視頻標簽：水的電離,溶液的酸堿性

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視頻課題：人教版高二化學選修四第三章第二節水的電離及溶液的酸堿性第一課時-北京

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選修四第三章第二節水的電離及溶液的酸堿性第一課時-北京市昌平區第一中學

教學目標
知識與技能:
   1. 讓學生從本質上繼續認識溶液的酸堿性與c（H⁺）、c（OH^-）的關系；
   2. 通過分析水的電離平衡的移動，使學生深入理解K_w對溶液酸堿性變化所起的杠桿作用；
   3. 認識到溶液酸堿性在生活、生產中的重要性；
   4. 認識到水的離子積大小受溫度的影響。
過程與方法：
   1. 通過植物營養液對其生長的影響、人體內體液的PH與人體健康的關系等事實讓學生認識到溶液酸堿性的重要性；
   2. 通過“調控營養液酸堿性”的活動讓學生在思路上緊扣平衡移動原理，深入理解K_w對c（H⁺）與c（OH^-）的制約作用；
   3. 通過利用PH傳感器測熱水的PH值的活動讓學生認識到純水的PH不總是等于7。
情感態度與價值觀：
   1. 以配制酸性營養液的任務驅動，激發學生的學習興趣并體會到化學與實際應用的緊密聯系；
   2. 結合水溶液中 H⁺與 OH^-互相依存、互相制約的關系，對學生滲透矛盾的對立統一的辯證觀點教育。
 

 
2學情分析
       1. 本章研究思路和方法是建立在化學平衡的基礎上的，研究的視角由氣相體系轉移到水溶液體系中，要讓學生學會在多平衡共存的水溶液體系從多角度分析問題，學生在第一節課已經建立水的電離平衡，認識到了溶液的酸堿性的判斷依據。
      2. 以前教學中學生存在的障礙點是分析水溶液問題時缺乏水電離的“移動觀”, 在后面學習中不能從本質上深入理解鹽類水解的內涵， 還有一些問題比如：酸堿稀釋后，溶液中所有離子濃度都減小嗎？鈉加入水中是使水的電離平衡如何移動等等。
3重點難點
教學重點：
     1. 水的離子積Kw對溶液酸堿性的杠桿作用； 
     2. 通過分析水的電離平衡移動，讓學生從本質上認識到Kw在一定溫度下是一個定值。
教學難點：
     1. 對水的離子積的深入理解； 
     2. 從水的電離平衡移動角度調控溶液的酸堿性。
4教學過程
4.1第一學時
4.1.1教學活動
活動1【活動】環節一　　結合實際，提出問題
【復習】通過上一節課的學習，我們知道了在純水及稀的水溶液中存在水的電離平衡，水的離子積Kw等于溶液中c（H⁺）和c（OH^-）的乘積，這節課我們繼續來討論有關溶液酸堿性的問題。
【導課】隨著環境中空氣質量的下降，室內養殖一些吸收有害氣體的綠色植物，是凈化空氣的方法之一。
栽培植物用到的營養液的PH值直接影響到了植物的生長發育，下面我們來看一下不同植物最適合生長的營養液PH范圍。
學生傾聽
【多媒體】表格：植物最適宜生長的PH范圍
學生觀察數據
【講述】大多數植物根系在pH弱酸性范圍內生長最好，超出這個范圍則生長異常，需要調節溶液的PH。
【過渡】現在需要把呈中性的營養液和PH=3的營養液調配成PH=5的營養液，如何調配呢？
【復習】營養液為中性的判斷依據是什么？酸性呢？
學生回答：
中性：c（H⁺）=c（OH^-），酸性：c（H⁺）>c（OH^-）。
學生回答：加酸。
【過渡】由中性營養液如何調配為PH=3的營養液？
【提供信息】實際生活中調配方法：用硝酸或硫酸
活動2【活動】環節二　　分析問題，形成思路
任務一：
25℃，現有呈中性的營養液（分析時只考慮水），需加HNO3調配成 PH=5的營養液。
【提問】
（1）如果調配1L溶液，加入硝酸的物質的量是多少？
（2）分析溶液中離子的種類、數量和來源。
學生提出疑問：水電離的H⁺的量還包括在內嗎？
小組討論：主要分析H⁺與OH^-的濃度，比較硝酸電離的氫離子和水電離的氫離子，然后完成（1）小題的計算，n（硝酸）= 10^-5mol。
（3）水電離出的H⁺與OH^-的濃度為什么不是
10^-7 mol/L，數值都減小了呢？
學生思考：從平衡移動角度分析解釋。
【多媒體】表格：分析從純水到PH=5平衡移動的方向
（4）從平衡移動角度分析由中性調配成酸性的營養液還能用什么方法？
學生思考：消耗OH^-，比如加入FeCl₃固體、NH₄Cl固體等。
【提問】如果平衡正移，設計實驗預測你可能觀察到的現象。
【指導實驗】水的用量、實驗現象的觀察
學生實驗：用PH傳感器測FeCl₃溶液、NH₄Cl溶液為酸性。
【總結】在以上配制溶液過程中，增大H⁺濃度的方法有直接加酸，或者間接減少OH^-的濃度。調控溶液的酸堿性，就是利用水的電離平衡移動的原理，分析H⁺與OH^-的濃度的變化。不管水的電離平衡狀態如何變化，不變的量是什么？
學生回答：K_w為一定值。
【過渡】現在我們看PH=3的營養液如何調配成PH=5的營養液？
任務二： 25℃，現有PH=3含硝酸的營養液，需要調配成PH=5的營養液，你有什么辦法？ 
請說明分析思路。
小組討論，歸納總結： 減小H+的濃度；加入堿；加入碳酸鈉、活潑金屬如Na和鎂等；稀釋為原溶液體積的100倍。 
【引導】總結學生的方法，引導從平衡移動角度進行分析。 
【過渡】我們再分析稀釋這種方法。 
【提問】 （1） 純水中稀釋能使水的電離平衡移動嗎？ 學生從Qc<K 角度分析。 
               （2） 稀釋后H+與OH-的濃度都變小了嗎？ 學生回答：OH-的濃度增大。 
【多媒體】PH=3和PH=5兩種狀態下H⁺與OH^-的濃度大小 
【講解】在酸溶液中，加水稀釋時，H⁺濃度的減小起的是主導因素，使水的電離平衡正向移動，使溶液中OH^-的濃度增大；相反，堿溶液中稀釋，OH^-濃度變化起到主導作用。 不管是PH=3還是PH=5的硝酸溶液中，硝酸對水的電離平衡起到的都是抑制作用。如果使平衡正向移動，就是促進了水的電離。
學生傾聽、思考
活動3【活動】環節三　　關注溫度，完善思路
【多媒體】使用營養液栽培植物要保持穩定的溫度，否則會影響植物的生長發育。
【提問】 K_w的數值總是不變嗎？純水的PH值總是7嗎？
學生回答：不一定，因為K_w的數值受溫度的影響。
【學生實驗】測熱水的PH值
【多媒體】表格：不同溫度下水的離子積常數
【提問】若某溫度下，水的K_w是10^-12，請計算c（H⁺）和c（OH^-）是多少？
              從以上表格中你還能得出什么結論？
學生分析：熱水中水電離的c（H⁺）和c（OH^-）仍然相等，都比25℃水中10^-7 mol/L大，Kw>10^-14；若水的K_w是10^-12，則c（H⁺）=c（OH^-）=10^-6 mol/L。水的電離是吸熱反應。
【總結】增大或減小H+的濃度還可以改變溫度。
活動4【活動】環節四　　總結歸納
【總結】 在水的電離平衡中，H+與OH-的濃度的乘積Kw在一定溫度下是一個定值，制約著酸堿性的變化，并且Kw只受溫度的影響。
本節課還能初步得出：分析溶液中有關問題時，先分析微粒的種類和數量，進而分析粒子間的相互作用及作用結果。
 

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