高二化學教學課件
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教學目標
知識目標
瞭解水的電離和水的離子積;
瞭解溶液的酸鹼性和pH值的關係
掌握有關pH值的簡單計算。
能力目標
培養學生的歸納思維能力及知識的綜合應用能力。
通過酸、鹼對水的電離平衡的影響的討論,培養學生運用所學的電離理論,獨立分析問題、解決問題的能力。
通過pH的教學,培養學生的計算能力,並對學生進行科學方法教育。
情感目標
對學生進行對立統一及事物間相互聯繫與相互制約的辯證唯物主義觀點的教育。
教學建議
教材分析
本節的第一部分重點介紹水的電離和水的離子積常數,是對上一節電離平衡的具體應用,同時又為接下來學習溶液酸鹼性作必要的準備。一開始,教材根據水有微弱導電性的實驗結論,説明水是極弱的電解質,突出了化學研究以實驗事實為依據的原則。然後,應用電離平衡理論,用電離平衡常數推導出水的離子積常數,使水的離子積常數的概念有了充分的理論依據,也反映了兩個常數之間的內在聯繫,便於學生理解温度、濃度等外界條件對水的離子積常數的影響。
本節的第二部分為溶液的酸鹼性和pH。教材首先指出常温下即便是在稀溶液中,水的離子積仍然是一個常數,由此進一步説明c(H+)和c(OH-)的相對大小是決定溶液的酸鹼性的根本原因。在具體分析了溶液的酸鹼性和c(H+)、c(OH-)的關係之後,結合實際説明了引入pH的必要性,這也為後面討論pH的範圍埋下了伏筆。在給出了pH的表達式之後,教材隨即介紹了pH的簡單計算,並在分析計算結果的基礎上討論了溶液的酸鹼性和pH的關係,最後強調了pH的應用範圍。
從教材編排的看,整節內容環環相扣、層層遞進,成為一個前後緊密聯繫的整體。
教材還安排了“資料”和“閲讀”,這不僅可以豐富學生的知識,更有利於培養學生理論聯繫實際的良好學習習慣。
還應注意的是,根據新的國家標準,教材將“pH值”改稱為“pH”。教學中要以教材為準,不可讀錯。
教法建議
遷移電離平衡理論學習水的電離。可以提出這樣的問題“實驗證明水也有極弱的導電性,試分析水導電的原因”,以問題引發學生的思考,由學生自己根據所學的電離理論得出“水是極弱的電解質,純水中存在水的電離平衡”的結論。對於學生層次較高的班級,利用化學平衡常數推導水的離子積常數,可以在教師指導下由學生獨立完成;對於學生層次較低的班級,可以以教師為主進行推導。
推導水的離子積常數,目的在於使學生認識水的離子積常數與水的電離平衡常數之間的聯繫,更好地理解水的離子積常數只隨温度變化而變化的原因。教學中切不可把重點放在使學生掌握水的離子積常數的推導方法上。
可以利用電腦動畫,演示水的電離過程,增強直觀性,加深學生對知識的理解,並激發學生興趣,鞏固所學知識。
討論溶液的酸鹼性時,應先讓學生分析酸、鹼對水的電離平衡的影響,分析水中加入酸或鹼後c(H+)和c(OH-)的變化。再根據KW = K·c(H2O) ,説明對於稀溶液而言,c(H2O)也可看作常數。因此,只要温度一定,無論是純水還是稀溶液在KW都為常數,或者説c(H+) 和c(OH-)的乘積都是定值。進而得出水溶液的酸鹼性是由c(H+)和c(OH-)的相對大小所決定的結論,並具體説明二者之間的關係。
關於pH的教學可以分以下幾步進行。先説明引入pH的意義,再給出計算式,介紹有關pH的簡單計算,最後總結溶液的酸鹼性和pH的關係,並強調pH的使用範圍。對於學生層次較高的班級,可以讓學生通過討論來確定pH的使用範圍。
可安排學生課下閲讀課後的“資料”和“閲讀”材料,開闊視野,增長知識。
教學設計示例
水的電離和溶液的pH值
重點:水的'離子積, 、 與溶液酸鹼性的關係。
難點:水的離子積,有關 的簡單計算。
教學過程
引言:
在初中我們學習了溶液的酸、鹼度可用pH值表示,這是為什麼呢?為什麼可以用pH表示溶液的酸性,也可以表示溶液的鹼性?唯物辯證法的宇宙觀認為:“每一事物的運動都和它周圍的其他事物相互聯繫着和相互影響着。”物質的酸鹼性是通過水溶液表現出來的,所以,先研究水的電離。
1.水的電離
[實驗演示]用靈敏電流計測定純水的導電性。
現象:靈敏電流計指針有微弱的偏轉。
説明:能導電,但極微弱。
分析原因:純水中導電的原因是什麼?
結論:水是一種極弱電解質,存在有電離平衡:
在25℃時,1L純水中(即55.56mol/L)測得只有 的 發生電離。
(1)請同學生們分析:該水中 等於多少? 等於多少? 和 有什麼關係?
①
②
③
(2)水中
這個乘積叫做水的離子積,用 表示。
(3)請同學從水的電離平衡常數推導水的離子積K。
(4)想一想
①水的電離是吸熱?還是放熱?
②當温度升高,水的離子積是: (升高,降低或不變)
③當温度降低,水的離子積是: (“增大”,“減小”或“不變”)
[結論]水的電離是個吸熱過程,故温度升高,水的 增大。25℃時,
;100℃時, 。
(5)水的離子積是水電離平衡時的性質,它不僅適用於純水,也適用於任何酸、鹼、鹽稀溶液。即溶液中
①在酸溶液中, 近似看成是酸電離出來的 濃度, 則來自於水的電離。
②在鹼溶液中, 近似看成是鹼電離出來的 濃度,而 則是來自於水的電離。
[想一想]
為什麼酸溶液中還有 ?鹼溶液中還有 ?它們的濃度是如何求出來的?
2.溶液的酸鹼性和pH
(1)溶液的酸鹼性
常温時,溶液酸鹼性與 , 的關係是:
中性溶液越大,酸性越強, 越小,酸性越小。
鹼性溶液越大,鹼性越強, 越小,鹼性越弱。
(2)溶液酸鹼性的表示法:
①當 或 大於1mol/L時,可直接用 或 來表示溶液酸鹼性。
②若 或 小於1mol/L,如 ,或 ,這種表示溶液酸鹼就很不方便,化學上採用pH來表示溶液酸鹼性的強弱。
pH為氫離子物質的量濃度的負常用對數,表示溶液酸鹼度強弱。
重點、難點剖析:
1.影響水電離的因素
(1)温度:電離過程是一個吸熱過程,温度越高,水電離程度越大, 也增大。
25℃時,
100℃時,
(2)酸或鹼電離出來的 或 都會抑制水的電離,使水電離出來的 與 濃度減小。其對水的電離抑制程度決定於酸鹼的 或 ,而與酸鹼的強弱無關。
(3)溶液的酸鹼性越強,水的電離度不一定越小。(具體實例待學習鹽水解時介紹)
2.在酸、鹼、鹽溶液中,水電離出來的
(1)酸溶液中:溶液中 約等於酸電離出來的 ,通過求溶液中 ;水電離出來的 等於 ;
(2)鹼溶液中:溶液中 約等於鹼電離出來的 ,通過求溶液 ,此 就是水電離出的 且等於溶液中水電離出來的 。
(3)在水解呈酸性鹽溶液中,溶液中 等於水電離出來的 ;
在水解呈鹼性鹽溶液中,溶液中 等於水電離出來的 。
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