教案精選：高中化學(xué)《水的電離》教學(xué)設(shè)計(jì)

教案精選：高中化學(xué)《水的電離》教學(xué)設(shè)計(jì)

教案精選：高中化學(xué)《水的電離》教學(xué)設(shè)計(jì)

教學(xué)目標(biāo)

知識(shí)目標(biāo)

了解水的電離和水的離子積；

了解溶液的酸堿性和pH值的關(guān)系

掌握有關(guān)pH值的簡(jiǎn)單計(jì)算。

能力目標(biāo)

培養(yǎng)學(xué)生的歸納思維能力及知識(shí)的綜合應(yīng)用能力。

通過酸、堿對(duì)水的電離平衡的影響的討論，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的電離理論，獨(dú)立分析問題、解決問題的能力。

通過pH的教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算能力，并對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法教育。

情感目標(biāo)

對(duì)學(xué)生進(jìn)行對(duì)立統(tǒng)一及事物間相互聯(lián)系與相互制約的辯證唯物主義觀點(diǎn)的教育。

教學(xué)建議

教材分析

本節(jié)的第一部分重點(diǎn)介紹水的電離和水的離子積常數(shù)，是對(duì)上一節(jié)電離平衡的具體應(yīng)用，同時(shí)又為接下來學(xué)習(xí)溶液酸堿性作必要的準(zhǔn)備。一開始，教材根據(jù)水有微弱導(dǎo)電性的實(shí)驗(yàn)結(jié)論，說明水是極弱的電解質(zhì)，突出了化學(xué)研究以實(shí)驗(yàn)事實(shí)為依據(jù)的原則。然后，應(yīng)用電離平衡理論，用電離平衡常數(shù)推導(dǎo)出水的離子積常數(shù)，使水的離子積常數(shù)的概念有了充分的理論依據(jù)，也反映了兩個(gè)常數(shù)之間的內(nèi)在聯(lián)系，便于學(xué)生理解溫度、濃度等外界條件對(duì)水的離子積常數(shù)的影響。

本節(jié)的第二部分為溶液的酸堿性和pH。教材首先指出常溫下即便是在稀溶液中，水的離子積仍然是一個(gè)常數(shù)，由此進(jìn)一步說明c(H+)和c(OH－)的相對(duì)大小是決定溶液的酸堿性的根本原因。在具體分析了溶液的酸堿性和c(H+)、c(OH－)的關(guān)系之后，結(jié)合實(shí)際說明了引入pH的必要性，這也為后面討論pH的范圍埋下了伏筆。在給出了pH的表達(dá)式之后，教材隨即介紹了pH的簡(jiǎn)單計(jì)算，并在分析計(jì)算結(jié)果的基礎(chǔ)上討論了溶液的酸堿性和pH的關(guān)系，最后強(qiáng)調(diào)了pH的應(yīng)用范圍。

從教材編排的看，整節(jié)內(nèi)容環(huán)環(huán)相扣、層層遞進(jìn)，成為一個(gè)前后緊密聯(lián)系的整體。

教材還安排了“資料”和“閱讀”，這不僅可以豐富學(xué)生的知識(shí)，更有利于培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的良好學(xué)習(xí)習(xí)慣。

還應(yīng)注意的是，根據(jù)新的國家標(biāo)準(zhǔn)，教材將“pH值”改稱為“pH”。教學(xué)中要以教材為準(zhǔn)，不可讀錯(cuò)。

教法建議

遷移電離平衡理論學(xué)習(xí)水的電離?？梢蕴岢鲞@樣的問題“實(shí)驗(yàn)證明水也有極弱的導(dǎo)電性，試分析水導(dǎo)電的原因”，以問題引發(fā)學(xué)生的思考，由學(xué)生自己根據(jù)所學(xué)的電離理論得出“水是極弱的電解質(zhì)，純水中存在水的電離平衡”的結(jié)論。對(duì)于學(xué)生層次較高的班級(jí)，利用化學(xué)平衡常數(shù)推導(dǎo)水的離子積常數(shù)，可以在教師指導(dǎo)下由學(xué)生獨(dú)立完成；對(duì)于學(xué)生層次較低的班級(jí)，可以以教師為主進(jìn)行推導(dǎo)。

推導(dǎo)水的離子積常數(shù)，目的在于使學(xué)生認(rèn)識(shí)水的離子積常數(shù)與水的電離平衡常數(shù)之間的聯(lián)系，更好地理解水的離子積常數(shù)只隨溫度變化而變化的原因。教學(xué)中切不可把重點(diǎn)放在使學(xué)生掌握水的離子積常數(shù)的推導(dǎo)方法上。

可以利用電腦動(dòng)畫，演示水的電離過程，增強(qiáng)直觀性，加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解，并激發(fā)學(xué)生興趣，鞏固所學(xué)知識(shí)。

討論溶液的酸堿性時(shí)，應(yīng)先讓學(xué)生分析酸、堿對(duì)水的電離平衡的影響，分析水中加入酸或堿后c(H+)和c(OH－)的變化。再根據(jù)KW=K·c(H2O)，說明對(duì)于稀溶液而言，c(H2O)也可看作常數(shù)。因此，只要溫度一定，無論是純水還是稀溶液在KW都為常數(shù)，或者說c(H+)和c(OH－)的乘積都是定值。進(jìn)而得出水溶液的酸堿性是由c(H+)和c(OH－)的相對(duì)大小所決定的結(jié)論，并具體說明二者之間的關(guān)系。

關(guān)于pH的教學(xué)可以分以下幾步進(jìn)行。先說明引入pH的意義，再給出計(jì)算式，介紹有關(guān)pH的簡(jiǎn)單計(jì)算，最后總結(jié)溶液的酸堿性和pH的關(guān)系，并強(qiáng)調(diào)pH的使用范圍。對(duì)于學(xué)生層次較高的班級(jí)，可以讓學(xué)生通過討論來確定pH的使用范圍。

可安排學(xué)生課下閱讀課后的“資料”和“閱讀”材料，開闊視野，增長(zhǎng)知識(shí)。

教學(xué)設(shè)計(jì)示例

重點(diǎn)：水的離子積，、與溶液酸堿性的關(guān)系。

難點(diǎn)：水的離子積，有關(guān)的簡(jiǎn)單計(jì)算。

教學(xué)過程

引言：

在初中我們學(xué)習(xí)了溶液的酸、堿度可用pH值表示，這是為什么呢？為什么可以用pH表示溶液的酸性，也可以表示溶液的堿性？唯物辯證法的宇宙觀認(rèn)為：“每一事物的運(yùn)動(dòng)都和它周圍的其他事物相互聯(lián)系著和相互影響著。”物質(zhì)的酸堿性是通過水溶液表現(xiàn)出來的，所以，先研究水的電離。

1．水的電離

［實(shí)驗(yàn)演示］用靈敏電流計(jì)測(cè)定純水的導(dǎo)電性。

現(xiàn)象：靈敏電流計(jì)指針有微弱的偏轉(zhuǎn)。

說明：能導(dǎo)電，但極微弱。

分析原因：純水中導(dǎo)電的原因是什么？

結(jié)論：水是一種極弱電解質(zhì)，存在有電離平衡：

在25℃時(shí)，1L純水中（即55.56mol/L）測(cè)得只有的發(fā)生電離。

（1）請(qǐng)同學(xué)生們分析：該水中等于多少？等于多少？和有什么關(guān)系？

①

②

③

（2）水中

這個(gè)乘積叫做水的離子積，用表示。

（3）請(qǐng)同學(xué)從水的電離平衡常數(shù)推導(dǎo)水的離子積K。

（4）想一想

①水的電離是吸熱？還是放熱？

②當(dāng)溫度升高，水的離子積是：（升高，降低或不變）

③當(dāng)溫度降低，水的離子積是：（“增大”，“減小”或“不變”）

［結(jié)論］水的電離是個(gè)吸熱過程，故溫度升高，水的增大。25℃時(shí)，

；100℃時(shí)，。

（5）水的離子積是水電離平衡時(shí)的性質(zhì)，它不僅適用于純水，也適用于任何酸、堿、鹽稀溶液。即溶液中

①在酸溶液中，近似看成是酸電離出來的濃度，則來自于水的電離。

且

②在堿溶液中，近似看成是堿電離出來的濃度，而則是來自于水的電離。

［想一想］

為什么酸溶液中還有？堿溶液中還有？它們的濃度是如何求出來的？

2．溶液的酸堿性和pH

（1）溶液的酸堿性

常溫時(shí)，溶液酸堿性與，的關(guān)系是：

中性溶液：，，越大，酸性越強(qiáng)，越小，酸性越小。

堿性溶液：，，越大，堿性越強(qiáng)，越小，堿性越弱。

（2）溶液酸堿性的表示法：

①當(dāng)或大于1mol/L時(shí)，可直接用或來表示溶液酸堿性。

②若或小于1mol/L，如，或，這種表示溶液酸堿就很不方便，化學(xué)上采用pH來表示溶液酸堿性的強(qiáng)弱。

pH為氫離子物質(zhì)的量濃度的負(fù)常用對(duì)數(shù)，表示溶液酸堿度強(qiáng)弱。

教學(xué)設(shè)計(jì)示例

重點(diǎn)、難點(diǎn)剖析：

1．影響水電離的因素

（1）溫度：電離過程是一個(gè)吸熱過程，溫度越高，水電離程度越大，也增大。

25℃時(shí)，

100℃時(shí)，

（2）酸或堿電離出來的或都會(huì)抑制水的電離，使水電離出來的與濃度減小。其對(duì)水的電離抑制程度決定于酸堿的或，而與酸堿的強(qiáng)弱無關(guān)。

（3）溶液的酸堿性越強(qiáng)，水的電離度不一定越小。（具體實(shí)例待學(xué)習(xí)鹽水解時(shí)介紹）

2．在酸、堿、鹽溶液中，水電離出來的

（1）酸溶液中：溶液中約等于酸電離出來的，通過求溶液中；水電離出來的等于；

（2）堿溶液中：溶液中約等于堿電離出來的，通過求溶液，此就是水電離出的且等于溶液中水電離出來的。

（3）在水解呈酸性鹽溶液中，溶液中等于水電離出來的；

在水解呈堿性鹽溶液中，溶液中等于水電離出來的。

總結(jié)、擴(kuò)展

要點(diǎn)

內(nèi)容

水（或溶液）離子積

（25℃）

溶液pH

溶液酸堿性與pH

：

擴(kuò)展

1．已知強(qiáng)酸、強(qiáng)堿稀溶液的pH，等體積混合后，求混合液pH（近似計(jì)算）

適用于選擇題型與填空題型的速算規(guī)律。

混合前

混合后

條件

強(qiáng)酸，強(qiáng)堿等體積混合，

2．強(qiáng)酸強(qiáng)堿混合呈中性時(shí)二者體積與pH變化規(guī)律

（1）若pH酸＋pH堿＝14，則；

（2）若pH酸＋pH堿＞14，則；

（3）若pH酸＋pH堿＜14，則

3．強(qiáng)酸（弱堿），弱酸（強(qiáng)堿）加水稀釋后的pH變化規(guī)律：

（1）強(qiáng)酸，，加水稀釋倍，則；

（2）弱酸，，加水稀釋倍，則；

（3）強(qiáng)堿，，加水稀釋倍，則；

（4）弱堿，，加水稀釋倍，則；

（5）酸堿無限稀釋，pH只能接近于7，酸不可能大于7，堿不可能小于7。

二個(gè)單位，由13變?yōu)?1。溶液中減少，增大，pH變小。

例1等體積的和的兩種鹽酸溶液，混合后，求混合液pH？（設(shè)體積變化忽略不計(jì)）。

解：設(shè)混合前兩種鹽酸體積都為

混合前：

，，溶液中

，，溶液中

混合后，溶液中氫離子物質(zhì)的量是原兩種溶液中物質(zhì)的量總積。

即

∴

答混合液pH為3.3。

例2指導(dǎo)學(xué)生練習(xí)。

和的兩種溶液等體積混合，求混合液的pH？

教學(xué)設(shè)計(jì)示例

板書設(shè)計(jì)

第二節(jié)水的電離和溶液pH

一、水的電離與離子積

1．水的電離

2．水的離子積

常溫下，

（僅是溫度函數(shù)）

3．影響水電離的因素

（1）溫度：水的電離是吸熱過程，升溫促使電離，增大。

（2）溶液中，濃度增大，均抑制水的電離，但不變。

二、溶液的酸堿性與pH值

溶液中小于1mol/L時(shí)，用pH來表示溶液的酸堿性。

關(guān)鍵掌握求不同溶液中的。

探究活動(dòng)

pH等于13與pH等于9的兩NaOH溶液等體積混合后，所得溶液的pH是多少？

pH等于1與pH等于5的兩強(qiáng)酸溶液各10mL，混合后溶液的pH是多少？

并結(jié)合以上兩題總結(jié)出規(guī)律。

參考答案：兩NaOH溶液等體積混合

分析先求出兩溶液的，繼而求出混合溶液的，再據(jù)水的離子積求出混合溶液的，并取負(fù)對(duì)數(shù)，即可計(jì)算出兩強(qiáng)堿溶液混合后的pH。

解：pH=13，=，=。PH=9，，。

混合后溶液的為：

混合后溶液的為：

混合后溶液的pH為：

兩強(qiáng)酸