水的电离和溶液的酸碱性教案示例

《水的电离和溶液的酸碱性》教案示例
广州培英中学张广平
（一）教材内容：
本节教材可分为三个部分：一是水的电离平衡及水的离子积，二是溶液的酸碱性和pH，三是中和滴定。

在弱电解质电离平衡的基础上，将水看成一种反应物浓度不变的弱电解质，从一般到特殊认识水的电离平衡的特征（水的电离平衡和离子积），逐步认识水溶液中离子浓度的特点（溶液的酸碱性），从定性到定量的研究其特征（溶液pH的简单计算），最后考虑其应用（中和滴定实验和应用）。

在方法上遵循从一般到特殊，从定性到定量，从简单到复杂的认识观。

（二）教学目标：
1、知识与技能：
（1）了解水是一种弱电解质，在一定条件下水的离子积是常数。

（2）了解测定溶液pH的方法，能进行pH的简单计算；了解pH在工农业生产和科学研究中的重要作用。

（3）掌握酸碱中和滴定实验的方法和原理，能了解中和滴定实验的应用。

2、过程与方法：
（1）通过对水的离子积的导出，加深对弱电解质电离平衡的认识，了解一般与特殊的关系。

（2）通过对酸碱溶液的分析，了解溶液中数量变化对性质的影响，体会由量变到质变的过程。

3、情感态度与价值观：
（1）了解化学定量分析的方法，体验化学在科学研究中作用和地位，提高学生的科学素质。

（2）通过酸碱溶液中离子浓度对溶液性质的影响，培养学生辩证唯物主义的世界观和方法论。

（三）、教学重点和难点
本节教学重点：水的离子积，c(H+）、pH与溶液酸碱性的关系。

本节教学难点：水的离子积，有关溶液pH的简单计算。

（四）教学建议
（1）本节新课引入可由复习弱电解质入手，在上节强酸、强碱和盐是强电解质，弱酸、弱碱和水是弱电解质的基础上，直接引出水的电离和电离方程式，然后应用化学平衡原理讨论水的电离。

（2）通过水的电离平衡的讨论，结合化学平衡常数引导出离子积。

在教学中可设计几个计算，让学生从计算的结果上理解水的离子积在温度一定的条件下是一个常数的事实，为pH的计算和盐类水解做准备。

（3）通过对上面的讨论结果的分析，增加水电离平衡的移动方向、溶液中c（H+）和c （OH-）的相对大小、溶液酸碱性，继续深化讨论。

通过讨论得到以下结论：水的离子积是一个常数，溶液的酸碱性取决于c（H+）和c（OH-）的相对大小。

再此基础上给出pH的计算式和pH的测定方法。

（4）pH的计算应分类型进行教学，按照要求可设计以下题型进行：①强酸与强碱单一溶液的计算②强酸与强碱稀释问题的计算③酸碱混合问题的计算，理解计算的思路：酸性（c （H+）→pH），碱性（c（OH-）→c（H+）→pH）。

（5）在介绍pH在工农业生产、科学研究、日常生活和医疗保健可结合一些事例进行，一方面可以巩固知识，另一方面也可使介绍生动具体。

比如：在介绍酸碱性在医疗中的作用时，可结合选修一食物的酸碱性与饮食健康进行，在介绍在环保中的应用可结合废水处理中离子共存的事例进行。

（6）可将介绍中和滴定的实验改为边讲边实验，从实验目的、实验原理、实验用品、实验步骤、数据记录、数据处理、误差分析、问题讨论等方面进行，一为讲清该实验给学生感性认识，另一方面组织好学生写好该实验报告。

（7）本部分知识在教学方法的选择上仍具有多样性，本部分的知识有四个部分①水的电离。

本部分知识是弱电解质电离平衡的继续，因为水是一种弱电解质，因此可采用体验式教学法。

首先根据水是一种弱电解质的事实，进行交流和讨论，形成知识规律。

②溶液的酸碱性与pH。

本部分知识具有较强的应用性，一般探究难以得到理想的效果，建议采用接受式教学法。

③pH的应用。

本部分知识是pH的应用问题，可采用接受式教学法。

④酸碱中和滴定。

这是一个学生的实践活动，教学方式采用实践式教学法为好。

（8）从本节习题可以看出：在教材上要求学生能分清溶液中氢离子浓度的大小、分析弱酸、弱碱中的离子种类、酸碱混合后pH的计算、了解中和滴定的应用和等体积等pH的强酸与弱酸反应时的量的关系。

（五）教学案例
1、溶液pH的计算：
[设计意图]巩固上一节课关于水的电离以及水的离子积常数等相关知识，加深对溶液酸碱性的理解。

二．溶液的酸碱性
[教师]溶液呈酸性、碱性还是中性，其依据是什么？
A．应看c(H+)和c(OH-)的相对大小
B．应看c(H+)与1×10-7mol/L相对大小比较
C．应看pH值
[学生]溶液酸碱性的判断关键看c(H+)和c(OH-)的相对大小
[引申]B与C选项作出什么的补充才可用于判断溶液的酸碱性？
[学生] 1×10-7mol/L与pH=7的临界标准适合于常温下在溶液。

[教师]怎样测定溶液的pH呢？各种方法的精确度分别是多少？
[学生]阅读课本，回答：有广泛pH试纸、精密pH试纸和酸度计，精确度分别是整数、0.1和0.01。

[教师]pH是怎样计算的，计算方法是什么？（引出下部分）
[设计意图]了解pH的公式和测定方法，为计算作准备。

三．pH值的计算
[例题1] 取0.1mol/L的HCl溶液，其pH是多少？取0.1mol/L的NaOH溶液，其pH是多少？
[练习] 按pH由小到达排列
A、0.01 mol/L的NaOH溶液
B、0.01 mol/L的盐酸
C、水
D、0.05 mol/L的硫酸溶液
E、0.05 mol/L的氢氧化钡溶液
[例题2] 1mLpH=3的HCl溶液加水稀释到100mL后，溶液的pH是多少？
[练习]将1mL pH=13的NaOH溶液加水稀释到1000mL，溶液的pH是多少？
[例题3] 10mL0.100mol/L HCl溶液与10mL0.200mol/L NaOH溶液反应后，溶液的pH 值是多少？
[练习]101mL pH=2的H2SO4与99mLpH=12的NaOH溶液混合，溶液的pH是多少？
[例题4]将pH=12的NaOH与pH=9的NaOH溶液等体积混合后，溶液的pH是多少？
[练习]将pH=2的HCl与pH=4的HCl等体积混合，溶液的pH是多少？
[学生总结]1、酸碱pH计算的方法：酸性（c（H+）→pH），碱性（c（OH-）→c（H+）→pH），2、计算公式：pH=-lgc(H+)
[设计意图]通过例题和练习总结pH计算的方法和规律，掌握pH计算的基本技能，培养学生的归纳和总结能力。

3、对实践活动的建议：
对于本部分内容是化学实验中为数不多的定量实验，为此采用的教学方法为实践式教学法，具体教学设计如下：
一、问题讨论：
[问题1]在实验室中有一瓶长期放置的NaOH溶液，怎样测定它的浓度？
[设计意图]通过问题引出课题，了解中和滴定的应用。

[问题2]现采用0.1mol/L HCl测定，怎样才能知道HCl与NaOH刚好完全反应？怎样才能测定HCl与NaOH溶液的体积？
[设计意图]通过该问题的讨论引出中和滴定的仪器和指示剂，明确实验仪器和实验方法。

[问题3]在20mL 0.1mol/L的NaOH溶液中加入下列体积的0.1mol/LHCl溶液，计算下列溶液混合的pH值。

[设计意图]通过数据建立滴定曲线，明白在接近终点时pH的变化，知道指示剂选择对滴定结果的影响。

二、学生实验：
按照课本P50实践活动进行，教师讲解实验注意问题。

三、学生书写实验记录，并对实验结果进行分析。

[设计意图]通过学生的实践活动，对中和滴定的操作和实验数据的处理有初步了解，为下一步教学活动做知识准备。

四、回答下列问题：
[问题1]滴定管的种类有几种？使用时要注意哪些问题？为什么？
[问题2]怎样检查滴定管是否漏夜？如何排净滴定管中的气泡？如何润洗滴定管？怎样读取数据？
[问题3]在实验室进行实验时，为什么要把初始液面调至“0”或“0”刻度以下？将一个量程为25mL 的滴定管中液面在“0”刻度的溶液全部放入量筒中，溶液的体积为：（A）大于25mL（B）等于25mL（C）小于25mL，为什么？
[问题4] 下面是用标准酸滴定待测碱而引起的结果变化情况，在实验时若出现下列情况，对实验结果有什么影响？
[设计意图]将知识进行归纳整理，应用实验解决实际问题。

[学生练习]
1、某学生中和滴定实验的过程如下：
(a)取一支碱式滴定管，(b)用蒸馏水洗净，(c)加入待测的NaOH溶液，(d)记录液面刻度的读数，(e)用酸式滴定管精确放出一定量标准酸液，(f)置于未经标准酸液润洗的洁净锥形瓶中，(g)加入适量蒸馏水，(h)加入2滴酚酞试液，(i)开始滴定，边滴边摇荡，(j)边注视滴定管内液面变化，(k)当小心滴到溶液由无色变成粉红色时，即停止滴定。

(l)记录液面刻度的读数。

(m)根据滴定管的两次读数得出NaOH溶液的体积为22 mL。

指出上述实验过程中的错误之处(用编号表示) 。

2、下列实验中，直接采用沾有水滴的仪器，对实验结果没有影响的是( )
A.氨的喷泉实验：烧瓶
B.实验制取氧气：试管
C.中和滴定：锥形瓶
D.中和滴定：滴定管
4、用已知浓度的NaOH溶液测定某H2SO4溶液的浓度，参考右图，从下表中选出正确选
项
[设计意图]将所学知识用于实际问题中，完成知识的提升。

——摘自人教网。