《弱電解質(zhì)的電離》名師教案 省賽獲獎(jiǎng)

PAGE5弱電解質(zhì)的電離（教學(xué)設(shè)計(jì)）杭州學(xué)軍中學(xué)肖中榮一、開課背景2022年4月13日、14日，由教育部教育裝備研究與發(fā)展中心主辦、清華大學(xué)附屬中學(xué)承辦的第二屆“互聯(lián)網(wǎng)教育”——聚焦學(xué)科核心素養(yǎng)展示交流活動(dòng)在北京清華大學(xué)附屬中學(xué)舉行，筆者有幸受邀在這次全國性會議與北京名師進(jìn)行同課異構(gòu)，課后受到了參會專家和代表的熱議，筆者現(xiàn)將教學(xué)設(shè)計(jì)整理出來，以饗讀者。二、設(shè)計(jì)思路“弱電解質(zhì)的電離”是人教版《選修四》“水溶液中的離子平衡”中的第一節(jié)內(nèi)容，前面教材內(nèi)容是《化學(xué)反應(yīng)能量》、《化學(xué)速率與平衡》，后面教材內(nèi)容是《溶液酸堿性》、《鹽類水解》。本節(jié)教材內(nèi)容呈現(xiàn)方式如下：先測1mol/L鹽酸和醋酸的ol/××××××學(xué)生回答，橫向看：cHA一定，cH≈cB-＜＜cHB；縱向看cHA減小，cH減小。教師表揚(yáng)學(xué)生分析數(shù)據(jù)的能力，指出上述數(shù)據(jù)中每種濃度中，還隱含K=cB-cH/cHB為一定值，約為×10-5！教師評述：“常數(shù)是大自然的密碼，是諸多自然現(xiàn)象的規(guī)律性表現(xiàn)，我們還學(xué)過哪些常數(shù)”學(xué)生想到NA、化學(xué)平衡常數(shù)等。AnBcBn]HBB－＋H＋，=[cBcH]/cHB【規(guī)律1】同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，只要溫度相同，無論起始投料如何，化學(xué)平衡常數(shù)不變。教師引導(dǎo)：“自然科學(xué)的思維形式是假說，同學(xué)們能否根據(jù)規(guī)律1，對弱酸電離提出假設(shè)”學(xué)生提出、師生完善得到規(guī)律2?！疽?guī)律2】同一種弱酸電離，只要溫度相同，無論起始濃度如何，電離平衡常數(shù)不變?！窘Y(jié)論】查閱數(shù)據(jù)知，25℃KaCH3COOH是×10-5，可以推測HB是CH3COOH?。ㄔO(shè)計(jì)意圖：如何確定一元酸教師介紹了定性和定量方法，定量分析以表格為載體，以化學(xué)平衡常數(shù)為支架，通過“計(jì)算→假設(shè)→查詢文獻(xiàn)”引入電離平衡常數(shù)。）教師提示：“我們已經(jīng)在用化學(xué)平衡思想分析電離問題，同學(xué)們對化學(xué)平衡還有哪些認(rèn)識”學(xué)生回答：“化學(xué)平衡是動(dòng)態(tài)平衡，可以發(fā)生正向、逆向移動(dòng)?！薄締栴}4】電離平衡是動(dòng)態(tài)平衡、可以移動(dòng)，如何證明（1）醋酸的電離平衡是動(dòng)態(tài)平衡教師播放“微視頻—配制1mol/L醋酸”，學(xué)生觀看L、1mol/LHAc加入三滴石蕊試液、再加NH4Ac（溶液顯中性），觀察顏色變化；②在一支錐形瓶中加1mol/L鹽酸25mL和足量鎂條，速率v1，相同時(shí)間用氣球收集氫氣體積V1；在另一支錐形瓶中加1mol/L的醋酸25mL和足量鎂條，速率v2，相同時(shí)間用氣球收集氫氣體積V2。實(shí)驗(yàn)①，學(xué)生預(yù)測加NH4Ac固體，平衡逆移，cH減小，顯紅色的石蕊顏色變淺，但實(shí)驗(yàn)看不出明顯變化，學(xué)生很奇怪；教師重新用ol學(xué)生回答升高溫度平衡逆移，Ka減?。唤處熣故綤a-T變化曲線如右圖，

學(xué)生驚奇不已。教師說明：溫度對電離平衡、化學(xué)平衡影響是一致的，但溫度對醋酸電離平衡的影響在低溫區(qū)反常（低溫區(qū)T升高Ka增大），說明水溶液中微粒的“行為”更復(fù)雜，有興趣的同學(xué)可以課下繼續(xù)探究。（設(shè)計(jì)意圖：實(shí)驗(yàn)①加石蕊現(xiàn)象不明顯，教師用pH采集器捕捉pH的微弱變化；實(shí)驗(yàn)②現(xiàn)象明顯，視覺沖擊強(qiáng)烈；問題③分析一波三折，真實(shí)體現(xiàn)了模型建構(gòu)的復(fù)雜性。上述三個(gè)問題在理性思維指導(dǎo)下，充分展示實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和理論分析的魅力。）【課堂總結(jié)】本節(jié)課以醋酸為例，證明電離平衡是動(dòng)態(tài)、可以移動(dòng)的平衡；Ka是描述電離平衡限度的溫度常數(shù)。（設(shè)計(jì)意圖：本環(huán)節(jié)是課堂總結(jié)環(huán)節(jié)，學(xué)生在化學(xué)平衡理論的指導(dǎo)下設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、收集證據(jù)、理性反思異?，F(xiàn)象，通過事實(shí)歸納和規(guī)律演繹建構(gòu)了電離平衡模型，深刻體會到化學(xué)知識賦予的“情感陶冶的意義和精神潤澤的意義”。）【問題5】蚊子、螞蟻等叮咬人，向人體射入蟻酸（又稱甲酸HCOOH，一種弱酸）使皮膚紅腫、瘙癢，要快速消除癥狀，可涂抹什么物質(zhì)A．小蘇打液B．食鹽水C．食醋教師引導(dǎo)：消除癥狀即是要消除甲酸，下列哪些物質(zhì)能與甲酸反應(yīng)學(xué)生判斷HCOOH不能與NaCl反應(yīng)，因?yàn)椴环蠌?qiáng)酸制弱酸的規(guī)律；學(xué)生不能判斷碳酸氫鈉能否與甲酸反應(yīng)教師演示實(shí)驗(yàn)：向L甲酸溶液加入NaHCO3粉末，產(chǎn)生大量氣泡，教師給出答案A。PPt展示：HCOOHKa=×10-4；H2CO3Ka1=×10-7HCOOHHCO3-=H2CO3HCOO-【新問題】（1）你能否從離子反應(yīng)方向、平衡移動(dòng)角度解釋反應(yīng)發(fā)生的原因嗎（2）從Ka角度，我們?nèi)绾沃匦吕斫狻皬?qiáng)酸制弱酸”現(xiàn)象（設(shè)計(jì)意圖：本環(huán)節(jié)是課堂結(jié)尾，呼應(yīng)并解決了課堂引入的問題，同時(shí)留下疑問，為Ka的拓展應(yīng)用埋下伏筆。）五、教學(xué)反思北京教育學(xué)院何彩霞教授評課指出：“本節(jié)課創(chuàng)意精彩，設(shè)計(jì)精致，推進(jìn)精巧，顯示了教師深厚的學(xué)科底蘊(yùn)和處理教材能力?！惫P者以為，整節(jié)課以5個(gè)問題為境脈，以平衡理論為為學(xué)習(xí)支架，以理性實(shí)驗(yàn)探究為思維之軸，以歸納和演繹為方法之翼，自然流程完成知識建構(gòu)。課堂的引入與結(jié)尾照應(yīng)有趣有理：既彰顯出化學(xué)知識“為什么學(xué)”的生活魅力，還指明化學(xué)知