液变红，遇碱性溶液变蓝，在中性溶液中为紫色;无色酚酞遇酸性溶液和中性溶液不变色，遇碱性溶液变红。

设计意图：介绍两种常用的酸碱指示剂让学生明白紫色石蕊和无色酚酞的优点。让学生自主探究常见的酸碱指示剂的变色规律，有利于学生的记忆。同时学生通过实验现象，掌握酸碱指示剂可以用于区分溶液的酸碱性，但是无色酚酞却不能区分酸性溶液和中性溶液。通过学生分组实验，提升学生“实验探究意识”的核心素养。

环节4：酸碱指示剂的应用

应用一：酸碱指示剂可判断反应后溶液的酸碱性

[教师]酸碱指示剂在生产、生活中具有很多的用途，有些反应要在特定的酸碱性溶液中进行，所以我们要检测溶液的酸碱性，比如：制作馒头的过程，面团会发酵产生少量的有机酸，一般会加入少量Na2CO3（俗称：苏打、纯碱，是一种常见的盐）。

请大家通过实验判断碳酸钠溶液的酸碱性并用酸碱指示剂检验你的猜测。

[学生实验4]向碳酸钠溶液中滴加紫色石蕊或无色酚酞，观察现象。

[PPT展示]碳酸钠属于盐类物质。为什么能使紫色石蕊变蓝，使无色酚酞变红？

[学生]碳酸钠溶液显碱性，但是碳酸钠属于盐，说明有些盐溶液显碱性。

[教师]碳酸钠与有机酸反應后，溶液的酸碱性如何呢？我们以碳酸钠溶液与稀盐酸反应为例来一起探究。

[演示实验]向碳酸钠溶液中先加入稀盐酸，看到有大量气泡产生，至不再产生气泡时，再滴加无色酚酞，酚酞显无色，这时溶液的酸碱性如何？如何判断？

[学生交流、总结]此时溶液可能是酸性，也可能是中性或碱性。滴加紫色石蕊判断即可。

设计意图：化学来源于生活，本实验创设的情境亦来源于日常生活。酸碱指示剂的应用体现出化学学科的社会价值。提升学生对化学学科的认可度。用酸碱指示剂判断馒头发酵以后的酸碱性，引起学生的好奇心，增强学习兴趣。

应用二：鉴别溶液

[PPT展示]现有稀HCl、NaOH溶液、Na2CO3溶液，请你设计实验鉴别。

[学生交流、展示]

（1）先取样，向三种溶液中滴加无色酚酞，不变红的是稀盐酸，变红的为NaOH溶液和Na2CO3溶液，再向两个变红的溶液中滴加稀盐酸，红色褪去且有气泡产生的是Na2CO3溶液，另一个是NaOH溶液。

（2）取样，先向三种溶液中滴加紫色石蕊，变红的是稀盐酸，变蓝的为NaOH溶液和Na2CO3溶液，再向两个变蓝的溶液中滴加稀盐酸，有气泡产生的是Na2CO3溶液，另一个是NaOH溶液。

[学生归纳总结]鉴别物质的一般思路是利用物质性质的不同，选择试剂，根据不同的现象来鉴别出物质种类。

[教师]从上述实验中我们发现酸碱指示剂在实际生产生活中有着非常重要的作用。

设计意图：“物质的鉴别”是初中化学的重要的知识板块，也是中考必考的题型。用酸碱指示剂鉴别物质也是后续多种物质不用试剂进行鉴别的模型。在设计实验中用酸碱指示剂鉴别物质，可以有效培养学生的“科学探究与创新意识”的化学核心素养。同时依据实验现象判断物质，也培养了学生“证据推理与模型认知、科学态度与社会责任”的核心素养。

[课堂总结]本节课学习了如何自制酸碱指示剂，常见酸碱指示剂的变色规律和酸碱指示剂在生产生活中的应用及鉴别物质的思路。

[家庭实验]收集不同颜色的花瓣、蔬菜叶子、水果的果皮等，用白酒提取其汁液作为酸碱指示剂，用其检验家中你想检验的溶液的酸碱性。

设计意图：学生在课堂总结的过程中对酸碱指示剂全面认识，知道酸碱指示剂的由来，变色规律，常见用途等。家庭实验是课堂内容的延续，是学生的第二化学课堂，更能体现出生活离不开化学。

三、教学反思

1.创设真实的情境，体现化学的实用性 本节课从学生常见的、熟悉的几种物质引入课题，判断常见物质的酸碱性，用生活中常见的紫薯去检验酸性与碱性溶液。让学生自己实验寻找酸碱指示剂，在生活中自制酸碱指示剂等，使学生感受到化学就在身边，充分体现化学的学科价值。从生活到化学课堂，再从化学课堂回归生活，无不体现了化学学科的“社会责任”这一核心素养，激发学生的学习兴趣与欲望，学生的积极性、主动性得到明显的提高。

2.挖掘真实的史实，体现科学的严谨性

本节课中通过波义耳发现酸碱指示剂这一史料，使学生明白科学知识的发现，需要有敏锐的观察力和探究精神。真实的历史史料，既丰富了学生的认知，也丰富了课堂。学生了解酸碱指示剂的历史发展过程，从中学习科学家勇于探索、不断质疑的思维品质和学习精神。

3.学生活动多样性，体现化学学科的特性

本节课学生活动丰富多彩，通过用不同植物寻找酸碱指示剂、判断能否作为酸碱指示剂、酸碱指示剂的变色规律、化学反应后溶液酸碱性的实验验证、用酸碱指示剂去检验物质等小组实验，使学生从这些活动中去了解、认识、掌握酸碱指示剂。在分组实验中，学生能相互配合完成实验，及时并纠正操作错误，学生的积极性、自主性、合作性得到提升。学生进行交流的同时，总结、归纳能力也得到提升。同时培养了学生“证据推理与模型认知、科学态度与社会责任”的核心素养。

4.问题链教学，体现生本课堂的高效性

本节课以问题链贯穿整个课堂，以什么是酸碱指示剂？哪些地方可以找到酸碱指示剂？酸碱指示剂有哪些变色规律？酸碱指示剂在日常生活中有哪些应用等问题，将本节课的环节有序地整合，学生参与度高，兴趣浓、主动性强。在实验教学中，重视引导学生对实验的分析和解决问题的思维过程。对反应后的溶液的酸碱性进行判断，并用实验加以证明，让学生的思维得到训练和加强，能力得到提升。

总之，要以学生为本，充分调动学生的主体意识，进行自主学习、合作学习、探究学习。课堂要打破以讲授为主的传统教学模式，落实化学核心素养的培养。

参考文献

[1] 中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准（2017年版）[s].北京：人民教育出版社，2018.

[2]人民教育出版社，课程教材研究所，化学课程教材研究开发中心，义务教育教科书（化学九年级下册）[M].北京：人民教育出版社，2012.