劉娜
一、教學目標
1.知識與技能
(1)理解水的電離、水的電離平衡,了解Kw的含義。
(2)掌握c(H+)、pH與溶液酸堿性的關(guān)系。
2.過程與方法
(1)通過對Kw的分析,加深對弱電解質(zhì)電離平衡的認識,了解一般與特殊的辯證關(guān)系。
(2)通過對溶液酸堿性的分析,培養(yǎng)學生敢于質(zhì)疑、勤于思索、逐步提高獨立思考的能力。
3.情感態(tài)度與價值觀
(1)通過對水的電離平衡中c(H+)和c(OH-)關(guān)系的分析,體會自然界統(tǒng)一的和諧美以及“此消彼長”的動態(tài)美。
(2)通過水的離子積和溶液酸堿性的學習,進行矛盾的對立統(tǒng)一、事物間的相互關(guān)系和相互制約等辯證唯物主義觀點的教育。
二、教學過程
1.引題
【教師】我們初中就做過純水的導(dǎo)電性實驗,同學們回憶一下,實驗中有什么現(xiàn)象,能得到什么結(jié)論?
【學生】小燈泡不亮。通過小燈泡不亮,證明純水不能導(dǎo)電。
【教師】小燈泡不亮,說明純水一定不能導(dǎo)電嗎?
【學生】也可能是通過的電流太小,不足以使小燈泡發(fā)亮。
【教師】接下來我們就用一套更加精確的儀器通過測定純水的電導(dǎo)率反映其導(dǎo)電性,同時給同學展示電導(dǎo)率的資料卡片。
【實驗演示1】測定常溫下純水的電導(dǎo)率。
投影展示問題一:純水的電導(dǎo)率為什么不是零?寫出水的電離方程式。
設(shè)計意圖:從已有知識出發(fā),通過知識的自然生成與過渡,激發(fā)求知欲,也使下一環(huán)節(jié)的問題呼之欲出,水到渠成。
2.知識構(gòu)建
【教師】實驗證明水可以發(fā)生微弱電離,所以在水中存在水的電離平衡,結(jié)合上節(jié)課弱電解質(zhì)的電離平衡,分析哪些因素會影響水的電離平衡?
投影展示問題二:水的電離平衡受哪些因素的影響?
【學生】溫度、濃度。
【教師】首先我們來探究溫度對水的電離平衡的影響。
【實驗演示2】純水的電導(dǎo)率隨溫度的變化趨勢。
【教師】提醒:請大家注意觀察電導(dǎo)率的變化趨勢。
【學生】匯報實驗結(jié)果:溫度升高,電導(dǎo)率增大。
【教師】分析為什么溫度升高,電導(dǎo)率增大?對水的電離平衡有什么影響?
設(shè)計意圖:通過分析溫度對水的電離平衡的影響,自然引出水的電離平衡常數(shù)表達式。
【教師】請同學們寫出水的電離常數(shù)的表達式。
【教師】分析表達式。結(jié)合已有知識可知,在一定溫度下,水的電離常數(shù)是定值。那么水的物質(zhì)的量濃度是多少呢?
【學生】(異口同聲回答)等于1!
【教師】等于1g嗎?引導(dǎo)學生回憶物質(zhì)的量濃度的概念。
【學生】對1mol/L產(chǎn)生懷疑。
【教師】我們不妨計算純水中c(H2O)。
【學生】計算結(jié)果c(H2O)=55.6mol/L
【教師】因為水的電離程度很小,所以當水作為研究對象時,濃度視為定值。c(H+)×c(OH-)是一個新的常數(shù),稱作水的離子積常數(shù)。并強調(diào),實驗測得室溫下純水中水的離子積是1×10-14。
【小結(jié)】溫度對水的電離平衡的影響。溫度升高,水的電離程度增大,c(H+)和c(OH-)增大,Kw增大。
設(shè)計意圖:通過溫度對水的電離平衡的影響,引導(dǎo)學生關(guān)注溫度和Kw的關(guān)系。
【教師】以上我們探究的是溫度對水的電離平衡的影響。濃度呢?哪些微粒的濃度會影響水的電離平衡?
【學生】c(H+)和c(OH-)會影響到水的電離。
【教師】分析向水中加入少量酸或堿,對水的電離平衡有何影響?
【學生】組內(nèi)交流,得出結(jié)論:加入酸或堿后,水的電離逆向移動,抑制了水的電離。
【小結(jié)】加入酸或堿對水的電離平衡的影響。加入酸或堿,會抑制水的電離,Kw不變,所以Kw不僅在純水中是常數(shù),在酸堿的稀溶液中也是常數(shù)。
設(shè)計意圖:學生在合作分析濃度影響的過程中,加深對Kw的認識與理解,為Kw在酸堿溶液中的應(yīng)用做好準備;同時,從研究c(H+)和c(OH-)對水的電離平衡的影響自然過渡到本節(jié)課第二個核心內(nèi)容溶液酸堿性的研究中,主角從水自然過渡到酸堿稀溶液。
【教師】下面我們就來計算在室溫下,0.1mol/L的鹽酸和NaOH溶液中c(H+)和c(OH-)?
【學生】組內(nèi)交流,計算。
設(shè)計意圖:學生親歷分析和計算后,又將知識提升了一個層次:酸中有OH-,堿中也不失H+,自然過渡到下一個環(huán)節(jié)——如何判定一種溶液呈酸性、堿性還是中性呢?
投影展示問題三:如何判定一種溶液呈酸性、堿性還是中性?
【學生】可以通過酸堿指示劑和pH判定。
【教師】給予肯定的同時,說明酸堿指示劑只能粗略地判定溶液的酸堿性,在后面的學習中我們會有所涉及,今天不做重點說明。如何用pH衡量溶液的酸堿性?
【學生】短暫回憶后即得出答案,利用pH與7的關(guān)系!
【教師】追問為什么用pH和7作比較呢?
【學生】組內(nèi)交流,得出結(jié)論:因為在室溫下,純水中c(H+)=1×10-7mol/L,所以用pH和7作比較。
【教師】非常好。還有其他判定方法嗎?
【學生】沉思。
【教師】結(jié)合上面的計算,分析在0.1mol/L的鹽酸中c(H+)和c(OH-)有什么關(guān)系?
【學生】根據(jù)溶液中c(H+)和c(OH-)的相對大小。
編輯 尹 軍