化學(xué)反應(yīng)原理第三章水溶液中的離子平衡-pH的應(yīng)用教學(xué)設(shè)計(jì)

1、H的應(yīng)用酸堿中和滴定教學(xué)設(shè)計(jì)一、教材分析【教材位置】本節(jié)內(nèi)容選自高中化學(xué)人教版（新課標(biāo)）選修4第三章第二節(jié)第三課時(shí)，是在學(xué)生學(xué)習(xí)了水的電離和溶液酸堿性，并且掌握了pH計(jì)算和測定的基礎(chǔ)上，回歸到pH在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用?！窘滩膬?nèi)容】教材首先重點(diǎn)討論了酸堿中和滴定原理的三個(gè)含義：第一，酸堿中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)；第二，酸堿中和滴定的計(jì)量依據(jù)，具體示例了如何利用關(guān)系式進(jìn)行中和滴定的有關(guān)計(jì)算；第三，準(zhǔn)確判斷中和反應(yīng)是否恰好進(jìn)行完全。接著，教材以鹽酸滴定未知濃度的NaOH溶液為例，詳細(xì)地討論了滴定過程中溶液pH的變化，以及溶液從堿性經(jīng)中性突變到微酸性的過程。說明可以選擇合適的指示劑，并根據(jù)指示劑在酸性或堿性溶液中

2、的顏色變化來準(zhǔn)確判斷中和反應(yīng)是否恰好進(jìn)行完全。最后通過教學(xué)【實(shí)踐活動(dòng)】學(xué)會(huì)以圖示處理科學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法，探究酸堿中和反應(yīng)過程中pH變化特點(diǎn)，體會(huì)定量分析在化學(xué)研究中的作用?！窘滩淖饔谩渴紫龋菊n時(shí)回歸到pH的應(yīng)用，是對(duì)前面理論知識(shí)學(xué)習(xí)的升華和應(yīng)用。其次，本課時(shí)中對(duì)于滴定曲線的認(rèn)識(shí)和理解則為氧化還原反應(yīng)滴定、絡(luò)合滴定和沉淀滴定奠定了思維模型。再次，通過實(shí)踐活動(dòng)，使化學(xué)研究從定性分析轉(zhuǎn)化為定量分析。最后，幫助學(xué)生通過定量分析，學(xué)會(huì)用圖像和表格的方式去分析問題，以提高學(xué)生從事科學(xué)探究的能力和綜合素質(zhì)?！菊n標(biāo)解讀】 普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2023年版）對(duì)此部分的要求是“認(rèn)識(shí)溶液的酸堿性及pH值，掌握檢

3、測溶液pH的方法”， “了解溶液pH的調(diào)控在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究中的應(yīng)用”。通過引導(dǎo)學(xué)生了解pH的應(yīng)用培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)：“科學(xué)態(tài)度和社會(huì)責(zé)任意識(shí)”、“宏觀辨識(shí)與微觀辨析”以及“證據(jù)推理和模型認(rèn)知”，同時(shí)通過滴定曲線的繪制建立“宏觀辨識(shí)與微觀辨析”的思維模型。學(xué)生待知學(xué)生已知溶液中離子濃度與pH計(jì)算酸堿中和反應(yīng)實(shí)質(zhì)滴定曲線的理解定量實(shí)驗(yàn)和分析基礎(chǔ)滴定操作步驟滴定的原理簡要滴定曲線理解二、學(xué)情分析高二學(xué)生經(jīng)歷了兩年多的化學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)，已掌握了酸堿中和反應(yīng)的微觀本質(zhì)，同時(shí)具備一定的酸堿指示劑使用的知識(shí)。在上一課時(shí)也掌握了pH的計(jì)算，因此對(duì)于滴定突躍能更好的理解。高二的學(xué)生具備一定的對(duì)定性實(shí)驗(yàn)現(xiàn)

4、象的分析、描述、探討能力和應(yīng)用化學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力，但缺乏定量實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)。同時(shí)，此時(shí)的學(xué)生缺乏動(dòng)手能力，實(shí)驗(yàn)操作不規(guī)范的現(xiàn)象較為明顯三、教學(xué)目標(biāo)和評(píng)價(jià)目標(biāo)1.教學(xué)目標(biāo)： = 1 * GB3 通過分析酸堿中和過程中pH的變化特點(diǎn)，幫助學(xué)生建立變化觀念與平衡思想。通過pH曲線的形成過程和分析，引導(dǎo)學(xué)生通過用圖表和現(xiàn)象等證據(jù)進(jìn)行推理，建立基于酸堿中和滴定的模型認(rèn)知。通過中和反應(yīng)微觀實(shí)質(zhì)分析判斷滴定終點(diǎn)的宏觀特征，形成宏微結(jié)合的化學(xué)觀念與思維模型。通過定量實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)學(xué)生追求實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度；通過合作探究，增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)意識(shí)和激發(fā)團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。2.評(píng)價(jià)目標(biāo)：通過對(duì)自主學(xué)習(xí)，診斷學(xué)生酸堿中和反應(yīng)以及滴定原

5、理的理論基礎(chǔ)。通過使用傳感器對(duì)滴定曲線的繪制以及小組討論等學(xué)生活動(dòng)，診斷并發(fā)展學(xué)生分析圖表。通過教師演示滴定管的觀察，診斷學(xué)生自我學(xué)習(xí)能力和歸納總結(jié)能力。通過定量實(shí)驗(yàn)操作，診斷學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作技能和發(fā)展學(xué)生定量思維。四、教學(xué)重難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：酸堿中和滴定的原理及酸堿中和滴定的操作過程教學(xué)難點(diǎn)：滴定曲線的理解、通過理解突變確定指示劑的選擇五、教法學(xué)法本節(jié)課采用自主學(xué)習(xí)法、討論交流法、合作探究等學(xué)習(xí)方式，通過活動(dòng)元教學(xué)、任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)獲取知識(shí)，真正做到把課堂還給學(xué)生，讓學(xué)生成為真正的主人。實(shí)驗(yàn)探究分組合作交流討論結(jié)論六、教學(xué)設(shè)計(jì)思路本節(jié)課依托于教材又別于教材設(shè)計(jì)思路，設(shè)計(jì)思路為：基于科學(xué)探究的

6、定量分析實(shí)驗(yàn)。本節(jié)課要達(dá)到的目的是在理解滴定曲線和確認(rèn)指示劑選擇的基礎(chǔ)上完成一個(gè)定量分析實(shí)驗(yàn)。因此，本節(jié)課的重點(diǎn)是通過理解曲線學(xué)會(huì)使用指示劑判斷終點(diǎn)，而在實(shí)驗(yàn)操作所用儀器的介紹則使用翻轉(zhuǎn)課堂了解滴定管的構(gòu)造并在課堂中檢測學(xué)生微課學(xué)習(xí)效果。同時(shí)，科學(xué)探究過程的形式由三個(gè)“活動(dòng)元”完成，學(xué)生活動(dòng)形式主要有自主學(xué)習(xí)、同桌討論、小組討論和小組合作實(shí)驗(yàn)等?！净顒?dòng)一】：認(rèn)識(shí)酸堿中和滴定原理【活動(dòng)二】：探究滴定曲線，尋找反應(yīng)終點(diǎn)【活動(dòng)三】：探尋“未知”實(shí)驗(yàn)檢測未知NaOH的濃度【教學(xué)流程圖】通過計(jì)算解決“突變”滴定操作，完成定量實(shí)驗(yàn)演示滴定管的使用及操作介紹提出問題產(chǎn)生興趣自主完成中和滴定實(shí)質(zhì)和計(jì)算原理 創(chuàng)

7、設(shè)情景，引出主題介紹中和滴定原理觀察和思考，小組討論教 師學(xué) 生驗(yàn)證pH圖像引發(fā)認(rèn)知沖突提出問題：終點(diǎn)判斷選擇適當(dāng)?shù)闹甘緞┛偨Y(jié)七、教學(xué)過程活動(dòng)一：認(rèn)識(shí)酸堿中和滴定原理教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖【師】學(xué)習(xí)了pH計(jì)算和測量，那pH到底又有什么用呢？比如（列舉pH的應(yīng)用）還可以幫我們測定這瓶標(biāo)簽破損的氫氧化鈉溶液的濃度。那同學(xué)們想想你腦海里有哪些方法可以測NaOH溶液濃度呢？【師】（評(píng)價(jià)學(xué)生回答）而今天我們還可以通過另外一種與pH相關(guān)的方法來測定其濃度，這種方法叫做酸堿中和滴定?！編煛空?qǐng)同學(xué)們看教材P48頁資料卡片下的那段文字了解什么是酸堿中和滴定的定義及原理，并完成學(xué)案相應(yīng)填空。【師】請(qǐng)同學(xué)回答定義

8、。（提出標(biāo)準(zhǔn)液和待測液）【師】接下來給同學(xué)們1min完成下面三個(gè)問題，可以同桌討論，完成學(xué)案填空。【分析】如果要測定未知NaOH的濃度，必須要知道消耗的鹽酸的體積。怎么知道加入的鹽酸剛好和NaOH反應(yīng)呢？兩者反應(yīng)沒有明顯現(xiàn)象，但是我們知道此時(shí)溶質(zhì)是NaCl，溶液成中性， pH=7，那實(shí)驗(yàn)操作中能否通過嚴(yán)格控制pH=7來確定鹽酸的加入量呢？要解決這個(gè)問題，需要了解整個(gè)過程中pH會(huì)是怎樣變化的呢？通過數(shù)字化實(shí)驗(yàn)來探究一下。學(xué)生回答（測pH值計(jì)算、與鋁反應(yīng)測氫氣）閱讀教材，完成學(xué)案填空?！净卮鸲x】【自主學(xué)習(xí)】反應(yīng)實(shí)質(zhì)（離子方程式表示） 酸和堿的物質(zhì)的量關(guān)系c(OH-)計(jì)算式以生活情境引起學(xué)生興趣通

9、過閱讀，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力?；顒?dòng)二：探究滴定曲線，尋找反應(yīng)終點(diǎn)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖【師】【演示實(shí)驗(yàn)】向 L的NaOH溶液中滴加L的HCl溶液，滴加HCl的過程中，大家觀察圖表上pH變化（提示：橫坐標(biāo)是加入的鹽酸的體積，縱坐標(biāo)是混合溶液pH），在觀察的過程中請(qǐng)同學(xué)們思考下面的問題?！咎釂枴壳€特點(diǎn)？終點(diǎn)附近變化特點(diǎn)？【講】在終點(diǎn)附近pH變化非?？欤瑢?shí)際上在這個(gè)過程中只加了一兩滴的鹽酸，一兩滴真的會(huì)引起pH的這么大變化嗎？一起來通過理論計(jì)算驗(yàn)證是否真的如此吧。（提示：一滴約為）（提示：終點(diǎn)時(shí)消耗，少加一滴也就是少加）【講】通過計(jì)算我們發(fā)現(xiàn)，確實(shí)同實(shí)驗(yàn)呈現(xiàn)的一致，在終點(diǎn)前后少加一滴和多加一滴，

10、pH變化非常大，我們說pH在終點(diǎn)前后發(fā)生了突變，4-10就是突變范圍。【講】為了更好的理解整個(gè)過程pH變化，提前繪制了一張pH隨加入鹽酸體積的變化圖，現(xiàn)在請(qǐng)同學(xué)們觀察、小組討論為什么會(huì)出現(xiàn)這樣的曲線。（思考，閱讀教材）【歸納總結(jié)學(xué)生回答】在剛開始的時(shí)候滴加鹽酸，燒杯中的pH變化較為平緩，這是由于被中和的堿濃度依舊很大，加入少量的酸對(duì)其pH變化不大。而在終點(diǎn)附近，少加一滴pH=10，而多加一滴鹽酸，pH就迅速的變?yōu)?，之所以出現(xiàn)了突變，這是因?yàn)楫?dāng)接近終點(diǎn)的時(shí)候本身的氫氧根就很少了，即使加入一滴或者說接近的酸也會(huì)使pH發(fā)生突變?！編煛靠梢钥闯鰌H=7確實(shí)為一個(gè)理想的滴定終點(diǎn)，但是實(shí)際操作過程中我們往

11、往難以把握這個(gè)點(diǎn)，既然在突變范圍之內(nèi)少一滴或者多一滴對(duì)混合液體積沒有什么影響，但是對(duì)pH變化影響非常大，所以要想嚴(yán)格控制pH=7的時(shí)候來確定鹽酸的加入量，似乎不可取，因此選擇用其他的可以看得見對(duì)我們實(shí)驗(yàn)結(jié)果影響不大的方法來確定終點(diǎn)借助指示劑的變化?！編煛空?qǐng)同學(xué)看到教材P49關(guān)于酚酞和甲基橙的變色范圍之內(nèi)，思考為什么可以用這兩個(gè)來作為判斷的依據(jù)。小組討論，請(qǐng)同學(xué)分享。提示：在思考這個(gè)問題的時(shí)候同學(xué)們可以結(jié)合學(xué)案上的提示的問題來完成?！練w納性的提問】實(shí)際上理想終點(diǎn)與指示劑變色的點(diǎn)消耗的鹽酸量幾乎一致，相差最多一滴左右，在允許的誤差范圍之內(nèi)，因此可以選擇酚酞和甲基橙?！編煛楷F(xiàn)在我們找到了合適的判斷反

12、應(yīng)終點(diǎn)的方法，那就可以開始進(jìn)行滴定實(shí)驗(yàn)測定錐形瓶中NaOH濃度了。 【觀察、思考】【小組討論】【回答】【小組合作：計(jì)算、討論】【思考、閱讀教材】【小組討論】通過真實(shí)的實(shí)驗(yàn)場景，感知滴定變化通過小組討論、計(jì)算的形式突破難點(diǎn)之一：滴定突躍的理解在小組討論、教師總結(jié)的基礎(chǔ)上閱讀教材加強(qiáng)理解。突破難點(diǎn)之二：通過提出問題為什么可以選擇指示劑，并且通過提示把問題細(xì)化為兩個(gè)小問來促進(jìn)學(xué)生生成結(jié)論并解釋?！净顒?dòng)三】：探尋“未知”實(shí)驗(yàn)測定未知NaOH的濃度教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖【講解】現(xiàn)在知道了滴定的原理和滴定的關(guān)鍵，現(xiàn)在我們來一起測定同學(xué)們?cè)噭┖兄械腻F形瓶中的未知?dú)溲趸c的濃度了。請(qǐng)同學(xué)們看學(xué)案，了解需要哪

13、些儀器和試劑?！局v解】有一種陌生的儀器，也是我們昨天的微課學(xué)習(xí)內(nèi)容酸堿式滴定管?，F(xiàn)在我們要檢驗(yàn)同學(xué)們的微課學(xué)習(xí)效果，請(qǐng)同學(xué)們回答這個(gè)問題（關(guān)于讀數(shù)的題）【講】回顧了儀器，接下來就開始實(shí)驗(yàn)了。實(shí)驗(yàn)總體分為三個(gè)部分，事先處理準(zhǔn)備階段，滴定操作過程，和最后滴定完成及包含的數(shù)據(jù)處理?！局v】首先是對(duì)滴定管的準(zhǔn)備，這一共包括五個(gè)步驟，我們一起來回顧?！狙菔镜味ü艿氖褂谩浚?）檢查滴定管是否漏液。（2）潤洗儀器（提示已經(jīng)用檢漏和潤洗過）。（3）裝入反應(yīng)液 。（4）趕氣泡（強(qiáng)調(diào)酸堿式趕氣泡的方法）。（5）調(diào)節(jié)起始讀數(shù)。 【演示滴定操作】現(xiàn)在開始進(jìn)行滴定了，請(qǐng)同學(xué)們觀察我在滴定時(shí)的操作，然后自己總結(jié)出滴定時(shí)的注

14、意事項(xiàng)（提示：剛開始的時(shí)候可以適當(dāng)快速滴加，接近終點(diǎn)時(shí)要慢。）（為了使后面的同學(xué)看的更清楚，我們通過視頻觀察滴定液體顏色變化過程）【講解】滴定終點(diǎn)的判斷：加入最后一滴標(biāo)準(zhǔn)液時(shí)指示劑剛好變色，且半分種內(nèi)不變色【講】在正式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前，我們還需要給大家強(qiáng)調(diào)一下在滴定操作注意事項(xiàng)：第一，一人完成，他人記錄和計(jì)算。第二，先快后慢。第三，錐形瓶已經(jīng)用堿式滴定管滴有的未知濃度的NaOH溶液，等會(huì)直接加2-3滴酚酞。第四，滴定管已經(jīng)檢漏和用稀鹽酸潤洗過，因此從裝液開始。第五，左手、右手、眼睛的操作。做實(shí)驗(yàn)之前關(guān)注注意事項(xiàng)。由于時(shí)間關(guān)系，我們?cè)俅酥贿M(jìn)行一次滴定?！緮?shù)據(jù)處理】計(jì)算出結(jié)果之后，請(qǐng)同學(xué)們?cè)跇?biāo)簽紙上注明其濃度，貼在試劑瓶上。【小結(jié)】原理和操作步驟（以板書為例）今天我們學(xué)習(xí)了pH應(yīng)用當(dāng)中的定量分析，酸堿中和滴定的原理和具體操作過程。那請(qǐng)一個(gè)同學(xué)來說操作中注意事項(xiàng)?！拘枰赋霰竟?jié)課實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)的問題】閱讀學(xué)案【思考回答】【觀察】【總結(jié)】完成學(xué)案，代表回答總結(jié)歸納。觀察、歸納、完成學(xué)案。完成學(xué)案閱讀注意事項(xiàng)。小組合作完成實(shí)驗(yàn)?；貧w教材，滴定管的構(gòu)造和使