使学生了解溶液中c(H+)和c(OH-)的关系,继而了解溶液酸碱性的本质。
明确了水溶液自身的行为,进而学习电解质在水溶液中的存在形态,学习强电解质和弱电解质的概念及相关问题。
3.学生情况
要认识物质在水溶液中的行为,首先从认识溶剂水开始。
通过介绍水的自身的电离,帮助学生全面地认识纯水中存在的微粒,使学生理解水的离子积常数的概念,使学生学会分析水溶液中的H+和OH -的来源及相互关系,继而学会分析物质在水溶液中的行为的方法。
学生在之前的学习中已经建立起化学平衡的有关知识,所以一旦认识到弱电解质溶液中同样存在着可逆过程,那么很自然就会运用化学平衡理论产生对电离平衡的分析。
学生在学习必修模块时已经学习过电解质和非电解质概念,考虑到学生自身的情况,不在突出强弱电解质的基本概念的教学,而采用学生阅读课本对比填表的方式落实强、弱电解质的概念,然后通过练习总结概念和书写中需要注意的问题。
让学生进一步明确化学学习绝不是简单地记住几个概念就可以深知相关知识的外延和内涵的。
4.教学方式
通过纯水也有一定的电导率让学生体会水是极弱的电解质,建立了水的电离平衡的思维模型,通过对水的电离平衡的定量分析引出水的离子积常数;用水的电离建立电离模型,再以盐酸的电离、醋酸的电离、氢氧化钠的电离和氨水的电离应用电离模型。
通过相同浓度、相同体积不同电解质溶液导电能力不同,总结出是由于离子浓度不同,进而分析出电离程度不同,分为强弱电解质的问题。
5.教学策略
实验、讨论、讲解等相结合,支持学生参与学习策略
6.教学设备
电教设备:
多媒体录播教室、电脑、实物展台
实验药品:
浓度均为0.5mol·L-1醋酸溶液、盐酸、氢氧化钠溶液和氨水,蒸馏水
实验仪器:
电解质溶液导电演示器、学生电源
三、本节教学目标
1.知识与技能目标
(1)知道水是一种极弱的电解质,在一定温度下,水的离子积常数。
(2)通过对水的电离平衡学习过程,体会电离平衡为化学平衡的一种特殊形式,体会在相同原理下的相似性和特殊性,有区别的理解和记忆。
(3)认识强弱电解质的概念,会书写电离方程式,明确弱电解质的电离过程是可逆的。
2.过程与方法目标
(1)通过水的电离建立电离思维模型,让学生分析水溶液可以从微粒的种类、来源,微粒间的相互作用和相互作用的结果几个方面来分析。
(2)进一步体会、运用化学平衡理论处理水溶液中平衡的方法,树立水溶液中的平衡观和离子观。
(3)通过问题情境的学习,让学生体会分析问题的方法。
3.情感态度与价值观目标
(1)通过对水的电离平衡的规律和方法的总结,体会事物变化中的对立统一关系。
(2)通过本节学习,增强学生的逻辑思维能力,获得科学探究的体验,也使学生认识到“整个自然界实际就是各类物质相互依存、各种变化相互制约的复杂的平衡体系”。
(3)通过对醋酸和氨水的电离平衡的学习,对学生进行事物发展抓主要矛盾的辩证唯物主义观点教育。
四、教学重点和难点
水的电离平衡和水的离子积含义的理解,弱电解质的概念及电离平衡方程式的书写。
五、教学流程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
环节1:
创设情境
演示实验
引入新课
引言:
【创设情境】生活中我们都知道,不能用湿的手去接触带电器,因为水不纯,能导电;试问:
如果是纯水,还能导电吗?
【演示实验】蒸馏水导电实验
【交流思考】
1、固体物质导电应该具备什么条件?
水溶液呢?
2、纯水能够导电,发生了怎样的变化?
[板书]
一、水的电离
1.水的电离方程式:
H2O
H++OH-
观察描述实验现象
讨论思考问题,回答
让学生体会到以下几点:
(1)水分子能够发生电离
(2)水分子发生电离后所产生的离子分别是H+和OH-,且离子浓度极低。
环节2:
讨论水的电离平衡特点
【思考】:
1、从导电性看,水的电离过程有何特点?
2、从化学键的变化看,水的电离过程有何特点?
思考、讨论、回答
教会学生从不同的角度分析一个过程变化特点
环节3:
分析讨论
学习水的电离平衡常数和水的离子积常数。
【过渡】前面我们学习过可逆反应的平衡状态,那么对于水的电离平衡我们是否可以用同样的方法来分析呢?
【讨论】
1、对于一个可逆的化学反应,我们如何衡量其达到平衡时的反应限度?
2、一定温度下,怎样定量描述纯水的电离程度?
请书写水的电离平衡常数的表达式:
【板书】
【讲解】化学平衡常数表达式中,纯固体或液体参加的反应,其浓度为常数,不列入平衡常数表达式中;下面我们来试着计算一下水的浓度:
假设取1L水,试计算水的浓度。
【板书】
c(H2O)=55.6mol.L-1
【讲解】在一定温度下,K与[H2O]皆为常数,故我们将其乘积定义为水的离子积常数,简称水的离子积。
【板书】
2、水的离子积
Kw=[H+]·[OH-]=K·[H2O]
【算一算、想一想】
根据氢离子浓度,计算不同温度下的Kw,根据表中数据,你能得出什么结论?
T/℃
c(H+)/mol·L-1
Kw/mol2·L-2
25
1.0×10-7
55
2.7×10-7
80
5.0×10-7
100
1.0×10-6
【板书】
3、Kw的影响因素
讨论,回答
书写水的电离平衡常数的表达式
倾听、思考、计算
思考、讨论
清晰认识,建立概念
计算,思考,讨论,回答
建立水的离子积常数的概念
让学生明确水的浓度是个常数值
让学生学会水的离子积常数的计算,了解Kw的影响
梳理核心知识,形成清晰认识。
环节4:
讨论外界条件对水的电离平衡的影响
【思考】根据平衡移动规律填写表格
改变条件
平衡移动方向
[H+]变化
[OH-]变化
Kw变化
升温
通HCl
加NaOH
加NaCl
加Na
【总结】
根据表格中的填写内容,我们能够分析得出能够影响水的电离平衡的外界因素有哪些?
1、温度;2、离子浓度[H+]和[OH-]
填表,总结
运用平衡移动原理分析问题
环节5:
进行简单的Kw的计算练习
【迁移应用】
1、向蒸馏水中滴入少量盐酸后,下列说法中错误的是()。
A.[H+][OH-]乘积不变B.pH减少了
C.[OH-]增大了D.水电离出的[H+]减少了
2、能影响水的电离平衡,并使溶液中的c(H+)>c(OH-)的措施是()
A.向纯水中投入一小块金属钠B.将水加热煮沸
C.向水中通入SO2D.向水中加入NaCl
3、某温度下,纯水的[H+]=2×10-7mol·L-1,则此时溶液中[OH-]为______mol·L-1;若温度不变,滴入盐酸使[H+]=5×10-6mol·L-1,则此时溶液中[OH-]为_________mol·L-1。
思考,回答
让学生认识到在一定的温度下,水的离子积在纯水或稀的电解质溶液中均为定值。
让学生学会用Kw进行简单计算
环节6:
自然过渡,实验演示,引入强弱电解质的概念教学
【过渡】通过刚才的学习我们知道水溶液中[H+]和[OH-]相对大小是此消彼长的过程,如果水中加入电解质,电解质微粒又是怎样存在的呢?
【提问】
1、电解质、非电解质的概念?
2、在水溶液里能导电的化合物,他们的导电能力相同吗?
【演示导电性实验】
0.5mol·L-1,100mL的盐酸、氨水、醋酸溶液、氢氧化钠溶液导电性对比实验。
【问题】
根据实验中相同浓度的不同电解质溶液导电的不同现象,分析:
1、溶液导电能力不同,其原因是什么?
2、溶液中自由离子浓度不同,其原因是什么?
3、电解质的电离程度不同,造成有哪两种存在形态?
【总结】
强电解质
弱电解质
相同点
不
同
点
电离程度
电离过程
水中存在形态
化合物类别
【追问】
强酸、强碱、弱酸、弱碱具体有哪些物质?
举例说明。
【练一练】
1、分析判断下列物质,进行分组:
强电解质________;弱电解质_________;非电解质_____________。
A、盐酸B、CaCO3C、NaOHD、BaCl2E、NH3F、HClG、稀硫酸H、氨水I、石墨J、乙醇K、SO2
2、下列说法正确的是()
A.SO3溶于水能导电,SO3是电解质
B.将硫酸钡放入水中不能导电,所以硫酸钡是非电解质
C.氢硫酸溶液中[H+]=2[S2-]
D.醋酸在溶液中主要以醋酸分子存在
3、请写出下列物质在水中的电离方程式
HNO3Ba(OH)2NaHSO4
HClONH3·H2ONaHCO3
H2CO3Al(OH)3CH3COONa
【强调注意事项】
1、区别氨气是非电解质,一水合氨是弱电解质,氨水盐酸是混合物既不是电解质也不是非电解质,氯化氢是强电解质。
2、电离程度与溶解度无关,难溶物质也可以是强电解质;强电解质溶液导电能力不一定强,导电能力强的溶液不一定是强电解质。
3、多元弱酸电离方程式的书写分步进行,每一步都写可逆;多元弱碱可逆电离一步书写。
思考,回答
观察实验现象,
分析讨论,
回答
阅读课本,填表,学习记忆新知识
讨论,回答,记录,总结
思考,练习
思考,记录
通过已学概念复习,为电解质的下一层次概念限定范围。
通过导电性实验让学生认识不同电解质在水中离子浓度不同
通过阅读课本提高学生自学能力。
采用对比的方法,从两者的定义出发,总结归纳出两者的共性、本质区别和所属类别,强化其电离方程式的书写。
让学生明确常见的强酸、强碱、弱酸、弱碱等物质
强化电解质、非电解质、强电解质、弱电解质的概念
通过练习强化注意事项
练习电离方程式的书写,强调注意问题。
环节7:
课堂小结课后探究作业
【本节课堂总结】
一、H2O——电离
定性分析:
电离平衡的影响因素
定量分析:
Kw、[H+]、[OH-]的计算
二、强弱电解质——电离
导电性
存在形态
【课后思考】
向100mL浓度为0.5mol·L-1醋酸溶液中逐滴加入等体积的0.5mol·L-1氨水,溶液导电性有何变化?
【作业布置】课后习题1、2、5
师生共同回顾,总结,学生记录
根据所学单一强弱电解质溶液的性质,课后探究弱电解质相互反应后溶液的导电性
通过小结,回忆本节所学内容,加深对新知识的认识
巩固新知识,为下一课时溶液酸碱性与弱电解质的电离做铺垫
六、板书设计
第1节水的电离
一、水的电离
1.水是极弱的电解质;H2O
H++OH-
2.水的离子积常数
(1)t℃ Kw=c(H+)×c(OH—)
(2)25℃时,Kw=1×10-14mol2·L-2
(3)温度升高,Kw增大;加入酸或碱,抑制水的电离,Kw不变。
二、电解质在水溶液中的存在形态
强电解质:
完全电离NaCl=Na++Cl-
弱电解质:
部分电离NH3·H2O
NH4++OH-
七、教学反思
1、本节课学生在教师的启发引导下,充分动脑、动口、主动积极参与学习,充分体现学生学习的自主性和积极性。
整堂课学生通过实验的观察、问题的思考和讨论,对水溶液中c(H+)和c(OH—)的关系有了认识,学会了从平衡的观点分析水溶液中的平衡体系。
同时对强弱电解质的概念及电离方程式的书写给予掌握。
并且在掌握知识的过程中,学生的观察能力、思维能力、表达能力、动手能力得到了全方位的锻炼,同时也培养了他们的合作学习的精神。
2、帮助学生构建一个水溶液体系的认识框架以及弄清这些体系间的相互关系。
在水溶液中的离子平衡教学中,
(1)不要孤立地分析单节内容,要联系它在本章乃至本学科中的地位和作用;
(2)不要只单纯的关注概念教学,而应从离子的行为展开分析进行动态式教学,进而从微观和定量的角度加深学生对水溶液的认识。
3、本次课程资源采集,我作为学校技术人员为各学科各位老师进行视频录制,对个别老师的视频进行整理加工等后期制作,学习和解决了很多技术操作中的问题。
对自己课堂视频中出现的一些小动作今后也要注意改正。
3.1_水溶液
第1课时
学情分析
要认识物质在水溶液中的行为,首先从认识溶剂水开始。
通过介绍水的自身的电离,帮助学生全面地认识纯水中存在的微粒,使学生理解水的离子积常数的概念,使学生学会分析水溶液中的H+和OH -的来源及相互关系,继而学会分析物质在水溶液中的行为的方法。
学生在之前的学习中已经建立起化学平衡的有关知识,所以一旦认识到弱电解质溶液中同样存在着可逆过程,那么很自然就会运用化学平衡理论产生对电离平衡的分析。
学生在学习必修模块时已经学习过电解质和非电解质概念,考虑到学生自身的情况,不在突出强弱电解质的基本概念的教学,而采用学生阅读课本对比填表的方式落实强、弱电解质的概念,然后通过练习总结概念和书写中需要注意的问题。
让学生进一步明确化学学习绝不是简单地记住几个概念就可以深知相关知识的外延和内涵的。
3.1_水溶液
第1课时
效果分析
一、教的效果
1.教师备课工作,做的比较充分,课前认真钻研教材,仔细钻研新课程标准让我更明确教学目标、教学重点和教学难点所在,较好的组织了课堂教学,使自己在课堂教学中做到层次分明。
认真钻研课本清晰的为学生讲解知识点,做到有条有理,层次分明,从而使学生更容易掌握好所学的内容。
尤其本节课是新授课,让同学们形成正确观点,理清知识点并掌握基本方法。
2.深入了解学生,只有了解学生才能做到有的放矢。
教师了解学生对原有知识的掌握情况,也了解他们的学习方法和学习习惯,并且更清楚同学们会在什么地方出问题,易犯怎样的错误,能准确的判断出学生的学习障碍,这样在与同学们交流的时候才会让同学觉得老师说的对,才会信服老师,才会发自内的去想学这门知识。
二、学的效果
丰富教学形式,抓住课堂。
教师注重引导和关注学生对知识的反思,帮助同学们从原有知识模型的基础上反思新知识,给学生时间思考、给学生时间讨论,能更有利于教师抓住关键点,找到突破点,从而让教和学处于最优状态。
教学中充分利用学校的教学设备,不仅利用多媒体,更充分利用实验,让事实说话,让同学们用自己的双手得出结论,这样会增加同学们的学习兴趣,有利于课堂效率的提高。
3.1_水溶液
第1课时
教材分析
本节教学以鲁科版《化学反应原理》为授课用教材,本节教材内容涉及水溶液化学研究的第一步——研究溶剂水自身的行为,在此基础上扩展到单一电解质在水溶液中的存在形态。
由于学生认识的许多反应都是发生在水溶液中的,而各种物质在水溶液中的存在形态并不仅仅是简单的扩散状态,而是与水之间建立了相互制约又相互依存的众多的平衡体系。
我们是希望学生在学习这一领域知识的时候,能够建立起离子观和平衡观两大认识平台,从这两个角度更好地认识自然界中的物质行为,为学生开阔思路,完善认知体系有很大帮助。
本节教学虽然能够借助一些现象明显的实验,但是本节内容仍然突出了概念理论这条主要线索,力求建立概念的严谨性和综合性,重视学生形成概念的过程。
要认识物质在水溶液中的行为,首先从认识溶剂水开始。
通过介绍水的自身的电离,帮助学生全面地认识纯水中存在的微粒,使学生理解水的离子积常数的概念,帮助学生建立弱电解质电离平衡的思维模型,然后在醋酸的电离中使用这个思维模型,使学生学会分析水溶液中的物质行为的角度和方法。
只有认识水的电离平衡及其移动,才能从本质上认识溶液的酸碱性和pH。
本节的学习也为盐类的水解及电离等知识的教学奠定基础。
将水的电离和强弱电解质的概念放在本章的第一课时,教材编写内容充分考虑到前后知识衔接,知识的逻辑性较强。
同时理论推理与实验探究相结合,重视学生的学习过程,突出化学实验在研究中的重要作用和意义。
3.1_水溶液
第1课时
[新课程标准]
1、理解水的电离以及水的离子积常数的含义。
2、回忆学过的电解质和非电解质的定义,能够区别强弱电解质,知道电解质在水溶液中的存在形式。
一、水的电离
【基础知识记忆】
1、水的电离是一个 过程,水的电离方程式是 。
在一定条件下,其平衡常数表达式为:
。
2、称为水的离子积常数,简称为 ,其表达式为:
。
25℃时,纯水中的[H+]和[OH-]都是mol•L-1,所以KW为 。
【注意】
KW适用于任何稀溶液,在25℃时,任何稀溶液中都有KW=[H+]·[OH-]=。
在纯水中,温度升高,KW数值变 ,[H+] [OH-]1.0×10-7mol•L-1,水显性。
任何稀溶液中都存在着H+和OH-,强酸溶液中的H+ 来自酸电离出的H+和水电离出的H+,强碱溶液中的OH-来自碱电离出的OH-和水电离出的OH-。
任何稀溶液中,水电离出的H+和OH-的物质的量浓度始终相等。
【自学检测】
1、室温下,某酸溶液中的[H+]=1.0×10-5mol•L-1。
则该溶液中的[OH-]=,由水电离产生的[H+]=。
2、某温度下,纯水的[H+]=2.0×10-7mol•L-1,则此时[OH-]=,在相同温度下的某酸溶液中[OH-]=2.0×10-10mol•L-1,则此溶液中[H+]=,由水电离产生的[H+]=。
3、水的电离在某种意义上可以看成是中和反应的逆反应,因此下列说法不正确的是()
A、水的离子积KW随温度的升高而升高
B、水的电离程度很小
C、在一定温度下,当溶液中的[H+]变小时,[OH-]一定变大
D、在任何条件下,溶液中的[H+]变大时,[OH-]一定变小
【授课过程】
【演示实验】蒸馏水导电实验
【交流思考】
1、固体物质导电应该具备什么条件?
水溶液呢?
2、纯水能够导电,发生了怎样的变化?
根据水的电离方程式
【思考】:
1、从导电性看,水的电离过程有何特点?
2、从化学键的变化看,水的电离过程有何特点?
【讨论】
根据前面学习的化学平衡原理分析水的电离平衡。
1、对于一个可逆的化学反应,我们如何衡量其达到平衡时的反应限度?
2、一定温度下,怎样定量描述纯水的电离程度?
请书写水的电离平衡常数的表达式:
【算一算、想一想】
根据氢离子浓度,计算不同温度下的Kw,根据表中数据,你能得出什么结论?
T(/℃)
c(H+)/(mol·L-1)
Kw/(mol2·L-2)
25
1.0×10-7
55
2.7×10-7
80
5.0×10-7
100
1.0×10-6
结论:
___________________________________________________________。
【思考】根据平衡移动规律填写表格
改变条件
平衡移动方向
[H+]变化
[OH-]变化
Kw变化
升温
通HCl
加NaOH
加NaCl
加Na
结论:
___________________________________________________________。
【迁移应用】
1、向蒸馏水中滴入少量盐酸后,下列说法中错误的是()。
A.[H+][OH-]乘积不变B.pH减少了
C.[OH-]增大了D.水电离出的[H+]减少了
2、能影响水的电离平衡,并使溶液中的c(H+)>c(OH-)的措施是()
A.向纯水中投入一小块金属钠B.将水加热煮沸
C.向水中通入SO2D.向水中加入NaCl
3、某温度下,纯水的[H+]=2×10-7mol·L-1,则此时溶液中[OH-]为______mol·L-1;若温度不变,滴入盐酸使[H+]=5×10-6mol·L-1,则此时溶液中[OH-]为_________mol·L-1。
二、电解质在水溶液中存在的形式
【基础知识记忆】
1、知识回顾:
电解质:
。
非电解质:
。
注意:
电解质和非电解质的物质范畴都是。
电解质导电的条件是:
或。
有些物质的水溶液虽然能够导电,但不是电解质。
如:
。
电解质溶液的导电能力取决于。
2、强电解质:
。
弱电解质:
。
注意:
书写电离方程式时,强电解质用“=”,弱电解质用“
”
强电解质包括:
强酸、强碱和大多数的盐。
弱电解质包括:
弱酸、弱碱和极少数的盐水等。
【预习练习】
1、写出下列物质的电离方程式:
Al2(SO4)3 ;H2S 。
BaSO4 ; Fe(OH)2。
2、判断:
能导电的物质就是电解质。
()
水