劉娜（河北省石家莊市第十七中學(xué)）

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用“手持技術(shù)”感知電離平衡
——“水的電離和溶液的酸堿性”課堂實(shí)錄

劉娜
（河北省石家莊市第十七中學(xué)）

一、教學(xué)目標(biāo)

1.知識(shí)與技能

（1）理解水的電離、水的電離平衡，了解Kw的含義。

（2）掌握c（H+）、pH與溶液酸堿性的關(guān)系。

2.過程與方法

（1）通過對(duì)Kw的分析，加深對(duì)弱電解質(zhì)電離平衡的認(rèn)識(shí)，了解一般與特殊的辯證關(guān)系。

（2）通過對(duì)溶液酸堿性的分析，培養(yǎng)學(xué)生敢于質(zhì)疑、勤于思索、逐步提高獨(dú)立思考的能力。

3.情感態(tài)度與價(jià)值觀

（1）通過對(duì)水的電離平衡中c（H+）和c（OH-）關(guān)系的分析，體會(huì)自然界統(tǒng)一的和諧美以及“此消彼長(zhǎng)”的動(dòng)態(tài)美。

（2）通過水的離子積和溶液酸堿性的學(xué)習(xí)，進(jìn)行矛盾的對(duì)立統(tǒng)一、事物間的相互關(guān)系和相互制約等辯證唯物主義觀點(diǎn)的教育。

二、教學(xué)過程

1.引題

【教師】我們初中就做過純水的導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)，同學(xué)們回憶一下，實(shí)驗(yàn)中有什么現(xiàn)象，能得到什么結(jié)論？

【學(xué)生】小燈泡不亮。通過小燈泡不亮，證明純水不能導(dǎo)電。

【教師】小燈泡不亮，說明純水一定不能導(dǎo)電嗎？

【學(xué)生】也可能是通過的電流太小，不足以使小燈泡發(fā)亮。

【教師】接下來我們就用一套更加精確的儀器通過測(cè)定純水的電導(dǎo)率反映其導(dǎo)電性，同時(shí)給同學(xué)展示電導(dǎo)率的資料卡片。

【實(shí)驗(yàn)演示1】測(cè)定常溫下純水的電導(dǎo)率。

投影展示問題一：純水的電導(dǎo)率為什么不是零？寫出水的電離方程式。

設(shè)計(jì)意圖：從已有知識(shí)出發(fā)，通過知識(shí)的自然生成與過渡，激發(fā)求知欲，也使下一環(huán)節(jié)的問題呼之欲出，水到渠成。

2.知識(shí)構(gòu)建

【教師】實(shí)驗(yàn)證明水可以發(fā)生微弱電離，所以在水中存在水的電離平衡，結(jié)合上節(jié)課弱電解質(zhì)的電離平衡，分析哪些因素會(huì)影響水的電離平衡？

投影展示問題二：水的電離平衡受哪些因素的影響？

【學(xué)生】溫度、濃度。

【教師】首先我們來探究溫度對(duì)水的電離平衡的影響。

【實(shí)驗(yàn)演示2】純水的電導(dǎo)率隨溫度的變化趨勢(shì)。

【教師】提醒：請(qǐng)大家注意觀察電導(dǎo)率的變化趨勢(shì)。

【學(xué)生】匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果：溫度升高，電導(dǎo)率增大。

【教師】分析為什么溫度升高，電導(dǎo)率增大？對(duì)水的電離平衡有什么影響？

設(shè)計(jì)意圖：通過分析溫度對(duì)水的電離平衡的影響，自然引出水的電離平衡常數(shù)表達(dá)式。

【教師】請(qǐng)同學(xué)們寫出水的電離常數(shù)的表達(dá)式。

【教師】分析表達(dá)式。結(jié)合已有知識(shí)可知，在一定溫度下，水的電離常數(shù)是定值。那么水的物質(zhì)的量濃度是多少呢？

【學(xué)生】（異口同聲回答）等于1！

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【教師】等于1g嗎？引導(dǎo)學(xué)生回憶物質(zhì)的量濃度的概念。

【學(xué)生】對(duì)1mol/L產(chǎn)生懷疑。

【教師】我們不妨計(jì)算純水中c（H2O）。

【學(xué)生】計(jì)算結(jié)果c（H2O）=55.6mol/L

【教師】因?yàn)樗碾婋x程度很小，所以當(dāng)水作為研究對(duì)象時(shí)，濃度視為定值。c（H+）×c（OH-）是一個(gè)新的常數(shù)，稱作水的離子積常數(shù)。并強(qiáng)調(diào)，實(shí)驗(yàn)測(cè)得室溫下純水中水的離子積是1×10-14。

【小結(jié)】溫度對(duì)水的電離平衡的影響。溫度升高，水的電離程度增大，c（H+）和c（OH-）增大，Kw增大。

設(shè)計(jì)意圖：通過溫度對(duì)水的電離平衡的影響，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注溫度和Kw的關(guān)系。

【學(xué)生】c（H+）和c（OH-）會(huì)影響到水的電離。

【教師】分析向水中加入少量酸或堿，對(duì)水的電離平衡有何影響？

【學(xué)生】組內(nèi)交流，得出結(jié)論：加入酸或堿后，水的電離逆向移動(dòng)，抑制了水的電離。

【小結(jié)】加入酸或堿對(duì)水的電離平衡的影響。加入酸或堿，會(huì)抑制水的電離，Kw不變，所以Kw不僅在純水中是常數(shù)，在酸堿的稀溶液中也是常數(shù)。

設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生在合作分析濃度影響的過程中，加深對(duì)Kw的認(rèn)識(shí)與理解，為Kw在酸堿溶液中的應(yīng)用做好準(zhǔn)備；同時(shí)，從研究c（H+）和c（OH-）對(duì)水的電離平衡的影響自然過渡到本節(jié)課第二個(gè)核心內(nèi)容溶液酸堿性的研究中，主角從水自然過渡到酸堿稀溶液。

【教師】下面我們就來計(jì)算在室溫下，0.1mol/L的鹽酸和NaOH溶液中c（H+）和c（OH-）？

【學(xué)生】組內(nèi)交流，計(jì)算。

設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生親歷分析和計(jì)算后，又將知識(shí)提升了一個(gè)層次：酸中有OH-，堿中也不失H+，自然過渡到下一個(gè)環(huán)節(jié)——如何判定一種溶液呈酸性、堿性還是中性呢？

投影展示問題三：如何判定一種溶液呈酸性、堿性還是中性？

【學(xué)生】可以通過酸堿指示劑和pH判定。

【教師】給予肯定的同時(shí)，說明酸堿指示劑只能粗略地判定溶液的酸堿性，在后面的學(xué)習(xí)中我們會(huì)有所涉及，今天不做重點(diǎn)說明。如何用pH衡量溶液的酸堿性？

【學(xué)生】短暫回憶后即得出答案，利用pH與7的關(guān)系！

【教師】追問為什么用pH和7作比較呢？

【學(xué)生】組內(nèi)交流，得出結(jié)論：因?yàn)樵谑覝叵?，純水中c（H+）=1×10-7mol/L，所以用pH和7作比較。

【教師】非常好。還有其他判定方法嗎？

【學(xué)生】沉思。

【教師】結(jié)合上面的計(jì)算，分析在0.1mol/L的鹽酸中c（H+）和c（OH-）有什么關(guān)系？

【學(xué)生】根據(jù)溶液中c（H+）和c（OH-）的相對(duì)大小。

·編輯尹軍