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视频课题:鲁科版高二选修4化学反应原理第三章第二节弱电解质的电离平衡-厦门
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第三章第二节弱电解质的电离平衡-厦门大学附属科技中学
鲁科版 选修4《化学反应原理》 第三章第一节《弱电解质的电离》
一、 基于标准的教学设计
1.1教学分析 【教学目标】 1.知识与技能
(1)了解强电解质、弱电解质在水溶液中电离程度的差异,能判断常见的强电解质和弱电解质。
(2)理解弱电解质在水中的电离平衡的,能描述弱电解质在水溶液中的电离平衡的建立过程。
(3)能利用电离平衡常数进行相关计算,并会用其判断电离平衡移动的方向。 2.过程与方法:
(1)利用手持技术探究醋酸电离平衡的建立过程实验,培养学生观察能力和分析能力,从而掌握推理、归纳、演绎和类比等科学方法
(2)通过对弱电解质电离平衡的分析,培养学生知识迁移的能力。 3.情感态度与价值观:
(1)通过手持技术测量醋酸电离过程中导电率的变化,使学生能够形成基于证据进行分析推理的科学核心素养。
(2)通过手持技术演示醋酸电离平衡建立过程的实验和醋酸的电离平衡常数计算,使学生形成物质定性与定量相结合的研究化学的素养。
(3)通过手持技术测量温度对电离平衡常数的影响的实验,使学生认识到宏观现象的变化是通过微观粒子的相互作用表现出来的,从而感受化学学科神奇的魅力。 【教学重点】电离平衡的建立以及电离平衡的移动。
【教学难点】弱电解质的部分电离的理解,影响平衡移动的因素 1.2.教学设计思路
弱电解质的电离是一个极其抽象的过程,以往的教学往往采用教师讲解,学生想象过程的模式。本节课借助手持技术测量电导率的变化,学生能真实看到离子浓度在不断变化。但是变化到什么程度呢?可以通过测量c(H+)和计算c(醋酸)=0.87mol·l-1,这两个数据中通过三段式求得醋酸的电离平衡常数。将抽象的思维直接装化为有数据的实验,不再是凭空想象平衡建立的过程。那么电离平衡常数会不会变?如果会变?受什么因素的影响?实验升高温度,实时监控pH的变化,由数据的变化说明温度升高溶液中c(H+)不断增大,平衡往电离方向进行,Ka增大。最难的两个部分就这样被突破了。以下是这节课设计的思路:
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图1. 《弱电解质的电离》教学设计的思维导图
1.3教学过程
教学过程
设计意图
一、 温故知新
【提问】糖水甜吗?盐水咸吗?为什么糖水会甜,盐水会咸?它们在溶液中以什么形式存在?它们的溶液会导电吗?
【结论】蔗糖分子在溶液中没有电离以分子形式存在,离子浓度很小(只有水极小一部分电离)导电率小。氯化钠在溶液中全部电离以离子形式存在,在相同的浓度下,氯化钠溶液的导电能力
大于蔗糖溶液。因此蔗糖和氯化钠分别属于(非电解质,电解质)。那么在我们厨房的调料中,有没有存在溶液中部分电离,即以分子形式存在又以离子形式存在的物质呢?
【过渡】在其他条件相同的情况下,弱电解质在溶液中它们的离子浓度又如何变化?这就是我们这节课要谈论的问题。 二.宏观辨识微观探析 【板书】弱电解质的电离
【实验探究1】盐酸和醋酸加水稀释过程导电能力的变化 【播放视频】将实验视频由18分钟压缩至48秒,
图1.醋酸加水稀释过程导电能力变化图2.盐酸加水稀释过程导电能力变化图
【交流研讨】请同学结合实验1回答下列问题。 1.盐酸和醋酸随着水的加入导电能力的变化趋势一样吗? 2.醋酸全部电离了吗?盐酸中有没有盐酸分子?
从学生生活中熟悉的物质入手,复习电解质和非电解质,强电解质和弱电解质的有关概念,并根据学案学生在课前进行复习。
本知识点的教学起到了承上启下的作用,首先通过对初三的内容“微粒在溶液中的存在形式”和必修1“电解质”的复习引出电离的概念,通过定量实验
让学生加深电解质有强弱之分,再通过实验分析盐酸和醋酸溶液存在的微粒,自然引出
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3.这两种溶液中分别有哪些微粒? 【师生互动】
1.盐酸随着水的加入,导电能力急剧下降。而醋酸变化缓慢。
2.醋酸没有全部电离,因为从实验的结果图1可知随着水的加入,醋酸的导电率不但没有减小反而不断增加说明溶液中离子浓度不断的增大。
3.盐酸中有H+
,Cl—,醋酸中CH3COOH、CH3COO―和H+
。盐
酸是强酸在溶液中全部电离属于强电解质,醋酸在溶液中部分电离属于弱电解质。 二、弱电解质的电离 1.电离平衡的建立
【实验探究2-1】量取20ml水于50ml烧杯中,连接好导电仪,计算机。快速加入1ml醋酸,测量导电率~时间变化曲线
图3.醋酸溶液导电率随时间变化曲线
【设疑】离子浓度不再变化,说明醋酸电离完成了,那么怎么证明醋酸分子到底有没有全部电离呢?
【实验探究2-2】计算实验2-1c(醋酸)=0.87mol·l-1,在实验2-1的溶液中测pH=2.13。
【结论】醋酸没有完全电离。
【师生活动】分析醋酸溶于水,溶液离子浓度的变化。
醋酸分子电离成离子:CH3COOH → CH3COO-+H+
离子结合成分子:CH3COO-
+H+
→CH3COOH
CH3COO-
+H+
CH3COOH
【交流研讨】根据前一章所学的化学平衡理论,分析一元弱酸(设化学式为HA)的电离过程,并完成下列问题: 1.写出弱酸的电离方程式: 2.填写下表中的空白。
电离平衡概念,对下一知识点的学习座号铺垫。
本教学环节开始突破弱电解质电离平衡的建立这个难点。以往的教学往往采用教师讲解,学生想象的过程,非常的抽象。本节
课借助手持技术测量电导率的变化,学生能真实看到离子浓度在不断变化。但是变化到什么程度呢?可以测量c(H+)。学生可以从 c(醋酸)=0.87mol·l-1,测pH=2.13。这两个数据中通过三段式求得醋酸的电离平衡常数。将抽象的思维直接装化为有数据的实验,不再是凭空想象平衡建立的过程。HA电离过程中体系各粒子浓度的变化
c(H+) c(A-) c(HA)
HA初溶于水 填写“最大”“最小” 达到电离 平衡前 填写“变大”、“变小”、“不变”
达到电离 平衡时
3.画出一
元弱酸酸在电离过程中,正、逆反应速率随时间的变化关系。 【师生互动】归纳总结
1.在一定条件(如温度、浓度)下,当电解质分子电离成离子的速率和离子重新结合生成分子的速率相等时,电离过程就达到了平衡状态,这叫电离平衡
2.①达电离平衡时,分子电离成离子的速率和离子结合成分子的速率相等;
②动态平衡,即达电离平衡时分子电离成离子和离子结合成分子的反应并没有停止;
③达电离平衡时,离子和分子共存,其浓度不再发生变化; ④电离平衡也是一定条件下的平衡,外界条件改变,电离平衡会发生移动。
【过渡】电离平衡也是化学平衡的一种,我们用化学平衡常数来表示反应进行的程度,那么我们用什么来表示弱电解质电离程度的相对大小呢?如何比较弱电解质电离程度的相对大小? 【交流研讨】
1.请同学参照化学平衡常数的书写方法,写出醋酸的电离平衡常数表达式。
2.根据实验2的数据,求Ka
3.如何比较弱电解质电离程度的相对大小? 【师生归纳】1. Ka=
COOH)
CH()
H()-COOCH(33ccc
运用第二章所学的化学平衡理论来推导电离平衡,是学生学会归纳,演绎的学习方法。并根据稀醋酸离子浓度的变化串联电离平衡的知识点,有利于
学生知识框架的构建,使学生的思维从定性到定量的转换,培养学生基于证据进行分析推理的科学核心素养
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2.学生在黑板上板演计算Ka。
3.意义:Ka越大,电离程度越大,相对应的弱酸(或者弱碱)的酸性或者(碱性)越强
【过渡】影响电离平衡常数的因素是什么?从实验1,随着水的加入,导电率变化减小,也就是离子浓度几乎不变,因此的平衡常数几乎不变。所以在稀溶液中浓度对平衡常数几乎没有影响。那么如果我们改变温度呢?
【实验探究3】温度对电离平衡常数的影响。升高温度测电离平衡常数。
【结论】温度升高,Ka增大,说明电离平衡常数大小和温度有关,且弱电解质的电离是个吸热过程。
[交流研讨]从实验3和实验4我们知道浓度和温度会影响醋酸的电离平衡,除此之外还有什么因素会引起弱电解质的电离平衡?请从定性和定量两个角度判断。完成学案交流研讨表1。 【归纳】影响电离平衡的因素 内因:电解质本身的性质(Ka)
外因:温度(越热越电离) 浓度(越稀越电离) 同离子效应(抑制) 离子反应效应(促进)
【生活应用】介绍醋酸如何在我们身体内调节体液的酸碱度。食物如何分酸碱性。
三、课堂小结(板书设计)
第一节 弱电解质的电离
一、 强弱电解质 二、弱电解质的电离
1.电离平衡的建立 2.电离平衡常数:
在其他条件相同的情况下, Ka越大,弱电解质的电离程度越大。
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二、课后反思
本节课利用手持技术突破了弱电解质电离平衡的建立过程这个难点,将极其抽象的电离平衡转化为形象的思维过程,并通过升高温度实时监控pH的变化,使学生深刻体会到温度升高,平衡往电离方向移动,虽然肉眼看不见任何变化,但是化学的神奇奥妙就在这里体现了,微粒是在不断的变化的,向学生解释了“电离平衡为什么是这样的?” 对于影响电离平衡的因素不止温度,如果经济条件允许,可以组织学生对于其他影响条件先设计实验,然后利用分组实验让学生充分的进行实验和讨论。
另外,我们课题组依据这套标准所执行的教学设计,更多是想利用公开课怎么去突破每节课的难点,在课的教学设计上有什么新颖独到的地方,并不是为了开课而开课。显然各种平衡的建立是新课标执行以来的一个大难题,怎么去解决这个问题,这堂公开课提供了一种方式方法,但是还是很粗浅,接下来课题组的成员还将进一步研究怎么更好的利用这种方法去帮助学生建立更好的化学观念和核心素养。
3.影响因素
内因:电解质本身的性质(Ka) 外因:温度(越热越电离) 浓度(越稀越电离) 同离子效应(抑制) 离子反应效应(促进) 四.布置作业
1.完成学案 2.完成电离平衡观念的后测第3单元第2节 课堂教学标准
单 元 第3单元物质在水溶
液中的行为 课 题
第3节弱电解质的电离平衡
盐类的水解 课 时
2--1
教学目标标
准 属类 目标简述 目标详解
知识 与 技能
弱碱解质的电离平衡 理解强弱电解质的含义,知道弱电解质的电离平衡,能书写弱电解质的电离方程式。
电离常数
电离平衡常数表达式,理解电离常数意义,体会弱电解质溶液中各种微粒的相对多少。
过程与 方法 提高定量分析的能力
从定量角度,体会弱电解质的电离程度很小。能利用电离常数进行计算。
情感 态度与 价值观 平衡思想的应用
从平衡角度理解电离过程:弱电解质电离的速率大于离子结合的速率。认识弱电解质溶液中的存在的微粒。
教学内容 方
法 资
内容标准 活动标准
资源使用标准 1.建立弱电解质的电离平衡
通过对比实验,
分析醋酸溶液存在的分子电离、离子结合的平衡。 实验1:同温度下,分别测定醋酸和盐酸加水稀释溶液导电能力的变化 2.电离平衡的特征
利用平衡原理,
学会用描述弱电解质在溶剂化作用下的电离平衡状态。正确书写电离方程式。 实验2:醋酸溶于水导电能力的变化,测平衡后的pH
3.弱酸电离常数Ka的意
义 依据平衡常数K,书写弱酸电离常数
Ka表达式,描述其含义。
(1)利用[H+]计算Ka和转化率,判断
弱电解质的电离程度。
(2)利用Ka计算[H+],判断酸性强弱。 以HCN、CH3COOH、HF一元酸为例。
根据实验2数据计算醋酸电离平衡常数。
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源 标
准 4.多元弱酸的电离平衡 书写多元酸H3PO4的分步电离方程式。由Ka1> Ka2>Ka3,判断微粒电离、结合难易程度及各种微粒的相对多少。
提供H3PO4分步电离的
各级电离常数。 5.弱碱的电离平衡
书写弱碱NH3·H2O的电离方程式及电离常数Kb的意义。
数据分析
6.小结启发 总结弱电解质的电离原理及规律。 典型例题,解决问题。
注意点
1.弱电解质电离平衡的建立是一个极为抽象的思维过程,如何借助实验将抽象的思维想象化,是学生便于理解,是这节课的难点和重点。 2.本节内容手持技术将抽象的思维过程转变为想象的思维过程。
选修4 《弱电解质的电离》学案 编写:厦门大学附属科技中学 周玉燕
班级 姓名 座号
※ 温故知新 ※
一、强弱电解质
1.强弱电解质的比较
强电解质 | 弱电解质 | |
定义 | ||
物质类别 | ||
电离特点 | ||
电离方程式 | ||
溶液中溶质微粒的形式 |
c(H+) | c(A-) | c(HA) | ||
HA初溶于水 | 填写“最大”“最小” | |||
达到电离平衡前 | 填写“变大”、“变小”、“不变” | |||
达到电离平衡时 | ||||
|
改变条件 | c(H+) | c(CH3COO-) | c(CH3COOH) |
电离平衡 常数 |
Q和Ka 相对大小 |
平衡移动方向 |
加热 | 不填 | |||||
通HCl | ||||||
加 NaOH(s) | ||||||
加CH3COONa(s) | ||||||
加CH3COOH(s) | ||||||
加水 |
视频来源:优质课网 www.youzhik.com