溶液酸碱性的教学设计(精选8篇)
:文章通过重现波义耳发现酸碱指示剂的历史情景和实验探究使学生认识溶液的酸碱性,会用酸碱指示剂判断溶液的酸碱性。在探究活动中培养学生的团结协作精神和严谨的学习态度,体验化学测定在生产、生活中的重要性,认识到应该正确使用化学知识造福人类。
:酸性溶液;碱性溶液;酸碱指示剂;石蕊试纸
我校的一节化学实验课获得了扬州市实验优质课竞赛一等奖,并被推荐参加省级实验优质课的评选。同年,我校迎来了江苏省教育厅组织的由多位特级教师组成的评审团。对于农村初中的化学教师而言,难得一次与这么多的特级教师面对面地交流,接受他们的指导,正如波义耳发现盐酸使紫罗兰花瓣变色一样,既新奇又兴奋,非常珍惜这次机会。本文就是复评课《溶液的酸碱性》第一课时的教学设计、专家点评(发稿时获悉该复评课已经荣获江苏省初中化学优秀实验教学课评选一等奖)。
一、教学目标
1.知识与技能
认识溶液的酸碱性,学会用酸碱指示剂判断溶液的酸碱性。
2.过程与方法
通过对比实验等科学探究,提高学生实验基本操作、观察、对比、整理和表达的能力。
3.情感态度与价值观
培养学生的团结协作的精神和严谨的学习态度;了解化学测定在化学研究和生产、生活中的重要作用;自觉用科学知识揭破巫术,科学生活。
二、教学重点、难点
重点:掌握石蕊、酚酞等常用酸碱指示剂遇酸性溶液或碱性溶液的变色情况;培养学生实验、观察、对比、整理和表达的能力;
难点:提高用科学知识揭破巫术的能力,培养学生实验、观察、对比、整理和表达的能力。
三、教学准备
⑴实验仪器:胶头滴管、烧杯、玻璃棒、表面皿;
⑵实验药品:稀盐酸、稀硫酸、碳酸钠溶液、氢氧化钠溶液、石灰水、石蕊试液、酚酞试液、红色石蕊试纸、蓝色石蕊试纸、滤纸;
⑶学生自备:自制花汁的浸取液、白醋、肥皂水、糖水、食盐水、汽水、医用铝塑板。
⑷Powerpoint幻灯片、《波义耳与酸碱指示剂》的动画
四、教学过程
(一)情境引入
[教师]今天我们将穿越时空隧道回到300多年前,认识一位年轻的科学家──波义耳,和他一起去探究溶液的一些性质。就让我们与波义耳同行,领略大师的风采吧!
(二)模块1:偶然的发现──新奇兴奋的波义耳
[多媒体]播放《波义耳与酸碱指示剂》动画的第一部分,主要内容为300多年前的一天清晨波义耳偶然发现酸液使紫罗兰的花瓣变红了。
[教师]面对这样的现象?假如你是那位年轻的科学家,你对“盐酸使紫罗兰的花瓣变红色”会有哪些联想?还想做哪些实验?
[学生]可能想到的问题:
1、其他酸溶液能否使紫罗兰的花瓣变色?
2、盐酸能不能使其他的的花瓣变色?
3、其他的哪些溶液遇紫罗兰的花瓣变色?
[教师]那么波义耳当时对这个现象是怎么对待的呢?那么请同学继续欣赏那段动画。
[多媒体]播放《波义耳与酸碱指示剂》Flash动画的第二部分,主要内容为波义耳对此进行的科学探究,具体可参阅课件。
[教师]我们与波义耳的想法是否相同?
[学生]相同。
[教师]一个偶然的发现让我们认识到了一位新奇兴奋的波义耳。说到不如做到!就让我们像波义耳那样探究吧!
(学生分组做实验:⑴向白醋、汽水中滴入紫罗兰花瓣的浸取液;⑵向盐酸中滴入紫罗兰、玫瑰花花瓣、紫红萝卜浸泡液;⑶向食盐溶液、糖水、肥皂水中滴入紫罗兰花瓣的浸取液。)
[探究归纳]不同的花瓣浸取液在不同的溶液中显示出了不同的颜色。
(三)模块2:真知的追求──永不困倦的波义耳
[教师] 为了获得丰富、准确的第一手资料,波义耳还采集了药草、牵牛花,苔藓、月季花、树皮和各种植物的根……泡出了多种颜色的不同浸液,有些浸液遇酸变色,有些浸液遇碱变色。在探究中他从石蕊苔藓中提取的紫色浸液,这就是最早的石蕊试液,非常有趣的是它遇到一些溶液会显示出红色,一些溶液显示出蓝色,有时也不变色,波义耳就把它称作指示剂。那么究竟它遇到哪些溶液又会变成什么颜色呢?下面就请同学们继续探究。
(学生分组实验:向稀盐酸、稀硫酸、白醋、酸果汁、氢氧化钠溶液、石灰水、碳酸钠溶液、食盐水、蔗糖水分别滴入1~2滴紫色石蕊试液,记录现象。)
[探究归纳]稀盐酸、稀硫酸、酸果汁、白醋这些有酸味的物质能使紫色石蕊试液变红,表现出酸性;纯碱溶液、肥皂水、石灰水等溶液能使紫色石蕊试液变蓝,这些溶液显碱性;食盐水、蔗糖水等溶液不能使紫色石蕊试液变色,呈中性。
[教师]因此,我们在实验中可以用紫色石蕊试液来指示溶液的酸碱性。有时也会使用无色酚酞试液。下面就请同学们探究一下无色酚酞试液遇到酸性或碱性溶液的变色情况。
(学生分组实验:⑴向稀盐酸、稀硫酸中滴入1滴酚酞试液;⑵向氢氧化钠溶液、石灰水、、碳酸钠溶液中滴入1滴酚酞试液;⑶向蔗糖水、食盐水、纯水中滴入1滴无色酚酞试液,记录现象)
[探究归纳]酸性溶液不能使酚酞试液变色,碱性溶液能使酚酞试液变红色。
附:常见酸碱性溶液与酸碱指示剂的变色情况
常用指示剂酸性溶液,如 中性溶液,如 碱性溶液,如
紫色石蕊试液
无色酚酞试液
[教师]为使用方便,波义耳用一些浸液把纸浸透、烘干制成纸片,使用时只要将小纸片放入被检测的溶液,纸片上就会发生颜色变化,从而显示出溶液是酸性还是碱性。今天,我们使用的红色石蕊试纸和蓝色石蕊试纸就是根据波义耳的发现原理研制而成的。
(学生实验:⑴稀盐酸、稀硫酸与蓝色石蕊试纸⑵氢氧化钠溶液、石灰水与红色石蕊试纸)
[探究归纳]小结:⑴稀盐酸、稀硫酸等酸性溶液能使蓝色石蕊试纸反应变红色;⑵氢氧化钠溶液、石灰水等碱性溶液能使红色石蕊试纸变蓝。
[教师]探究真理无止境,对酸碱指示剂的遴选让我们感受到了追求真知永不困倦的波义耳。
(四)模块3:魔术、巫术大揭秘──波义耳赐予了我们一双火眼金睛
[教师]实验台上有三瓶无色溶液,分别是盐酸、氯化钠溶液、石灰水,但是标签已经脱落。你能设计实验来区别出这三种液体分别是什么溶液?
(学生猜想并尝试)
[教师]波义耳真像一个画家,他带领我们领略到了颜色的奇妙变化。但是生活中我们有些不正之人会利用这些现象向众人行骗,让我们来揭密这些巫术吧!
[多媒体]剑斩妖魔。巫师挥剑斩断已显形的妖魔,喷一口水在妖尸上,只见妖尸个个鲜血淋漓,头分尸残。
(学生猜想并进行实验尝试。)
[多媒体]纸事先经过处理,先用笔在纸上沾碱水画出流血的鬼形,晒干,鬼便隐去;而术上喷的水是事先备好的姜黄水,姜黄水遇碱水起变成红色,便显出血淋淋的妖尸了。
[教师]科学知识被不法分子所拥有就使人迷信,害人不浅,所以我们应该破除迷信。另一方面,科学知识也产生了魔术,魔术却能娱乐身心。下面我也来表演一个魔术。
(教师在滤纸上涂上一种无色试液,再用玻璃棒粘上某无色溶液写上“奇妙”汉字,颜色变红,再用玻璃棒粘上某溶无色液描上,颜色褪去)
[教师]你们知道我使用的哪些溶液吗?请试一试。
(学生猜想并尝试)
[教师]与波义耳同行,让我们获得了一双火眼金睛。
(五)模块4:同行感言──我是未来的波义耳
[教师]这一节课,我们有哪些收获呢?
(引导学生讨论从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个方面去总结)
教学目标分析
知识与技能:能够准确复述中和滴定的定义;能准确地写出滴定原理方程式;能根据滴定原理方程式分析中和滴定的两个关键点;能根据中和滴定的操作步骤完成实验。
过程与方法:培养学生养成独立思考与自学的能力, 用规范的科学探究方法开展定量化的探究活动。
情感、态度与价值观:培养学生勇于进行科学探究的精神, 激发学生探索科学规律的兴趣、信心, 树立学生敢于创新的精神。
教学重点、难点
教学重点:中和滴定原理;中和滴定的关键;中和滴定的操作步骤。
教学难点:指示剂的选择;误差分析。
主要教学过程
1. 复习引入新课
师:中和反应的实质是什么?
生:H++O H-=H2O即:n H+=n O H-具体方程式为:C酸·V酸·N酸=C碱·V碱·N碱
师:从理论上分析可知, 六个量中只要知道其他五个量就可求第六个量。在实际工作中, 这个原理也很有用, 如实验室据此原理测未知溶液的酸或碱的浓度。请同学们分析、讨论, 酸碱性应该如何测定呢?
2. 中和滴定第一个关键点的分析
师:中和滴定中酸碱溶液体积的准确量取是实验的第一个关键。下面请同学们观看我拍摄的一段读取量筒中溶液体积方法的视频。
学生观看视频内容。
师:请同学们注意视频中关于读数时出现的三种不同的特殊状态, 用本组的量筒实际做一下。
设计意图:此处利用了我自拍的一段2 6秒的数码视频, 画面中突出了读数时会出现的三种情况:视线高于液面、视线低于液面、视线与液面齐平。视频在播放中可以在三种特殊的读数状态下暂停, 这样做的好处在于, 让视频画面呈现读数时的注意事项, 学生在操作时就会有了真切的感受。
3. 中和滴定第二个关键点的分析
师:中和滴定中的第二个关键点就在于, 如何准确判定反应是否恰好到达了终点。请分小组讨论:准确判断终点的关键是什么?
学生小组讨论, 教师巡视并参与部分小组的讨论。
教师在各小组交流的基础上归纳, 选择合适的指示剂。
学生分小组做实验:用标准氢氧化钠溶液滴定未知浓度的盐酸时, 用甲基橙指示剂, 溶液颜色从红色到橙色 (30秒不褪色) 就达到了滴定终点, 此时P H值为3.1~4.4之间。
师:请同学们仔细观察模拟现象的F l a s h课件 (图1、图2、图3是学生观看到的课件中的三幅关键画面) 。
生:甲基橙的变色范围是3.1~4.4, 而不是7, 这到底是为什么呢?
师:从上面课件演示的效果看, 根据中和滴定过程中的突跃范围来选择指示剂, 即变色范围在4.3~9.7之间的酸碱指示剂都可以使用。
若用酚酞指示剂, 溶液颜色由无色变为粉红色 (3 0秒不褪色) 就达到了滴定终点, 此时P H值为8~1 0之间。
不论哪种方法, 刚好严格达到中和状态是做不到的。滴定终点与刚好中和时的差别, 称为滴定误差 (在选择指示剂时, 应尽可能最大限度地减小误差) 。
设计意图:中和滴定终点的判断是一个难点, 传统的教学中一直不易解决。此处的设计充分利用了多媒体课件的独特作用, 课件实现了实验过程中几个特定现象的定格观察, 而且同屏显示P H值的变化, 对学生展开思维过程比较有利。
4. 进一步拓展
上面的中和滴定是强酸与强碱反应, 利用了甲基橙或酚酞做指示剂 (通常不用石蕊) ;如果是强碱滴定弱酸, 则用酚酞做指示剂;而强酸滴定弱碱, 就用甲基橙做指示剂。
5. 中和滴定实验的课堂预习
师:要使中和滴定的误差缩小到允许范围, 除了选择指示剂外, 还必须熟悉中和滴定操作的各个环节, 减少或避免各个环节所造成的误差。请同学们观看老师提供的第二段视频材料, 预习中和滴定的操作步骤, 思考引起误差的种种因素, 为下节课做好准备。
设计意图:我在教学中经常自拍一些积件式视频, 就是用数码相机拍摄化学视频素材, 这样的素材往往短小精悍, 针对性强, 具有鲜活的时代性和生活性, 虽然缺少专业性的技巧和表现手法, 但对于教学活动来讲, 这种与课程紧密结合的原生态资源也许更有其独特的魅力。
教学反思
1.本节课的教学重点和教学难点是中和滴定试剂的选择, Flash课件准确地模拟出了实验现象。最关键的是, 课件把现象对应的反应溶液的P H值用图线的方式做了同步定量的显示, 让学生充分地理解了现象背后的本质。
教材中虽然有下面的图线 (图4) , 但是对于溶液在达到反应终点时对应的试剂P H值突变的范围还显示得不是非常直观。为此, 我将大学普通化学课中的相关实验数据表格引入教学中, 使图线和数据有了对应关系。
现用0.1mol/l的NaOH滴定20ml 0.1 mol/l盐酸的实验数据。
2.本次教学活动中的两段视频资源全部都是自主开发的。为了教会学生准确读取量筒溶液的读数, 我自拍了一段数码视频, 现象明显, 指导性强;针对中和滴定实验的操作步骤, 我也拍摄了一段帮助学生预习活动的视频, 该视频短小精悍, 针对性特别强。概括来讲, 积件式视频主要应用在以下几个方面。
实验原理的讲解。教学中涉及的较复杂的实验, 对实验原理的介绍是必不可少的, 通过自拍的视频短片可以很好地解决这个问题。需要注意的是, 教师要提前做好“小剧本”, 将整个讲解流程规划好, 画外音的设置、远近镜头的变化等都要与整节课的设计紧密配合, 做到衔接自然, 浑然一体。
复杂实验的再现。教材中有些实验在操作上比较烦琐, 不易现场操作完成, 可以在课前拍摄专题性的小短片, 在课堂上播放, 与其他的教学活动配合使用。
教材资源的补充。结合教材中涉及的化学现象, 可以拍摄一些两三分钟的小短片作为一种有机补充, 辅助教学活动的展开。
关键词:酸式盐;电离平衡;水解平衡
一、问题的提出
电解质溶液中离子浓度大小比较的问题一直是高考化学的热点之一,考查的知识点多,灵活性、综合性较强,属于经典题型。如何提高学生的理解能力,并在新课程的教学理念下提高学生的创新能力,本人在教学中进行了初步尝试。
新课程的教学提出以科学探究为突破口,提倡探究式学习为主的学习方式。化学教学中的科学探究主要是指学生从学科领域或社会生活中选择和确定研究主题,创设类似科学研究的情境,通过学生自主、独立地发现问题,对可能的答案作出假设和猜想,并设计方案,通过实验、操作、调查和搜集证据,对获得的信息进行处理,得出初步结论的各种研究性学习活动过程。通过让学生经历这些科学探究的过程,可以综合发展认识能力,提高认识品质。学生在学习盐(正盐)溶液的酸碱性后,对盐类的水解有了初步的认识,同时又与前面学过的弱电解质的电离混在一起,对一般盐类都属于强电解质产生困扰。对于正盐溶液中微粒浓度大小比较有了分析方法,对酸式盐的溶液中微粒浓度大小比较还需更进一步的理解。通过本节课的学习,希望学生能够理解电离平衡和水解平衡对溶液酸碱性以及浓度的影响。
化学物质分类思想的培养有利于学生对科学方法的理解和掌握,可以帮助学生形成正确的化学物质观,即:对化学物质进行适当的分类,可以使物质系统化、条理化,可以丰富学生对化学物质的认识;不同的分类角度和维度有助于人们多角度、多层次、更全面、更深刻地认识化学物质,体会化学物质的多样性和统一性。对正盐与酸式盐的组成上进行分类,对酸式盐的种类进行分类,酸式盐的溶液中包括强酸的酸式盐、中强酸的酸式盐、弱酸的酸式盐。三种酸式盐有效地区分了电离、水解的相互关系,帮助学生建立从微观粒子的角度认识电解质溶液的思路,对学生的思维能力的提高有很大的帮助。还可以应用在一元酸及其正盐的混合溶液体系离子浓度大小的判断上,有效促进学生能力的提高。
二、案例研究
(一)研究目的:
以酸式盐溶液的酸碱性为载体,从探究的视角促进学生认识发展,分析不同离子对水的电离平衡的影响,理解判断溶液酸碱性的依据,进一步完善离子浓度大小比较的方法。在教学中关注学生在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个维度的全面发展。
(二)教学过程
【教学目标】
知识与技能:
1.了解酸式盐的种类和实验测定溶液的酸碱性的方法。
2.理解电离与水解对酸式盐溶液酸碱性的影响。
3.理解溶液中离子浓度的大小关系。
过程与方法:
1.观察分析,动手实践,培养学生的实验操作能力和观察能力。
2.讨论交流,分析水解与电离对酸式盐酸碱性的影响,培养辩证思维。
3.归纳总结,对比分类,培养学生抽象思维能力和全面分析问题的能力。
情感、态度与价值观:
1.通过测定酸式盐溶液的酸碱性,发现问题,培养学生乐于动手的精神和善于质疑、实事求是、积极实践的科学态度。
2.从不同角度对物质进行分类,帮助学生学习多角度、多层次认识物质的方法,激发学生学习化学的兴趣。
【教学重点、难点】
重点:酸式盐的分类、离子浓度的大小关系。
难点:离子浓度的大小关系endprint
摘 要:通过学生的探究活动,分析弱酸的酸式盐溶液中存在的电离平衡与水解平衡,分析溶液的酸碱性和微粒浓度的大小关系,进一步延伸到正盐与一元酸混合体系中溶液的酸碱性和微粒浓度的大小关系。运用分类的思想提高思维的有效性,建立溶液体系的微粒观。
关键词:酸式盐;电离平衡;水解平衡
一、问题的提出
电解质溶液中离子浓度大小比较的问题一直是高考化学的热点之一,考查的知识点多,灵活性、综合性较强,属于经典题型。如何提高学生的理解能力,并在新课程的教学理念下提高学生的创新能力,本人在教学中进行了初步尝试。
新课程的教学提出以科学探究为突破口,提倡探究式学习为主的学习方式。化学教学中的科学探究主要是指学生从学科领域或社会生活中选择和确定研究主题,创设类似科学研究的情境,通过学生自主、独立地发现问题,对可能的答案作出假设和猜想,并设计方案,通过实验、操作、调查和搜集证据,对获得的信息进行处理,得出初步结论的各种研究性学习活动过程。通过让学生经历这些科学探究的过程,可以综合发展认识能力,提高认识品质。学生在学习盐(正盐)溶液的酸碱性后,对盐类的水解有了初步的认识,同时又与前面学过的弱电解质的电离混在一起,对一般盐类都属于强电解质产生困扰。对于正盐溶液中微粒浓度大小比较有了分析方法,对酸式盐的溶液中微粒浓度大小比较还需更进一步的理解。通过本节课的学习,希望学生能够理解电离平衡和水解平衡对溶液酸碱性以及浓度的影响。
化学物质分类思想的培养有利于学生对科学方法的理解和掌握,可以帮助学生形成正确的化学物质观,即:对化学物质进行适当的分类,可以使物质系统化、条理化,可以丰富学生对化学物质的认识;不同的分类角度和维度有助于人们多角度、多层次、更全面、更深刻地认识化学物质,体会化学物质的多样性和统一性。对正盐与酸式盐的组成上进行分类,对酸式盐的种类进行分类,酸式盐的溶液中包括强酸的酸式盐、中强酸的酸式盐、弱酸的酸式盐。三种酸式盐有效地区分了电离、水解的相互关系,帮助学生建立从微观粒子的角度认识电解质溶液的思路,对学生的思维能力的提高有很大的帮助。还可以应用在一元酸及其正盐的混合溶液体系离子浓度大小的判断上,有效促进学生能力的提高。
二、案例研究
(一)研究目的:
以酸式盐溶液的酸碱性为载体,从探究的视角促进学生认识发展,分析不同离子对水的电离平衡的影响,理解判断溶液酸碱性的依据,进一步完善离子浓度大小比较的方法。在教学中关注学生在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个维度的全面发展。
(二)教学过程
【教学目标】
知识与技能:
1.了解酸式盐的种类和实验测定溶液的酸碱性的方法。
2.理解电离与水解对酸式盐溶液酸碱性的影响。
3.理解溶液中离子浓度的大小关系。
过程与方法:
1.观察分析,动手实践,培养学生的实验操作能力和观察能力。
2.讨论交流,分析水解与电离对酸式盐酸碱性的影响,培养辩证思维。
3.归纳总结,对比分类,培养学生抽象思维能力和全面分析问题的能力。
情感、态度与价值观:
1.通过测定酸式盐溶液的酸碱性,发现问题,培养学生乐于动手的精神和善于质疑、实事求是、积极实践的科学态度。
2.从不同角度对物质进行分类,帮助学生学习多角度、多层次认识物质的方法,激发学生学习化学的兴趣。
【教学重点、难点】
重点:酸式盐的分类、离子浓度的大小关系。
难点:离子浓度的大小关系endprint
摘 要:通过学生的探究活动,分析弱酸的酸式盐溶液中存在的电离平衡与水解平衡,分析溶液的酸碱性和微粒浓度的大小关系,进一步延伸到正盐与一元酸混合体系中溶液的酸碱性和微粒浓度的大小关系。运用分类的思想提高思维的有效性,建立溶液体系的微粒观。
关键词:酸式盐;电离平衡;水解平衡
一、问题的提出
电解质溶液中离子浓度大小比较的问题一直是高考化学的热点之一,考查的知识点多,灵活性、综合性较强,属于经典题型。如何提高学生的理解能力,并在新课程的教学理念下提高学生的创新能力,本人在教学中进行了初步尝试。
新课程的教学提出以科学探究为突破口,提倡探究式学习为主的学习方式。化学教学中的科学探究主要是指学生从学科领域或社会生活中选择和确定研究主题,创设类似科学研究的情境,通过学生自主、独立地发现问题,对可能的答案作出假设和猜想,并设计方案,通过实验、操作、调查和搜集证据,对获得的信息进行处理,得出初步结论的各种研究性学习活动过程。通过让学生经历这些科学探究的过程,可以综合发展认识能力,提高认识品质。学生在学习盐(正盐)溶液的酸碱性后,对盐类的水解有了初步的认识,同时又与前面学过的弱电解质的电离混在一起,对一般盐类都属于强电解质产生困扰。对于正盐溶液中微粒浓度大小比较有了分析方法,对酸式盐的溶液中微粒浓度大小比较还需更进一步的理解。通过本节课的学习,希望学生能够理解电离平衡和水解平衡对溶液酸碱性以及浓度的影响。
化学物质分类思想的培养有利于学生对科学方法的理解和掌握,可以帮助学生形成正确的化学物质观,即:对化学物质进行适当的分类,可以使物质系统化、条理化,可以丰富学生对化学物质的认识;不同的分类角度和维度有助于人们多角度、多层次、更全面、更深刻地认识化学物质,体会化学物质的多样性和统一性。对正盐与酸式盐的组成上进行分类,对酸式盐的种类进行分类,酸式盐的溶液中包括强酸的酸式盐、中强酸的酸式盐、弱酸的酸式盐。三种酸式盐有效地区分了电离、水解的相互关系,帮助学生建立从微观粒子的角度认识电解质溶液的思路,对学生的思维能力的提高有很大的帮助。还可以应用在一元酸及其正盐的混合溶液体系离子浓度大小的判断上,有效促进学生能力的提高。
二、案例研究
(一)研究目的:
以酸式盐溶液的酸碱性为载体,从探究的视角促进学生认识发展,分析不同离子对水的电离平衡的影响,理解判断溶液酸碱性的依据,进一步完善离子浓度大小比较的方法。在教学中关注学生在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个维度的全面发展。
(二)教学过程
【教学目标】
知识与技能:
1.了解酸式盐的种类和实验测定溶液的酸碱性的方法。
2.理解电离与水解对酸式盐溶液酸碱性的影响。
3.理解溶液中离子浓度的大小关系。
过程与方法:
1.观察分析,动手实践,培养学生的实验操作能力和观察能力。
2.讨论交流,分析水解与电离对酸式盐酸碱性的影响,培养辩证思维。
3.归纳总结,对比分类,培养学生抽象思维能力和全面分析问题的能力。
情感、态度与价值观:
1.通过测定酸式盐溶液的酸碱性,发现问题,培养学生乐于动手的精神和善于质疑、实事求是、积极实践的科学态度。
2.从不同角度对物质进行分类,帮助学生学习多角度、多层次认识物质的方法,激发学生学习化学的兴趣。
【教学重点、难点】
重点:酸式盐的分类、离子浓度的大小关系。
(第一课时)
[教学目标]
1. 认知目标:了解某些化合物及其溶液的导电性;了解电离的概念;了解常见酸、碱、盐的电离方程式,初步理解酸、碱、盐的概念。
2. 技能目标:通过溶液导电性的实验,培养学生观察能力和实验能力。通过对定义的总结,发展学生分析、总结、概括的能力同时进一步发展学生的抽象思维能力。
3. 情感目标:培养学生理论联系实际和从现象看本质的辨证唯物主义认识观
[教学重点]理解酸碱盐的概念,正确书写常见酸碱盐的电离方程式。
[教学难点]理解酸碱盐的概念,正确书写常见酸碱盐的电离方程式。
[教学方法]观察抽象法
[教学手段]投影、蒸馏水、蔗糖、酒精、稀硫酸、电极、灯泡。
[教学程序设计]
[引言] 在前几章的学习中我们已经接触了一些酸碱盐。在第八章的学习中,我们将较全面的了解酸碱盐的概念和性质。
[讲解] 在上一章的学习中我们已了解溶液的一些性质,现在我们来看看不同溶质的水溶液的导电性。
[演示实验] 实验8-1
[板书]
一、溶液的`导电性
[讨论] 除了金属能导电,某些物质的水溶液也能导电,为什么?
电流是如何形成的?
[投影] 氯化钠固体溶于水后离解成钠离子和氯离子在溶液中自由移动,在通电的条件下,这些离子定向移动而形成的电流。所以溶液能导电。
[板书] 1、电离:物质溶于水中,离解成自由移动的离子的过程叫电离。
2、电离方程式:
[讲解] 我们可以用化学方程式表示一种化学反应,同样也可以用电离方程式表示一种物质的电离,这就是电离方程式。
[设问] 如何书写电离方程式?
[阅读教材]
[小结] 左物质,右离子,等号连,脚码变系数。
[练习] 书写氯化钠、硫酸、盐酸、氢氧化钠的电离方程式
[指导纠错,及时反馈]
[设问]物质发生电离后,为什么溶液不显电性?在书写电离方程式时如何体现这一点?
[讨论] 遵循电荷守恒。书写电离方程式时,等号右的阳离子所带正电荷数等于阴离子所带负电荷数。
[反馈练习]
1. 写出下列化合物的电离方程式
KOH MgSO4 Na2CO3 H3PO4
AgNO3 Ba(OH)2 H2S
[课题] 第一节 酸碱盐溶液的导电性
(第二课时)
[教学目标]
一、电离常数
1、写出CH3COOH、H2CO3、H2S的电离方程式
2、根据电离方程式写出电离常数的表达式
3、影响电离常数大小的因素: ①同一温度下,不同弱电解质的电离常数不同,说明电离常数的大小由物质的本性决定
②电离常数受温度的影响,温度升高时,电离常数增大
③同一弱电解质在同一温度下发生浓度变化时,其电离常数不变,说明弱电解质的电离常数大小不受其浓度变化的影响
二、水的电离
1、水是一种________的电解质,其电离方程式为:
_______________________________________、___________________________
2、水的离子积常数
(1)概念:在一定温度下,c(H+)和c(OH-)的乘积是一个______,即KW=____________,25℃时,KW=__________,100℃时,KW=__________(2)注意点:
①KW随温度变化而变化,温度升高,KW______________; ②适用范围:____________________________________;
③任何水溶液中均含有_____________,且由水电离的c(H+)和c(OH-)________。
3、影响水电离的因素
[思考]改变下列条件水的电离平衡是否移动?向哪个方向移动?水的离子积是否改变?是增大还是减小?
(1)升高温度
(2)加入NaCl(3)加入NH4Cl(4)加Na2CO(5)加NaOH
(6)加HCl
总结:(1)升高温度,_______水的电离,水的离子积________;
(2)加入某些盐,________水的电离,KW________;(3)加入酸或碱,________水的电离,KW________。
酸、碱由于电离产生的H+或OH-对水的电离平衡起抑制作用,使水的电离程度减小,而某些盐溶液中由于CO32-、NH4+等“弱离子”因结合水电离出的H+或OH-能促进水的电离平衡,使水的电离程度增大,但无论哪种情况,只要温度
不变,KW就不变。
①水中加酸或碱均抑制水的电离,但由水电离出的c(H+)与c(OH—)总是相等。
②任何电解质溶液中,H+与OH—总是共存,c(H+)与c(OH—)此增彼长,且Kw = c(H+)·c(OH—)不变。
三、溶液的酸碱性
1、计算:
(1)常温下,浓度为1×10-5 mol/L的盐酸溶液中,由水电离产生的c(H+)是多少?
(2)常温下,浓度为1×10-5 mol/L的NaOH溶液中,由水电离产生的c(OH-)是多少?
(3)在常温下,由水电离产生的c(H+)=1×10-9 mol/L的溶液,则该溶液的酸碱性如何?
2、溶液的酸碱性
酸性溶液:c(H+)______ c(OH—),c(H+)______ 1.0×10-7mol/L 碱性溶液:c(H+)______ c(OH—),c(H+)______ 1.0×10-7mol/L 中性溶液:c(H+)______ c(OH—),c(H+)______ 1.0×10-7mol/L
3、c(H+)和 c(OH-)与溶液酸碱性、pH的关系
(1)、溶液的酸碱性可用c(H+)与c(OH-)表示。(2)、c(H+)和 c(OH-)都较小的稀溶液(<1mol/L),化学上常采用pH来表示溶液酸碱性的强弱。pH表示c(H+)的负对数,pH=-lg[H+] 中性溶液c(H+)=1×10-7mol/L pH=7 酸性溶液c(H+)>1×10-7mol/L pH<7 碱性溶液c(H)<1×10mol/L pH>7 注意:①PH的变化趋势与H+浓度相反
②一般PH只适用于H+浓度小于1mol/L的溶液 ③酸或碱无限稀释时PH只能无限接近7 ④PH相同的溶液,c(H+)一定相同,但物质的量不一定相同 ⑤溶液中性是指c(H+)= c(OH-),而PH不一定等于7 例1:
100℃时,纯水的kW=10-12,pH=,溶液呈(填酸性、碱性、中性)+
-74、PH的计算
(1)两种强酸(或强碱)溶液混合后pH值的计算
首先要注意两点:(1)由于pH值适用于稀溶液,两种稀溶液混合,其总体积可以近似看作混合前两者体积之和。(2)对于稀强酸溶液混合,可先求出混合溶液中+的c(H),再求其pH值,若是强碱溶液混合,必须先求出混合液的c(OH-),然后通过水的离子积计算出c(H+),再求其pH值。
例
2、pH值为2和4的两种盐酸溶液等体积混合,求pH值?
pH为8和13的两种NaOH溶液按1:2体积比混合,求pH值?
(2)PH相同时:
①无论何种溶液,都相同
②弱酸的物质的量浓度大于强酸的物质的量浓度 ③用水稀释相同的倍数时,强酸的PH变化比弱酸大(3)物质的量浓度相同时
①强酸的PH小于弱酸的PH,强碱的PH大于弱碱PH ②中和能力相同
③稀释相同倍数时,强酸或强碱的PH变化程度比弱酸弱碱的变化大
练习: 1、100℃时关于纯水的叙述正确的是
A pH=6,呈弱酸性
B [H+]=10-6mol/L,溶液为中性 C Kw值是常温时的10-2倍 D pH=7,溶液为中性
2、常温下,1mol纯水中所含氢离子的物质的量为
A 10-7mol B 10-14mol C 1mol D 1.8×10-9mol
3、水是一种极弱的电解质,在室温下平均每n个水分子只有一个水分子能电离,则n是
A 1×10-4 B 55.6×107 C 1×107 D 6.02×1021
4、常温下某溶液中由水电离的c(H+)=1×10-10mol/L,该溶液中溶质不可能是
A NaHSO4 B Al2(SO4)3 C NaOH D HCl
5、下列操作中,能使电离平衡H2OH++OH-,向右移动且溶液呈酸性的是
A 向水中加入NaHSO4溶液 B 向水中加入Al2(SO4)3溶液 C 向水中加入Na2CO3溶液 D 将水加热到100℃,使pH=6
6、要使水的电离平衡向右移动,且使pH值<7,可采取的措施是
A 加少量NaOH B 加少量NH4Cl C 加少量盐酸 D 加热 7、100℃时,纯水的kW=10-12,pH=,溶液呈(填酸性、碱性、中性);若此时每n个水分子中有1个H2O发生电离,则n值为 ;将pH等于7的Ba(OH)2溶液和5×10-5mol/L的H2SO4溶液按一定的体积比混和后,溶液的pH值等于5,可知,Ba(OH)2溶液和H2SO4溶液的体积比为。
8、在0℃时水的pH 7(填大于、等于或小于),理由是。9、25℃时向纯水中加入NaOH溶液使其浓度为0.1mol/L,则此溶液中水电离出的[OH-]是 mol/L。
10、在正常情况下,下列液体pH小于7的是
A 人体血液 B 人体胃液 C 小苏打溶液 D 生理盐水
11、下列溶液置露于空气中,开始一段时间溶液的pH值变小的是
①H2S ②H2SO3 ③Na2S ④Ca(OH)2 ⑤氯水 ⑥Na2SO3
A ①②④ B ②⑤⑥ C ①②④⑤ D ②④⑤⑥
12、常温下分别将下列各组中的两种溶液等体积混合,所得溶液的pH一定等于7的是
A 0.1mol/L的某一元酸和0.1mol/L的某一元碱 B 0.1mol/L的某二元强酸和0.1mol/L的某二元碱 C pH=2的某一元酸和pH=12的某一元碱 D pH=3的某二元强酸和pH=11的某一元强碱
13、下列四种溶液中:①pH值为0的盐酸;②0.1mol/L的盐酸;③0.01mol/L
+的氢氧化钠溶液;④pH值为11的氢氧化钠溶液。由水电离生成的[H]之比依次为
A 0:1:12:11 B 14:13:12:11 C 14:13:2:3 D 1:10:100:1000
14、相同物质的量浓度的下列化合物的水溶液,按pH减小顺序排列的是
A NaHSO4 CH3COONa NH4Cl NaNO3 B NaNO3 CH3COONa NaHSO4 NH4Cl C CH3COONa NaNO3 NH4Cl NaHSO4 D NaNO3 CH3COONa NH4Cl NaHSO4
15、物质的量浓度相同的下列溶液中,符合按pH由小到大顺序排列的是
A Na2CO3 NaHCO3 NaCl NH4Cl B Na2CO3 NaHCO3 NH4Cl NaCl C(NH4)2SO4 NH4Cl NaNO3 Na2S D NH4Cl(NH4)2SO4 Na2S NaNO3
16、a、b、c、d四种溶液pH值都小于7,已知四种溶液中[H+]和[OH-]之和由大到小的顺序是b>a>d>c,则这四种溶液pH值由大到小的顺序是
A c>d>a>b B b>a>d>c C a>b>c>d D 无法确定
17、现有强酸甲溶液的pH=1,强酸乙溶液的pH=2,则酸甲与酸乙的物质的量浓度之比不可能的是
A 2:1 B 5:1 C 10:1 D 20:1
18、有甲、乙两种溶液,甲溶液的pH值是乙溶液的两倍,则甲溶液中[H+]与乙溶液中[H+]的关系
A 2:1 B 100:1 C 1:100 D 无法确定
19、若想使10mL 0.05mol/L H2SO4溶液的pH增大2个单位,下列方法不可行的是
A 向溶液中加入适量的氯化铵固体
B 向溶液中加入一定体积的pH=4的盐酸 C 向溶液中加水至溶液体积为1000mL D 向溶液中加入适量的醋酸钠固体
20、pH=2的溶液,其H+浓度为0.01mol/L,下列四种情况的溶液:①25℃的溶液、②100℃的溶液、③强酸溶液、④弱酸溶液,与上述符合的有
酸碱盐这部分内容,涉及到的物质种类很多,还学到了复分解反应。这是初中化学教学的一个难点,学生在这部分的学习容易遇到困难,甚至出现为难情绪。如果教学策略不当,就激发不了学生的学习兴趣。如何吸引学生积极参与课堂,提高教学效率,是非常重要的。
一、夯实基础
由于酸碱盐的内容涉及到化学式及化学方程式的书写,所以在学习酸碱盐之前,教师要专门拿出时间引导学生系统的复习化学式及化学方程式的书写,为酸碱盐的学习打下良好的基础。同时,还要将教材重组,让学生首先学习物质的分类,特别是酸碱盐的分类。使学生能从酸碱盐的组成特征、命名特点等方面区分物质的分类,并强化记忆常见酸碱盐的溶解性。这些学习酸碱盐的基础,掌握好这些内容,对于酸碱盐的学习有非常重要的作用。
二、重视实验教学
化学是一门以实验为基础的学科,教材在酸碱盐的学习中安排了多个实验活动,充分显示出实验在学习中的重要性。教师要利用好实验教学,将抽象的知识具体化,帮助学生理解学习内容。并且要提高学生的实践操作能力,适当安排探究实验,让学生在实际操作中获得知识,提高课堂有效性。
三、类比归纳
酸碱盐的学习主要涉及到三大类物质间的复分解反应,具有很强的规律性,这些规律都需要学生自己去探索和归纳得出。在新课程改革中,一个主要目标是让学生学会自主学习。在酸碱盐的教学中,可以让学生根据教材上的内容,即教材上给出的各类物质的性质,归纳总结出酸碱盐各类物质的性质以及复分解反应的规律。这样既可以提高学生的学习自主性,同时也加深了学生对该部分内容的理解与记忆。
四、联系生活
化学对我们的生活影响非常广泛,我们可以从日常生活中提炼素材,培养学生对该部分内容的理解及处理能力,同时能够引起学生的兴趣和积极性。所以在该部分教学中,要注重体现化学的实用性。让学生感受到生活中处处有化学,如:在学习盐酸时用家庭用品洁厕净中含有盐酸,它能除去厕所中的水垢,引出盐酸的化学性质的学习;家长腌菜的时候不能用金属制的容器,让学生对酸的腐蚀性有一定了解等。
对于溶液pH计算中, 常涉及溶液体积比关系的题型, 高考试题中也频繁出现, 这里有必要进行探究归纳总结, 以提高此方面的解题能力, 其探究列举归纳总结如下.
一、关于强酸与强碱恰好中和, 溶液pH与体积比的关系计算
解题方法:如果pH=a, 体积为V (酸) , 碱溶液的pH=b, 体积为V (碱) , 当混合后溶液呈中性时, 则有:n (H+) =n (OH-) , 即
常见题型中频繁使用的规律如下:
(1) 强酸与强碱混合溶液呈中性, 当pH酸+pH碱=14时,
(2) 强酸与强碱混合溶液呈中性, 当pH酸+pH碱=15时, 则
推广:强酸与强碱混合溶液呈中性, 当pH酸+pH碱>14时, 则
(3) 强酸与强碱混合溶液呈中性, 当pH酸+pH碱=13时, 则
推广:强酸与强碱混合溶液呈中性, 当pH酸+pH碱<14是, 则
例1 25 ℃时, 若体积为Va, pH=a的某一元强酸与体积Vb、pH=b的某一元强碱混合, 恰好中和, 且已知Va<Vb和a=0.5b, 请填写下列空白:
(1) a值可否等于3 (填“可”或“不可”) __, 其理由是__.
(2) a值可否等于5 (填“可”或“否”) __, 其理由是__.
(3) a的取值范围是__.
解析: (1) 否, 如果a=3时, 则b=6, 溶液显酸性, 与题意不符, 所以a≠3;
(2) 否, 如果a=5时,
c (H+) =1×10-5 mol/L, 则
a≠5;
(3) 由上述规律可知:
;又因为
例2 25 ℃, 若10体积的某强碱溶液与1体积的某强酸溶液混合后, 溶液呈中性, 则混合之前, 该碱的pH与强酸的pH之间该满足的关系是__.
解析:由题意知, 本题为酸、碱混合后完全中和, 根据中和反应的实质可知, 酸中n (H+) 与酸中n (OH-) 相等, 故有c (H+) 酸V酸=
c (OH-) 碱V碱, 由此关系列式可求得结果.
设酸的pH为a, c (H+) 酸=10-a, 碱的pH为b, c (OH-) 碱
说明:本题也可直接应用规律 (3) 中由体积比求pH和的关系式, 可直接写出本题的答案.
二、关于强酸与强碱不恰好中和, 溶液pH与体积比的关系计算
对于强酸与强碱不恰好中和这类题型, 首先要判断强酸与强碱何者过量, 然后列出混合后剩余的c (H+) 余或c (OH-) 余的表达式, 再利用已知混合后的pH值, 找出酸溶液和V (酸) 与碱溶液体积V (碱) 的正确关系, 其具体表达式如下:
(1) 当强酸过量时:溶液呈酸性
(2) 当强碱过量时:溶液呈碱性
例3 用pH=2的强酸和pH=13的强碱混合, 所得混合溶液的pH=11, 则强酸与强碱的体积比是 ( )
(A) 11∶1 (B) 9∶1
(C) 1∶11 (D) 1∶9
解析:pH=2, c (H+) =1×10-2 mol/L, 设其体积为V1, pH=13, c (OH-) =1×10-1 mol/L, 设其体积为V2, 因为混合后溶液pH=11,
c (OH-) =1×10-3 mol/L, 推知碱过量, 所以则有:
练习
1.在25 ℃时, 若10体积的某强酸溶液与1体积的某强碱溶液混合呈中性, 则混合之前, 该强酸的pH值与强碱的pH值之间应满足的关系是__.
2.在25 ℃时, 有pH=a的HCl溶液和pH=b的NaOH溶液, 取Va L该盐酸溶液用该NaOH溶液中和, 需Vb L NaOH溶液, 问:
(1) 若a+b=14, 则
(2) 若a+b=13, 则
(3) 若a+b>14, 则且Va__Vb (填 “>”“<”“=”) (题中a≤b, b≥8) .
3.用pH=4和pH=11的强酸和强碱混合, 使pH=10, 求原来两溶液的体积比?
4.水的电离平衡如图1所示.
(1) 若A点表示25 ℃时水的电离平衡状态, 当升高温度至100 ℃时水的电离平衡状态为B点, 则此时水的离子积为__.
(2) 将100 ℃时pH=8的Ba (OH) 2溶液与pH=5的盐酸混合, 并保持100 ℃的恒温, 欲使混合溶液的pH=7, 则Ba (OH) 2溶液与盐酸的体积比为__.
5.室温时, 将x mL pH=a的稀NaOH溶液与y mL pH=b的稀盐酸充分反应.下列关于反应后溶液pH的判断, 正确的是 ( )
(A) 若x=y, 且a+b=14, 则pH>7
(B) 若10x=y, 且a+b=13, 则pH=7
(C) 若ax=by, 且a+b=13, 则pH=7
(D) 若x=10y, 且a+b=14, 则pH>7
6.测得某溶液的pH=6.5, 且氢离子与氢氧根离子物质的量相等, 此溶液呈__性.测定温度__室温 (填高于、低于或高于) , 其理由是__.将此温度下pH=11的NaOH的溶液
a L与pH=1的H2SO4溶液b L混合.
(1) 若所得混合液为中性, 则a∶b__.
(2) 若所得混合液为中性, 则a∶b__.
7.某强酸溶液pH=a, 强碱溶液pH=b, 已知a+b=12, 酸碱溶液混合后pH=7, 则强酸溶液体积V (酸) 与碱溶液体积V (碱) 的正确关系为 ( )
(A) V (酸) =102V (碱) (B) V (酸) =2V (碱)
(C) V (碱) =102V (酸) (D) V (碱) =2V (酸)
参考答案
1.pH酸+pH碱=15. (提示:本题可模似例2的常规解法, 也可直接利用规律 (2) 的结论)
4. (提示:100 ℃时pH=7并非恰好完全中和) .
5. (D) (提示:本题属NaOH溶液过量的情况)
6.中, 高于水的离解反应:H2O=H++OH- 吸热反应, 升温有利于水的离解, 使KW增大 (1) 10∶1 (2) 9∶2
7. (C) (提示:本题酸碱溶液混合后pH=7, 属酸碱溶液恰好完全中和的情况, 因a+b=12, 可直接利用pH酸+pH碱<14时, 则
1.pH法
常温下,溶液pH小于7的显酸性,pH大于7的显碱性。
2.指示剂法
中学化学常见的酸碱指示剂有甲基橙、酚酞、石蕊试液,能使甲基橙变红色的溶液显酸性,使酚酞变红色的溶液呈碱性,使石蕊变红色的溶液显酸性,变蓝色的溶液呈碱性。
3.金属检验法
(1)加入铁、镁、锌等活泼金属产生无色无味气体的溶液显酸性;
(2)加入铁、镁、锌等活泼金属产生无色气体,且该无色气体在空气中逐渐变红棕色的溶液含有稀硝酸。
4.非金属检验法
(1)加入硅能产生无色无味气体的溶液呈强碱性;
(2)通入氯气能溶解且得到无色溶液的液体呈碱性;
5.盐溶液检验法
(1)加入含有CO2-3的盐及其溶液,产生气体的溶液显酸性;
(2)加入含有AlO-2的盐溶液产生沉淀的溶液呈酸性,若沉淀溶解,显强酸性;
(3)加入含有Fe3+、Cu2+的盐溶液产生沉淀的呈碱性;
(4)加入含有AI3+的盐溶液产生沉淀的呈碱性,若沉淀溶解,显强碱性。
二、酸性或碱性溶液的确定方法
1.铝检验法
加入铝产生无色无味气体的溶液,可能是非氧化性酸溶液或因水解呈酸性的盐溶液,也可能是显碱性的强碱溶液。
2.氢氧化铝检验法
加入氢氧化铝溶解的溶液,是强酸或强碱的溶液。
3.水的电离量检验法
25 ℃ 时c(H+)水=c(OH-)水<1×10-7moI/L时,抑制了水的电离,溶液可能是显酸性或碱性。
三、溶液的酸碱性在化学解题中的应用
1.判断溶液中离子存在的情况
例1某溶液既能溶解Al(OH)3,又能溶解H2SiO3,在该溶液中可以大量共存的离子组是( )。
A.K+、Na+、HCO-3、NO-3
B.Na+、SO2-4、Cl-、ClO-
C.H+、Mg2+、SO2-4、NO-3
D.Ag+、K+、NO-3、Na+
解析能溶解Al(OH)3与H2SiO3是强碱溶液,含有较多的OH-,HCO-3、Mg2+、Ag+不能共存,故正确答案为B。
2.判断物质存在的情况
例2某白色固体可能由AgNO3、BaCl2、NaOH、(NH4)2SO4中的一种或几种组成。取少许此白色固体溶解在水中,得一种澄清的溶液,将此溶液分成A、B两等份,A份中滴加酚酞试液显红色,B份加入KI溶液时,析出黄色沉淀,加稀硝酸沉淀不溶解。试根据上述实验现象,指出有哪些物质存在,写出相关的离子方程式。
解析加酚酞试液显红色说明样品中有碱性或溶解时呈碱性的物质存在,肯定有NaOH;加KI产生稀硝酸不溶解的黄色沉淀,说明样品中有AgNO3。是否只有这两种物质呢?因为碱性条件下AgNO3产生沉淀AgOH,进而分解得Ag2O,显然与题干中另一特征:溶解得一种澄清溶液,相矛盾。那为什么没有沉淀产生呢?对照可能存在的物质,联想银氨溶液的配制,就能判断固体中存在(NH4)2SO4,它与NaOH反应生成NH3·H2O,结合Ag+形成银氨溶液。而有(NH4)2SO4就不能有BaCl2,否则样品溶解时会产生BaSO4沉淀。
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