楊偉麗
摘要:依據(jù)高中三年級(jí)學(xué)生的相關(guān)情況,設(shè)計(jì)《探究醋酸是否為弱電解質(zhì)》的教學(xué)方案,通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究式、啟發(fā)式等教學(xué)方法的運(yùn)用,實(shí)現(xiàn)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、邏輯思維和科學(xué)探究能力的培養(yǎng)。
關(guān)鍵詞:醋酸;弱電解質(zhì);電離平衡
一、專(zhuān)題分析
從近幾年高考命題來(lái)看,弱電解質(zhì)的電離平衡內(nèi)容重現(xiàn)率很高,考查的形式主要為選擇題,有時(shí)也以簡(jiǎn)答題的形式出現(xiàn);考查的內(nèi)容主要是與其他部分知識(shí)如溶液的酸堿性、pH、鹽類(lèi)的水解、酸堿中和滴定等融合在一起,具有一定的綜合性,這體現(xiàn)了高考命題由知識(shí)型向能力型轉(zhuǎn)變的趨勢(shì)。再者,證明醋酸是弱酸的方法有很多,可以測(cè)pH值,可以看溶液導(dǎo)電性,可以通過(guò)反應(yīng)看反應(yīng)速率或產(chǎn)物的量等等,因此對(duì)于“探究醋酸是否為弱電解質(zhì)”進(jìn)行科學(xué)合理的教學(xué)設(shè)計(jì)是必要的[1]。
二、學(xué)情分析
1、知識(shí)儲(chǔ)備。高三學(xué)生已經(jīng)掌握化學(xué)平衡、電離平衡、鹽的水解平衡及難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡的相關(guān)知識(shí),但在某些知識(shí)方面還存在很多誤區(qū),例如醋酸電離出的醋酸根離子是否水解;同濃度同體積的一元強(qiáng)酸與一元弱酸的比較;同體積同PH的一元強(qiáng)酸與一元弱酸的比較等等。
2、能力儲(chǔ)備。高三學(xué)生已經(jīng)具備獨(dú)立思考,自主學(xué)習(xí),合作完成簡(jiǎn)單探究實(shí)驗(yàn)的能力,同時(shí)具有強(qiáng)烈的好奇心和求知欲,對(duì)實(shí)驗(yàn)探究的熱情高,但抽象思維能力和探究能力還不夠成熟,需要老師適時(shí)的組織和引導(dǎo)[2]。
三、教學(xué)目標(biāo)
1、知識(shí)與技能。(1)能從定性和定量?jī)蓚€(gè)角度理解弱電解質(zhì)的電離;(2)知道弱電解質(zhì)溶液中存在電離平衡;(3)能說(shuō)出影響電離平衡的因素且能分析移動(dòng)后微粒數(shù)量的變化;(4)能夠設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方案,并能評(píng)價(jià)方案的優(yōu)缺點(diǎn)。
2、情感態(tài)度價(jià)值觀。(1)激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、科學(xué)探究的愿望;(2)培養(yǎng)學(xué)生相互交流、彼此合作的意識(shí)。
3、過(guò)程與方法。(1)運(yùn)用以實(shí)驗(yàn)和推理為基礎(chǔ)的科學(xué)探究方法,獲取事實(shí)和證據(jù)并解釋相關(guān)化學(xué)問(wèn)題;(2)能用定性和定量,分類(lèi)與比較等方法研究化學(xué)問(wèn)題。
4、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)。(1)教學(xué)重點(diǎn):強(qiáng)弱電解質(zhì)的比較、實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià);(2)教學(xué)難點(diǎn):實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)。
四、教法與學(xué)法
1、教法。本節(jié)采用問(wèn)題驅(qū)動(dòng)、學(xué)生自主建構(gòu)與教師引導(dǎo)相結(jié)合,學(xué)生能從微觀和定量的角度認(rèn)識(shí)弱電解質(zhì)的電離。通過(guò)從實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,提出假設(shè),再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,得出的結(jié)論再用于解釋問(wèn)題,從而促進(jìn)學(xué)生基于微粒觀建構(gòu)下的弱電解質(zhì)電離的本質(zhì)理解。
2、學(xué)法。本堂課實(shí)驗(yàn)探究是主題,學(xué)生需要課前做好預(yù)習(xí)學(xué)案,以小組形式制定相關(guān)實(shí)驗(yàn)方案,課堂上匯報(bào)并評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)方案,積極參與小組探究活動(dòng),獨(dú)立思考與集體討論相結(jié)合,大膽質(zhì)疑,善于提出問(wèn)題,發(fā)表自己的看法,充分發(fā)揮小組協(xié)作精神,實(shí)現(xiàn)從“做”中“學(xué)”。
五、教學(xué)過(guò)程
1、探究醋酸的“弱電離”。(1)教師提問(wèn):?jiǎn)栴}1:強(qiáng)電解質(zhì)與弱電解質(zhì)的本質(zhì)區(qū)別是什么?問(wèn)題2:你能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明醋酸是弱電解質(zhì)而鹽酸是強(qiáng)電解質(zhì)嗎?(2)學(xué)生討論制定方案。方案一:測(cè)定0.1mol/L的CH3COOH和0.1mol/L 的HCl的PH值。方案二:小燒杯中分別放入相同體積、相同濃度的鹽酸和醋酸溶液,連接導(dǎo)電裝置,觀察燈泡的亮暗。(3)交流及評(píng)價(jià)方案。方案一:從定量角度設(shè)計(jì),原理正確,操作簡(jiǎn)單,現(xiàn)象明顯,為最佳方案。方案二:從定性角度設(shè)計(jì),原理正確,裝置復(fù)雜,現(xiàn)象明顯。然后學(xué)生分組實(shí)驗(yàn),老師強(qiáng)調(diào)操作要點(diǎn),注意事項(xiàng),并巡視。學(xué)生匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,得出醋酸部分電離,為弱電解質(zhì),鹽酸完全電離,為強(qiáng)電解質(zhì)。(4)教師提問(wèn)。問(wèn)題3:你能根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),計(jì)算醋酸的電離度和電離平衡常數(shù)嗎?從定量角度再次證明醋酸的電離程度很小,分子與離子共存。同時(shí)練習(xí)了電離平衡常數(shù)的計(jì)算。
2、探究弱電解質(zhì)的電離是可逆的。(1)教師提問(wèn)。問(wèn)題1:如何理解醋酸的“部分”電離?假設(shè)一:只存在一部分醋酸電離成離子。假設(shè)二:同時(shí)還存在一部分CH3COO-和H+結(jié)合生成醋酸分子的過(guò)程。問(wèn)題2:如何證明醋酸的電離過(guò)程是可逆的?(2)證明醋酸中存在醋酸分子方案設(shè)計(jì)。方案一:將0.1mol/L的CH3COOH和0.1mol/L 的HCl分別稀釋10倍,測(cè)其PH。方案二:相同PH的鹽酸與醋酸加水稀釋10倍后,測(cè)其PH。方案三:同體積同pH值的鹽酸和醋酸溶液分別加入足量的鋅粒,比較產(chǎn)生氫氣的體積。方案四:同體積同pH值的鹽酸和醋酸溶液分別用同濃度的氫氧化鈉溶液進(jìn)行中和滴定時(shí),比較消耗氫氧化鈉溶液的體積。(3)教師提問(wèn)。問(wèn)題3:你能根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),計(jì)算醋酸的電離度和電離平衡常數(shù)嗎?問(wèn)題4:通過(guò)與上環(huán)節(jié)一實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)對(duì)比,你能得出什么結(jié)論?問(wèn)題5:若不通過(guò)實(shí)驗(yàn)?zāi)隳苡?jì)算出具體的PH值嗎?若能,請(qǐng)列出計(jì)算過(guò)程。(4)通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證溶液中有沒(méi)有CH3COO-和H+結(jié)合生成醋酸分子的過(guò)程方案設(shè)計(jì)。方案:在0.1mol/ L醋酸溶液和0.1mol/L 的HCl中分別加入少量醋酸銨固體和氯化鈉固體,測(cè)溶液的p H。
3、探究弱電解質(zhì)的鹽的水解。(1)教師提問(wèn)。問(wèn)題1:鹽的水解的本質(zhì)是什么?以醋酸鹽為例說(shuō)明;問(wèn)題2:請(qǐng)從鹽的水解的角度,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明醋酸為弱電解質(zhì)。(2)方案設(shè)計(jì)。方案一:用pH試紙測(cè)定同濃度鹽酸和醋酸的鈉鹽溶液的pH值,比較pH值的大小。方案二:在同濃度鹽酸和醋酸的鈉鹽溶液中分別滴加酚酞指示劑,比較滴加前后溶液顏色的變化。
4、總結(jié)歸納。上述實(shí)驗(yàn)均可以證明醋酸為弱電解質(zhì),實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)體現(xiàn)了平衡限度觀,緊緊圍繞弱電解質(zhì)是部分電離,存在電離平衡,電離平衡可能發(fā)生移動(dòng);弱電解質(zhì)的鹽還可以水解,存在著水解平衡[3]。
六、結(jié)語(yǔ)
本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì)以“化學(xué)平衡觀”為統(tǒng)領(lǐng)構(gòu)建教學(xué)內(nèi)容主線,圍繞“電解質(zhì)有強(qiáng)弱之分——弱電解質(zhì)存在電離平衡——影響電離平衡的因素——鹽的水解”幾個(gè)方面展開(kāi)教學(xué),發(fā)揮“化學(xué)平衡觀”對(duì)弱電解質(zhì)電離教學(xué)的指導(dǎo)作用,同時(shí)以實(shí)驗(yàn)揭示微觀本質(zhì)為支持,從微觀離子角度(弱電解質(zhì)在水中電離后的微粒存在形式、微粒間的相互作用及作用的結(jié)果)來(lái)探究和理解“電離平衡”,在教學(xué)中實(shí)現(xiàn)了學(xué)生認(rèn)識(shí)思路方法的形成與知識(shí)學(xué)習(xí)協(xié)調(diào)的同步,深化了學(xué)生對(duì)“電離平衡”的理解,樹(shù)立了“化學(xué)平衡觀”和“微粒觀”的認(rèn)識(shí)。
參考文獻(xiàn)
[1] 劉茹楠.“化學(xué)平衡”學(xué)習(xí)難點(diǎn)成因分析與教學(xué)設(shè)計(jì)研究[D].青海:青海師范大學(xué),2015.
[2] 劉建民.高中化學(xué)《水的電離和溶液的酸堿性》課例賞析[J],中國(guó)校外教育,2017(5).
[3] 王蘭楨.“驗(yàn)證醋酸是弱電解質(zhì)”的教學(xué)過(guò)程實(shí)錄[J].化學(xué)教學(xué), 2004(12):35-37.endprint