《溶液的酸堿性》名師教案

5/5溶液的酸堿性教學(xué)目標(biāo)1．知識(shí)與技能：氫離子、氫氧根離子濃度與酸堿性關(guān)系，pH計(jì)算，pH試紙使用方法。2．過(guò)程與方法：學(xué)生身邊水果的酸堿性引入課題，從定性到定量實(shí)驗(yàn)探測(cè)溶液中的氫離子、氫氧根離子濃度。計(jì)算溶液pH并歸納出計(jì)算模型，再?gòu)娜芤旱膒H計(jì)算溶液中的氫離子濃度。滲透了歸納法、演繹法、實(shí)驗(yàn)法、變化思想、守恒思想等化學(xué)學(xué)科思想和方法。3．情感態(tài)度與價(jià)值觀：熱愛(ài)生活，以健康的心態(tài)積極擁抱春天。4．核心素養(yǎng)：增強(qiáng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)精神同時(shí)滲透人文底蘊(yùn)，促進(jìn)學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)的同時(shí)更加關(guān)注身心健康。設(shè)計(jì)思想化學(xué)知識(shí)源于生活，服務(wù)于生產(chǎn)，溶液的酸堿性也不例外。以酸堿性的視角來(lái)重新審視環(huán)境保護(hù)問(wèn)題，并以生活和身體健康為主線組織教學(xué)內(nèi)容。并體現(xiàn)化學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)為指向，宏觀實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象從微觀角度解釋?zhuān)⒂梅?hào)表征。便于學(xué)生理解微觀結(jié)構(gòu)，提供水分子、氫離子、氫氧根離子等微觀模型。教學(xué)設(shè)計(jì)始終圍繞浙江省教育廳教研室提出來(lái)的六大化學(xué)核心素養(yǎng)：宏微結(jié)合、分類(lèi)表征、變化守恒、模型認(rèn)知、實(shí)驗(yàn)探究、綠色應(yīng)用。教學(xué)重點(diǎn)：氫離子、氫氧根離子濃度、與溶液酸堿性關(guān)系，pH計(jì)算教學(xué)難點(diǎn)：混合溶液的pH計(jì)算教學(xué)過(guò)程環(huán)節(jié)1：新課導(dǎo)入以學(xué)生身邊的常見(jiàn)水果蘋(píng)果、獼猴桃、草莓、檸檬等圖片（見(jiàn)圖1）講解，為什么水果如此受人們喜愛(ài)，原因是水果中含有豐富的蘋(píng)果酸、酒石酸、草酸、檸檬酸、維生素（抗壞血酸）、乳酸、水楊酸等等有機(jī)酸。接著詢問(wèn)學(xué)生，日常生活中還有哪些酸性零食與酸性日常用品？引導(dǎo)學(xué)生回憶、參與課堂學(xué)習(xí)，真正體現(xiàn)學(xué)生是課堂的主體，使學(xué)生體驗(yàn)化學(xué)就是身邊，可以觸摸化學(xué)。環(huán)節(jié)2：實(shí)驗(yàn)檢測(cè)溶液中的氫離子、氫氧根離子濃度溶液的酸堿性由氫離子與氫氧根離子濃度的相對(duì)大小決定，設(shè)問(wèn)：溶液中的氫離子與氫氧根離子如何檢驗(yàn)？該知識(shí)在高一《化學(xué)1》模塊專(zhuān)題1已經(jīng)學(xué)習(xí)，學(xué)生在已有知識(shí)的基礎(chǔ)上進(jìn)入新課的學(xué)習(xí)，符合知識(shí)認(rèn)知的“就近發(fā)展區(qū)”理論，對(duì)氫離子、氫氧根離子的定性認(rèn)識(shí)，再上升到氫離子、氫氧根離子的定量測(cè)定，通過(guò)實(shí)驗(yàn)手段，對(duì)溶液酸堿性的全面認(rèn)識(shí)，見(jiàn)圖2。圖2溶液酸堿性測(cè)定藥品與儀器宏觀現(xiàn)象從微觀角度解釋?zhuān)肿拥谋壤Ｐ透欣趯W(xué)生“觸摸”化學(xué)，可以看出水是極弱的電解質(zhì)，依據(jù)實(shí)驗(yàn)手段測(cè)得，25℃時(shí)，測(cè)得c(H+)=1.0×10-7mol/L，c(OH-)=1.0×10-7mol/L，則Kw=c(H+)?c(OH-)=1.0×10-14，水離子積常數(shù)Kw只與溫度發(fā)生關(guān)聯(lián)的常數(shù)，溫度越高Kw環(huán)節(jié)3：定量計(jì)算溶液pH，形成計(jì)算模型1．溶液的酸堿性強(qiáng)弱與H+離子、OH-離子的關(guān)系：H+離子濃度越大，OH-離子濃度就越小，溶液的酸性越強(qiáng)，而堿性越弱；相反，H+離子濃度越小，OH-離子濃度就越大，溶液的酸性越弱，而堿性越強(qiáng)。溶液的酸堿性強(qiáng)弱只決定于H+離子與OH-離子濃度的相對(duì)大小。表1H+、OH-離子濃度與溶液酸堿性關(guān)系任何溫度下室溫（25℃c(H+)與c(OH-)關(guān)系溶液的酸堿性c(H+)/mol·L-1c(H+)=c(OH-)中性=1×10-7c(H+)>c(OH-)酸性>1×10-7c(H+)<c(OH-)堿性<1×10-72．溶液的酸堿性可以用pH來(lái)表示，其公式pH＝－lgc(H＋)。用pH來(lái)表示溶液的酸堿性時(shí)，一般是指稀溶液，濃溶液直接用物質(zhì)的量濃度表示更方便。3．由H+離子濃度、OH-離子濃度計(jì)算溶液pH①0.01mol/L稀鹽酸的pH？②10mL0.01mol/L鹽酸，加蒸餾水稀釋到100mL，pH？③常溫：0.01mol/LNaOH溶液的pH？④常溫：1mL0.01mol/LNaOH溶液，加蒸餾水稀釋到100mL，求稀釋后溶液的pH？加蒸餾水稀釋到稀釋到1000L呢？⑤在25℃4．根據(jù)溶液的酸堿性來(lái)計(jì)算其時(shí)pH，可歸納如圖3所示計(jì)算模型。圖3pH計(jì)算模型環(huán)節(jié)4：學(xué)以致用應(yīng)用一，根據(jù)人體內(nèi)各溶液的pH來(lái)確定其是否病變，例如據(jù)圖4人體pH值分布圖，健康人體內(nèi)的胃中下部H+離子濃度為多少？圖4人體pH值分布問(wèn)題1：胃病原因是什么？胃病較輕，吃點(diǎn)蘇打餅干能緩解病情。為什么？蘇打餅干可緩解輕微胃病機(jī)理分析見(jiàn)圖5，當(dāng)吃下蘇打餅干時(shí)，餅干中的碳酸氫鈉（NaHCO3）與胃液中的H+離子反應(yīng)，生成更多的CO2氣體。由于胃內(nèi)的H+離子消耗時(shí)pH上升而達(dá)到正常值，胃病癥消失。問(wèn)題2：若胃病情較重時(shí)，自身無(wú)法修復(fù)，則需要借助于藥物干預(yù)，如主要成分為氫氧化鋁（Al(OH)3）的斯達(dá)舒，其中Al(OH)3與胃液里的H+離子反應(yīng)，從而達(dá)到快速修復(fù)胃內(nèi)的病灶，也可以選擇以小蘇打?yàn)橛行С煞值乃幬飦?lái)調(diào)節(jié)。但小蘇打的藥物會(huì)產(chǎn)生較多CO2氣體，年齡偏大的老年人不宜使用，易引起胃穿孔，一般適用于年輕人。圖5蘇打餅干可緩解輕微胃病機(jī)理應(yīng)用二，思考4：按圖6時(shí)間就餐，口腔殘留食物的pH為何變化？圖6學(xué)生就餐時(shí)間與口腔殘留食物的pH關(guān)系圖像曲線要找特殊點(diǎn)，如起點(diǎn)、終點(diǎn)、最高點(diǎn)、最低點(diǎn)、轉(zhuǎn)折點(diǎn)、交叉點(diǎn)等，還需要關(guān)注橫坐標(biāo)與縱坐標(biāo)的含義。從圖6可以看出，口腔殘留食物的pH最低均出現(xiàn)在點(diǎn)心后一刻，可以理解為點(diǎn)心中含有較多的酸性物質(zhì)，如檸檬酸、蘋(píng)果酸、乳酸、酒石酸、草酸等等，這些有機(jī)酸可以電離出H+離子，而引起口腔殘留食物的pH達(dá)最低點(diǎn)。追問(wèn):喜歡吃糖的孩子為什么易齲齒？應(yīng)用三，人體血液中的pH當(dāng)體內(nèi)的酸堿平衡失調(diào)時(shí)，血液的pH是診斷疾病的一個(gè)重要參數(shù)，見(jiàn)圖7。環(huán)節(jié)5：倡均衡膳食、健康生活從溶液的酸堿性角度來(lái)理解，日常生活中均衡膳食的重要性，倡議營(yíng)養(yǎng)均衡