(人教版选修四)《水溶液中的离子平衡》、《电化学基础》教学设计优质课

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在蒸馏水中,加入FeCl3固体, 溶液的pH随时间的变化曲线。
第2次加入FeCl3固体
【活动一 观察分析 初识盐类的水解】
时间 活动形式
活动过程及结果
阅读教材 P54,分组实验,填写 实验 3: 阅读
实验
盐溶液
分类
NaCl
CH3COONa
填写
酸碱性
NH4Cl
5min
盐的类型
由上述实验结果分析,盐溶液的酸碱性与生成该盐的酸和碱的强弱间
O 23
C、Fe3+ D、SO42-
[练习 2]下列盐的水溶液中,哪些呈酸性( ),哪些呈碱性


课堂练习 应用反思 首尾呼应
A. FeCl3
B. NaClO C. (NH4)2SO4
D. Na2S E.K2SO4 F. KI G. NaF
[练习 3]将下列物质按要求填空:CH3COONa 、NH4Cl、NaCl
K电离= 2、推导水的离子积常数表达式
Kw=
规律和 理论
时间 活动形式
15 观察记录 min 思考交流
分析表达 实验验证 归纳小结
宏观 辨识 和证 据推

课堂练习 应用反思
【活动二 实验探究 水电离平衡的影响因素】
活动过程与结果
1.加热水,观察水中H+浓度的变化并记录现象。 现象:水中H+浓度 1.常温下,向水中加少量NaOH固体,观察溶液中H+浓度的变化并记录现象。 现象:溶液中H+浓度 3、常温下,向水中加少量NaCl固体,观察溶液中H+浓度的变化并记录现象。 现象:溶液中H+浓度 小组讨论 12..上 常述 温三 下组,实若验对水的电离平衡带来怎样的影响?其中Kw有无变化? 3.向 水 中 通 入 少 量 HCl气体,推测对水电离平衡的影响?能否通过测定 H + 浓 度的变化来验证?为什么? 4.常温下,若向水中加入少量醋酸钠固体,推测对水电离平衡的影响?请用 实验验证。
活动过程与结果 独立完成下列表格,交流讨论
NaCl 溶液 CH3COONa 溶液
溶液酸碱性
C(H+)与 c(OH-)相对大小
NH4Cl 溶液
7min
寻找规律 归纳总结
溶液中的粒子
有无弱电解质生成
归纳: (1)在溶液中盐电离出来的离子跟水所电离出来的 或 结
合生成弱电解质的反应,叫做盐类的水解。 (2)只有 阴离子或 阳离子才能与 H+或 OH-结合生
活动三 学以致用,从原电池到生活中的化学电池
时间 活动形式
活动过程及结果
我们以双液电池的装置模型为基础,将原电 池原理发展应用到了生活中,制造出来能持续 提供稳定电流的化学电池。观察对比下图中原 电池和生活中的两种化学电池的结构,说说你 的感受。
5min
联系实际 对比交流
应用
模型认知---电化学
成弱电解质。 (3)盐类水解使水的电离平衡发生了移动,并使溶液显酸性或碱
性。 (4)盐类水解反应是酸碱中和反应的逆反应。水解的规律是:
原理和 规律
活动三 【对比归纳 小结规律】
时间 活动形式
活动过程及结果
独立思考,完成练习,交流发言
[练习 1]在溶液中,不能发生水解的离子是( )
A、ClO -
B、C
[练习 1]某温度时,纯水的 c(H+)=2×10-7mol/L,求 c(OH-)
=?
计算过程:
[练习 2]常温下,某溶液中由水电离的 c( H+)水= 1 × 10- 13mol / L,该溶液可能是: ①二氧化硫水溶液; ②硫酸钾水溶液; ③硝酸钠水
溶液; ④氢氧化钠水溶液。A. ①④ B. ①②C. ②③ D. ③④
时间 活动形式
活动过程及结果
6min
1.小组展示,分享交流原电池的构成及工作原 小组展示 理。
倾听记录 2.倾听同学的分享,并整理完善自己的思维导 图。
活动二 实验探究,深入理解原电池的工作原理
时间 活动形式
活动过程及结果
观察实验,同时记录实验现象。
宏观 辨识
注意:
实验装置
7min1.观盐察记桥录的制作中,使用大U形管; 2.由于原电池产生的电流很小,使用电流
活动二 实验探究,深入理解原电池的工作原理
时间
活动形式
活动过程及结果
请同学们利用双液电池的装置模型,完成教材
73页的原电池设计。(直接在下图中标注使用的
电极材料、电极名称和电解质溶液,并画出外电
路中电子的流向和内电路中离子的运动方向。)
科学探索
应用
A
5min 分析作图 负极反应式:
分享展示 正极反应式:
C(OH-)
中性溶液中,pH 7, C(H+)
C(OH-)
独立完成下列思考问题,小组讨论
(1)强碱弱酸盐的水解
CH3COONa 溶液中存在着几种离子?写出电离方程式
微观 探析
13min
溶液中哪些离子可能相互结合,对水的电离平衡有何影响?为什么 CH3COONa 溶 液显碱性?
写出 CH3COONa 溶液水解的化学方程式和离子方程式
关于选修Ⅳ 第三章《水溶液中的离子平衡》
第四章《电化学基础》 的教学建议
一、关于理论教学的探讨 二、选Ⅳ第三、四章具体的教学建议 三、疑难集萃
必修1、2
一、关于理论教学的探讨
“现象”ຫໍສະໝຸດ Baidu
选修4
“本质”
理论教学?
新的化学课程标准 化学学科核心素养: 宏观辨识与微观探析 变化观念与平衡思想
证据推理与模型认知 科学探究与创新意识
独立完成 思考讨论 得出结论
课堂练习 应用反思
C(H+) 溶液
0.1mol/L HCl 0.1mol/L NaOH
C(OH-) 溶液
C(H+)H2O
C(OH-)H2O
计算过程:
讨论:1、在酸溶液或碱溶液中,水电离出来的 H+ 浓度和OH-浓度
是否相等?
2、0.1mol/L盐酸和0.1mol/LNaOH溶液对水的抑制程度是否相等?
中性的思想
宏观
分组实验 观察分析 7min 记录表达 3min
实验 1:镁条加入到 NH4Cl 溶液中,会有何现象产生?说明溶 液呈酸性?还是碱性呢? 现象: 溶液的酸碱性:
辨识
分组实验 观察分析 记录表达 3min
实验 2:两只试管内壁中有少许油污,向两只试管中分别加入 蒸馏水和碳酸钠溶液,震荡试管,将液体倒出,对比两只试 管内壁的油污残留 现象: 溶液的酸碱性:
微观探析
宏观辨识
形成规律 和理论
模型认知
证据推理
应用
分享案例一:《水的电离》
【活动一 观察分析 认识水的电离】
时间 6min
活动形式
活动过程与结果
观察记录 讨论交流
观察水的导电性实验,并记录现象。 宏观 现象: 电流表指针 ,灯泡 , 辨识
小组讨论,分析原因
微观探析
阅读 填写 表达
阅读教材P45,填空 1、写出水的电离平衡常数表达式
(NH4)2SO4、、Na2SO4 、NaHCO3、Na2CO3
8min
加入的盐 溶液酸碱性 该盐的类型 规律
规律
谁强显谁性
计时选择合适①的电流量程,或是使用数字实验。 计示数
电池3.単中液的电大现 象池,②中但Zn 片的从电电流流示的数稳很定有性可上能来比说双,液双 ③Cu 片
液电池产生的电流明显更稳定。
单、双液电池的对比
単液电池产生的 电流不稳定
双液电池产生的 电流稳定
活动二 实验探究,深入理解原电池的工作原理
时间
生持续稳定的电流
【结论1】改进后的原电池装置 提高了能量转换率
设计思路

反思与

评价

解释与 结论

制定计



猜想与

假设
提出问 题
意 识
22
分享案例三:《盐类水解》
【活动一 观察分析 初识盐类的水解】
时间 活动形式
活动过程及结果
观察,思考 1min
图片展示生活中盐类的水解应用,初步建立盐溶液不一定是
活动形式
活动过程及结果 对比两个装置及两个装置中的现象,小组讨论: 1.现象①,能得到的结论是:
6min
对比分析 讨论交流 记录结论
2.现象②③,分析那个装置的能量转化率更高?
3.两个装置的共同点是什么?又有什么不同?哪个更好? 为什么?
3min
微观 辨析
观察记录 思考分析
观察实验现象,同时记录:当取出盐桥时,电流计示


小组讨论,分析原因,同时思考盐桥的作用是什么?
1.解释现象:
2.盐桥的作用:
活动二 实验探究,深入理解原电池的工作原理
时间
活动形式
活动过程及结果
思考分析双液电池的工作原理:正负极?外电 路中电子的流向?内电路中离子的运动方向? 思考分析
5min
规律和 原理
阅读教材 阅读教材71页最后两段和72页的内容,明确双 液电池的工作原理,验证自己的分析。
科学精神与社会责任
现实情况:学生在解决化学平衡、盐类 水解、电化学等较复杂的反应原理问题 时普遍感到困难。
学生解决问题的障碍点在于: 一是面对问题不知从何处下手,即思考问题的 起点不明确; 二是由于分析问题的先后步骤混乱,原因很多 是原理不清楚,核心能力,思维模式没形成。
宏观辨识和微观探析,证据推理和模型认知
有什么关系?
盐的类型 强酸强碱盐 强酸弱碱盐 强碱弱酸盐
物质
溶液的酸碱性
结论:盐溶液
都呈中性,有的呈 ,有的呈
宏观 辨识
【活动二 思考分析 寻因盐溶液的酸碱性】
时间 活动形式 温故知新
独立思考 交流讨论
活动过程与结果
常温下:
酸性溶液中,pH
7, C(H+)
C(OH-)
碱性溶液中,pH 7,C(H+)
X
【活动一 观察分析 初识盐类的水解】
被蜜蜂叮咬后,会感到非常疼痛,蜜蜂分泌物 中含有的是一种酸性物质(主要成分是蚁酸), 处理的方法:
在患处涂抹纯碱、小苏打或肥皂水溶液.
【活动一 观察分析 初识盐类的水解】
泡沫灭火器里的药品是NaHCO3和 Al2(SO4)3溶液。
FeCl3水解
第1次加入FeCl3固体
【活动一 观察分析 初识盐类的水解】
制备胶体
【活动一 观察分析 初识盐类的水解】
明矾(KAl(SO4)2 ·12H2O)作净水剂
【活动一 观察分析 初识盐类的水解】
某些盐溶液的保存 如: Na2CO3溶液不能用玻璃塞 NH4F不能用玻璃试剂瓶
【活动一 观察分析 初识盐类的水解】
化肥施用 如:铵态氮肥不能与草木灰(K2CO3) 混合施用。
结论二:若外界引入的H+或OH-的浓度相等,则对水的 电离抑制程度相等
知识转化为问题, 问题设计为活动, 活动在一定的情境中展开, 师生在活动中完成探究和学习。 重视规律和原理形成的过程, 强化学生对原理和规律的充分体验和理解。
分享案例二:选四第四章第一节《原电池》
活动一 小组展示,回顾原电池的构成及工作原理
电极判断
电极反应
能量观
电子离子移动 方向
双液原电池装置化学能不会自动释放,提高了能量 转换率。
盐桥的使用突破了氧化
微粒观
剂、还原剂只有直接接触才 能发生电子转移的思维定式,深化氧化还 能使氧化反应与还原反应彻 原认识
底分开,在不同的区域进行。
同课异构
【动手体验】依据图纸组装原 电池并检验电流
A
Zn
Cu
稀硫酸
预期现象 电流表指针偏 转 铜丝上有气泡
锌片溶解
实验现象
电流表指针偏转 铜丝上有少量气泡
锌片上有大量气泡
【提出问题】
哪些原因导致锌片上有气泡
【猜想与假设】如何改进原电池装置?
【制定计划】 动让手锌改片进原与电稀池硫酸不直接接触
【进行实验】A实验药品及器A 材:
铜丝、锌片Z、n 硫酸C溶u 液、硫Z酸n 锌溶液、Cu 灵敏电流表、导线、盐桥
小结:弱酸酸根结合
,留下
,显
(2)强酸弱碱盐的水解
NH4Cl 溶液中存在着几种离子?写出电离方程式
溶液中哪些离子可能相互结合,对水的电离平衡有何影响?为什么 NH4Cl 溶液显 酸性?
写出 NH4Cl 溶液水解的化学方程式和离子方程式
小结:弱碱阳离子结合
,留下
,显
活动三 【对比归纳 小结规律】
时间 活动形式 独立思考 交流讨论 对比分析




? ZnSO4 H2SO4
温馨提示: 1、实酸验前用水将锌溶方片液、法铜:溶丝液搭冲洗干净
23、、盐实桥验用完完毕之后后将不电建用解冲质盐洗溶桥液倒回20原试剂瓶
A
【实验验证】
Zn
Cu有盐桥存在时电流表
指针偏移
铜丝表面有气体产生
锌片逐渐溶解,无气体
ZnSO4 H2SO4
放出
溶液 随着溶时液 间的延续,能产
分析:
应用
活动三 归纳整理 计算溶液中C(H+)和C(OH-)
室温下,分别计算下列两种溶液中的离子浓度
条件
C(H+)
溶液
0.1mol/L HCl
0.1mol/L NaOH
C(OH-) C(H+)H2O C(OH-)H2O
溶液 mol/L mol/L
模型 认知
结论一:任何溶液中,水电离的c(H+)与c(OH-)都相等
规律和 用思维导图的形式归纳影响水电离平衡的因素以及Kw的变化。
如:
理论
12.、水有的哪离些子?积其K中wK仅w如适何用变于化纯水吗?还可以适用于哪些溶液?
活动三 【归纳整理 定量计算溶液中C(H+)和C(OH-)】
时间 活动形式
活动过程与结果
室温下,分别计算下列两种溶液中离子浓度
15 min
5min
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