化学反应原理第三章水溶液中的离子平衡-pH的应用教学设计

1、H的应用酸碱中和滴定教学设计一、教材分析【教材位置】本节内容选自高中化学人教版（新课标）选修4第三章第二节第三课时，是在学生学习了水的电离和溶液酸碱性，并且掌握了pH计算和测定的基础上，回归到pH在生产生活中的应用。【教材内容】教材首先重点讨论了酸碱中和滴定原理的三个含义：第一，酸碱中和反应的实质；第二，酸碱中和滴定的计量依据，具体示例了如何利用关系式进行中和滴定的有关计算；第三，准确判断中和反应是否恰好进行完全。接着，教材以盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液为例，详细地讨论了滴定过程中溶液pH的变化，以及溶液从碱性经中性突变到微酸性的过程。说明可以选择合适的指示剂，并根据指示剂在酸性或碱性溶液中

2、的颜色变化来准确判断中和反应是否恰好进行完全。最后通过教学【实践活动】学会以图示处理科学实验数据的方法，探究酸碱中和反应过程中pH变化特点，体会定量分析在化学研究中的作用。【教材作用】首先，本课时回归到pH的应用，是对前面理论知识学习的升华和应用。其次，本课时中对于滴定曲线的认识和理解则为氧化还原反应滴定、络合滴定和沉淀滴定奠定了思维模型。再次，通过实践活动，使化学研究从定性分析转化为定量分析。最后，帮助学生通过定量分析，学会用图像和表格的方式去分析问题，以提高学生从事科学探究的能力和综合素质。【课标解读】 普通高中化学课程标准（2023年版）对此部分的要求是“认识溶液的酸碱性及pH值，掌握检

3、测溶液pH的方法”， “了解溶液pH的调控在工农业生产和科学研究中的应用”。通过引导学生了解pH的应用培养学生的化学核心素养：“科学态度和社会责任意识”、“宏观辨识与微观辨析”以及“证据推理和模型认知”，同时通过滴定曲线的绘制建立“宏观辨识与微观辨析”的思维模型。学生待知学生已知溶液中离子浓度与pH计算酸碱中和反应实质滴定曲线的理解定量实验和分析基础滴定操作步骤滴定的原理简要滴定曲线理解二、学情分析高二学生经历了两年多的化学知识的学习，已掌握了酸碱中和反应的微观本质，同时具备一定的酸碱指示剂使用的知识。在上一课时也掌握了pH的计算，因此对于滴定突跃能更好的理解。高二的学生具备一定的对定性实验现

4、象的分析、描述、探讨能力和应用化学知识解决实际问题的能力，但缺乏定量实验的基础。同时，此时的学生缺乏动手能力，实验操作不规范的现象较为明显三、教学目标和评价目标1.教学目标： = 1 * GB3 通过分析酸碱中和过程中pH的变化特点，帮助学生建立变化观念与平衡思想。通过pH曲线的形成过程和分析，引导学生通过用图表和现象等证据进行推理，建立基于酸碱中和滴定的模型认知。通过中和反应微观实质分析判断滴定终点的宏观特征，形成宏微结合的化学观念与思维模型。通过定量实验引导学生追求实事求是的科学态度；通过合作探究，增强团队意识和激发团队协作能力。2.评价目标：通过对自主学习，诊断学生酸碱中和反应以及滴定原

5、理的理论基础。通过使用传感器对滴定曲线的绘制以及小组讨论等学生活动，诊断并发展学生分析图表。通过教师演示滴定管的观察，诊断学生自我学习能力和归纳总结能力。通过定量实验操作，诊断学生实验操作技能和发展学生定量思维。四、教学重难点教学重点：酸碱中和滴定的原理及酸碱中和滴定的操作过程教学难点：滴定曲线的理解、通过理解突变确定指示剂的选择五、教法学法本节课采用自主学习法、讨论交流法、合作探究等学习方式，通过活动元教学、任务驱动教学引导学生主动获取知识，真正做到把课堂还给学生，让学生成为真正的主人。实验探究分组合作交流讨论结论六、教学设计思路本节课依托于教材又别于教材设计思路，设计思路为：基于科学探究的

6、定量分析实验。本节课要达到的目的是在理解滴定曲线和确认指示剂选择的基础上完成一个定量分析实验。因此，本节课的重点是通过理解曲线学会使用指示剂判断终点，而在实验操作所用仪器的介绍则使用翻转课堂了解滴定管的构造并在课堂中检测学生微课学习效果。同时，科学探究过程的形式由三个“活动元”完成，学生活动形式主要有自主学习、同桌讨论、小组讨论和小组合作实验等。【活动一】：认识酸碱中和滴定原理【活动二】：探究滴定曲线，寻找反应终点【活动三】：探寻“未知”实验检测未知NaOH的浓度【教学流程图】通过计算解决“突变”滴定操作，完成定量实验演示滴定管的使用及操作介绍提出问题产生兴趣自主完成中和滴定实质和计算原理 创

7、设情景，引出主题介绍中和滴定原理观察和思考，小组讨论教 师学 生验证pH图像引发认知冲突提出问题：终点判断选择适当的指示剂总结七、教学过程活动一：认识酸碱中和滴定原理教师活动学生活动设计意图【师】学习了pH计算和测量，那pH到底又有什么用呢？比如（列举pH的应用）还可以帮我们测定这瓶标签破损的氢氧化钠溶液的浓度。那同学们想想你脑海里有哪些方法可以测NaOH溶液浓度呢？【师】（评价学生回答）而今天我们还可以通过另外一种与pH相关的方法来测定其浓度，这种方法叫做酸碱中和滴定。【师】请同学们看教材P48页资料卡片下的那段文字了解什么是酸碱中和滴定的定义及原理，并完成学案相应填空。【师】请同学回答定义

8、。（提出标准液和待测液）【师】接下来给同学们1min完成下面三个问题，可以同桌讨论，完成学案填空。【分析】如果要测定未知NaOH的浓度，必须要知道消耗的盐酸的体积。怎么知道加入的盐酸刚好和NaOH反应呢？两者反应没有明显现象，但是我们知道此时溶质是NaCl，溶液成中性， pH=7，那实验操作中能否通过严格控制pH=7来确定盐酸的加入量呢？要解决这个问题，需要了解整个过程中pH会是怎样变化的呢？通过数字化实验来探究一下。学生回答（测pH值计算、与铝反应测氢气）阅读教材，完成学案填空。【回答定义】【自主学习】反应实质（离子方程式表示） 酸和碱的物质的量关系c(OH-)计算式以生活情境引起学生兴趣通

9、过阅读，培养学生自主学习能力。活动二：探究滴定曲线，寻找反应终点教师活动学生活动设计意图【师】【演示实验】向 L的NaOH溶液中滴加L的HCl溶液，滴加HCl的过程中，大家观察图表上pH变化（提示：横坐标是加入的盐酸的体积，纵坐标是混合溶液pH），在观察的过程中请同学们思考下面的问题。【提问】曲线特点？终点附近变化特点？【讲】在终点附近pH变化非常快，实际上在这个过程中只加了一两滴的盐酸，一两滴真的会引起pH的这么大变化吗？一起来通过理论计算验证是否真的如此吧。（提示：一滴约为）（提示：终点时消耗，少加一滴也就是少加）【讲】通过计算我们发现，确实同实验呈现的一致，在终点前后少加一滴和多加一滴，

10、pH变化非常大，我们说pH在终点前后发生了突变，4-10就是突变范围。【讲】为了更好的理解整个过程pH变化，提前绘制了一张pH随加入盐酸体积的变化图，现在请同学们观察、小组讨论为什么会出现这样的曲线。（思考，阅读教材）【归纳总结学生回答】在刚开始的时候滴加盐酸，烧杯中的pH变化较为平缓，这是由于被中和的碱浓度依旧很大，加入少量的酸对其pH变化不大。而在终点附近，少加一滴pH=10，而多加一滴盐酸，pH就迅速的变为，之所以出现了突变，这是因为当接近终点的时候本身的氢氧根就很少了，即使加入一滴或者说接近的酸也会使pH发生突变。【师】可以看出pH=7确实为一个理想的滴定终点，但是实际操作过程中我们往

11、往难以把握这个点，既然在突变范围之内少一滴或者多一滴对混合液体积没有什么影响，但是对pH变化影响非常大，所以要想严格控制pH=7的时候来确定盐酸的加入量，似乎不可取，因此选择用其他的可以看得见对我们实验结果影响不大的方法来确定终点借助指示剂的变化。【师】请同学看到教材P49关于酚酞和甲基橙的变色范围之内，思考为什么可以用这两个来作为判断的依据。小组讨论，请同学分享。提示：在思考这个问题的时候同学们可以结合学案上的提示的问题来完成。【归纳性的提问】实际上理想终点与指示剂变色的点消耗的盐酸量几乎一致，相差最多一滴左右，在允许的误差范围之内，因此可以选择酚酞和甲基橙。【师】现在我们找到了合适的判断反

12、应终点的方法，那就可以开始进行滴定实验测定锥形瓶中NaOH浓度了。 【观察、思考】【小组讨论】【回答】【小组合作：计算、讨论】【思考、阅读教材】【小组讨论】通过真实的实验场景，感知滴定变化通过小组讨论、计算的形式突破难点之一：滴定突跃的理解在小组讨论、教师总结的基础上阅读教材加强理解。突破难点之二：通过提出问题为什么可以选择指示剂，并且通过提示把问题细化为两个小问来促进学生生成结论并解释。【活动三】：探寻“未知”实验测定未知NaOH的浓度教师活动学生活动设计意图【讲解】现在知道了滴定的原理和滴定的关键，现在我们来一起测定同学们试剂盒中的锥形瓶中的未知氢氧化钠的浓度了。请同学们看学案，了解需要哪

13、些仪器和试剂。【讲解】有一种陌生的仪器，也是我们昨天的微课学习内容酸碱式滴定管。现在我们要检验同学们的微课学习效果，请同学们回答这个问题（关于读数的题）【讲】回顾了仪器，接下来就开始实验了。实验总体分为三个部分，事先处理准备阶段，滴定操作过程，和最后滴定完成及包含的数据处理。【讲】首先是对滴定管的准备，这一共包括五个步骤，我们一起来回顾。【演示滴定管的使用】（1）检查滴定管是否漏液。（2）润洗仪器（提示已经用检漏和润洗过）。（3）装入反应液 。（4）赶气泡（强调酸碱式赶气泡的方法）。（5）调节起始读数。 【演示滴定操作】现在开始进行滴定了，请同学们观察我在滴定时的操作，然后自己总结出滴定时的注

14、意事项（提示：刚开始的时候可以适当快速滴加，接近终点时要慢。）（为了使后面的同学看的更清楚，我们通过视频观察滴定液体颜色变化过程）【讲解】滴定终点的判断：加入最后一滴标准液时指示剂刚好变色，且半分种内不变色【讲】在正式进行实验之前，我们还需要给大家强调一下在滴定操作注意事项：第一，一人完成，他人记录和计算。第二，先快后慢。第三，锥形瓶已经用碱式滴定管滴有的未知浓度的NaOH溶液，等会直接加2-3滴酚酞。第四，滴定管已经检漏和用稀盐酸润洗过，因此从装液开始。第五，左手、右手、眼睛的操作。做实验之前关注注意事项。由于时间关系，我们再此只进行一次滴定。【数据处理】计算出结果之后，请同学们在标签纸上注明其浓度，贴在试剂瓶上。【小结】原理和操作步骤（以板书为例）今天我们学习了pH应用当中的定量分析，酸碱中和滴定的原理和具体操作过程。那请一个同学来说操作中注意事项。【需要指出本节课实验出现的问题】阅读学案【思考回答】【观察】【总结】完成学案，代表回答总结归纳。观察、归纳、完成学案。完成学案阅读注意事项。小组合作完成实验。回归教材，滴定管的构造和使