水的电离和溶液的酸碱性(第一课时)》教学设计.doc

《选修4第三章：水的电离和溶液的酸碱性(第一课时)》教学设计
     清镇市七砂中学 王德伟
在化学新课程理念的指导下，教学设计的指导思想为：
1．紧密结合STS内容，创设问题情境，激发学生主动参与、深度参与教学活动。通过主体深度参与、同伴互助等形式进行知识建构，使 “知识与技能”、“过程与方法”、“情感态度与价值观”三维目标有效融合和落实。
2．通过以化学实验为主的多种科学探究活动，经历探究化学物质及其变化的过程，学习科学探究的基本方法，激发学习化学的兴趣，强化科学探究的意识，进一步理解科学探究的意义，提高科学探究能力。
3．在化学学习中，学会运用观察、实验、查阅资料等多种手段获取信息，并运用比较、分类、归纳、概括等方法对信息进行加工。
二、理论依据：
1．建构主义学习理论。
人的认识并不是对外在的被动的、简单的反映，而是一种以已有知识和经验为基础的主动建构活动。建构主义学习观强调，学习不是简单地让学习者占有别人的知识，学习是学习者与文本之间的交互作用，是自主的活动，学习者用自己的观点解读学习内容，进而在自己的头脑中建构出新知识。因此，教师的主要任务之一是创设“问题情境”，营造“平等、和谐、合作”的沟通氛围，有效利用“资源”，设计教学环节，充分发挥学生的自主意识和创造精神，引导学生各自构建自己的知识与认识。
2． “最近发展区”理论。
“最近发展区”理论的主要观点是：在确定儿童发展水平及其教学时，必须考虑学生发展的两种水平，一种是学生的现有水平，另一种是学生可能的发展水平，即在有指导的情况下借助成人的帮助可以达到的较高水平。两者之间的差距就是最近发展区，儿童的两种水平之间的差距是动态的，它取决于教学如何帮助儿童掌握知识并促进其内化。教学应着眼于学生的最近发展区，为学生提供带有难度的内容，调动学生的积极性，发挥其潜能，超越其最近发展区而达到其困难发展到的水平，然后在此基础上进行下一个发展区的发展。如果从教学内容到教学方法上都不仅考虑到儿童现有的发展水平，而且能够根据儿童的最近发展区给儿童提出更高的发展要求，这更有利于儿童的发展。
3．认知结构学习理论。

美国心理学家、教育学家布鲁纳认为，学习的实质是一个人把同类事物联系起来，并把它们组织成赋予它们意义的结构。知识的学习包括三种几乎同时发生的过程，即新知识的获得、旧知识的改造、检查知识是否恰当，新知识的获得是一种主动的、积极的认知过程。在认知结构学习论的基础上提出了发现学习，强调学习过程是学生积极主动的过程。在探究活动中，掌握知识本身并不是学习的唯一目的，学习应该超越所给的知识，进行归类、编码、推理，这在知识的保持和迁移中起重要作用，能够帮助学生独立学习、独立解决问题。
三、 教学背景分析
水的电离及水的离子积的教学，是学生理解溶液的酸碱性、溶液的pH、盐类的水解以及电离食盐水等知识的基础，搞好这部分内容的教学，是本节课的关键之一。水的电离平衡移动及溶液的离子积的教学，可使学生理解酸碱性的本质，这是本节教学的另一个关键，也是渗透辩证唯物主义观点的好素材。 有关离子积的简单运算可以培养学生运用知识的能力。
四、教学设计思路
1、首先通过导电性实验引入课题,激发兴趣。2、然后紧跟课题讨论水的电离平衡，平衡常数，影响因素，适用范围；计算在水溶液中c(H+)和c(OH—)3、最后，指导学生整理。体会归纳学习方法。4、总体思路如下：
学习环节：导入新课→水的电离→水的离子积→离子积应用→本课小结→课后练习
教学流程：
 五、    教学目标
知识与技能1、了解水的离子积的含义2、初步学会有关水的离子积的简单计算
过程与方法1、指导学生阅读课本，培养学生自学能力 2、通过问题讨论，培养学生分析和归纳知识的能力
情感态度与价值观1、通过水的电离平衡过程中H+、OH- 的关系分析，体会矛盾的对立统一 2、由水的电离体会自然界统一的和谐美以及“此消彼长”的动态美。
教学重点：水的离子积常数的概念
教学难点：水溶液中c(H+)和c(OH—)的计算

六、教学过程设计：

流程
教师活动
学生活动
设计意图
实验
引入
探究一：水的电离情况
【演示实验】0.01mol·L-1 NaCl溶液，水的导电性
教师演示实验，指导观察，要求描述现象，推导结论。

0.01mol·L-1 NaCl
0.01mol·L-1 CH3COOH
蒸馏水
现象
灯泡

指针偏转（速度、幅度）

解释及结论

【提问】1、有什么现象？
2、灯泡不亮说明了什么呢？
3、指针偏转说明了什么？
4、水中的什么在导电？

观察现象并分析原因及结论
①灵敏电流计指针有偏转——水能电离，是电解质，能导电
②灯泡不亮；——水是弱电解质，电离程度很小，水中离子浓度很小

设疑启思

培养观察、分析能力

引入课题
使学生亲身体会水的电离
概念学习
【板书】一、水的电离
【板书】水是  弱的电解质
【展示】水的电离动画演示
        可简写为：H2O H+＋OH-
【提问】水是如何电离的？
【知识准备】根据水的电离平衡，写出相应的平衡常数表达式？

根据动画演示书写水的电离方程式
H2O＋H2O H3O+＋OH-

直观认识水的电离
概念学习
探究二：水的离子积常数？
在25℃时，测得1L纯水中仅有1.0×10-7  mol的水发生电离。请同学们分析：该水中c(H+)等于多少？c(OH—)等于多少？二者有何关系？此时c(H2O)等于多少？和电离前的c(H2O)比较，相差大吗？
【过渡】即温度不变时K电离和c(H2O)都是一个常数
【引出概念】那么，K电离·c(H2O)也是一个新的常数，叫做水的离子积常数，简称水的离子积，用Kw表示。
【板书】二. 水的离子积常数
1、t℃  Kw= c(H+)×c(OH—)
【阅读课本】P46，表3-2相关数据，分析有何规律？并解释之。从中能得出什么结论？
【追问】为什么？说明什么？
【过渡】既然，Kw 会随温度的改变而发生变化，那么，在Kw 进行运算时，必须要指明温度。一般室温下。可以忽略温度对电离平衡的影响，此时Kw =？
【板书】
2、25℃时，Kw =1×10－14
【思考】在室温条件下分析：向纯水中加入少量酸或碱后c(H+)、c(OH—)、c(H2O)和Kw 的值如何变化？
你能得出什么结论？
【板书】
Kw不仅适用于纯水，而且适用于稀的酸碱盐溶液。
【练习】
1.室温下，纯水中：c(H+)=    、c(OH—)=       
2.室温下，0.1mol·L-1 盐酸中c(H+)=？c(OH—)= ？      
由水电离出来的，c(H+)=    、c(OH—)=       
你能从中得到什么结论？
分析思考
?c(H+)=c(H2O)=10－7mol·L-1
?c(H2O)未电离≈c(H2O)前=55.567mol·L-1

倾听领会

温度升高，Kw 值增大，
水的电离是一个吸热过程。温度升高，促进水的电离。
水电离需要吸收能量以断裂化学键。
25℃时，Kw=10－c(H+)、c(OH—)×10－7mol·L-1 =1×10－14
思考分析：加少量酸c(H+)增大，c(OH—)减小、c(H2O) 几乎不变，Kw 不变
加少量碱c(H+)减小，c(OH—)增大、c(H2O) 几乎不变，Kw 不变
学生分析计算
明确：?在任何水溶液中c(H+)=c(OH—)；
?室温下，在纯水或者稀溶液中Kw =1.0×10－14 
?在酸溶液中，水的电离被抑制。
联系旧知识
学习新知识

引出概念
形成概念

理解概念

从能量观点认识水的电离，抓实质。

发展概念
深化概念

培养分析能力

探究三：水电离的影响因素有哪些？
【讨论】哪些因素会使水的电离平衡发生移动？相应Kw的如何变化？

升温
加HCl
加NaOH
加NaCl
平衡移动方向

c(H+)

c(OH—)

c(H+)c(OH—)相对大小

Kw

【讨论】分析上表你能得到什么结论？

学生分析讨论总结
（1）温度升高，促进水电离，水的电离程度增大，Kw增大.
（2）加入酸或碱，抑制水的电离，Kw不变
①加入酸，c(H+)↑，逆向移动，c(OH—) ↓，Kw不变；
②加入碱，c(OH—) ↑逆向移动，c(H+)↓，离子积不变；
③加入NaCl，不移动，Kw不变。（3）在纯水、稀酸、稀碱、盐的水溶液中，温度一定，Kw一定；常温下，总是Kw==10－14
（4）酸性溶液 c(H+)﹥c(OH—)
   中性溶液：c(H+)=c(OH—)
   碱性溶液：c(H+)﹤c(OH—)

新知识的运用和深化

体会此消彼长的动态美
概念应用
探究四：溶液的酸碱性和水的电离
   学生对比分析归纳

酸性溶液
中性溶液
碱性溶液
c(H+)与c(OH—)相对大小
c(H+)﹥c(OH—)
c(H+)=c(OH—)
c(H+)﹤c(OH—)
相同温度下的Kw
①相同；②25℃时，为10－14
c(H+)来源
酸电离、水电离
c(H+)酸﹥﹥c(H+)水
水电离
水电离
很小
c(OH—)来源
水电离
很小
水电离
碱电离、水电离
c(OH-)碱﹥﹥c(OH-)水
Kw的具体算法
Kw=[c(H+)酸+c(H+)水]·c(OH-)水≈c(H+)酸·c(OH-)水
Kw= c(H+)×c(OH—)
Kw=[c(OH-)碱+c(OH-)水]·c(H+)水≈c(OH-)碱·c(H+)水
【练习】
25℃时，0.1 mol/L的氢氧化钠溶液中，求：
溶液中的c(H+)，c(OH—)是多少？
由水电离出的c(H+)水，c(OH—)水分别是多少？

对比深化

拓展迁移

本课小结
【指导】请同学们小组内整理本节课内容。

整理知识

七、板书设计：
第二节 水的电离和溶液的酸碱性
一、水的电离
1、水是极弱的电解质；H2O H+＋OH-
2、、水的离子积常数（1）t℃  Kw= c(H+)×c(OH—)（2）25℃时，Kw= =1×10－14
　（3）温度升高，促进水电离，水的电离程度增大，Kw增大.  加入酸或碱，抑制水的电离，Kw不变（4）在纯水、稀酸、稀碱、盐的水溶液中，温度一定，Kw一定；
      常温下，总是Kw==10－14

  3、酸碱性溶液和水的电离
     酸性溶液 c(H+)﹥c(OH—)
    中性溶液：c(H+)=c(OH—)
    碱性溶液：c(H+)﹤c(OH—)

八、 教学反思
1.帮助学生构建一个水溶液体系的认识框架以及弄清这些体系间的相互关系。其中首先要分清纯水、酸、碱、盐的溶液中谁是本体，再做进一步思考。
2.在水溶液中的离子平衡教学中存在的问题，（1）不要孤立地分析单节内容，要联系它在本章乃至本学科中的地位和作用；(2)不要只单纯的关注概念教学，而应从离子的行为展开分析进行动态式教学，进而从微观和定量的角度加深学生对水溶液的认识。
 3.实验导入，既激发学生兴趣，又启发了学生思考。

附：
学案
探究一：水的电离

0.01mol·L-1 NaCl
0.01mol·L-1 CH3COOH
蒸馏水
现象
灯泡

指针

解释及结论

   1、水的电离方程式                          
   2、水的电离平衡表达式：                    

探究二：水的离子积

   2、水的离子积

   思考1：在25℃时，测得1L纯水中仅有1.0×10-7  mol的水发生电离。请同学们分析：该水中c(H+)等于多少？c(OH—)等于多少？二者有何关系？此时c(H2O)等于多少？和电离前的c(H2O)比较，相差大吗？
  ⑴概念：                              
  ⑵特征  ①一定温度下是                                   
②升高温度，Kw                 

思考2：在室温条件下分析：向纯水中加入少量酸或碱后c(H+)、c(OH—)、c(H2O)和Kw 的值如何变化？
③Kw 的适用范围                        

探究三：水电离的影响因素有哪些？

【讨论】哪些因素会使水的电离平衡发生移动？相应Kw的如何变化？

升温
加HCl
加NaOH
加NaCl
平衡移动方向

c(H+)

c(OH—)

c(H+)c(OH—)相对大小

Kw

 【讨论】分析上表你能得到什么结论？                        

 探究四：溶液的酸碱性和水的电离

  学生对比分析归纳

酸性溶液
中性溶液
碱性溶液
c(H+)与c(OH—)相对大小

相同温度下的Kw

c(H+)来源

c(OH—)来源

Kw的具体算法

八、课堂练习
   1.水的电离过程为H2O H+＋OH-，在不同的温度下其离子积KW(25 ℃)＝1.0×10－14，
KW((35 ℃)＝2.1×10－14。则下列叙述正确的是(  )
　　A．[c(H+)随着温度的升高而降低
　　B．35 ℃时c(H+)﹥c(OH—)
　　C．水的电离程度25 ℃>35 ℃
　　D．水的电离是吸热的
    2.25℃时，0.1mol/L的氢氧化钠溶液中，求：
      溶液中的c(H+)，c(OH—)是多少？
      由水电离出的c(H+)水，c(OH—)水分别是多少？

拓展练习：
    1.某温度下，纯水中的c(H+)约为1×10-6mol／L，则c(OH—)约为（    ）。
        （A）1×10-8mol／L    （B）1×10-7mol／L
        （C）1×10-6mol／L    （D）1×10-5mol／L
2.25℃时，某溶液中，c(H+)/c(OH—)=106，那么溶液显什么性？
3.25℃时，浓度均为0.1 mol/L的下列溶液中c(H+)由大到小排列的顺序：?氨水?氢氧化钠?盐酸④醋酸为：                              。
4.25℃时，浓度均为0.1 mol/L的下列溶液中，?硫酸?氢氧化钠?盐酸④醋酸，由水电离的c(H+)（水）由大到小排列为：                              。