高中化學32水電離和溶液pH教案(舊人教版必修2)(貴州專用)

貴州省高中化學優(yōu)良課比賽教課方案3.2水的電離和溶液的pH學校：遵義清華中學遵義清華中學教·教案課題名稱

水的電離和溶液的

pH

課型

新課課時

總2課時之第

1課時

時間

07年

10月

29日教課班級

興義市賽文學校高二知識與技術(shù)（1）理解水的電離、水的電離均衡和水的離子積。（2）使學生認識溶液的酸堿性和c(H+)、c(OH過程與方法（1）經(jīng)過水的離子積的有關(guān)資料自學和數(shù)據(jù)查問，

-)的關(guān)系。提升學生獲取知識的能力。教學（2）經(jīng)過水的電離均衡剖析，提升運用電離均衡基本規(guī)律剖析問題的解決問目標題的能力。感情態(tài)度價值觀1）經(jīng)過水的電離均衡過程中H+、OH-關(guān)系的剖析，理解矛盾的對峙一致的辯證關(guān)系。2）經(jīng)過查閱水的電離及離子積常數(shù)有關(guān)資料領(lǐng)會語言學科的真實用途。教課要點、難點水的離子積常數(shù)教課方法、手段實驗、研究，合作學習媒體使用

敏捷電流計，實物展臺，多媒體投影儀教課方案方案教師活動出示一幅電擊事故的圖片，引起學生的思慮。

學生活動察看圖片，思慮。結(jié)論：地表水能夠?qū)щ姟?/p>

設(shè)計企圖利用學生的生活知識，達到對水導電這一事實設(shè)問：純水能導電嗎？合作實驗：按小組進行分組實驗，確實認。并由此產(chǎn)生實經(jīng)過敏捷電流計丈量水的導電考證明的想法，培育學性。生的科學世界觀及合作質(zhì)量。同時將安全教育融入講堂。提出問題：評論，比對。思慮并回答下列問題。利用學生對溶液導電性1、為何水會導電？的認識，遷徙到水的電2、溶液導電的首要因素是離上。打破水的電離這什么？一事實。小結(jié)：純水是能夠電離的，但電離的程度不大。所以水是一種弱電解質(zhì)。教師活動學生活動設(shè)計企圖引入新課，板書：水的電離及溶液的pH值水是如何電離的呢？聯(lián)合自己對水構(gòu)成的理解，閱讀課本p52，思慮并得出結(jié)論。H2OH++OH-23+-2HOHO+OH

培育學生腳踏實地的品質(zhì)，教會學生如何借助媒體增添知識。投影：水的電離微觀動畫。察看確認水其實不是完好電離的，電離出來的離子也不是獨立存在的。板書：一、水的電離做筆錄1、表示方法2H2OH3O++OH-H2OH++OH-介紹：常溫下，1L純水電離多少mol水分子才有1mol水分子出的電離呢？c(H+)=c(OH-)=10-7mol/L。2、特色①正反響吸熱②電離程度小設(shè)疑：依據(jù)水的電離均衡特填表（影響水電離的因素）點，試推測當水中加入酸、堿以及升溫后水的電離會遇到什么影響？投影表格

體驗水電離的輕微程度為影響水的電離作鋪墊利用化學均衡原理對水的電離均衡挪動作深入剖析，得出c(H+)、c(OH-)的變化，為水的離子積常數(shù)導出作鋪墊。板書：3、影響水電離的因素、溫度：升溫可促進水的電離、濃度：加酸加堿可克制水的電離聯(lián)合水的電離的資料，找尋查《講堂閱讀》資料，互相議論讓學生自己找出水電離溶液中c(H+)、c(OH-)的變溝通的c(H+)、c(OH-)的乘化規(guī)律。積是一個常數(shù)。板書、投影：傾聽，做筆錄。二、水的離子積常數(shù)1、定義：在必定溫度下，＋－水溶液中c(H)和c(OH)的乘積一直是一個常數(shù)。稱為水的離子積常數(shù)。它是一個溫度函數(shù)，與溶液的溶質(zhì)無2、表示：Kw=c(H+)·c(OH-)-143、大?。撼叵拢琄w=10，問題：計算，分組議論1、0.1mol/L的HCl溶液中，c(H+)=?c(OH-)=?由水電離的氫離子濃度為？2、0.1mol/L的NaOH溶液中，c(OH-)=?c(H+)=?由水電離的氫離子濃度為？設(shè)疑：在酸性溶液中，水的分組議論離子積常數(shù)如何表示？視學生基礎(chǔ)將問題分解為：在鹽酸溶液中，氫離子根源于哪些物質(zhì)？氫氧根離子來源于哪些物質(zhì)？水的離子積如何表示？投影學生的推測結(jié)果并評論。投影：

使學生對Kw有一個感性認識并初步感知Kw的應(yīng)用，為pH計算打下基礎(chǔ)。加強水的離子積常數(shù)理解，使學生理解水的離子積不單合用于純水，也合用于任何水溶液。酸性溶液：Kw=[c(H+)水+c(H+)酸]·c(OH-)水當c(H+)酸>100c(H+)水時，忽視掉c(H+)水堿性溶液：Kw=c(H+)水·[c(OH-)堿+c(OH-)水]當c(OH-)堿>100c(OH-)水時，忽視掉c(OH-)水視學生基礎(chǔ)發(fā)問：在思慮，計算打破離子積常數(shù)的難10-8mol/L的HCl中，由水電點。若學生基礎(chǔ)不夠好，離的氫氧根根離子濃度多大？

可置于下一課時達成。活動：分組達成下表溶液

Kw

c(H+)

c(OH-)

酸堿性0.1mol/LHCl0.1mol/LNaOH純水設(shè)疑：以上數(shù)聽說了然什總結(jié)找尋規(guī)律設(shè)置開放式的問題，一．．．么？能夠?qū)⑺紤]容量增大；二則培育學生從凌亂的數(shù)據(jù)中獲取要點信息。板書：三、溶液的酸堿性初步認識溶液的酸堿性c(H+)>c(OH-)酸性與離子濃度的關(guān)系。c(H+)<c(OH-)堿性c(H+)=c(OH-)中性總結(jié)（代板書設(shè)計）：一、水的電離1、表示方法2H2OH3O++OH-H2OH++OH-2、特色Ｉ、電離程度小，常溫下，c(H+)=c(OH-)=10-7mol/L、正反響為吸熱反響3、影響水電離的因素、溫度：升溫可促進水的電離、濃度：加酸加堿可克制水的電離二、水的離子積常數(shù)＋－1、定義：在必定溫度下，水溶液中c(H)和c(OH)的乘積一直是一個常數(shù)，稱為水的離子積常數(shù)。它是一個溫度函數(shù)，與溶液的溶質(zhì)沒關(guān)。2、表示：Kw=c(H+)·c(OH-)酸性溶液：Kw=[c(H+)水+c(H+)酸]·c(OH-)水當c(H+)酸>100c(H+)水時，忽視掉c(H+)水堿性溶液：Kw=c(H+)水·[c(OH-)堿+c(OH-)水]當c(OH-)堿>100c(OH-)水時，忽視掉c(OH-)水3、大?。撼叵拢琄w=c(H+)·c(OH-)＝10-14(mol/L)2溫度越高，Kw越大。三、溶液的酸堿性c(H+)>c(OH-)酸性c(H+)<c(OH-)堿性c(H+)=c(OH-)中性作業(yè)：1、常溫下，由水電離出的c(H+)＝10-12mol/L的溶液顯什么性？2、查資料找出量化溶液酸堿性的方法。課后閱讀資料：WaterIonization（水的電離）Watermoleculesionizeendothermicallyfduetoelectricfieldfluctuationscausedbynearbydipolelibrations[191]resultingfromthermaleffects,andfavorablelocalizedhydrogenbonding[567];aprocessthatisfacilitatedbyexcitingtheO-Hstretchovertonevibration[393].IonsmayseparatebymeansoftheGrotthussmechanism(seebelow)butnormallyrecombinewithinafewfemtoseconds.Rarely(aboutonceeveryelevenhourspermoleculeat25

°C,orlessthanonceaweekat0°C)thelocalizedhydrogenbondingarrangementbreaksbeforeallowingtheseparatedionstoreturn[191],andthepairofions(H

+,OH-)hydrateindependentlyandcontinuetheirseparateexistence

a

forabout70μs(thislifetimealsodependentontheextentofhydrogenbonding,beingshorteratlowertemperatures).Theytendtorecombinewhenonlyseparatedbyoneortwowatermolecules.HO+-H+OH2Kw=[H+][OH-]Althoughtheextentofionizationistiny([H+]/[H2O]=2.8x10-9at37°C),theionizationandchangesinthetinyconcentrationsofhydrogenionshaveabsoluteimportancetolivingprocesses.Hydrogenionsareproducedalreadyhydrated(thatis,ashydroniumions,H+O;3alsocalledoxoniumorhydroxoniumions)andhavenegligibleexistenceasnakedprotonsinliquidorsolidwater,wheretheyinteractextremelystronglywithelectronclouds.Allthreehydrogenatomsinthehydroniumionareheldbystrongcovalentbondsandareequivalent(thatis,Csymmetry).The3vaboveequationsarebetterwrittenas:2H2O+-H3O+OHKw=[H3O+][OH-]Bothionscreateorderandformstrongerhydrogenbondswithsurroundingwatermolecules.TheconcentrationsofH+Oand3-OHaretakenasthetotalconcentrationsofallthesmallclustersincludingthesespecies.Asotherwatermoleculesarerequiredtopromotethehydrolysis,theequationbelowincludesthemostimportant.4H2O+-H5O2+H3O2Theconcentrationofhydroniumandhydroxideionsproducedisthereforeequaltothesquare-rootoftheionizationconstant(K).Thehydroniumionconcentration(commonlywcalled'hydrogenionconcentration')isoftengivenintermsofthepH,wherepH=Log(1/[H+=-Log([H+(thatO])10O])1033is,[H3O+]=10-pH)withtheconcentrationinmoll-1.bInasimilarmannerpKw=Log10(1/Kw)=-Log10(Kw),alsowiththeconcentrationsinmoll-1.g-ionisefurther(O2-OHdoesnot+H2O-222OH,K>10).Kwisverytemperaturedependent,increasingwithtemperature(thatis,from0.001x10-14mol2l-2at-35°C(pH8.5)[112],0.112x10-14mol2l-2at0°C(pH7.5),to0.991x10-14mol2l-2at25°CpKw=-log10(Kw)[IAPWS](pH7.0),to9.311x10-14mol2l-2at60°C(pH6.5)[87]),to10-12mol2l-2at300°C(pH6.0,~50MPa)[456]inagreementwiththehighpositivestandardfreeenergy.cAtheoreticaltreatmentofthistemperaturedependenceisavailable[763].IonizationdependsonthepressurewithKwdoublingatabout100MPa;unsurprisinginviewofthenegativeassociatedwiththeionization,-18.1cm3mol-1.

VIonizationalsovarieswithsoluteconcentrationandionicstrength;forexample,Kwgoesthroughamaximumofabout2x10-14mol2l-2atabout0.25Mionicstrength(usingtetramethylammoniumchloride,wherepossiblythechangeinhydrogenbondingcausedbyclathrateformationencouragesionization)beforedroppingtoavalueofabout1x10-16mol2l-2at5M(higherconcentrationsdisruptingthehydrogenbonding).《水的電離和溶液的pH》講堂閱讀資料PartI:Hydronium（水合氫離子）/Hydroxide（氫氧根離子）Balance①ThereisalsoaninternalrelationshipbetweentheconcentrationsofH+-.Theyarenotindependentof3OandOHoneanother.Asonegoesup,theothergoesdown.TheycannotbothgoupbecausethehigherconcentrationsofH3+-OandOHwouldreactwithoneanothertomakewatermolecules.Thatisaconsequenceofthereversibilityoftheself-ionizationreactionofwater.(2H2OH3O++OH-)Let'susetheself-ionizationofpurewaterasourstartingpoint.The+-concentrationsofbothH3OandOHare1.0

[H3O+]1.0x10-72.0x10-70.5x10-7

[OH-]1.0x10-7MM0.5x10-7MM2.0x10-7Mx10-7M.IftheconcentrationofH3O+isdoubled,theconcentrationofOH-willlbehalved.IftheconcentrationofH3O+ishalved,theconcentrationofOH-willlbedoubled譯：讓我們以純水的自己電離作為我們的起點。+-H3O和OH濃度均為1.0x10-7M②。假如水合氫離子的濃度增大為本來的2倍，則氫氧根離子的濃度就會減半；而假如氫離子濃度減半，則氫氧根離子的濃度將會增大為本來的2倍。IftheconcentrationofH+[H3O+]③[OH-]3Ogoesupbya1.0x10factorof10,tobecome1.0x10-6M,then1.0x101.0x10

-7-6-5

-7M-8M-9MtheconcentrationoftheOH-goesdownbyafactorof10become1.0x10-8M.IftheconcentrationofH3O+goesupbyanotherfactorof10tobecome1.0x10-5M,thentheconcentrationofOH-goesdownbyanotherfactorof10tobecome1.0x10-9M.譯：假如氫離子濃度增大為本來的10倍變?yōu)?.0x10-6M，則氫氧根離子濃度將會減小10倍變?yōu)?.0x10-8M。假如氫離子濃度再增大10倍變?yōu)?.0x10-5M，則氫氧根離子濃度也會持續(xù)降低10倍變?yōu)?.0x10-9M。ThissamepatternholdsiftheconcentrationofOH-isincreased.Let's

[H3O+]1.0x10-71.0x10-81.0x10-9

[OH-]1.0x10-7MM1.0x10-6MM1.0x10-5Mstartagainwithneutralwater.TheconcentrationsofH+-areboth1.0x10-7M.Ifthe3OandOH-increasedbyafactorof10tobecomeconcentrationofOHis1.0x10-6M,thentheconcentrationofH+3Ogoesdownbyafactorof10tobecome1.0x10-8M.Iftheconcentrationof--5M,theconcentrationofH+OHisincreasedto1.0x103Odecreasesto1.0x10-9M.譯：氫氧根離子濃度的增大也相同這樣。讓我們再次從純水開始，氫離子濃度和氫氧根離子濃度均為1.0x10-7M。假如氫氧根離子濃度增大為本來的10倍變?yōu)?.0x10-6M，那么氫離子濃度將會降低10倍變?yōu)?.0x10-8M。假如氫氧根離子濃度增大到1.0x10-5M，氫離子濃度則降落到1.0x10-9M。PartII:Kwisverytemperaturedependent,increasingwithtemperature(thatis,from0.001x10-14mol2l-2at-35°C(pH8.5)[112],0.112x10-14mol2l-2at0°C(pH7.5),to0.991x10-14mol2l-2at25°C(pH7.0),to9.311x10-14mol2l-2at60°C(pH6.5)[87]),to10-12mol2l-2at300°C(pH6.0,~50MPa)[456]inagreementwiththehighpositivestandardfreeenergy.cAtheoreticaltreatmentofthistemperaturedependenceisavailable[763].IonizationdependsonthepressurewithKwdoublingatabout100MPa;unsurprisinginviewofthenegativeVassociatedwiththeionization,-18.1cm3mol-1.PartIII:Kw與溫度的關(guān)系T(℃)0102025405090100Kw(/10-14)0.1340.2920.6811.012.925.473855注：①原文出自LondonSouthBankUniversity官方網(wǎng)校。②按國際單位制，物質(zhì)的量濃度應(yīng)表示為mol/L或mol·L-1，本譯文謹尊敬原文的表示方法，不介紹用M表示物質(zhì)的量濃度的單位。③對于濃度的表示符號，現(xiàn)已不再使用[A]的形式表示A物質(zhì)的濃度，正確的表示法應(yīng)為c(A)，在此保持原文的完好性。講課稿《水的電離和溶液pH》一、說教材1、本章教材的地位和作用本章是《化學反響原理》模塊［1］的重要內(nèi)容之一，是中學化學基礎(chǔ)理論的一個重要部分，也是學生整此中學階段的難點。它的學習有助于學生深入理解元素及化合物知識，促進學生的化學反響知識系統(tǒng)化、構(gòu)造化，能幫助學生發(fā)展邏輯推理能力，提升學生的科學修養(yǎng)［2］,同時經(jīng)過研究活動和專題研究等豐富的學習活動，培育學生科學研究能力。在教課功能上，這一章有關(guān)水溶液中離子均衡的學習起著延長、拓展和穩(wěn)固前一章所學的化學均衡知識的作用。2、本節(jié)教材簡析本節(jié)教材由兩部分構(gòu)成：一是水的電離及水的離子積常數(shù)；二是溶液的酸堿性及其表示方法PH值。對比較而言，第一部分是基礎(chǔ)，是核心，也是教課的難點，它的成敗能夠決定學生對PH值計算的順利與否。教材直截了當點出了水的電離均衡，并用“精準的實驗”將常溫下水電離的氫離子和氫氧根離子濃度道出，很直接地給水的離子積下了定義。而對水的離子積常數(shù)這一溫度函數(shù)的重申顯得比較委婉，對于一個沒有化學均衡常數(shù)作為基礎(chǔ)的學生，很難將此常數(shù)理解透辟。第二部分相對要簡單一些，但它一定成立在學生已經(jīng)完好理解水的離子積這一看法此后才可能以不變應(yīng)萬變。特別是對付一些波及計算由水電離的氫離子濃度等方面的問題是方能正確做答。所以，我以為，從教材的編排上來看，本節(jié)教材起碼存在以下不足：一、忽視了學生現(xiàn)有的基礎(chǔ)；二、忽視了學生的研究和辦理數(shù)據(jù)的能力。所以，我試圖在教課中調(diào)整思路以求能填補以上不足。一方面我將此節(jié)內(nèi)容定為2課時授完，此中第一課時只達成水的電離和離子積常數(shù)，對溶液的酸堿性只做簡單的推導，作為下一課時的鋪墊；另一方面在教課策略上增添了學生的研究實驗和自學、合作學習時機。３、學情剖析學生經(jīng)過對第二章化學均衡的學習，具備了議論化學均衡挪動的基礎(chǔ)；并且，在弱電解質(zhì)的電離均衡中對弱電解質(zhì)的電離也作了有關(guān)的知識鋪墊，則本課時的主要目的應(yīng)當是將舊知識加以運用以及升華。４、目標確定依據(jù)綱領(lǐng)和新課標的要求，我選擇了折中。制定以下目標：知識與技術(shù)1）理解水的電離、水的電離均衡和水的離子積。2）使學生認識溶液的酸堿性和pH的關(guān)系。過程與方法1）經(jīng)過水的離子積的有關(guān)資料自學和數(shù)據(jù)查問，加深對離子積常數(shù)的認識。2）經(jīng)過水的電離均衡剖析，提升運用電離均衡基本規(guī)律剖析問題的解決問題的能力。感情態(tài)度價值觀-1）經(jīng)過水的電離均衡過程中H、OH關(guān)系的剖析，理解矛盾的對峙一致的辯證關(guān)系。2）經(jīng)過查閱水的電離及離子積常數(shù)有關(guān)資料領(lǐng)會知識獲取的方法與門路。５、教課重、難點確實定依據(jù)教材的編寫企圖聯(lián)合自己在教課中發(fā)現(xiàn)的學生解題的常有錯誤，我以為本節(jié)教材最難于理解的是水的離子積常數(shù)，最不易將其正確運用的也是水的離子積常數(shù)，特別是“水的離子積不單合用于純水，同時也合用于其余水溶液”這一看法。故我選定這一句話作為本節(jié)教材的難點。二、說教法學法我向來對建構(gòu)主義的教育理論核心確信無疑，“知識不是經(jīng)過教師教授獲取，而是學習者在必定的情境即社會文化背景下，借助其余人（包含教師和學習伙伴）的幫助，利用必需的學習資料，經(jīng)過意義建構(gòu)的方式而獲取。因為學習是在必定的情境即社會文化背景下，借助其余人的幫助即經(jīng)過人際間的協(xié)作活動而實現(xiàn)的意義建構(gòu)過程，所以建構(gòu)主義學習理論以為“情境”、“協(xié)作”、“會話”［3］和“意義建構(gòu)”是學習環(huán)境中的四大體素或四大屬性。”而新課標的三維課程目標中明確列出“知識與技術(shù)，過程與方法，感情態(tài)度價值觀”，明顯新的課程標準中更著重了學生獲取新知識能力的培育，也更重申了學生的協(xié)作能力，或許說“對學生科學修養(yǎng)的進一步發(fā)展提出了最基本的要求”。聯(lián)合本教材的特色及所設(shè)計的教課方法，指導大部分學生用“發(fā)現(xiàn)”的方法睜開學習活動。同時還應(yīng)注意不要忽視那些個性特色很強的學生，必定要指導他們用不一樣的方法睜開學習活動。為了不使我們的學法指導活動落空，我們在實質(zhì)睜開教課活動時力爭把教師的講解轉(zhuǎn)變?yōu)閱⒌弦T，把學生的被動接受轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃友芯?，以教師為主導，學生為主體，促進學生動眼看、著手做、動口說、動腦想，使學生的學習過程和認識過程一致為一個整體。同時重申學生的協(xié)作解決問題能力。所以，我在實質(zhì)教課中設(shè)計合作研究實驗、合作議論等環(huán)節(jié)，