《電離平衡-第1課時(shí)》示范課教學(xué)設(shè)計(jì)【化學(xué)人教版高中選擇性必修第一冊(新課標(biāo))】

電離平衡（第1課時(shí)）高中化學(xué)選擇性必修1第三章第一單元學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.認(rèn)識到不同電解質(zhì)的電離行為是存在差異的，認(rèn)識強(qiáng)弱電解質(zhì)電離特點(diǎn)，能夠識別典型的強(qiáng)弱電解質(zhì)。2.認(rèn)識弱電解質(zhì)的電離是可逆的，存在電離平衡，了解影響電離平衡的因素。3.了解弱電解質(zhì)與日常生活緊密相關(guān)，體會(huì)化學(xué)知識在日常生活中的應(yīng)用。情境導(dǎo)入情境導(dǎo)入在日常生活中，醋酸和鹽酸都是經(jīng)常使用的酸，鹽酸常用于衛(wèi)生潔具的清潔，比如某些潔廁靈的有效成分就是鹽酸，而我們知道醋酸的腐蝕性比鹽酸的腐蝕性小，為什么不用醋酸代替鹽酸呢？學(xué)習(xí)任務(wù)學(xué)習(xí)任務(wù)【任務(wù)一】研究在相同條件下，不同電解質(zhì)的電離程度是否有區(qū)別【任務(wù)二】研究弱電解質(zhì)是如何電離的【任務(wù)三】研究相同濃度鹽酸、醋酸與鎂條反應(yīng)的情況學(xué)習(xí)活動(dòng)學(xué)習(xí)活動(dòng)【任務(wù)一】研究相同條件下，不同電解質(zhì)的電離程度是否有區(qū)別1.測定鹽酸、醋酸、蒸餾水的導(dǎo)電性【活動(dòng)設(shè)計(jì)】【實(shí)驗(yàn)1】用水質(zhì)檢測筆檢測0.1mol/L鹽酸、0.1mol/L醋酸、蒸餾水的導(dǎo)電性。（已知：相同溫度下，水質(zhì)檢測筆讀數(shù)越大，溶液的導(dǎo)電性越強(qiáng)）數(shù)據(jù)分析：讀數(shù)：7180讀數(shù)：187讀數(shù)：2導(dǎo)電性：0.1mol/L鹽酸＞0.1mol/L醋酸離子濃度：0.1mol/L鹽酸＞0.1mol/L醋酸溶質(zhì)電離行為的差異，造成實(shí)驗(yàn)結(jié)果不同【設(shè)計(jì)意圖】測定鹽酸、醋酸的導(dǎo)電性，并以蒸餾水為對照實(shí)驗(yàn)，再從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中分析溶液導(dǎo)電性不同的原因，從而認(rèn)識到強(qiáng)、弱電解質(zhì)電離出的離子濃度不同，發(fā)展學(xué)生宏觀辨識與微觀探析的核心素養(yǎng)。2.鹽酸、醋酸與鎂條的反應(yīng)【活動(dòng)設(shè)計(jì)】【實(shí)驗(yàn)2】分別向等體積0.1mol/L鹽酸、0.1mol/L醋酸中加入等量鎂條。實(shí)驗(yàn)分析：酸0.1mol/L鹽酸0.1mol/L醋酸化學(xué)方程式Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑Mg＋2CH3COOH===(CH3COO)2Mg＋H2↑實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象鎂條表面產(chǎn)生氣泡較快鎂條表面產(chǎn)生氣泡較慢反應(yīng)速率相對較大相對較小反應(yīng)本質(zhì)Mg失去電子，H+得到電子生成H2Mg失去電子，H+得到電子生成H2結(jié)論：0.1mol/L鹽酸中c(H+)更高【想一想】鹽酸、醋酸的對比酸0.1mol/L鹽酸0.1mol/L醋酸主要粒子H2O、H+、Cl-、HCl?H2O、H+、CH3COO?CH3COOH假設(shè)HCl完全電離，則鹽酸中不存在HCl分子。HCl===H++Cl?0.1mol/L0.1mol/L已知：pH＝?lgc(H+)c(H+)＝10?pHpH＝1c(H+)＝10?1mol/L＝0.1mol/L【設(shè)計(jì)意圖】通過等濃度的鹽酸與醋酸分別與鎂條反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步說明兩種酸溶液中氫離子濃度不同，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)從定性到定量的思維方法，發(fā)展學(xué)生證據(jù)推理與模型認(rèn)知的核心素養(yǎng)。3.測定鹽酸、醋酸的pH【活動(dòng)設(shè)計(jì)】【實(shí)驗(yàn)3】常溫時(shí)，測定0.1mol/L鹽酸、0.1mol/L醋酸的pH。【分析結(jié)果】鹽酸、醋酸的對比酸0.1mol/L鹽酸0.1mol/L醋酸主要粒子H2O、H+、Cl-H2O、H+、CH3COO?CH3COOH【小結(jié)】強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)依據(jù)電解質(zhì)電離程度的差異對電解質(zhì)進(jìn)行分類強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)電離行為微觀示意圖對比HCl在水中的電離示意圖CH3COOH在水中的電離示意圖【設(shè)計(jì)意圖】通過測定等濃度的鹽酸、醋酸的pH，并計(jì)算出兩種溶液中的氫離子濃度，從定量的角度說明二者電離程度不同，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識到不同電解質(zhì)電離行為是有差異的，建立強(qiáng)弱電解質(zhì)的概念?！救蝿?wù)二】研究弱電解質(zhì)是如何電離的1.研究溶液中的H+與CH3COO?能否結(jié)合為CH3COOH？【活動(dòng)設(shè)計(jì)】【想一想】如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，研究溶液中的H+與CH3COO?能否結(jié)合為CH3COOH？【實(shí)驗(yàn)1】向0.1mol/LCH3COOH溶液中加入CH3COONH4固體，用pH傳感器記錄溶液pH變化。（已知：CH3COONH4水溶液呈中性）實(shí)驗(yàn)結(jié)果：實(shí)驗(yàn)分析：【小結(jié)】弱電解質(zhì)的電離平衡1.弱電解質(zhì)的電離是可逆的，存在電離平衡注意：強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)電離過程符號表達(dá)的區(qū)別強(qiáng)電解質(zhì)電離方程式弱電解質(zhì)電離方程式2.弱電解質(zhì)電離平衡特點(diǎn)弱電解質(zhì)電離平衡與其他化學(xué)平衡一樣，屬于動(dòng)態(tài)平衡。當(dāng)濃度、溫度等條件改變時(shí)，電離平衡會(huì)發(fā)生移動(dòng)。對同一弱電解質(zhì)，通常溶液中弱電解質(zhì)的濃度越小，離子間通過碰撞結(jié)合成分子的機(jī)會(huì)越少，電離程度越大?！鞠胍幌搿縫H計(jì)測定不同溫度下0.05mol/L醋酸的pH，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表所示：溫度20℃24℃pH3.053.03（已知pH越小，c(H+)越大）請判斷醋酸的電離過程是吸熱過程還是放熱過程？溫度升高，溶液pH下降，c(H+)增大注意：討論弱電解質(zhì)的電離程度時(shí)，應(yīng)當(dāng)指出該弱電解質(zhì)中溶質(zhì)的濃度和溫度。如不注明溫度，通常指25℃。【學(xué)以致用】醋酸的腐蝕性比鹽酸的小，為什么不用醋酸代替鹽酸呢？CaCO3是衛(wèi)生潔具常見的污染物之一。去污原理如下：CaCO3+2H+===CO2↑+H2O+Ca2+相同濃度鹽酸比醋酸能夠提供更大的c(H+)，可以增大去污反應(yīng)的速率。實(shí)際產(chǎn)品兼顧安全性與去除效果，確定產(chǎn)品有效成分及濃度?！驹O(shè)計(jì)意圖】通過讓學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，研究溶液中的H+與CH3COO?能否結(jié)合為CH3COOH，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，從而得出弱電解質(zhì)的電離是可逆的，存在電離平衡以及電離平衡屬于動(dòng)態(tài)平衡，受溫度等因素的影響。用實(shí)驗(yàn)證明弱電解質(zhì)的電離是可逆的，同時(shí)發(fā)展學(xué)生變化觀念與平衡思想、證據(jù)推理與模型認(rèn)知的核心素養(yǎng)。【任務(wù)三】研究相同濃度鹽酸、醋酸與鎂條反應(yīng)的情況1.研究相同濃度鹽酸、醋酸與鎂條反應(yīng)的情況【活動(dòng)設(shè)計(jì)】【思考與討論】向兩個(gè)錐形瓶中各加入0.05g鎂條，塞緊橡膠塞，然后用注射器分別注入2mL2mol/L鹽酸、2mL2mol/L醋酸，測得錐形瓶內(nèi)氣體的壓強(qiáng)隨時(shí)間的變化如圖所示。請回答下列問題：(1)兩個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)速率及其變化有什么特點(diǎn)?(2)反應(yīng)結(jié)束時(shí)，兩個(gè)錐形瓶內(nèi)氣體的壓強(qiáng)基本相等，由此你能得出什么結(jié)論? 問題分析：Mg條與鹽酸、醋酸反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為：Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑Mg＋2CH3COOH===(CH3COO)2Mg＋H2↑反應(yīng)本質(zhì)為Mg失去電子，H+得到電子生成H2HCl===H++Cl?CH3COOHCHHCl===H++Cl?CH3COOHCH3COO?+H+2mol/L的鹽酸和醋酸，初始階段的c(H+)分別為：HCl===H++Cl?CH3COOHCH3COO?+H+2mol/L小于2mol/L與Mg條反應(yīng)，初始階段的反應(yīng)速率：鹽酸＞醋酸隨著反應(yīng)的進(jìn)行：HCl===H++Cl?CH3COOHCH3COO?+H+++MgMgc(H+)下降更為明顯c(H+)下降，電離平衡正向移動(dòng)，c(H+)下降幅度不如鹽酸中明顯與Mg條化學(xué)反應(yīng)速率的變化，鹽酸的減小非常明顯，醋酸的相對變化幅度小。2mL2mol/L的鹽酸和2mL2mol/L醋酸可電離的n(H+)HCl===H++Cl?CH3COOHCH3COO?+H+2mL2mol/Ln(H+)＝0.004moln(H