弱電解質(zhì)和強(qiáng)電解質(zhì)教學(xué)設(shè)計(jì)

1、蘇教版化學(xué)反應(yīng)原理專題三強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)的教學(xué)設(shè)計(jì)浙江省瑞安市隆山高中 張克龍325200 lsgzzkl新課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程與方法非常重視，倡導(dǎo)教師角色的轉(zhuǎn)變和學(xué)生自主、合作、探究的學(xué)習(xí)方式。這意味著概念教學(xué)中要重在引導(dǎo)學(xué)生體驗(yàn)概念的形成過(guò)程，在生動(dòng)、豐富的情境中通過(guò)學(xué)生的積極思考，通過(guò)分析、歸納，形成概念，在應(yīng)用中理解概念。同時(shí)在進(jìn)行化學(xué)概念的教學(xué)時(shí)，教師要把握好教材中化學(xué)概念的知識(shí)體系和各年級(jí)對(duì)概念要求的深廣度、概念的內(nèi)涵和外延以及概念間的復(fù)雜關(guān)系。筆者以上述的理念為指導(dǎo)，承擔(dān)了2009年3月在杭州外國(guó)語(yǔ)學(xué)校的舉辦全國(guó)化學(xué)特級(jí)教師年會(huì)上的一節(jié)課，課題是蘇教版化學(xué)反應(yīng)原理選修模塊第三

2、專題第一單元第一課時(shí)的內(nèi)容強(qiáng)電解質(zhì)與弱電解質(zhì)，課后大多數(shù)特級(jí)教師認(rèn)為：課堂學(xué)生活動(dòng)方式多樣，師生雙邊交流頻繁、順暢、和諧，課堂思維程度高，重視引導(dǎo)學(xué)生在生動(dòng)、豐富的情境中體驗(yàn)概念的形成過(guò)程，概念的內(nèi)涵和外延要求完全符合新課程要求，讓學(xué)生感到化學(xué)是一門與生活生產(chǎn)緊密聯(lián)系的、極其有用的，需要深度思維的學(xué)科，是一堂不多見(jiàn)的好課。本節(jié)課筆者采用以“問(wèn)題為中心”的教學(xué)模式。整堂課圍繞能引發(fā)學(xué)生開(kāi)展探究的問(wèn)題展開(kāi)教學(xué)。問(wèn)題與問(wèn)題之間的聯(lián)系具有鏈接性、層次性和遞進(jìn)性,以問(wèn)題為中心開(kāi)展自主探索與合作交流活動(dòng)、以問(wèn)題檢測(cè)學(xué)生知識(shí)的掌握程度。比如，本堂課中教師應(yīng)用三個(gè)問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生歸納強(qiáng)弱電解質(zhì)概念的內(nèi)涵與外延；應(yīng)

3、用一個(gè)開(kāi)放性問(wèn)題引發(fā)學(xué)生從各個(gè)角度與層面探究弱電解質(zhì)的性質(zhì)（請(qǐng)你以HCl、CH3COOH溶液為研究對(duì)象，結(jié)合酸的通性，應(yīng)用實(shí)驗(yàn)對(duì)照法，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案證明CH3COOH是弱電解質(zhì)），并在此基礎(chǔ)上提出一個(gè)需學(xué)生深刻思維的問(wèn)題（應(yīng)用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證弱電解質(zhì)溶液中存在弱電解質(zhì)分子）拓寬學(xué)生思維，引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用動(dòng)態(tài)思維理解弱電解質(zhì)溶液中分子離子化，離子分子化；應(yīng)用生活中實(shí)例（我們?cè)谳斠簳r(shí)會(huì)稀釋血液，為什么不會(huì)使血液堿性減弱，引起酸中毒呢？我們飯后不能大量飲水，因?yàn)榇罅匡嬎畷?huì)引起胃脹、消化不良。這又是什么原因呢？）加深對(duì)弱電解質(zhì)性質(zhì)的理解。本節(jié)課的最后教師應(yīng)用5個(gè)問(wèn)題小結(jié)與檢測(cè)學(xué)生對(duì)弱電解質(zhì)概念及性質(zhì)的理解，幫助學(xué)生

4、準(zhǔn)確構(gòu)建弱電解質(zhì)概念，為下節(jié)課電離平衡作好知識(shí)鋪墊。一、教材分析本課時(shí)的許多知識(shí)學(xué)生已在必修1及必修2中較為分散學(xué)習(xí)過(guò)了，因此本節(jié)課教師必須在進(jìn)行相關(guān)概念整理的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生深層次理解弱電解質(zhì)概念，主要包括：弱電解質(zhì)在水中的電離是一類典型的化學(xué)平衡；弱電解質(zhì)在初中、高一必修中與高二化學(xué)反應(yīng)原理選修中是不同的，初中與高一學(xué)習(xí)弱電解質(zhì)是一種靜態(tài)的描述，而到高二選修中是一種動(dòng)態(tài)的描述，溶液中離子會(huì)分子化，弱電解質(zhì)分子會(huì)離子化；在研究方法上，學(xué)生需體驗(yàn)與感受怎樣借用化學(xué)平衡加以討論弱電解質(zhì)溶液中分子離子化，離子分子化的性質(zhì)，幫助學(xué)生理解弱電解質(zhì)的概念內(nèi)涵與外延；同時(shí)，讓學(xué)生感受、體驗(yàn)、理解對(duì)照實(shí)驗(yàn)的

5、實(shí)驗(yàn)條件控制，及探究實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)方法，初步認(rèn)識(shí)化學(xué)科學(xué)研究的方法，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。二、教學(xué)過(guò)程講解我們的身邊到處有電解質(zhì),電解質(zhì)在水溶液中的性質(zhì)很特殊。1903年化學(xué)家阿累尼烏斯因發(fā)表科學(xué)電離學(xué)說(shuō)獲得諾貝爾獎(jiǎng)。正確認(rèn)識(shí)電解質(zhì)在水溶液中的性質(zhì)，對(duì)于我們從化學(xué)科學(xué)角度了解大自然、認(rèn)識(shí)我們?nèi)梭w自身健康、參與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與生活都是極其重要的。比如1：地球是個(gè)“水球”，海洋、江河和地下水成了離子反應(yīng)廣泛存在的條件。具體事例：美麗的廣西溶洞形成過(guò)程（如下圖）比如2：我們的人體代謝過(guò)程中也包含有離子反應(yīng)。具體事例：用氫氧化鋁治療胃酸過(guò)多的化學(xué)原理（教學(xué)目的和要求：引領(lǐng)學(xué)生了解自然界、人體、工農(nóng)業(yè)生活中的電解

6、質(zhì)溶液及離子反應(yīng)）講解我們的周圍除了電解質(zhì)參加的離子反應(yīng)外,我們還會(huì)經(jīng)常接觸到電解質(zhì)的導(dǎo)電。請(qǐng)你與同桌同學(xué)討論解釋以下兩例事實(shí)。1、潮濕的手觸摸正在工作的電器，可能會(huì)發(fā)生觸電事故。學(xué)生人體分泌液中含有電解質(zhì)，如氯化鈉，電解質(zhì)溶液能導(dǎo)電2、工業(yè)電解水制H2、O2時(shí)，需要向水中加入少量的NaOH溶液或H2SO4溶液。學(xué)生NaOH溶液或H2SO4溶液具有強(qiáng)的導(dǎo)電能力，加入這些物質(zhì)能增強(qiáng)溶液的導(dǎo)電能力（教學(xué)目的和要求：引領(lǐng)學(xué)生了解工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及生活中電解質(zhì)溶液導(dǎo)電，同時(shí)過(guò)渡到電導(dǎo)率傳感器實(shí)驗(yàn)梳理強(qiáng)弱電解質(zhì)知識(shí)）講解 下面我們用電導(dǎo)率傳感器實(shí)驗(yàn)來(lái)重新認(rèn)知強(qiáng)弱電解質(zhì)與電解質(zhì)的導(dǎo)電規(guī)律演示實(shí)驗(yàn)應(yīng)用電導(dǎo)率傳感器

7、完成如下三個(gè)實(shí)驗(yàn),學(xué)生記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并思考如下三個(gè)問(wèn)題實(shí)驗(yàn)一：測(cè)定0.1mol·L-1氫氧化鋇溶液與0.2mol·L-1氨水溶液電導(dǎo)率實(shí)驗(yàn)二：用等濃度稀硫酸滴定0.1mol·L-1氫氧化鋇溶液，觀察電導(dǎo)率的變化。教師演示實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)場(chǎng)生成如右圖的電導(dǎo)率圖（學(xué)生驚奇）實(shí)驗(yàn)三：用等濃度稀醋酸滴定0.2mol·L-1氨水溶液，觀察電導(dǎo)率的變化。教師演示實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)場(chǎng)生成如左圖所示的電導(dǎo)率圖（學(xué)生驚奇）。問(wèn)題1:為什么0.1mol·L-1氫氧化鋇溶液的導(dǎo)電能力比0.2mol·L-1氨水溶液導(dǎo)電強(qiáng)呢？請(qǐng)你寫(xiě)出兩者的電離方程式。學(xué)生 氫氧化鋇及氨水的電離方

8、程式（教師提示學(xué)生注意氨水的電離方程式用可逆符號(hào)）問(wèn)題2:用稀硫酸滴定0.1mol·L-1氫氧化鋇溶液，為什么導(dǎo)電能力先變?nèi)?后逐漸變強(qiáng)，請(qǐng)寫(xiě)出離子反應(yīng)方程式，并說(shuō)明理由。學(xué)生學(xué)生寫(xiě)出離子方程式。學(xué)生發(fā)現(xiàn)兩者恰好反應(yīng)后，溶液中只有水電離出的少量氫離子及氫氧根離子，因此導(dǎo)電能力降為最低點(diǎn)，當(dāng)溶液中繼續(xù)加入硫酸溶液后，硫酸是強(qiáng)電解質(zhì)，所以導(dǎo)電能力繼續(xù)加強(qiáng)問(wèn)題3:用稀醋酸滴定0.2mol·L-1氨水溶液，為什么導(dǎo)電能力變強(qiáng)，請(qǐng)寫(xiě)出離子方程式，并說(shuō)明哪些因素導(dǎo)致導(dǎo)電能力變強(qiáng)，哪些因素導(dǎo)致導(dǎo)電能力變?nèi)?。學(xué)生一學(xué)生寫(xiě)出醋酸與氨水反應(yīng)離子方程式。學(xué)生發(fā)現(xiàn)原溶液中醋酸是弱電解質(zhì)，因此溶液中

9、只有少量離子，導(dǎo)電能力較弱，加入氨水后生成的電解質(zhì)是完全電離強(qiáng)電解質(zhì)，因此溶液中離子濃度顯著增加，導(dǎo)電能力變強(qiáng)。學(xué)生二導(dǎo)電能力變強(qiáng)的因素是生成能溶于水的強(qiáng)電解質(zhì)，溶液中的離子濃度顯著增大，導(dǎo)電能力增強(qiáng)；導(dǎo)電能力變?nèi)醯囊蛩厥侨芤后w積增加，物質(zhì)的濃度變低。追問(wèn)思考1：黑板上書(shū)寫(xiě)的兩條電離方程式及兩條離子方程式中哪些物質(zhì)是強(qiáng)電解質(zhì)，哪些物質(zhì)是弱電解質(zhì)？在此基礎(chǔ)上請(qǐng)你歸納出哪幾類物質(zhì)是強(qiáng)電解質(zhì)，哪幾類物質(zhì)是弱電解質(zhì)？學(xué)生強(qiáng)電解質(zhì)：醋酸銨、硫酸鋇、硫酸、氫氧化鋇；弱電解質(zhì)：水、醋酸、一水合氨。強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、大多數(shù)鹽是強(qiáng)電解質(zhì)；弱酸、弱堿、水是弱電解質(zhì)。思考2：舉例說(shuō)明，強(qiáng)電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力一定強(qiáng)嗎？溶液

10、的導(dǎo)電能力與什么有關(guān)呢？學(xué)生硫酸鋇是強(qiáng)電解質(zhì)，但因?yàn)樗蝗苡谒?，因此?dǎo)電能力弱。溶液的導(dǎo)電能力與電解質(zhì)的溶解度及電離能力兩者有關(guān)，與溶液中離子濃度及離子的帶電荷數(shù)有關(guān)思考3：控制哪些實(shí)驗(yàn)條件，可以通過(guò)導(dǎo)電能力比較電解質(zhì)的強(qiáng)弱。學(xué)生外加電源、兩種電解質(zhì)溶液的體積、濃度，外界溫度等所有條件相同，只是兩種物質(zhì)的電離能力不同過(guò)渡應(yīng)用電解質(zhì)溶液導(dǎo)電能力的強(qiáng)弱可以判定某種物質(zhì)是否為弱電解質(zhì)。那么是否還有其它方法證明某物質(zhì)是弱電解質(zhì)呢？學(xué)生猜想可以采用反應(yīng)速率的快慢來(lái)證明提出問(wèn)題：請(qǐng)你以HCl、CH3COOH溶液為研究對(duì)象，結(jié)合酸的通性，應(yīng)用實(shí)驗(yàn)對(duì)照法，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案證明CH3COOH是弱電解質(zhì)？學(xué)生1取體積

11、相同，物質(zhì)的量濃度相同的鹽酸和醋酸，測(cè)量溶液的pH，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。學(xué)生2取體積相同，物質(zhì)的量濃度相同的鹽酸和醋酸，與形狀大小完全相同的等量活潑金屬（如鎂條）反應(yīng)，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象學(xué)生3取體積相同，物質(zhì)的量濃度相同的鹽酸和醋酸，與某些鹽反應(yīng)（如碳酸鈉粉末），觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象學(xué)生4取體積相同，物質(zhì)的量濃度相同的鹽酸和醋酸，與氧化物反應(yīng)（如氧化銅），觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象學(xué)生5取體積相同，物質(zhì)的量濃度相同的鹽酸和醋酸，與某些堿（如氫氧化銅）反應(yīng)，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象學(xué)生6取體積相同，物質(zhì)的量濃度相同的鹽酸和醋酸，滴加相同量的指示劑（如石蕊指示劑），觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象教師以方案1與方案2為例，說(shuō)說(shuō)上述的實(shí)驗(yàn)方案中設(shè)計(jì)相同條件有哪些，

12、不同條件有哪些？在此基礎(chǔ)上請(qǐng)你說(shuō)一說(shuō)對(duì)照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的要求是什么？多個(gè)學(xué)生補(bǔ)充完成課堂生成兩種溶液濃度相同，酸的類型相同（均為一元酸），溫度等條件相同，鎂條大小形狀等相同，只有一項(xiàng)不同（電離能力不同） 學(xué)生活動(dòng)與探究活動(dòng)與探究，課堂實(shí)驗(yàn)1mol·L-1醋酸1mol·L-1鹽酸對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋溶液的pH與鎂條的反應(yīng)導(dǎo)電能力30鹽酸中的氫離子濃度比醋酸大慢快導(dǎo)電能力強(qiáng)導(dǎo)電能力弱30鹽酸中的氫離子濃度比醋酸大慢快鹽酸中的氫離子濃度比醋酸大導(dǎo)電能力強(qiáng)導(dǎo)電能力弱鹽酸中的離子濃度比醋酸多小結(jié)問(wèn)題：請(qǐng)說(shuō)出上述三個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象解釋的共同點(diǎn)是什么？學(xué)生是通過(guò)等濃度的鹽酸比醋酸中氫離子多來(lái)證明醋酸沒(méi)有

13、完全電離（教學(xué)目的和要求：小結(jié)前階段實(shí)驗(yàn)條件的共同特點(diǎn)，不同點(diǎn)，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維的深刻性。）教師解說(shuō) 精確實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)表明,室溫時(shí)1 mol·L-1的醋酸只有0.4發(fā)生了電離教學(xué)內(nèi)容深度拓展 新的問(wèn)題1：CH3COOH中除了離子外，還存在哪類微粒呢？學(xué)生課堂生成醋酸分子與水分子新的問(wèn)題2：我們是否可以應(yīng)用證明醋酸溶液中存在醋酸分子來(lái)說(shuō)明醋酸是弱電解質(zhì)呢？請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)學(xué)生深度迷惑，大家討論紛紛，有學(xué)生提出應(yīng)用酯化反應(yīng)證明有醋酸分子（教師提示酯化反應(yīng)是采用純醋酸，加以否定）；有學(xué)生說(shuō)嗅氣味（教師提示鹽酸溶液因氯化氫揮發(fā)也有刺激性氣味，加以否定）；學(xué)生繼續(xù)各抒己見(jiàn)。教師提示提

14、示1：醋酸溶液中存在分子，因此請(qǐng)你猜想，往一定濃度的醋酸中加水，醋酸分子會(huì)發(fā)生怎樣的變化呢？往等濃度的鹽酸溶液中加水是否也會(huì)發(fā)生類似的變化呢？這種不同的變化我們可以借助什么儀器或藥品可以獲得實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象呢？提示2：醋酸溶液中存在醋酸分子及電離出的離子，請(qǐng)你遷移化學(xué)可逆反應(yīng)，大膽猜想，醋酸根離子與氫離子能相互結(jié)合嗎？我們可以借助什么儀器或藥品獲得實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象呢？（教學(xué)目的和要求：進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力（包括科學(xué)猜想、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)事實(shí)的解釋等方面能力）學(xué)生一加入水，應(yīng)用電導(dǎo)率儀器測(cè)醋酸及鹽酸的電導(dǎo)率的變化大小。因?yàn)榇姿崛芤褐羞€有醋酸分子，所以加入水醋酸會(huì)繼續(xù)電離，溶液的電導(dǎo)率變化比鹽酸小。學(xué)生二相

15、同pH值的鹽酸與醋酸加水等量稀釋后，pH值變化大小。因?yàn)榇姿崾侨蹼娊赓|(zhì)，溶液中還含有醋酸分子，所以加水稀釋，醋酸分子會(huì)繼續(xù)電離，所以醋酸溶液的PH值變化不大學(xué)生三相同pH值的醋酸與鹽酸等體積與氫氧化鈉完全反應(yīng)，用酚酞做指示劑，醋酸消耗的氫氧化鈉的量多很多。因?yàn)榇姿崛芤褐羞€含有未電離的醋酸分子 學(xué)生四含有醋酸根離子的可溶性鹽，用pH試紙測(cè)溶液的pH值。因?yàn)榇姿岣x子會(huì)與溶液中水電離出的氫離子結(jié)合，因此溶液不再呈中性。 學(xué)生五等濃度的鹽酸溶液與加有醋酸鈉的鹽酸分別與金屬鎂反應(yīng)，觀察兩者反應(yīng)速率，哪一者更快。因?yàn)榧佑写姿徕c的鹽酸溶液中，醋酸根離子會(huì)與鹽酸電離出的氫離子結(jié)合導(dǎo)致溶液中的氫離子濃度降低，

16、因此反應(yīng)速率降低知識(shí)鞏固 遷移應(yīng)用：請(qǐng)根據(jù)下列數(shù)據(jù)判斷A、B哪個(gè)是鹽酸、哪個(gè)是醋酸？請(qǐng)你說(shuō)出其中的兩個(gè)理由？（提示：在較稀的同種溶液中，我們可以近似認(rèn)為離子濃度和電導(dǎo)率成正比。） 0.1mol·L-10.01mol·L-10.005mol·L-1A的電導(dǎo)率2485424081193B的電導(dǎo)率374195152學(xué)生B是弱電解質(zhì)。理由一，等濃度A、B兩種溶液，B的電導(dǎo)率小；理由二，對(duì)比0.1mol·L-1與0. 01mol·L- 1的A、B兩種溶液的電導(dǎo)率變化，發(fā)現(xiàn)B的電導(dǎo)率變化小【交流與討論】弱電解質(zhì)的電離平衡，醋酸溶液中存在哪些微粒，請(qǐng)畫(huà)出上述

17、三種微粒濃度隨時(shí)間變化簡(jiǎn)圖學(xué)生課堂生成學(xué)生畫(huà)出如右圖所示的三種微粒濃度隨時(shí)間變化簡(jiǎn)圖小結(jié) 強(qiáng)弱電解質(zhì)的概念及比較。學(xué)生課堂如下對(duì)比關(guān)系項(xiàng)目強(qiáng)電解質(zhì)弱電解質(zhì)相同點(diǎn)均為化合物，溶液水或熔化狀態(tài)下能到電的化合物不同點(diǎn)化合物類型離子化合物，共價(jià)化合物共價(jià)化合物電離程度完全不完全溶液中的微粒溶液中除水分子外，無(wú)強(qiáng)電解質(zhì)分子水分子、弱電解質(zhì)分子物質(zhì)種類強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、大多數(shù)鹽弱酸、弱堿 訓(xùn)練：練習(xí)1、人體血液的pH要控制在7.357.45之間，呈現(xiàn)弱堿性。當(dāng)pH小于7.35時(shí)會(huì)引起酸中毒，而當(dāng)大于7.45時(shí)會(huì)引起堿中毒。我們?cè)谳斠簳r(shí)會(huì)稀釋血液，為什么不會(huì)使血液堿性減弱，引起酸中毒呢？練習(xí)2、我們飯后不能大量飲

18、水，因?yàn)榇罅匡嬎畷?huì)引起胃脹、消化不良。這又是什么原因呢？學(xué)生課堂生成練習(xí)1及2解釋：在人體血液中存在H2CO3 HCO-3H+在輸液中，由于弱電解質(zhì)的電離平衡移動(dòng)，對(duì)于人體的酸堿性產(chǎn)生很少的影響。胃酸的主要成分是強(qiáng)酸，加水后，酸性大幅度減少，影響消化。課堂小結(jié)：通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，請(qǐng)你從下面的5個(gè)角度說(shuō)說(shuō)弱電解質(zhì)的特征。1、弱電解質(zhì)的電離特征是什么？2、弱電解質(zhì)溶液中存在哪些微粒？3、弱電解質(zhì)溶液中離子間有怎樣的變化？4、弱電解質(zhì)溶液的弱電解質(zhì)分子會(huì)有怎樣的變化？5、弱電解質(zhì)溶液稀釋時(shí)，其導(dǎo)電能力變化與強(qiáng)電解質(zhì)溶液比較有什么不同學(xué)生課堂生成弱電解質(zhì)不完全電離，溶液中有繼續(xù)電離的弱電解質(zhì)分子，及離子分子化的弱電解質(zhì)電離出的離子，弱電解質(zhì)溶液稀釋時(shí)，其導(dǎo)電能力變化比等濃度強(qiáng)電解