第二单元 溶液的酸碱性课时教案

《水的离子积》教学设计

福州八中化学教研组

黄俊

一、教材分析

化学反应最常见的溶液是水溶液，溶液的酸碱性在很大程度上影响着许多化学反应及其在生产和生活中的应用。本节内容是电离平衡在水的电离过程的具体应用，是以了解水的电离作为理解影响溶液酸碱性本质因素的突破口。通过水的离子积的导出，使学生理解酸、碱溶液中，水的电离程度减小，使溶液中H+、OH—浓度不相等，从而表现出酸性或碱性。这部分知识的学习与理解，可以加深学生对弱电解质的理解，找到溶液发生酸碱性变化的平衡点。为后续盐类物质对水的电离的影响做好知识的铺垫。

二、指导思想与设计理念

本节课的教学本着合作探究的原则，以学生为中心，以问题为出发点，加上教师在教学过程中适时介入，引导与演示，学生小组协作使学生进行分析问题、解决问题，从而内化而形成学习成果。设计本课教学环节时，以核心素养中证据推理与模型认知为指导，通过实验探究、数据采集、实验论证、模型建构等过程，引导学生初步理解证据推理与模型认知。第一环节中，通过对比醋酸与水的电导率、电离度等数据，让学生在数据面前得出水是弱电解质并存在电离平衡这一结论。第二环节是学生在对水的电离有正确认识后，利用平衡常数的模型推导水的离子积常数及影响因素。第三个环节是利用学生已有的平衡移动的知识，结合水的电离平衡这一具体模型，引导学生运用已经模型来描述和解释外界条件改变对水的电离平衡移动的影响，预测其变化的可能结果；建立解决复杂化学问题的思维框架。最后一环节是将平衡移动的知识在水的电离平衡这一模型中具体得以实施的过程，也能使学生建立完整而正确的知识框架。

三、教学目标

知识与技能：

1、认识水的电离和水的离子积常数，明确水的离子积常数与温度的关系；

2、理解酸、碱对水的电离的影响。

过程与方法：

1、通过水的离子积的计算，提高有关的计算能力，加深对水的电离平衡的认识。

2、通过水的电离平衡分析，提高运用电离平衡基本规律分析问题和解决问题的能力。

情感态度与价值观：

通过水的电离及影响因素的教学，对学生进行矛盾的对立统一、事物间的相互关系和相互制约等辨证唯物主义观点的教育

四、教学重、难点

教学重点：水的离子积及影响因素

教学难点：水的电离平衡及影响因素

五、教学过程

教学环节

环节一

教师活动

【新课导入】

预设学生行为

设计意图

激发学生探究学习的兴趣，导入新课。

上节课我们学习了弱电解质，

知道醋酸就是一种弱电解质，

0.1mol/L的醋酸电离达到平衡【小组合作】

时：c(H+)=1.34×10-3mol/L，求其电离度α值。

【问题引导1】

H+全部来自于醋酸的电离吗？

【问题引导2】

计算醋酸的电离度数值

既然醋酸分子和水分子均能电

离出H+，那水分子电离出的H+【交流与讨论】

会占多大比例呢? 【活动探究1】

H+来自于醋酸和水

的共同电离。

引导学生对水的电离程通过数据论证1.用微型导电测定仪分别测定

醋酸和蒸馏水的导电能力。

水是一种弱电

解质

【现象分析】

大家观察指示灯泡的亮度，测

定蒸馏水的时候，小灯泡几乎

不亮或是很微弱的亮光，是不

是说明蒸馏水就不导电呢？

【分析引导】

【小组合作】

如果需要知道蒸馏水是不是具用微型导电测定仪有导电能力，我们可采用更精分别测定醋酸和蒸度由定性认

确的传感器进行检测，通过测馏水的导电能力，观识进入定量定醋酸与蒸馏水的导电率数值察指示灯泡的亮度，来分析。

教学环节

环节一

教师活动

【活动探究2】

用传感器分别测定醋酸和蒸馏水的电导率，比较数值大并分析原因。

预设学生行为

设计意图

分析。

用传感器分别测定醋酸和蒸馏【小组合作】

水的电导率，比较数值大小。

【分析引导】

通过测定，我们发现蒸馏水的小。得出水是弱电解

电导率数值并不为零。科学家质的结论

们发现：在石英皿中经过28次【交流与讨论】

蒸馏的水的电导值仍不为零。①蒸馏水几乎不导请大家思考，这些现象都传递电；

②蒸馏水有一定的电导率；

引导学生对水的电离程度由定性认识进入定量通过数据论证了哪些信息给我们呢？

水是一种弱电解质

【归纳小结】

③水分子可以发生分析。

认识水的离子积常数及其影响因素

阳离子；

④电离的水分子所占比例极小。

精确的实验表明，水是一种极电离；水中存在阴、弱的电解质。

【过渡】

水分子间相互作用发生如下电

离:H2O + H2O

H3O+ +OH —

根据所学知识，水的电离平衡

常数表达式该如何书写？

【讲授推导】

水的电离可以简写成：

H2O

H+ + OH为：

—

【交流与讨论】

如何书写水的电离平衡常数表达式。

水的电离平衡常数可以表示

在一定温度下，纯水和稀溶液【聆听记录】

中c (H2O)可视为一定值，因此理解水的离子积常

环节二

利用平衡常数的模型推导水的离子积常数及影响因素

教学环节

环节二

有：

Kw= K•c (H2O)=c (H+)•c (OH) —数。

Kw称为水的离子积常数。

教师活动

【分析与思考】

+--7预设学生行为

【交流与讨论】

设计意图

已知25℃时，水电离出来的

c(H) = c(OH)=10mol/L，

求算（1）25℃时，Kw的值；

（1）Kw=1×10-14 （2）求算纯水的电离度α；并（2）α=1.8×10-9 与醋酸的α做对比。

【归纳小结】

通过计算，我们不难发现：水是一种极弱的电解质，在25℃时,平均每55.6×107个分子（约5亿个）只有1个分子发生电离。因此在醋酸溶液中，H+几乎都来自于醋酸分子的电离。

利用平衡常数【过渡】

的模型推导水了解了水的电离以及水的离子

认识水的离子积常数及其影响因素

积表达式后，我们继续了解其【交流与讨论】

的离子积常数影响因素。首先我们观察这张水的电离过程是吸

及影响因素

表格，分析上表中的数据可获热的。升高温度，Kw得哪些信息？

数值会增大。

【问题引导3】

从理论角度分析，因为电离需要断裂化

从理论角度和实验角度分析，正确认如何解释并用实验证明你的所学键，所以电离过程得出的结论？

教学环节

环节三

教师活动

【知识拓展】

对常温下的纯水进行下列操作：

①加热；

②通少量HCl（g）；

③加少量NaOH固体；

④加少量NaCl固体

影响水的电离分析溶液酸碱性、水的电离平平衡的因素及

论】

分析外界条件改变对水的电离平衡的预设学生行为

是吸热的。

从实验角度分析，对识水的电离。

水进行加热测定其电导率的变化情况即可。

设计意图

应用化学平衡原理，类比【分析思考，交流讨弱电解质的电离平衡，深入理解外界条件对水的影响。讨论平衡的移电离平衡的影响。

帮助学生完善本节课知衡移动方向、c(H+)与c(OH-) 大动方向、c(H+)与小关系以及Kw的变化情况，并c(OH-) 大小关系与

深入理解平衡移动的原理。

请大家将我们今天的课堂【整理与归纳】

内容整理成文字形式表达出①升高温度促进水来。

的电离，c(H+) 、

c(OH-)增大；

水的电离平衡完成表格的内容。

的移动

【整理与归纳】

溶液酸碱性的关系。

环节四

利用Kw的定量计算帮助学生理解酸碱溶液对水的电离平衡的抑制。

教学环节

环节四

②加酸或加碱，能够识，理解Kw抑制水的电离，但Kw保持不变；

③Kw是一个温度函数，只随温度的升高而增大；

④常温下，任何中性溶液、酸性和碱性稀溶液中均含有H+

、OH-；而且关系为：

c(H+) • c(OH-)=10-14

的概念和应用。

教师活动

【过渡】

在对水的电离平衡有了更进一步的认识之后，我们现在用实践检验真知。（平板推送给学生）

1.请大家计算：

25℃时，0.1mol/L的HCl溶液中: c(H)=

; Kw=

; c(OH-)=

; 此时，由水电离出的：

+预设学生行为

设计意图

【分析思考，交流讨

论】

讨论并计算出相应结果：

c(H+)=0.1mol/L

Kw=1.0×10-14

c(OH-)=10-13mol/L

利用Kw的定量计算帮助学生理解酸碱溶液对水的电离平衡的抑制，学会溶液中c(H+)、

c(OH-)的计算方法，为下节课pH的计算做好铺垫。

使学生建立c水(H+)=10-13mol/L 利用Kw的定c水(H+)=

；

-13c水(OH-)=10mol/L 量计算帮助学c水(OH-)=

；乘积为：1.0×10-26

由水电离的c水(H+)和c水(OH-)

生理解酸碱溶的乘积为

。

液对水的电离平衡的抑制。

2.

判断下列说法是否正确。

①25 ℃在任何水溶液中，都有KW＝1×10-14。

②水的离子积常数：

KW＝c(H＋)·c(OH－)中，H＋和OH－一定是水电离出来的。

③在蒸馏水中滴加浓H2SO4，KW不变。

④将水加热到100℃，c(H+)增大，但仍呈中性。

⑤由水电离的c(H)＝1×1013＋－

【交流与讨论】

对推送的题目进行分析，并做出相应判断。加深对水的离子积的理解与应用。

溶液酸碱性与氢离子和氢氧根离子相对大小的关系。

mol·L－1的溶液中：

Ca2＋、K＋、Cl－、HCO3—能大量共存。

教学环节

结束部分

教师活动

【问题引导】

同学们，我们刚才分析了

预设学生行为

设计意图

酸、碱的加入对水的电离的影

响，但是盐类物质NaCl的加入【交流与讨论】

却对水的电离平衡没有产生影对问题进行深入分

响，请大家思考，是不是所有析与

讨论，并归纳：

盐类物质的加入对水的电离平NaHSO4的加入会对

衡都没有影响呢？

【小结与归纳】

水的电离平衡造成

影响，会抑制水的电

离。

为后续盐类水解的学习做好知识与情境的铺垫。

将思维拓其实，盐类物质对水的电离有展与应用的问多重影响，有的能促进水的电离，有的能抑制水的电离，也题抛给学生，为有的盐类物质对水的电离平衡没有影响。大家如果想详细了后续盐类水解解盐类对水的电离平衡的影响，请关注我们的后续学习—

做好知识铺垫。

—《盐类的水解》。

【结束语】

我们今天的课就上到这里，感谢大家的积极参与与配合，下课。