《溶液的酸碱性与pH》参考教案

1/13选修4第3章第1节《水溶液》第二课时溶液的酸碱性及pH滕州一中东校高二化学组【教材分析】本节内容为水溶液第二课时，在上节课探究水的电离，HCl、NaOH、NaCl在水中的存在形态的基础上，进一步分析溶液呈酸、碱性的规律，pH的计算和酸碱对水的电离平衡的影响。教程提供了交流研讨、酸碱性与pH关系的图示、思考题、例题等素材供学生参考。内容有助于完善学生的知识体系，有利于学生形成分析溶液呈酸、碱性的规律，pH的计算的分析方法，数据分析有利于培养学生定量的化学观念。教程提供的图片资料较少，故采用多媒体教学作为辅助，给学生更多的感性认识、进一步培养学生的微粒观和形象思维。同时，本节课是“从简单到复杂，从单一物质到多种物质的认识层次”的第一步，课程暗含了分析溶液体系研究的一般思路和方法，为后续课程的学习打下基础。【学情分析】学生通过之前课程的学习，知道水是弱电解质，知道HCl溶液呈酸性、NaOH溶液呈碱性的规律。本节课进一步强化学生对水的电离平衡和Kw，以及HCl、NaOH对水的电离平衡的影响的理解。Kw的计算，进一步强化了学生的定量分析的思维方式，溶液的导电实验、图3-1-3HCl和CH3COOH电离情况的比较、图3-1-4HCl和HF在水中的存在形态示意图丰富了学生对强、弱电解质的感性认识和定性分析能力。本节课应在此基础上，强化学生对Kw的认识与应用，引导学生感悟本章的基本学科观念、方法，构建微粒观、动态观和定量观。【教学目标】知识与技能：1.弄清溶液酸碱性与[H+]、[OH—]及pH的关系，。2.通过练习掌握pH的简单计算。3.了解常用测量溶液酸碱性的方法。过程与方法：1.了解从水到水溶液、从单一物质到多种物质、分清主次矛盾的研究思路。学生学会数据的处理和分析，体验类比、迁移的学习方法，培养思维能力以及研究问题的能力。2．学生通过环环相扣的习题的计算，归纳出有关溶液pH计算的技巧和方法，学会融会贯通，举一反三。情感、态度与价值观：通过认识pH在工农业生产中的重要作用，体会化学对人类生产、生活的作用。【教学重点】理解溶液酸碱性及pH相关计算【教学难点】有关pH的简单计算。【教具准备】仪器：广泛pH试纸、玻璃片、玻璃棒药品：蒸馏水、稀盐酸溶液、稀氢氧化钠溶液、橙汁、番茄多媒体（电脑、投影仪等）【教学方法】为强调重点本课采用：温故知新→交流研讨→老师启发→学生讨论、实验探究→pH计算→变式练习→拓展提升的教学方法。【学习方法】结合本教材的特点及所设计的教学方法，利用“抛锚式”建构主义教学法教学，联系生活实际问题并进行探究，把学习过程和认知过程有机地统一起来，化被动接受转化为主动探索，使学生自主完成知识建构，感受到学习的乐趣。学生在教师帮助下顺利完成知识建构，对原有知识经验进行改造和重组，使科学认知与原有经验之间达到平衡，实现学习的有效迁移，从而获得意义建构的成功，培养自己的探究能力。【教学思维导图】【教学过程】环节教师活动学生活动设计意图复习回顾上节课我们学习了水的电离及电解质在水溶液中的存在形态，请大家思考回答以下问题：【幻灯片展示问题】1.什么叫强电解质？什么叫弱电解质？2.请写出水的电离方程式：______________________3.水的离子积表达式？水的离子积受哪些因素的影响？在25℃4.25℃时纯水中[H+]，[OH—]学生思考，回答复习回顾上节课的内容,检查掌握学情并为本节学习做准备。〖师〗评价学生的回答并进行副板书：Kw=[H+][OH—]受温度影响为下面酸碱性的学习探究作铺垫情景创设引入新课视频“农夫山泉”的水测试广告介绍生命体、生活中的pH。大家想知道其中的原理吗？那就让我们一同走进溶液酸碱性的世界。观看视频并思考创设情景，充分联系生活，以生活中的化学入手，激发学生的好奇心和兴趣，探索现象背后的化学。定向示标【幻灯片展示学习目标】阅读学习目标，明确本节自己将要收获什么。明确学习目标，知道本节课的学习任务交流研讨【主题活动一“溶液的酸碱性”】布置任务：1.完成课本P76表格。化合物c/mol·L—1[H+]/mol·L—1[OH—]/mol·L—1HCl1.0×10—21.0×10—21.0×10—12HNO31.0×10—31.0×10—31.0×10—11NaOH1.0×10—21.0×10—121.0×10—2KOH1.0×10—31.0×10—111.0×10—3NaCl1.0×10—21.0×10—71.0×10—72.由表中的数据定量分析，总结规律。利用【交流•研讨】前半部分方法引导，老师指导学生完成课本P76的表格【思考】如何判断溶液的酸、碱性？动手计算,完成课本P76表格。学生回答思考题：[H+]=1×10—7mol·L-1溶液呈中性;[H+]＞1×10—7mol·L-1溶液呈酸性;[H+]＜1×10—7mol·L-1溶液呈酸性;定量分析总结出溶液呈酸、碱性的规律【深层讨论】

KW（100℃）=10-12mol2·L-2，100℃时，纯水中[H+]为多少？100℃时，[H+]=1×10—7mol·L-1溶液呈酸性还是碱性？【思考】能否只用[H+]来判断溶液的酸、碱性？如何判断？副板书提示：Kw=[H+][OH—]受温度影响学生思考，回答100℃时，纯水中[H+]=1×10—6mol·L-1100℃时，[H+]=1×10—7mol·L-1溶液呈碱性启发学生将酸碱性的含义深入到微观层面。因KW受温度影响变化,用[H+]或[OH—]的具体浓度来判断溶液的酸、碱性受温度影响小结并板书三、溶液的酸碱性与pH1、溶液的酸碱性[H+]=[OH—]，溶液呈中性[H+]>[OH—]，溶液呈酸性，且[H+]越大酸性越强[H+]<[OH—]，溶液呈碱性，且[OH—]越大酸性越强适合于温度师生共同归纳（学生收获）：酸性溶液中也存在OH—，碱性溶液中也存在H+。只是溶液中OH—与H+相对大小定量分析总结出溶液呈酸、碱性的规律过渡我们现在已经知道一定温度下，[H+]越大酸性越强。但当[H+]＜1.0mol·L-1时，如[H+]=0.00001mol·L-1时，这种表示方法就很不方便。1909年丹麦生物化学家索伦•彼得•劳利兹•索伦森（SørenPeterLauritzSørensen,1868-1939）提出pH，这个方法的改进，是一个简化的措施。聆听，从化学史入手，理解pH概念的内涵体验化学史教育，直观、自然地获取新知识，加深对概念的理解。同时感悟科学家严谨的科学精神和奉献精神。板书2、溶液酸碱性的一种表示——pH表达式：pH=—lg[H+]老师边讲边板书，学生聆听引入pH的概念要点强化pH书写标准，p要小写，H要大写pH范围通常0～14聆听，记录强化学生对pH规范学习过渡用pH来表示溶液的酸碱性，是十分方便，我们将如何计算呢？大家看典型例题1认真看题、思考引入pH的简单计算典型例题【主题活动二“pH的简单计算”】例1、求25℃0.01mol/L盐酸的pH

析：①②KW=[H+]×[OH—]中的[H+]应等于两者之和；[OH—]只来自于水

③HCl

＝H＋

＋Cl－

0.010.01

H2OH＋＋OH－

x

x[H+]=[H+]酸＋[H+]水所以，(0.01+x)x=10－14一般地，x与0.01相比，可以忽略不计pH＝—lg[H+]＝—lg0.01＝2【追问】水电离出的[OH—]水是多少？水电离出的[H+]水是多少？动笔计算，讨论与交流，归纳与总结酸抑制了水的电离水电离出的[OH—]＝[OH—]水＝KW／[H+]＝10－12mol/L[OH—]水=[H+]水10－12mol/L通过有关pH的讨论题，理解酸、碱溶液中如何处理“水的电离问题”，突破教学难点例2、室温下测得强碱NaOH的浓度为1.0×10-3mol.L-1,计算该溶液的pH。有例1铺垫，学生看课本77页例题就容易接受有关碱溶液的pH计算练习说出下列溶液的pH值1.0×10—2mol·L—1HCl溶液pH=21.0×10—3mol·L—1HNO3溶液pH=31.0×10—2mol·L—1NaOH溶液pH=121.0×10—3mol·L—1KOH溶液pH=111.0×10—2mol·L—1NaCl溶液pH=7思考回答既巩固pH计算又为研究水溶液的pH、[H+]与酸碱性关系自主学习阅读课本77页：水溶液的pH、[H+]与酸碱性的有何关系？【强调】此图为常温下（25℃时）水溶液的pH、[H+]与酸碱性的关系带着疑问阅读阅读课本77页副板书：Kw=[H+][OH—]受温度影响【提示】故[H+]具体数值受温度影响故pH表示酸碱性受温度影响用彩图清晰、直观地将水溶液的pH、[H+]与酸碱性的对应关系表示出来，便于学生记忆。也加深了对pH范围0～14的掌握质疑【思考】pH越小酸性越强，那么pH=0是不是表示酸性最强呢？学生思考，回答对于pH初学者来说是易错点，所以在课堂上就提出，加深学生对pH的理解讲析评价学生的回答，并说明pH=0表示[H+]=1mol/L，并不表示酸性最强。当溶液的浓度超过1mol/L时，就用数值表示。如2mol/L盐酸则不能用pH表示了。（一般的同学回答错误）聆听，思考巩固学生对pH的理解过渡溶液的酸碱性如何测定呢？思考引入pH的测定板书3、溶液酸碱度的测定①酸碱指示剂回忆常用的酸碱指示剂唤醒原有知识与新学构成知识网络PPT展示pH123.14.4567891011121314甲基橙红色橙色黄色石蕊红色紫色蓝色酚酞无色粉红色红色过渡当然酸碱指示剂只能定性分析溶液是酸性还是碱性，无法定量如某浓度的盐酸pH具体是多少，这时就需要pH试纸来测定【板书】②pH试纸聆听引入pH试纸的测定PPT展示【强调】pH试纸使用方法：将pH试纸放在干燥洁净的玻璃片上，用洁净、干燥的玻璃棒蘸取待测液滴在干燥的pH试纸上，试纸上显出颜色后马上跟标准比色卡相对比并读数聆听，记录形成知识的准确性实验探究【主题活动三“pH的测定”】学生分四小组，指导学生动手实验测定以下几种溶液的酸碱性：稀盐酸溶液、稀氢氧化钠溶液、橙汁、番茄动手实验，体验化学实验的魅力练习pH试纸测定溶液正确操作，调动学生学习兴趣，养成严谨的科学研究技能和习惯思考1、能否直接把pH试纸伸到待测液中？2、是否要先湿润pH试纸后，再将待测液滴到pH试纸上？3、如用湿润的pH试纸检验待测液，对该溶液pH值的测定A.一定有影响B.偏大C.偏小D.不确定学生思考，回答老师评价学生回答并讲析巩固所学，养成勤于思考的好习惯讲述通过自己动手做实验我们会发现广泛pH试纸测定的值为整数，而且是粗略测定，如想精确测定则需酸度计。思考，聆听引入酸度计的测定展示【板书】③酸度计（精确测量）播放酸度计测量溶液pH视频了解酸度计能精确测量溶液的pH让学生了解酸度计的使用总结与评价对最初的“农夫山泉水检测广告”处进行分析。【讲述】测试和调控溶液的pH，对工农业生产、科学研究、以及日常生活和医疗保健都具有重要意义。在医疗上，当体内的酸碱平衡失调时，血液的pH是诊断疾病的一个重要参数，而利用药物调控pH则是辅助治疗的重要手段之一。在生活中，人们洗发时用的护发素，其主要功能也是调节头发的pH使之达到适宜的酸碱度。讨论并分析利用化学知识和原理分析现象背后的真实性，体会化学原理的魅力，感受化学在生活中无处不在。巩固练习1．下列溶液一定呈中性的是（）A.pH=7的溶液B.[H+]=[OH-]=10-6mol·L-1的溶液C.[H+]=10-7mol·L-1的溶液D.由强酸、强碱等物质的量反应得到的溶液2．在25℃时，某溶液中由水电离出的c(H+)=1×10-12mol·L-1，则该溶液可能的pH是()A.12B.7C.6D.23.25℃时，1×10-2mol·L-1的Ba(OH)2溶液，pH=4.有甲、乙两种溶液，甲溶液的pH是乙溶液pH的2倍，则甲溶液中[H+]与乙溶液[H+]的关系是（）A.1：2B.100：1C.1：100D.无法确定分析，思考，交流，回答老师评价并讲析【强调】通过题3（根据教师参考用书建议）强调：计算出的pH只取两位数字。通过对习题的思考及分析对本节所学作进一步认识和理解变式训练5.某温度下，重水D2O的离子积为1.6×10－15，若用pH一样的定义来规定pD=-lgc(D＋)，以下关于pD的叙述正确的是 （）A．中性溶液的pD=7.0.B．含0.01mol的NaOD的D2O溶液1L，其pD=12.0.C．溶解0.01mol的DCl的D2O溶液1L，其pD=1.0.D．在100mL0.25mol·L－1的DCl重水溶液中，加入50mL0.2mol·L－1的NaOD的重水溶液，其pD=1.0.思考，交流，回答通过变式练习，加深对pH的认识。并由此训练学生举一反三的能力。通过探究，总结解题方法和技巧选学设置一组由浅入深，难度梯度增加的问题组，引导学生注意pH计算过程中的问题。求25℃时下列溶液的pH[H+]=1.0×10-1mol·L-1的稀盐酸0.01L，pH=1加水稀释10倍，[H+]=1.0×10-2mol·L-1pH=加水稀释100倍，[H+]=1.0×10-3mol·L-1pH=加水稀释10000倍，[H+]=1.0×10-5mol·L-1pH=加水稀释108倍，[H+]=pH=pH从1增加到接近7，请从理论上加以解释。分析，思考，交流，回答，整合。进一步引导学生对水的电离的深入认识。感受收获通过本节课的学习，你有哪些收获？你掌握了那些知识？反思总结从三维目标的角度进行小结，让学生学有所获(不仅仅是知识层面)课堂小结学生总结：1.酸、碱度与[H+]、[OH-]，以及与pH的关系。2.pH的简单计算及解题的思维模式。3.溶液酸碱度的测定由学生来课堂小结，构建自己的知识网络让学生养成反复琢磨，提高知识概括的能力。【板书设计】三、溶液的酸碱性与pH1、溶液的酸碱性[H+]=[OH—]，溶液呈中性[H+]>[OH—]，溶液呈酸性，且[H+]越大酸性越强[H+]<[OH—]，溶液呈碱性，且[OH—]越大酸性越强适合于温度2、溶液酸碱性的一种表示——pH表达式：pH=—lg[H+]任何温度