沪科版化学高一下《认识物质的量浓度》教案.docx
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沪科版化学高一下《认识物质的量浓度》教案
沪科版化学高一下《认识物质的量浓度》教案
第1课时 溶液酸碱性强弱的测定方法
[设计思想]
本节内容是化学基本概念与理论知识的融合，两个内容均属化学核心知识。
通过酸雨的pH引入物质的量浓度概念，自然流畅。
物质的量浓度在生产和研究中有广泛的应用。
这个概念的建立可在对质量分数概念回忆并评价的基础上通过师生互动的方式，让学生自我建构得出结论。
教师不必贪图教学的快节奏，包办代替。
可根据学生理解情况，酌情提出一些问题让学生运用物质的量浓度的概念进行辨析。
水的电离对学生了解溶液的酸碱性以及pH具有重要的意义，也为今后继续学习奠定了很重要的基础。
教学中可从实验事实入手，说明水是一种极弱的电解质，只能微弱地电离，并存在着电离平衡。
由此引出水的离子积，并使学生了解水的离子积是个很重要的常数。
然后通过实验数据的探究分析理解在25℃时，任何物质的溶液中KW=c（H+）·c（OH-）=10-14。
在处理溶液的酸碱性和pH的关系时可从KW出发，在学生了解溶液中c（H+）和c（OH-）关系基础上理解溶液酸碱性的本质，并进行矛盾的对立统一，以及事物间的相互联系和相互制约等辩证唯物主义观点的教育。
关于pH的教学可以分以下几步进行：
先说明引入pH的意义，再给出计算式，介绍有关pH的简单计算，最后总结溶液的酸碱性和pH的关系。
一．教学目标
1．知识与技能
（1）水的电离和溶液的pH（B）
（2）物质的量浓度概念（B）
（3）有关物质的量浓度的计算（B）
2．过程与方法
（1）通过物质的量浓度概念的建构，认识科学概念的建立过程。
（2）通过pH与溶液酸碱性关系的学习、归纳等思维过程，经历科学方法的学习。
3．情感态度与价值观
通过pH与溶液酸碱性关系的学习，了解对立统一规律及事物间相互联系与相互制约规律。
二．教学重点和难点
1．重点
pH的数学表达式，物质的量浓度的概念，溶液酸碱性与pH的关系。
2．难点
物质的量浓度概念的建立
三．教学用品
pH试纸、pH计、0.1mol/LH2SO4、0.1mol/LNaOH溶液、灵敏电流计、纯水、学生电源
四．教学流程
1．流程图
2．流程图说明
pH测定1：
通过0.1mol/LH2SO4和NaOH溶液的pH测定熟悉操作与pH试纸使用注意事项。
物质的量浓度2：
引导学生评价质量分数浓度在应用中不足的基础上，自主建构，得出结论，再强化巩固。
pH与酸碱性3：
在介绍水的电离基础上，先通过实验数据引导学生得出在25℃时，任何物质的溶液中KW=c（H+）·c（OH-）=10-14的结论，在归纳出溶液酸碱性本质，通过问题的形式解决pH与溶液酸碱性之间的关系。
五．教学案例
1．教学过程
教学内容
教师活动
学生活动
说明
溶液酸碱性强弱的测定方法
[板书]一、溶液的pH
[引入]酸雨的pH小于5.6，那么我们用什么方法测定雨水或溶液的pH？
[板书]1、测定方法
[演示]用两种方法测定0.1mol/LHCl的pH。
[讲述]用pH试纸测定溶液pH时，将待测液滴在pH试纸上，然后把试纸显示的颜色与标准比色卡对照。
[强调]用pH试纸测定溶液pH时，试纸不能润湿。
用pH计测定时，将数字pH计电极浸入待测液，当数据稳定后，即可读出溶液pH。
[设问]pH的含义是什么？
其数学表达式如何？
[板书]2、pH数学表达式
[设问]什么是物质的量浓度呢？
[阅读]学生阅读课本，学习测定溶液pH的两种方法：
使用pH试纸和pH计。
[学生实验]用pH试纸和pH计两种方法测定0.1mol/LH2SO4和NaOH溶液的pH。
[阅读]pH是常用来表示溶液酸碱性强弱的数值，它是H+物质的量浓度数值的负对数。
即pH=—lgc（H+）。
熟悉用pH试纸测定pH的操作。
理解pH的定义，掌握pH数学表达式。
物质的量浓度概念
[引入]许多化学反应是在溶液中进行的，生产和科学研究中经常要对溶液进行定量分析、定量计算，必需用到溶液浓度。
[提问]什么是溶液的浓度？
什么是溶液的质量分数？
[讲述]]用质量分数表示溶液浓度的大小，能方便地知道溶液中溶质的质量，但在使用溶液时，称质量不如量体积方便，即使称溶液质量，也不容易直接得出溶液中溶质的物质的量。
[提出问题]我们能否建立一个新的溶液浓度的表示方法使之满足生产和科学实验需要呢？
[板书]二、物质的量浓度
[追问]你能否自主给“物质的量浓度”下一定义？
并与课本的定义进行比较。
[板书]1、概念
[引导]你认为物质的量浓度的单位是什么？
能否给出物质的量浓度的计算公式？
[板书]2、单位与表达式
[应用巩固]课本p11思考与讨论。
根据实际补充习题。
[小结]物质的量浓度是生产和科学实验上常用的一种表示溶液浓度的重要方法。
[回答]一定量溶液中所含溶质的多少。
溶质的质量分数=m（溶质）/m（溶液）
[学生形成设想]
与溶质的质量分数进行类比并提出“物质的量浓度”设想：
溶液表示
溶质表示
优点
质量分数
单位质量溶液
溶质的质量
用于质量计算
物质的量浓度
单位体积溶液
溶质的物质的量
用于物质的量计算
[学生得出结论]以单位体积溶液里所含溶质的物质的量来表示溶液浓度的物理量，叫做溶质的物质的量浓度。
[回答]符号为c，单位是mol/L。
计算公式为：
c=n/V
[学生思考回答]略
[习题]
1．配制500mL0.1mol/L的NaCl溶液，需NaCl的质量为多少？
2．配制100mL2mol/L的盐酸，需2mol/LHCl的体积为多少毫升？
让学生回忆旧知，通过类比得出物质的量浓度的概念。
巩固概念，学习物质的量浓度的计算方法。
溶液的酸碱性
[引入]学习了物质的量浓度以后，下面我们深入讨论溶液的酸碱性。
[板书]三、溶液酸碱性与pH关系
[板书]1、水的电离与水的离子积
[实验演示]用灵敏电流计测定纯水的导电性。
[提问]纯水导电的原因是什么？
[讲述]纯水有微弱的导电性，说明纯水可以微弱地电离。
[板书]纯水电离方程式：
H2O
H++OH－
[讲述]在一定温度下c（H+）与c（OH－）的乘积是一个常数，即c（H+）·c（OH－）=KW，这个常数KW叫做水的离子积常数，简称为水的离子积。
25℃时，纯水中c（H+）= c（OH－）=10-7mol·L-1，KW=10-14。
[探究活动]根据下表实验数据，你能得出什么结论？
常温下溶液中c（H+）与c（OH－）的关系
溶液
C（H+）
C（OH－）
0.2mol/LKOH
5.0×10-13
2.0×10-1
0.01mol/LNaOH
1.0×10-12
1.0×10-2
纯水
1.0×10-7
1.0×10-7
0.001mol/LHCl
1.0×10-3
1.0×10-11
0.1mol/LCH3COOH
1.3×10-3
7.7×10-12
[板书]溶液酸碱性
[讲述]既然在任何物质的水溶液中都存在H+、OH—，且常温下任何物质的水溶液中c（H+）·c（OH－）不变。
那么溶液的酸碱性就是这一对性质矛盾的双方对立统一的结果。
[板书]2、溶液酸碱性的本质
[提问]溶液酸碱性的本质是什么？
[现象]灵敏电流计指针有微弱的偏转。
[回答]纯水中存在自由移动的离子。
[讨论]：
1．在任何物质的水溶液中，水的电离总是客观存在。
2．在常温下，任何物质的水溶液中，水的离子积不变。
[回答]室温时溶液的酸碱性可用c（H+）和c（OH－）的关系表示如下：
中性：
c（H+）=c（OH－）=1×10-7mol/L
酸性c（H+）>c（OH－），c（H+）>1×10-7mol/L
碱性c（OH－）>c（H+）,c（OH－）>1×10-7mol/L
理解水的电离，掌握水的离子积。
理解水的离子积。
溶液酸碱性与溶液pH关系
[板书]3、溶液酸碱性与溶液pH的关系。
[提问]常温下，溶液的酸碱性与溶液pH之间有何关系？
[提问]依据pH数学表达式，如何计算碱性溶液的pH？
[展示]c（H+）、pH与溶液的酸碱性关系（见课本），请填写该表并思考可得出什么结论？
[小结]略
[回答]
酸性溶液pH<7，
碱性溶液pH>7，
中性溶液pH=7，
[回答]先计算碱性溶液的c（OH－），然后根据KW换算成c（H+），代入pH数学表达式。
[讨论]
1．H+与pH成反相关关系。
2．溶液酸性越强，其pH越小；溶液碱性越强，其pH越大。
掌握溶液酸碱性的本质。
掌握溶液pH的计算，理解溶液酸碱性与pH的关系。
2．板书设计
一．溶液的pH
1．测定方法：
pH试纸或pH计
2．数学表达式：
pH=—lgc（H+）
二．物质的量浓度
1．概念：
单位体积溶液里所含溶质的物质的量。
2．单位与表达式：
符号为c，单位是mol/L。
计算公式为：
c=n/V
三．溶液酸碱性与pH关系
1．水的电离与水的离子积
纯水电离方程式：
2．溶液的酸碱性本质：
中性：
c（H+）=c（OH－）；酸性c（H+）>c（OH－）；碱性c（OH－）>c（H+）
3．溶液酸碱性与溶液pH关系：
酸性溶液pH<7，碱性溶液pH>7，中性溶液pH=7。
3．相关链接
①夏立先，物质的量浓度教学设计（第一课时），中学化学教学参考，2006（9）：
32。
②杨文斌，物质的量浓度概念教学设计，化学教学，2006（4）：
37—38
③KWw与温度的关系：
在稀溶液中，KW不随离子浓度的变化而改变，不论溶液是酸性、碱性或中性，溶液中的c（H+）和c（OH-）的乘积在一定温度下为一常数。
Kw随温度的变化而改变，温度升高，Kw明显地增大，见表。
表Kw跟温度变化的关系
温度/℃
Kw
温度/℃
Kw
0
1.138×10-15
40
2.917×10-14
10
2.917×10-15
50
5.470×10-14
20
6.808×10-15
90
3.802×10-13
25
1.009×10-14
100
5.495×10-13
在常温下，水的离子积一般都可看作为1×10-14。
④pH的应用pH的测定和控制在工农业生产、科学实验和医疗等方面都很重要。
在工业上，例如，氯碱工业生产中所用食盐水的pH要控制在12左右，以除去其中的Ca2+和Mg2+等杂质。
在无机盐的生产中，为了分离所含的杂质Fe3+，常把无机盐溶液的pH调到5左右，此时Fe3+形成Fe（OH）3沉淀而分离析出，其他阳离子却留在溶液中。
在农业上，土壤的pH关系到农作物的生长，有的作物如芝麻、油菜、萝卜等可以生长在较大的pH范围内，有的却对土壤的pH反应非常敏感，如茶树适宜在pH约为4.0～5.5的土壤中生长。
在医疗上，测定血液等的pH可以帮助诊断疾病。
例如，人体内血液的pH一般在7.35～7.45范围内，如果超过这个范围，便属于病理现象。
在科学实验中，pH是影响某些反应过程的重要因素，因此测定和控制溶液的pH，就如控制温度和浓度等同样重要。
六．教学反思
对于学生层次较高的班级，可以让学生通过讨论来确定pH的使用范围。
也可以要求学生在课后自己设计c（H+）、pH与溶液酸碱性的关系图，培养学生的创新精神。
或安排学生课下阅读课后的“资料”和“阅读”材料，开阔视野，增长知识。
教学设计中对于水的电离可以利用电脑动画，演示水的电离过程，增强直观性，加深学生对知识的理解，并激发学生兴趣，巩固所学知识。
时间允许可安排学生对物质的量浓度与质量分数之间的关系进行探究。
5.2 认识物质的量浓度（共两课时）
第2课时 配制一定物质的量浓度的溶液
[设计思想]
对于一定物质的量浓度溶液的配制实验，操作步骤较多，实验要求高。
作为高中化学第一个定量实验，有着基础地位的作用。
教学中要把重点放在放在学习实验方法与实验技能上，放在实验操作规则理解与总结概括反思能力上。
教学设计中通过对一定质量分数溶液的配制引入课题，让学生通过分析意识到配制一定物质的量浓度溶液的关键在于准确确定溶液的体积，从而引出并使学生认识容量瓶。
在配制演示过程中，通过问题引导，发挥学生主体作用，让学生自主参与，通过师生互动，理解一些关键性操作，形成配制一定物质的量浓度溶液的完整操作过程。
在学生练习过程中，巩固加深理解在提高实验操作技能中培养总结概括与反思能力。
教师应注意合适的指导。
一、教学目标
1．知识与技能
（1）配制一定物质的量浓度的溶液的原理（B）
（2）配制一定物质的量浓度的溶液的实验技能（B）
2．过程与方法
通过一定物质的量浓度溶液配制的实验操作，经历完整的实验思维、实验操作过程，并认识实验方法的科学性。
3．情感态度与价值观
通过一定物质的量浓度溶液配制，了解实验误差，感触严谨细致的科学态度，初步形成良好的实验工作习惯。
二．教学重点和难点
1．教学重点
一定物质的量浓度的溶液的配制方法。
2．教学难点
正确配制一定物质的量浓度的溶液。
三．教学用品
多媒体、Na2CO3固体、电子天平、烧杯、药匙、玻璃棒、水、胶头滴管、容量瓶
四．教学流程
1．流程图
2．流程图说明
引入1：
通过对质量分数溶液浓度配制的复习，体会配制物质的量浓度溶液应精确量度溶液的体积。
容量瓶2：
学生已知量器（量筒）又不能用于溶液配制，学生头脑中又没有固定的仪器，所以有必要引入新的量器。
通过讨论，明确新仪器的特征，自我构建并顺利理解容量瓶。
配制过程3：
边教边演示，并采用系列递进问题引发学生思考。
落实配制步骤与仪器。
学生练习4：
给出课题，让学生自主练习，并通过问题形式让学生反思自己的实验。
五．教学案例
1．教学过程
教学内容
教师活动
学生活动
说明
一定物质的量浓度溶液配制
的步骤
[引入]物质的量浓度是生产和科学实验上常用的一种表示溶液浓度的重要方法。
所以我们要学会配制一定物质的量浓度溶液的方法。
[板书]四、配制一定物质的量浓度溶液的步骤
[讲述]我们已学过一定质量分数溶液的配制，请大家回忆有关知识，思考并回答以下问题。
[提问]配制200g5%NaCl溶液，需要哪些实验用品？
操作步骤如何?
[设问]如何配制一定物质的量浓度的溶液？
其具体的操作步骤和仪器是什么？
如何保证配制结果的准确性呢？
[讲述]我们以配制500mL1mol·L－1的Na2CO3溶液为例来全面认识一定物质的量浓度溶液的配制。
[讲解]配制一定浓度的溶液的第一步是需要算出溶质和溶液的量。
此题需要的原料是Na2CO3和水。
请同学们计算出所用Na2CO3的质量。
[板书]1.计算
[设问]我们用什么仪器来称量5.3g的Na2CO3呢?
[板书]2.称量
演示：
用天平称量无水碳酸钠。
[设问]所需溶质的质量有了，那么所需溶剂即水的量能否算出呢?
[讲述]显然，我们不能通过用一定量的水和Na2CO3混合来配出所需的Na2CO3溶液。
那么，是不是就没有其他办法了呢?
[追问]能否用量筒等量器来固定溶液的体积呢？
不够精确。
[设问]可不可以引入一种新的仪器能够精确固定溶液的体积呢？
[容量瓶的引入和介绍]
（仪器设计）
[提问]以上的四种仪器你认为哪一种最合适呢？
[展示]仪器：
容量瓶，并师生互动熟悉容量瓶。
[演示检漏过程]
[板书]3.溶解
仪器：
1.烧杯2.玻璃棒
[提问]溶解能够在容量瓶中进行吗？
[演示]在烧杯中溶解固体。
边演示边讲解注意事项。
[设问]溶解后的Na2CO3溶液放置在哪里？
（提示容量瓶的容积）这一步即第四步是转移。
[板书]4.转移
[提问]怎样将烧杯中的液体转移到500mL容量瓶中？
[板书]仪器：
（1）烧杯
（2）玻璃棒
[演示]把烧杯中的溶液转移到容量瓶中。
[设问]此时溶质是否完全被转移到容量瓶中？
应如何处理？
[板书]5.洗涤
[演示]用蒸馏水洗涤烧杯、玻棒。
将洗涤液转移到容量瓶中并轻轻振荡容量瓶，使溶液混合均匀。
[讲述]洗涤之后，应向容量瓶中直接注入蒸馏水，距刻度2-3cm处停止，改用胶头滴管滴加蒸馏水至刻度线。
这一步称为定容。
[板书]6.定容
仪器：
胶头滴管
[演示]定容操作
[提问]若水加多了，超过了刻度线，如何处理？
[追问]定容后的溶液各处的浓度一样吗？
如何办？
[板书]7.摇匀
[演示]摇匀操作
[提示]此时溶液的液面不再与刻度线相切。
[小结]配制一定物质的量浓度溶液的方法。
[回答]
仪器：
电子天平、药匙、玻璃棒、小烧杯、量筒、胶头滴管
步骤：
1.计算，2.称量，3.溶解。
[计算]
m（Na2CO3）=n（Na2CO3）·M（Na2CO3）＝c（Na2CO3）·V·M（Na2CO3）
=0.1mol·L－1×0.5L×106g·mol－1＝5.3g
[回答]
仪器：
1.电子天平；2.药匙
[学生思考并讨论]根据题中条件无法算出水的量。
[回答]用量器固定溶液的总体积。
[讨论]
最后一种，因为“脖子”细而长，提高精确性。
[感悟]1）只有一根刻度线，固定的体积，且只有定值（50ml，100ml，250ml、500ml等）（说明只能配制固定体积的溶液）
2）温度（20℃）（说明在这个温度下使用是最佳的）
3）有一个塞子，且用绳子钓着，说明每个都有自己的原配（每次用前要检漏）
[回答]量器不能长期存放液体或进行化学反应、溶解等。
[回答]放置在容量瓶中。
500mL容量瓶。
[讨论]由于容量瓶瓶颈很细，为了避免溶液洒落，应用玻璃棒引流。
[回答]残留在烧杯内壁和玻棒上的溶质未转移。
进行洗涤并将洗涤液也转移到容量瓶中。
[回答]定容失败，配制失败，重新配制。
不一样。
摇匀。
回忆一定质量分数溶液配制。
体会并认识容量瓶。
掌握物质的量浓度溶液配制方法。
总结巩固配制步骤。
学生练习溶液配制
[板书]五、有关溶液稀释的计算
[思考]如何用质量分数为37%、密度为1.19g/cm3盐酸来配制250mL1mol/l的盐酸？
[板书]1、溶液稀释前后溶质的质量（物质的量）不变
[板书]2、注意溶液体积没有加和性
[实践活动]配制250mL1mol·L－1的Na2CO3溶液。
教师指导。
[总结]配制一定物质的量浓度溶液的方法并进行误差分析
[板书]六、误差分析
[组织学生探究]误差分析
[小结]依据公式c=n/V造成浓度误差的原因由n或V变化引起。
[思考]
原理：
溶质的物质的量不变，
n（浓溶液中溶质）=n’（稀溶液中溶质）
c（浓）V（浓）=c’（稀）V’（稀）；V（浓）=21.0ml。
用量筒量取21.0ml的浓盐酸溶液，后面的步骤和固体溶质配制是一样的。
学生自主实践
【完成巩固练习】
下列配制的溶液浓度偏高的是
A.配制盐酸溶液用量筒量取盐酸时俯视刻度线
B.配制盐酸溶液定容时，仰视容量瓶刻度线
C.溶解后未经冷却即注入容量瓶至刻度线
培养学生的实验操作技能
初步学会分析实验误差，培养反思能力。
2．板书设计
四、配制一定物质的量浓度溶液
步骤：
1.计算2.称量3.溶解4.转移5.洗涤6.定容7.摇匀
仪器：
五、有关溶液稀释的计算
1、溶液稀释前后，溶质的质量（物质的量）不变
2、注意溶液体积没有加和性
六、误差分析：
c=n/Vn↑，c↑；V↑，c↓。
3．相关链接
马元春，“对一定物质的量浓度溶液配制”教学的探究，化学教学，2006（3）：
41—42
六．教学反思
课时允许前提下，可将此内容划分为两课时，补充有关物质的量浓度计算，对实验误差问题进行全面分析，并写出实验报告。
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