3-1-2 電離平衡常數(shù) 強酸與弱酸比較 教學設計 2023-2024學年高二上學期化學人教版（2019）選擇性必修1

3-1-2電離平衡常數(shù)強酸與弱酸比較教學設計2023-2024學年高二上學期化學人教版（2019）選擇性必修1主備人備課成員設計思路本節(jié)課旨在讓學生理解電離平衡常數(shù)概念，并通過對比強酸與弱酸的特性，深化對酸的電離過程的認識。課程設計以人教版化學選擇性必修1第三章第一節(jié)第二課時的內(nèi)容為基礎，結(jié)合高二學生的認知水平，采用以下思路：

1.通過復習酸的定義和分類，引出電離平衡常數(shù)概念。

2.利用實驗數(shù)據(jù)，讓學生自行計算強酸與弱酸的電離平衡常數(shù)，感受其差異。

3.分析電離平衡常數(shù)與酸的強度關系，探討強酸與弱酸在溶液中的行為差異。

4.結(jié)合實際應用，讓學生了解電離平衡常數(shù)在化學研究和生產(chǎn)中的應用。

5.總結(jié)本節(jié)課所學內(nèi)容，布置相關練習，鞏固知識點。核心素養(yǎng)目標1.理解電離平衡常數(shù)在描述酸性強弱中的應用，培養(yǎng)科學探究與創(chuàng)新意識。

2.通過實驗數(shù)據(jù)分析和比較，發(fā)展學生的證據(jù)推理與模型認知能力。

3.能夠運用化學知識解釋生活中的酸堿現(xiàn)象，增強實踐意識與科學態(tài)度。

4.培養(yǎng)學生的化學思維，提高解決復雜問題的能力。教學難點與重點1.教學重點

①電離平衡常數(shù)的定義及其在強酸與弱酸比較中的應用。

②強酸與弱酸在水中電離過程的差異及其對溶液性質(zhì)的影響。

③實驗數(shù)據(jù)的收集與分析，理解電離平衡常數(shù)與酸的強度之間的關系。

2.教學難點

①電離平衡常數(shù)概念的理解，尤其是其數(shù)值的物理意義和計算方法。

②強酸與弱酸電離過程的微觀解釋，包括電離程度和電離平衡的動態(tài)性質(zhì)。

③將理論應用于實際，如何通過電離平衡常數(shù)預測和解釋不同酸的溶液行為。學具準備Xxx課型新授課教法學法講授法課時第一課時師生互動設計二次備課教學資源1.軟硬件資源

-多媒體投影儀

-交互式電子白板

-實驗室酸堿指示劑

-實驗室滴定設備

2.課程平臺

-校園教學管理系統(tǒng)

-在線學習平臺

3.信息化資源

-人教版化學選擇性必修1電子教材

-相關教學視頻片段

-化學模擬實驗軟件

4.教學手段

-小組討論

-實驗操作

-數(shù)據(jù)分析

-概念圖繪制教學流程1.導入新課（5分鐘）

以學生已知的酸堿知識為基礎，通過提問方式復習酸的定義和分類，引導學生思考強酸與弱酸的區(qū)別。例如，提問“什么是酸？強酸和弱酸有什么不同？”然后介紹電離平衡常數(shù)概念，為學習新課內(nèi)容做好鋪墊。

2.新課講授（15分鐘）

①介紹電離平衡常數(shù)的定義，解釋其數(shù)值表示酸性強弱的含義。通過示例計算，讓學生理解如何通過電離平衡常數(shù)判斷酸的強度。

②分析強酸與弱酸在水中的電離過程，通過實驗數(shù)據(jù)對比，展示強酸和弱酸電離程度的不同，引導學生理解電離平衡常數(shù)與電離程度的關系。

③討論電離平衡常數(shù)在化學研究和實際應用中的重要性，如藥物研發(fā)、環(huán)境監(jiān)測等領域。

3.實踐活動（10分鐘）

①分組進行實驗，使用指示劑和滴定設備測定不同酸的pH值，記錄數(shù)據(jù)。

②分析實驗數(shù)據(jù)，計算各酸的近似電離平衡常數(shù)。

③根據(jù)電離平衡常數(shù)，預測各酸在水中的電離程度，并討論實驗結(jié)果與預測之間的關系。

4.學生小組討論（10分鐘）

①討論電離平衡常數(shù)與酸性強弱的關系，舉例說明如何通過電離平衡常數(shù)判斷酸的強度。

②分析實驗數(shù)據(jù)，探討強酸與弱酸在水中電離過程的差異。

③討論電離平衡常數(shù)在生活中的應用，例如，如何利用電離平衡常數(shù)選擇合適的清潔劑。

5.總結(jié)回顧（5分鐘）

回顧本節(jié)課所學內(nèi)容，強調(diào)電離平衡常數(shù)在酸堿性質(zhì)研究中的重要性，總結(jié)強酸與弱酸的電離特性及其對溶液性質(zhì)的影響。布置相關練習題，鞏固所學知識。學生學習效果1.理解并掌握了電離平衡常數(shù)的定義和計算方法，能夠利用電離平衡常數(shù)來判斷酸的強弱，提高了對酸堿性質(zhì)的理解和科學探究能力。

2.能夠通過實驗數(shù)據(jù)分析和比較，深入理解強酸與弱酸在水中電離過程的差異，發(fā)展了證據(jù)推理和模型認知能力。學生在實驗中親自操作，觀察現(xiàn)象，記錄數(shù)據(jù)，并通過數(shù)據(jù)得出了科學的結(jié)論。

3.學生學會了如何將電離平衡常數(shù)應用于實際問題中，例如在環(huán)境監(jiān)測、藥物研發(fā)等領域中的應用，增強了實踐意識和科學態(tài)度。

4.在小組討論中，學生能夠積極交流，分享自己的觀點和實驗結(jié)果，提高了團隊合作和溝通能力。通過討論，學生能夠更好地理解電離平衡常數(shù)與酸性強弱的關系，并能夠用具體的例子來說明這一概念。

5.學生能夠?qū)⑺鶎W的化學知識與生活實際相結(jié)合，例如在日常生活中選擇合適的清潔劑，或者在食品烹飪中注意酸堿度的調(diào)整，提高了學生的生活應用能力。

6.在總結(jié)回顧環(huán)節(jié)，學生能夠清晰地復述本節(jié)課的核心內(nèi)容，包括電離平衡常數(shù)的定義、強酸與弱酸的電離特性以及它們對溶液性質(zhì)的影響，表明學生已經(jīng)將所學知識內(nèi)化為自己的知識體系。

7.通過布置的練習題，學生能夠鞏固所學知識，進一步加深對電離平衡常數(shù)和強酸弱酸比較的理解，提高了解題能力和對化學概念的應用能力。

8.學生在學習過程中表現(xiàn)出了積極的學習態(tài)度，對化學學科產(chǎn)生了更濃厚的興趣，這對于培養(yǎng)學生的終身學習意識和創(chuàng)新能力具有重要意義。典型例題講解例題1：

某溫度下，0.1mol/L的醋酸溶液中，醋酸的電離度為1%。求該醋酸溶液的電離平衡常數(shù)。

解答：

首先，根據(jù)電離度計算出醋酸的電離濃度：\[0.1\text{mol/L}\times1\%=0.001\text{mol/L}\]

然后，根據(jù)電離平衡常數(shù)的定義，\[K_a=\frac{[\text{H}^+][\text{CH}_3\text{COO}^-]}{[\text{CH}_3\text{COOH}]}=\frac{(0.001)^2}{0.1-0.001}\approx1\times10^{-5}\]

例題2：

已知某溫度下，0.1mol/L的鹽酸溶液的電離平衡常數(shù)為\[1.3\times10^{-7}\]，求該溶液中氫離子的濃度。

解答：

由于鹽酸是強酸，可以假設它完全電離，因此氫離子的濃度等于鹽酸的濃度，即0.1mol/L。電離平衡常數(shù)在此情況下用于驗證理論計算，\[K_a=\frac{[\text{H}^+][\text{Cl}^-]}{[\text{HCl}]}=\frac{(0.1)^2}{0.1}=0.1\]，與給定的電離平衡常數(shù)不符，說明假設不成立，實際氫離子濃度應略低于0.1mol/L。

例題3：

某溫度下，0.01mol/L的醋酸溶液的電離平衡常數(shù)為\[1.8\times10^{-5}\]，求該溶液的pH值。

解答：

首先，根據(jù)電離平衡常數(shù)計算出氫離子的濃度：\[K_a=\frac{[\text{H}^+][\text{CH}_3\text{COO}^-]}{[\text{CH}_3\text{COOH}]}=1.8\times10^{-5}\]

由于醋酸的電離度不高，可以近似認為\[[\text{H}^+]\approx[\text{CH}_3\text{COO}^-]\]

則\[[\text{H}^+]^2=1.8\times10^{-5}\times0.01\]

\[[\text{H}^+]\approx\sqrt{1.8\times10^{-7}}\approx1.34\times10^{-4}\text{mol/L}\]

pH=-log\[[\text{H}^+]\]=3.87

例題4：

等體積混合0.2mol/L的醋酸溶液和0.1mol/L的氫氧化鈉溶液后，求混合溶液的電離平衡常數(shù)。

解答：

混合后，醋酸的濃度為0.1mol/L，氫氧化鈉的濃度為0.05mol/L。氫氧化鈉會與醋酸反應生成醋酸鈉和水，反應后醋酸的濃度減少，醋酸鈉的濃度增加。由于醋酸鈉是弱電解質(zhì)，其水解反應可以忽略不計，因此混合溶液的電離平衡常數(shù)仍然是醋酸的電離平衡常數(shù)，即\[1.8\times10^{-5}\]。

例題5：

某溫度下，0.1mol/L的某一元弱酸溶液的電離平衡常數(shù)為\[5\times10^{-6}\]，求該溶液的pH值。

解答：

假設該弱酸的電離度為\(\alpha\)，則\[K_a=\frac{[\text{H}^+][\text{A}^-]}{[\text{HA}]}=\frac{(\alpha\times0.1)^2}{0.1-\alpha\times0.1}\]

由于\(\alpha\)較小，可以近似認為\[0.1-\alpha\times0.1\approx0.1\]

則\[K_a\approx\alpha^2\times0.1\]

\[\alpha^2=\frac{K_a}{0.1}=\frac{5\times10^{-6}}{0.1}=5\times10^{-5}\]

\[\alpha\approx\sqrt{5\times10^{-5}}=7.07\times10^{-3}\]

\[[\text{H}^+]\approx\alpha\times0.1=7.07\times10^{-4}\text{mol/L}\]

pH=-log\[[\text{H}^+]\]=3.15課堂1.課堂評價

-通過課堂提問，檢驗學生對電離平衡常數(shù)概念的理解，以及能否運用該概念區(qū)分強酸與弱酸。例如，可以提問：“什么是電離平衡常數(shù)？它如何幫助我們區(qū)分強酸與弱酸？”

-觀察學生在實驗操作中的表現(xiàn)，包括實驗操作的規(guī)范性、數(shù)據(jù)的準確記錄以及對實驗現(xiàn)象的準確描述。這有助于評估學生的實驗技能和觀察能力。

-在課堂討論環(huán)節(jié)，觀察學生是否能積極參與，是否能夠基于實驗數(shù)據(jù)提出合理的解釋和結(jié)論。這有助于評估學生的推理能力和團隊合作能力。

-通過小測驗或課堂練習，檢測學生對電離平衡常數(shù)計算的掌握程度，以及對強酸弱酸比較的理解深度。及時批改練習，針對學生的錯誤進行講解，幫助學生理解電離平衡常數(shù)的應用。

-在課堂總結(jié)環(huán)節(jié)，通過學生的口頭總結(jié)，了解學生對本節(jié)課知識點的掌握情況，以及是否能夠?qū)⒗碚撝R與實際應用相結(jié)合。

2.作業(yè)評價

-對學生的作業(yè)進行仔細批改，關注學生對電離平衡常數(shù)概念的理解和應用能力。批改時，重點關注學生的解題步驟是否合理、計算是否準確、概念是否清晰。

-在作業(yè)批改后，及時向?qū)W生反饋作業(yè)中的優(yōu)點和不足，鼓勵學生針對不足之處進行改進。例如，對于計算錯誤，可以指出錯誤所在并提供正確的計算方法。

-針對學生的作業(yè)表現(xiàn)，制定個性化的輔導計劃。對于理解有困難的學生，提供額外的學習材料和輔導時間，幫助他們克服學習難點。

-定期收集學生的作業(yè)反饋，了解學生對作業(yè)難度的感受和作業(yè)對學習的幫助程度，根據(jù)反饋調(diào)整教學策略和作業(yè)布置。

-通過作業(yè)評價，激勵學生持續(xù)學習，培養(yǎng)他們的自主學習能力和對化學學科的興趣。對于表現(xiàn)出色的學生，給予表揚和獎勵，增強他們的自信心和學習動力。內(nèi)容邏輯關系①電離平衡常數(shù)的概念與計算

-重點知識點：電離平衡常數(shù)的定義、計算方法及其在酸堿性質(zhì)研究中的作用。

-重點詞匯：電離平衡常數(shù)、電離度、氫離子濃度、pH值。

-重點句子：電離平衡常數(shù)是描述酸在水中電離程度的常數(shù)，其值越大，酸性越強。

②強酸與弱酸的區(qū)分

-重點知識點：強酸與弱酸的電離特性、電離平衡常數(shù)的數(shù)值差異。

-重點詞匯：強酸、弱酸、電離平衡常數(shù)、電離度。

-重點句子：強酸完全電離，電離平衡常數(shù)很大；弱酸部分電離，電離平衡常數(shù)較小。

③實驗數(shù)據(jù)與理論分析的結(jié)合

-重點知識點：如何通過實驗數(shù)據(jù)計算電離平衡常數(shù)，以及如何利用電離平衡常數(shù)進行酸堿性質(zhì)的預測。

-重點詞匯：實驗數(shù)據(jù)、電離平衡常數(shù)、酸堿性質(zhì)、預測。

-重點句子：通過實驗數(shù)據(jù)計算得到的電離平衡常數(shù)，可以用來預測酸在不同條件下的行為。教學反思與總結(jié)教學反思：

在這節(jié)課的教學過程中，我采用了多種教學方法，包括提問、實驗、討論和總結(jié)回顧。我發(fā)現(xiàn)這些方法能夠有效地激發(fā)學生的學習興趣，提高他們的參與度和學習效果。同時，我也注意到了一些需要改進的地方。

首先，在教學過程中，我發(fā)現(xiàn)有些學生對電離平衡常數(shù)的概念理解不夠深入。為了解決這個問題，我計劃在下一節(jié)課中，通過更多的實例和圖形演示，幫助學生更好地理解電離平衡常數(shù)與酸堿性質(zhì)之間的關系。

其次，我發(fā)現(xiàn)有些學生在實驗操作方面存在困難，尤其是在數(shù)據(jù)的記錄和分析方面。為了解決這個問題，我計劃在實驗課前，對學生進行更詳細的實驗操作指導，并加強對數(shù)據(jù)的記錄和分析的訓練。

最后，我發(fā)現(xiàn)有些學生在課堂討論中不夠積極，可能是因為他