弱電解質(zhì)和強電解質(zhì)教學(xué)設(shè)計

1、蘇教版化學(xué)反應(yīng)原理專題三強電解質(zhì)和弱電解質(zhì)的教學(xué)設(shè)計浙江省瑞安市隆山高中 張克龍325200 lsgzzkl新課程標準對學(xué)生學(xué)習(xí)過程與方法非常重視，倡導(dǎo)教師角色的轉(zhuǎn)變和學(xué)生自主、合作、探究的學(xué)習(xí)方式。這意味著概念教學(xué)中要重在引導(dǎo)學(xué)生體驗概念的形成過程，在生動、豐富的情境中通過學(xué)生的積極思考，通過分析、歸納，形成概念，在應(yīng)用中理解概念。同時在進行化學(xué)概念的教學(xué)時，教師要把握好教材中化學(xué)概念的知識體系和各年級對概念要求的深廣度、概念的內(nèi)涵和外延以及概念間的復(fù)雜關(guān)系。筆者以上述的理念為指導(dǎo)，承擔(dān)了2009年3月在杭州外國語學(xué)校的舉辦全國化學(xué)特級教師年會上的一節(jié)課，課題是蘇教版化學(xué)反應(yīng)原理選修模塊第三

2、專題第一單元第一課時的內(nèi)容強電解質(zhì)與弱電解質(zhì)，課后大多數(shù)特級教師認為：課堂學(xué)生活動方式多樣，師生雙邊交流頻繁、順暢、和諧，課堂思維程度高，重視引導(dǎo)學(xué)生在生動、豐富的情境中體驗概念的形成過程，概念的內(nèi)涵和外延要求完全符合新課程要求，讓學(xué)生感到化學(xué)是一門與生活生產(chǎn)緊密聯(lián)系的、極其有用的，需要深度思維的學(xué)科，是一堂不多見的好課。本節(jié)課筆者采用以“問題為中心”的教學(xué)模式。整堂課圍繞能引發(fā)學(xué)生開展探究的問題展開教學(xué)。問題與問題之間的聯(lián)系具有鏈接性、層次性和遞進性,以問題為中心開展自主探索與合作交流活動、以問題檢測學(xué)生知識的掌握程度。比如，本堂課中教師應(yīng)用三個問題引導(dǎo)學(xué)生歸納強弱電解質(zhì)概念的內(nèi)涵與外延；應(yīng)

3、用一個開放性問題引發(fā)學(xué)生從各個角度與層面探究弱電解質(zhì)的性質(zhì)（請你以HCl、CH3COOH溶液為研究對象，結(jié)合酸的通性，應(yīng)用實驗對照法，設(shè)計實驗方案證明CH3COOH是弱電解質(zhì)），并在此基礎(chǔ)上提出一個需學(xué)生深刻思維的問題（應(yīng)用實驗驗證弱電解質(zhì)溶液中存在弱電解質(zhì)分子）拓寬學(xué)生思維，引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用動態(tài)思維理解弱電解質(zhì)溶液中分子離子化，離子分子化；應(yīng)用生活中實例（我們在輸液時會稀釋血液，為什么不會使血液堿性減弱，引起酸中毒呢？我們飯后不能大量飲水，因為大量飲水會引起胃脹、消化不良。這又是什么原因呢？）加深對弱電解質(zhì)性質(zhì)的理解。本節(jié)課的最后教師應(yīng)用5個問題小結(jié)與檢測學(xué)生對弱電解質(zhì)概念及性質(zhì)的理解，幫助學(xué)生

4、準確構(gòu)建弱電解質(zhì)概念，為下節(jié)課電離平衡作好知識鋪墊。一、教材分析本課時的許多知識學(xué)生已在必修1及必修2中較為分散學(xué)習(xí)過了，因此本節(jié)課教師必須在進行相關(guān)概念整理的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生深層次理解弱電解質(zhì)概念，主要包括：弱電解質(zhì)在水中的電離是一類典型的化學(xué)平衡；弱電解質(zhì)在初中、高一必修中與高二化學(xué)反應(yīng)原理選修中是不同的，初中與高一學(xué)習(xí)弱電解質(zhì)是一種靜態(tài)的描述，而到高二選修中是一種動態(tài)的描述，溶液中離子會分子化，弱電解質(zhì)分子會離子化；在研究方法上，學(xué)生需體驗與感受怎樣借用化學(xué)平衡加以討論弱電解質(zhì)溶液中分子離子化，離子分子化的性質(zhì)，幫助學(xué)生理解弱電解質(zhì)的概念內(nèi)涵與外延；同時，讓學(xué)生感受、體驗、理解對照實驗的

5、實驗條件控制，及探究實驗的設(shè)計方法，初步認識化學(xué)科學(xué)研究的方法，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。二、教學(xué)過程講解我們的身邊到處有電解質(zhì),電解質(zhì)在水溶液中的性質(zhì)很特殊。1903年化學(xué)家阿累尼烏斯因發(fā)表科學(xué)電離學(xué)說獲得諾貝爾獎。正確認識電解質(zhì)在水溶液中的性質(zhì)，對于我們從化學(xué)科學(xué)角度了解大自然、認識我們?nèi)梭w自身健康、參與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與生活都是極其重要的。比如1：地球是個“水球”，海洋、江河和地下水成了離子反應(yīng)廣泛存在的條件。具體事例：美麗的廣西溶洞形成過程（如下圖）比如2：我們的人體代謝過程中也包含有離子反應(yīng)。具體事例：用氫氧化鋁治療胃酸過多的化學(xué)原理（教學(xué)目的和要求：引領(lǐng)學(xué)生了解自然界、人體、工農(nóng)業(yè)生活中的電解

6、質(zhì)溶液及離子反應(yīng)）講解我們的周圍除了電解質(zhì)參加的離子反應(yīng)外,我們還會經(jīng)常接觸到電解質(zhì)的導(dǎo)電。請你與同桌同學(xué)討論解釋以下兩例事實。1、潮濕的手觸摸正在工作的電器，可能會發(fā)生觸電事故。學(xué)生人體分泌液中含有電解質(zhì)，如氯化鈉，電解質(zhì)溶液能導(dǎo)電2、工業(yè)電解水制H2、O2時，需要向水中加入少量的NaOH溶液或H2SO4溶液。學(xué)生NaOH溶液或H2SO4溶液具有強的導(dǎo)電能力，加入這些物質(zhì)能增強溶液的導(dǎo)電能力（教學(xué)目的和要求：引領(lǐng)學(xué)生了解工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及生活中電解質(zhì)溶液導(dǎo)電，同時過渡到電導(dǎo)率傳感器實驗梳理強弱電解質(zhì)知識）講解 下面我們用電導(dǎo)率傳感器實驗來重新認知強弱電解質(zhì)與電解質(zhì)的導(dǎo)電規(guī)律演示實驗應(yīng)用電導(dǎo)率傳感器

7、完成如下三個實驗,學(xué)生記錄實驗現(xiàn)象并思考如下三個問題實驗一：測定0.1mol·L-1氫氧化鋇溶液與0.2mol·L-1氨水溶液電導(dǎo)率實驗二：用等濃度稀硫酸滴定0.1mol·L-1氫氧化鋇溶液，觀察電導(dǎo)率的變化。教師演示實驗，現(xiàn)場生成如右圖的電導(dǎo)率圖（學(xué)生驚奇）實驗三：用等濃度稀醋酸滴定0.2mol·L-1氨水溶液，觀察電導(dǎo)率的變化。教師演示實驗，現(xiàn)場生成如左圖所示的電導(dǎo)率圖（學(xué)生驚奇）。問題1:為什么0.1mol·L-1氫氧化鋇溶液的導(dǎo)電能力比0.2mol·L-1氨水溶液導(dǎo)電強呢？請你寫出兩者的電離方程式。學(xué)生 氫氧化鋇及氨水的電離方

8、程式（教師提示學(xué)生注意氨水的電離方程式用可逆符號）問題2:用稀硫酸滴定0.1mol·L-1氫氧化鋇溶液，為什么導(dǎo)電能力先變?nèi)?后逐漸變強，請寫出離子反應(yīng)方程式，并說明理由。學(xué)生學(xué)生寫出離子方程式。學(xué)生發(fā)現(xiàn)兩者恰好反應(yīng)后，溶液中只有水電離出的少量氫離子及氫氧根離子，因此導(dǎo)電能力降為最低點，當(dāng)溶液中繼續(xù)加入硫酸溶液后，硫酸是強電解質(zhì)，所以導(dǎo)電能力繼續(xù)加強問題3:用稀醋酸滴定0.2mol·L-1氨水溶液，為什么導(dǎo)電能力變強，請寫出離子方程式，并說明哪些因素導(dǎo)致導(dǎo)電能力變強，哪些因素導(dǎo)致導(dǎo)電能力變?nèi)?。學(xué)生一學(xué)生寫出醋酸與氨水反應(yīng)離子方程式。學(xué)生發(fā)現(xiàn)原溶液中醋酸是弱電解質(zhì)，因此溶液中

9、只有少量離子，導(dǎo)電能力較弱，加入氨水后生成的電解質(zhì)是完全電離強電解質(zhì)，因此溶液中離子濃度顯著增加，導(dǎo)電能力變強。學(xué)生二導(dǎo)電能力變強的因素是生成能溶于水的強電解質(zhì)，溶液中的離子濃度顯著增大，導(dǎo)電能力增強；導(dǎo)電能力變?nèi)醯囊蛩厥侨芤后w積增加，物質(zhì)的濃度變低。追問思考1：黑板上書寫的兩條電離方程式及兩條離子方程式中哪些物質(zhì)是強電解質(zhì)，哪些物質(zhì)是弱電解質(zhì)？在此基礎(chǔ)上請你歸納出哪幾類物質(zhì)是強電解質(zhì)，哪幾類物質(zhì)是弱電解質(zhì)？學(xué)生強電解質(zhì)：醋酸銨、硫酸鋇、硫酸、氫氧化鋇；弱電解質(zhì)：水、醋酸、一水合氨。強酸、強堿、大多數(shù)鹽是強電解質(zhì)；弱酸、弱堿、水是弱電解質(zhì)。思考2：舉例說明，強電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力一定強嗎？溶液

10、的導(dǎo)電能力與什么有關(guān)呢？學(xué)生硫酸鋇是強電解質(zhì)，但因為它不溶于水，因此導(dǎo)電能力弱。溶液的導(dǎo)電能力與電解質(zhì)的溶解度及電離能力兩者有關(guān)，與溶液中離子濃度及離子的帶電荷數(shù)有關(guān)思考3：控制哪些實驗條件，可以通過導(dǎo)電能力比較電解質(zhì)的強弱。學(xué)生外加電源、兩種電解質(zhì)溶液的體積、濃度，外界溫度等所有條件相同，只是兩種物質(zhì)的電離能力不同過渡應(yīng)用電解質(zhì)溶液導(dǎo)電能力的強弱可以判定某種物質(zhì)是否為弱電解質(zhì)。那么是否還有其它方法證明某物質(zhì)是弱電解質(zhì)呢？學(xué)生猜想可以采用反應(yīng)速率的快慢來證明提出問題：請你以HCl、CH3COOH溶液為研究對象，結(jié)合酸的通性，應(yīng)用實驗對照法，設(shè)計實驗方案證明CH3COOH是弱電解質(zhì)？學(xué)生1取體積

11、相同，物質(zhì)的量濃度相同的鹽酸和醋酸，測量溶液的pH，觀察實驗現(xiàn)象。學(xué)生2取體積相同，物質(zhì)的量濃度相同的鹽酸和醋酸，與形狀大小完全相同的等量活潑金屬（如鎂條）反應(yīng)，觀察實驗現(xiàn)象學(xué)生3取體積相同，物質(zhì)的量濃度相同的鹽酸和醋酸，與某些鹽反應(yīng)（如碳酸鈉粉末），觀察實驗現(xiàn)象學(xué)生4取體積相同，物質(zhì)的量濃度相同的鹽酸和醋酸，與氧化物反應(yīng)（如氧化銅），觀察實驗現(xiàn)象學(xué)生5取體積相同，物質(zhì)的量濃度相同的鹽酸和醋酸，與某些堿（如氫氧化銅）反應(yīng)，觀察實驗現(xiàn)象學(xué)生6取體積相同，物質(zhì)的量濃度相同的鹽酸和醋酸，滴加相同量的指示劑（如石蕊指示劑），觀察實驗現(xiàn)象教師以方案1與方案2為例，說說上述的實驗方案中設(shè)計相同條件有哪些，

12、不同條件有哪些？在此基礎(chǔ)上請你說一說對照實驗設(shè)計的要求是什么？多個學(xué)生補充完成課堂生成兩種溶液濃度相同，酸的類型相同（均為一元酸），溫度等條件相同，鎂條大小形狀等相同，只有一項不同（電離能力不同） 學(xué)生活動與探究活動與探究，課堂實驗1mol·L-1醋酸1mol·L-1鹽酸對實驗現(xiàn)象的解釋溶液的pH與鎂條的反應(yīng)導(dǎo)電能力30鹽酸中的氫離子濃度比醋酸大慢快導(dǎo)電能力強導(dǎo)電能力弱30鹽酸中的氫離子濃度比醋酸大慢快鹽酸中的氫離子濃度比醋酸大導(dǎo)電能力強導(dǎo)電能力弱鹽酸中的離子濃度比醋酸多小結(jié)問題：請說出上述三個實驗現(xiàn)象解釋的共同點是什么？學(xué)生是通過等濃度的鹽酸比醋酸中氫離子多來證明醋酸沒有

13、完全電離（教學(xué)目的和要求：小結(jié)前階段實驗條件的共同特點，不同點，得出實驗結(jié)論，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維的深刻性。）教師解說 精確實驗的數(shù)據(jù)表明,室溫時1 mol·L-1的醋酸只有0.4發(fā)生了電離教學(xué)內(nèi)容深度拓展 新的問題1：CH3COOH中除了離子外，還存在哪類微粒呢？學(xué)生課堂生成醋酸分子與水分子新的問題2：我們是否可以應(yīng)用證明醋酸溶液中存在醋酸分子來說明醋酸是弱電解質(zhì)呢？請你設(shè)計實驗學(xué)生深度迷惑，大家討論紛紛，有學(xué)生提出應(yīng)用酯化反應(yīng)證明有醋酸分子（教師提示酯化反應(yīng)是采用純醋酸，加以否定）；有學(xué)生說嗅氣味（教師提示鹽酸溶液因氯化氫揮發(fā)也有刺激性氣味，加以否定）；學(xué)生繼續(xù)各抒己見。教師提示提

14、示1：醋酸溶液中存在分子，因此請你猜想，往一定濃度的醋酸中加水，醋酸分子會發(fā)生怎樣的變化呢？往等濃度的鹽酸溶液中加水是否也會發(fā)生類似的變化呢？這種不同的變化我們可以借助什么儀器或藥品可以獲得實驗現(xiàn)象呢？提示2：醋酸溶液中存在醋酸分子及電離出的離子，請你遷移化學(xué)可逆反應(yīng)，大膽猜想，醋酸根離子與氫離子能相互結(jié)合嗎？我們可以借助什么儀器或藥品獲得實驗現(xiàn)象呢？（教學(xué)目的和要求：進一步培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力（包括科學(xué)猜想、實驗設(shè)計、實驗事實的解釋等方面能力）學(xué)生一加入水，應(yīng)用電導(dǎo)率儀器測醋酸及鹽酸的電導(dǎo)率的變化大小。因為醋酸溶液中還有醋酸分子，所以加入水醋酸會繼續(xù)電離，溶液的電導(dǎo)率變化比鹽酸小。學(xué)生二相

15、同pH值的鹽酸與醋酸加水等量稀釋后，pH值變化大小。因為醋酸是弱電解質(zhì)，溶液中還含有醋酸分子，所以加水稀釋，醋酸分子會繼續(xù)電離，所以醋酸溶液的PH值變化不大學(xué)生三相同pH值的醋酸與鹽酸等體積與氫氧化鈉完全反應(yīng)，用酚酞做指示劑，醋酸消耗的氫氧化鈉的量多很多。因為醋酸溶液中還含有未電離的醋酸分子 學(xué)生四含有醋酸根離子的可溶性鹽，用pH試紙測溶液的pH值。因為醋酸根離子會與溶液中水電離出的氫離子結(jié)合，因此溶液不再呈中性。 學(xué)生五等濃度的鹽酸溶液與加有醋酸鈉的鹽酸分別與金屬鎂反應(yīng)，觀察兩者反應(yīng)速率，哪一者更快。因為加有醋酸鈉的鹽酸溶液中，醋酸根離子會與鹽酸電離出的氫離子結(jié)合導(dǎo)致溶液中的氫離子濃度降低，

16、因此反應(yīng)速率降低知識鞏固 遷移應(yīng)用：請根據(jù)下列數(shù)據(jù)判斷A、B哪個是鹽酸、哪個是醋酸？請你說出其中的兩個理由？（提示：在較稀的同種溶液中，我們可以近似認為離子濃度和電導(dǎo)率成正比。） 0.1mol·L-10.01mol·L-10.005mol·L-1A的電導(dǎo)率2485424081193B的電導(dǎo)率374195152學(xué)生B是弱電解質(zhì)。理由一，等濃度A、B兩種溶液，B的電導(dǎo)率??；理由二，對比0.1mol·L-1與0. 01mol·L- 1的A、B兩種溶液的電導(dǎo)率變化，發(fā)現(xiàn)B的電導(dǎo)率變化小【交流與討論】弱電解質(zhì)的電離平衡，醋酸溶液中存在哪些微粒，請畫出上述

17、三種微粒濃度隨時間變化簡圖學(xué)生課堂生成學(xué)生畫出如右圖所示的三種微粒濃度隨時間變化簡圖小結(jié) 強弱電解質(zhì)的概念及比較。學(xué)生課堂如下對比關(guān)系項目強電解質(zhì)弱電解質(zhì)相同點均為化合物，溶液水或熔化狀態(tài)下能到電的化合物不同點化合物類型離子化合物，共價化合物共價化合物電離程度完全不完全溶液中的微粒溶液中除水分子外，無強電解質(zhì)分子水分子、弱電解質(zhì)分子物質(zhì)種類強酸、強堿、大多數(shù)鹽弱酸、弱堿 訓(xùn)練：練習(xí)1、人體血液的pH要控制在7.357.45之間，呈現(xiàn)弱堿性。當(dāng)pH小于7.35時會引起酸中毒，而當(dāng)大于7.45時會引起堿中毒。我們在輸液時會稀釋血液，為什么不會使血液堿性減弱，引起酸中毒呢？練習(xí)2、我們飯后不能大量飲

18、水，因為大量飲水會引起胃脹、消化不良。這又是什么原因呢？學(xué)生課堂生成練習(xí)1及2解釋：在人體血液中存在H2CO3 HCO-3H+在輸液中，由于弱電解質(zhì)的電離平衡移動，對于人體的酸堿性產(chǎn)生很少的影響。胃酸的主要成分是強酸，加水后，酸性大幅度減少，影響消化。課堂小結(jié)：通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，請你從下面的5個角度說說弱電解質(zhì)的特征。1、弱電解質(zhì)的電離特征是什么？2、弱電解質(zhì)溶液中存在哪些微粒？3、弱電解質(zhì)溶液中離子間有怎樣的變化？4、弱電解質(zhì)溶液的弱電解質(zhì)分子會有怎樣的變化？5、弱電解質(zhì)溶液稀釋時，其導(dǎo)電能力變化與強電解質(zhì)溶液比較有什么不同學(xué)生課堂生成弱電解質(zhì)不完全電離，溶液中有繼續(xù)電離的弱電解質(zhì)分子，及離子分子化的弱電解質(zhì)電離出的離子，弱電解質(zhì)溶液稀釋時，其導(dǎo)電能力變化比等濃度強電解