視頻標(biāo)簽：弱電解質(zhì)的電離

所屬欄目：高中化學(xué)優(yōu)質(zhì)課視頻

視頻課題：選修4化學(xué)反應(yīng)原理第三章水溶液中的離子平衡第一節(jié)弱電解質(zhì)的電離-湖北省優(yōu)課

教學(xué)設(shè)計、課堂實錄及教案：選修4化學(xué)反應(yīng)原理第三章水溶液中的離子平衡第一節(jié)弱電解質(zhì)的電離-湖北省優(yōu)課

教材分析
1、教材所處的地位和作用:
   本節(jié)是選修四第三章《水溶液中的離子平衡》的第一部分,包括:強(qiáng)、弱電解質(zhì)、電離平衡、電離平衡的影響因素等。在物質(zhì)分類、離子反應(yīng)、化學(xué)平衡等知識基礎(chǔ)上,引導(dǎo)學(xué)生建立弱電解質(zhì)電離平衡的概念,并掌握溫度、濃度、同離子效應(yīng)對電離平衡的影響。本節(jié)內(nèi)容在化學(xué)反應(yīng)原理中占據(jù)非常重要的地位,并為水的電離、鹽類的水解、難溶電解質(zhì)的溶解平衡和其他學(xué)科的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。
2、教育教學(xué)目標(biāo):
(1)知識與技能:
① 鞏固強(qiáng)化強(qiáng)、弱電解質(zhì)的概念;
② 理解弱電解質(zhì)電離平衡的建立;
③ 掌握影響弱電解質(zhì)電離平衡的因素;
④ 培養(yǎng)學(xué)生對圖表數(shù)據(jù)信息的讀取及加工能力;
⑤ 培養(yǎng)學(xué)生收集處理信息、分析問題、解決實際問題的能力;
⑥ 通過定量實驗、數(shù)據(jù)計算,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度以及以客觀事實為依據(jù)的科學(xué)素養(yǎng)。
(2)過程與方法
運用數(shù)字化儀器(pH計、pH感應(yīng)探頭、數(shù)據(jù)采集器、電腦等),實時采集數(shù)據(jù)變化,客觀精準(zhǔn)的測定弱電解質(zhì)稀釋、升溫、加入CH3COONH4固體過程中c(H+)的微量改變,通過對照和計算掌握弱電解質(zhì)溶液中確實存在電離平衡以及電離平衡的影響因素。
(3)情感態(tài)度與價值觀
現(xiàn)代化的實驗手段、客觀精確的數(shù)據(jù)采集、清晰準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)演算、嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的論證過程都對學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈沖擊,在知識的建構(gòu)過程中培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),讓學(xué)生體驗化學(xué)數(shù)據(jù)之美,感受科學(xué)探索之美。
2學(xué)情分析
學(xué)生在緊張繁重的學(xué)習(xí)壓力下,容易養(yǎng)成重結(jié)果忽視過程,不求甚解,大而化之的陋習(xí),這些習(xí)慣的養(yǎng)成必將降低國民素質(zhì)、減弱國家核心競爭力。在高中階段利用學(xué)習(xí)化學(xué)原理等理論知識的契機(jī),培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實、精益求精的科學(xué)品質(zhì)十分必要。
3重點難點
教學(xué)重點:建立電離平衡的概念,掌握影響電離平衡的因素
教學(xué)難點:電離平衡的影響因素
4教學(xué)過程
4.1第一學(xué)時
4.1.1教學(xué)活動
活動1【導(dǎo)入】通過化學(xué)史實、學(xué)科動態(tài)創(chuàng)設(shè)情境導(dǎo)入新課
【化學(xué)史實】通過展示近代化學(xué)史上非常重要的定量實驗(拉瓦錫創(chuàng)立氧化學(xué)說;維勒通過定性、定量實驗證明尿素可由無機(jī)物合成;居里夫人從兩噸鈾的廢礦渣中分離出0.1克光譜純氯化鐳,顛覆了原子學(xué)說)
【學(xué)科動態(tài)】隨著近30年來計算機(jī)技術(shù)在科學(xué)領(lǐng)域的不斷擴(kuò)展和深入,化學(xué)實驗也日趨現(xiàn)代化。
活動2【活動】針對性實驗演示，引出探討課題
【學(xué)生實驗視頻】同體積同濃度鹽酸、醋酸分別與足量NaHCO3固體的反應(yīng)
活動3【講授】概念的建立
【關(guān)鍵詞一:弱電解質(zhì)】復(fù)習(xí)鞏固物質(zhì)的分類以及強(qiáng)、弱電解質(zhì)的概念。
【關(guān)鍵詞二:平衡】1、多角度認(rèn)知“平衡”的含義;2、平衡的特征;3、影響化學(xué)平衡的因素
活動4【活動】通過利用實驗手段證明弱電解質(zhì)電離平衡的存在，建構(gòu)對電離平衡影響因素的理解
【疑問一】為什么只針對弱電解質(zhì)才探討電離平衡的存在?
 
【疑問二】如何通過實驗證明弱電解質(zhì)溶液中確實存在電離平衡?
引導(dǎo)學(xué)生從以下兩個思路歸納整理實驗方案的理論依據(jù):1、通過證明弱電解質(zhì)分子未完全電離的方法證明電離平衡的存在;2、通過平衡的移動證明平衡的存在。
 
 
【實驗探究】測量0.1mol/L鹽酸和0.1mol/L醋酸pH 
應(yīng)用pH計精確測定溶液pH,根據(jù)實驗事實得出以下結(jié)論:1、鹽酸是強(qiáng)電解質(zhì)(前面展示的氣球?qū)嶒炛荒茏C明HCl的電離程度大于CH3COOH,不能證明HCl是強(qiáng)電解質(zhì));2、醋酸是弱電解質(zhì),醋酸溶液中存在電離平衡。并引導(dǎo)同學(xué)對c(CH3COOH)與c(H+)進(jìn)行比較,認(rèn)識到弱電解質(zhì)的電離通常非常微弱這一事實。
 
 
 
【實驗探究】加水稀釋對鹽酸、醋酸溶液中c(H+)的影響
依據(jù)實驗事實,比較兩種酸加水稀釋pH變化的異同。
著重就以下兩點分析稀釋對醋酸溶液的影響:1、如何運用勒夏特列原理判斷加水稀釋時醋酸電離平衡的移動方向;2、解釋稀醋酸溶液稀釋時n(H+)增大,V(溶液)也增大,c(H+)為什么減小?
 
 
 
 
 
【實驗探究】升溫對鹽酸、醋酸溶液c(H+)的影響
依據(jù)實驗事實,得出醋酸電離平衡是吸熱過程的結(jié)論。
【實驗探究】加入CH3COONH4固體對醋酸c(H+)的影響
分析同離子效應(yīng)對電離平衡的影響。
活動5【講授】歸納與應(yīng)用
【歸納整理】列表比較強(qiáng)、弱電解質(zhì)
【應(yīng)用與解釋】對課堂一開始提出的問題,運用電離平衡移動原理加以解釋。并能對生活中電離平衡案例進(jìn)行分析與解釋。
活動6【活動】總結(jié)與反思
【方法論】科學(xué)概念產(chǎn)生的一般方法
從“宏觀現(xiàn)象→建立概念→歸納演繹→應(yīng)用概念”四個步驟回顧本堂課的知識構(gòu)建過程,幫助學(xué)生掌握學(xué)習(xí)科學(xué)概念的一般方法

《第三章  第一節(jié) 弱電解質(zhì)電離平衡及其影響因素》導(dǎo)學(xué)案
 
【學(xué)習(xí)目標(biāo)與要求】
1、鞏固強(qiáng)化強(qiáng)、弱電解質(zhì)的概念
2、理解弱電解質(zhì)電離平衡的建立
3、掌握弱電解質(zhì)電離平衡的影響因素
4、初步了解pH計、數(shù)據(jù)采集器、數(shù)字化實驗室軟件的使用方法，pH與c(H⁺)換算關(guān)系
5、深刻感受定量實驗、數(shù)據(jù)推導(dǎo)在化學(xué)學(xué)習(xí)中的重要作用
 
【重點難點】
電離平衡的影響因素
 
【知識回顧、課前預(yù)習(xí)】
1、基本概念
2、基本理論
（1） 影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素有哪些？____________________________________________
（2）化學(xué)平衡的特征（歸納為五個字）：______、______、______、______、______
     能談一談你對這“五個字”所代表的深層含義的理解嗎?
（3）判斷平衡移動方向的依據(jù)-------勒夏特列原理
     默寫勒夏特列原理：_____________________________________________________________
（4）影響化學(xué)平衡的因素有哪些？
     _____________________________________________________________________________
 
【探索新知】
1、【實驗】比較同濃度同體積鹽酸和醋酸分別與足量碳酸氫鈉固體的反應(yīng)

	50mL1mol/L鹽酸與8克NaHCO3固體	50mL1mol/L醋酸與8克NaHCO3固體
化學(xué)方程式
分別計算兩種反應(yīng)物的物質(zhì)的量
開始階段現(xiàn)象
放出CO2總量
實驗結(jié)論

2、【實驗設(shè)計】如何通過實驗手段證明弱電解質(zhì)溶液中確實存在電離平衡？
方案1：________________________________________________________________________
方案2：________________________________________________________________________
方案3：________________________________________________________________________
方案4：________________________________________________________________________
……
 
3、【實驗探究】測量0.1mol/L鹽酸和0.1mol/L醋酸的pH
   備注：pH = -lg c(H ⁺)   如: pH =1，c(H ⁺)=0.1mol/L； c(H ⁺)=1×10^-3mol/L ，pH =3

	0.1mol/L鹽酸	0.1mol/L醋酸
pH
c(H+)
實驗結(jié)論

 
4、【實驗探究】加水稀釋對鹽酸、醋酸溶液中c(H⁺)的影響

實驗數(shù)據(jù)	實驗分析	實驗結(jié)論

 
5、【實驗探究】升溫對鹽酸、醋酸溶液c(H⁺)的影響

實驗數(shù)據(jù)	實驗分析	實驗結(jié)論

 
6、【實驗探究】加入CH₃COONH₄固體對醋酸c(H⁺)的影響

	醋酸溶液	加入CH3COONH4固體后的醋酸溶液
pH
c(H+)變化
實驗結(jié)論

 
 
7、【整理與歸納】強(qiáng)、弱電解質(zhì)

	強(qiáng)電解質(zhì)	弱電解質(zhì)
水溶液中電離程度
水溶液中粒子的存在形式
電離方程式（舉例）
電離平衡的影響因素

 
8、【方法論】科學(xué)概念產(chǎn)生的一般方法
對照科學(xué)概念產(chǎn)生的一般方法和步驟：“宏觀現(xiàn)象→建立概念→歸納演繹→應(yīng)用概念”四步回顧整堂課的知識構(gòu)建過程。
 
【實驗操作注意事項】
1、用pH計精確測定溶液pH值
（1） 開機(jī)前準(zhǔn)備：
① 取下復(fù)合電極套；
② 用蒸餾水清洗電極，并用濾紙洗干。
（2）測定溶液pH值：
把電極浸入被測溶液中，讀出其pH值。
（3）結(jié)束：
① 用蒸餾水清洗電極，并用濾紙吸干；
② 套上復(fù)合電極套；
③ 關(guān)機(jī)。
3、用pH傳感器采集數(shù)據(jù)，并用軟件處理數(shù)據(jù)
 
圖1 pH探頭和數(shù)據(jù)采集器       圖2 軟件界面                圖3 實驗結(jié)果
實驗步驟及注意事項：
①分別量取50mL鹽酸和醋酸倒入對應(yīng)燒杯中，扭下pH復(fù)合電極套，用蒸餾水清洗電極，并用濾紙吸干后，將電極分別浸入對應(yīng)燒杯中。
②點擊電腦桌面上圖標(biāo)進(jìn)入數(shù)據(jù)處理軟件并“啟動程序”，點擊“文件”選擇“打開模板”，點擊“稀釋”，可看到坐標(biāo)系調(diào)整至適用分度值，點擊左側(cè)窗口“4  pH”選擇紅色（此電極對應(yīng)鹽酸，用紅色標(biāo)記），點擊左側(cè)窗口“1  pH”選擇藍(lán)色（此電極對應(yīng)醋酸，用藍(lán)色標(biāo)記）。
③點擊開始實驗，待左側(cè)窗口兩個pH數(shù)據(jù)穩(wěn)定后，點擊手動取樣，讀取鹽酸和醋酸pH值。
④分五次，每次加水100ml，待數(shù)據(jù)穩(wěn)定后均點擊記錄實驗數(shù)據(jù)。
⑤實驗結(jié)束，保存實驗結(jié)果，并用蒸餾水清洗電極，濾紙吸干，套上復(fù)合電極套。
 
 
 
 

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