3-1-2 电离平衡常数 强酸与弱酸比较 教学设计 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

3-1-2电离平衡常数强酸与弱酸比较教学设计2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1主备人备课成员设计思路本节课旨在让学生理解电离平衡常数概念，并通过对比强酸与弱酸的特性，深化对酸的电离过程的认识。课程设计以人教版化学选择性必修1第三章第一节第二课时的内容为基础，结合高二学生的认知水平，采用以下思路：

1.通过复习酸的定义和分类，引出电离平衡常数概念。

2.利用实验数据，让学生自行计算强酸与弱酸的电离平衡常数，感受其差异。

3.分析电离平衡常数与酸的强度关系，探讨强酸与弱酸在溶液中的行为差异。

4.结合实际应用，让学生了解电离平衡常数在化学研究和生产中的应用。

5.总结本节课所学内容，布置相关练习，巩固知识点。核心素养目标1.理解电离平衡常数在描述酸性强弱中的应用，培养科学探究与创新意识。

2.通过实验数据分析和比较，发展学生的证据推理与模型认知能力。

3.能够运用化学知识解释生活中的酸碱现象，增强实践意识与科学态度。

4.培养学生的化学思维，提高解决复杂问题的能力。教学难点与重点1.教学重点

①电离平衡常数的定义及其在强酸与弱酸比较中的应用。

②强酸与弱酸在水中电离过程的差异及其对溶液性质的影响。

③实验数据的收集与分析，理解电离平衡常数与酸的强度之间的关系。

2.教学难点

①电离平衡常数概念的理解，尤其是其数值的物理意义和计算方法。

②强酸与弱酸电离过程的微观解释，包括电离程度和电离平衡的动态性质。

③将理论应用于实际，如何通过电离平衡常数预测和解释不同酸的溶液行为。学具准备Xxx课型新授课教法学法讲授法课时第一课时师生互动设计二次备课教学资源1.软硬件资源

-多媒体投影仪

-交互式电子白板

-实验室酸碱指示剂

-实验室滴定设备

2.课程平台

-校园教学管理系统

-在线学习平台

3.信息化资源

-人教版化学选择性必修1电子教材

-相关教学视频片段

-化学模拟实验软件

4.教学手段

-小组讨论

-实验操作

-数据分析

-概念图绘制教学流程1.导入新课（5分钟）

以学生已知的酸碱知识为基础，通过提问方式复习酸的定义和分类，引导学生思考强酸与弱酸的区别。例如，提问“什么是酸？强酸和弱酸有什么不同？”然后介绍电离平衡常数概念，为学习新课内容做好铺垫。

2.新课讲授（15分钟）

①介绍电离平衡常数的定义，解释其数值表示酸性强弱的含义。通过示例计算，让学生理解如何通过电离平衡常数判断酸的强度。

②分析强酸与弱酸在水中的电离过程，通过实验数据对比，展示强酸和弱酸电离程度的不同，引导学生理解电离平衡常数与电离程度的关系。

③讨论电离平衡常数在化学研究和实际应用中的重要性，如药物研发、环境监测等领域。

3.实践活动（10分钟）

①分组进行实验，使用指示剂和滴定设备测定不同酸的pH值，记录数据。

②分析实验数据，计算各酸的近似电离平衡常数。

③根据电离平衡常数，预测各酸在水中的电离程度，并讨论实验结果与预测之间的关系。

4.学生小组讨论（10分钟）

①讨论电离平衡常数与酸性强弱的关系，举例说明如何通过电离平衡常数判断酸的强度。

②分析实验数据，探讨强酸与弱酸在水中电离过程的差异。

③讨论电离平衡常数在生活中的应用，例如，如何利用电离平衡常数选择合适的清洁剂。

5.总结回顾（5分钟）

回顾本节课所学内容，强调电离平衡常数在酸碱性质研究中的重要性，总结强酸与弱酸的电离特性及其对溶液性质的影响。布置相关练习题，巩固所学知识。学生学习效果1.理解并掌握了电离平衡常数的定义和计算方法，能够利用电离平衡常数来判断酸的强弱，提高了对酸碱性质的理解和科学探究能力。

2.能够通过实验数据分析和比较，深入理解强酸与弱酸在水中电离过程的差异，发展了证据推理和模型认知能力。学生在实验中亲自操作，观察现象，记录数据，并通过数据得出了科学的结论。

3.学生学会了如何将电离平衡常数应用于实际问题中，例如在环境监测、药物研发等领域中的应用，增强了实践意识和科学态度。

4.在小组讨论中，学生能够积极交流，分享自己的观点和实验结果，提高了团队合作和沟通能力。通过讨论，学生能够更好地理解电离平衡常数与酸性强弱的关系，并能够用具体的例子来说明这一概念。

5.学生能够将所学的化学知识与生活实际相结合，例如在日常生活中选择合适的清洁剂，或者在食品烹饪中注意酸碱度的调整，提高了学生的生活应用能力。

6.在总结回顾环节，学生能够清晰地复述本节课的核心内容，包括电离平衡常数的定义、强酸与弱酸的电离特性以及它们对溶液性质的影响，表明学生已经将所学知识内化为自己的知识体系。

7.通过布置的练习题，学生能够巩固所学知识，进一步加深对电离平衡常数和强酸弱酸比较的理解，提高了解题能力和对化学概念的应用能力。

8.学生在学习过程中表现出了积极的学习态度，对化学学科产生了更浓厚的兴趣，这对于培养学生的终身学习意识和创新能力具有重要意义。典型例题讲解例题1：

某温度下，0.1mol/L的醋酸溶液中，醋酸的电离度为1%。求该醋酸溶液的电离平衡常数。

解答：

首先，根据电离度计算出醋酸的电离浓度：\[0.1\text{mol/L}\times1\%=0.001\text{mol/L}\]

然后，根据电离平衡常数的定义，\[K_a=\frac{[\text{H}^+][\text{CH}_3\text{COO}^-]}{[\text{CH}_3\text{COOH}]}=\frac{(0.001)^2}{0.1-0.001}\approx1\times10^{-5}\]

例题2：

已知某温度下，0.1mol/L的盐酸溶液的电离平衡常数为\[1.3\times10^{-7}\]，求该溶液中氢离子的浓度。

解答：

由于盐酸是强酸，可以假设它完全电离，因此氢离子的浓度等于盐酸的浓度，即0.1mol/L。电离平衡常数在此情况下用于验证理论计算，\[K_a=\frac{[\text{H}^+][\text{Cl}^-]}{[\text{HCl}]}=\frac{(0.1)^2}{0.1}=0.1\]，与给定的电离平衡常数不符，说明假设不成立，实际氢离子浓度应略低于0.1mol/L。

例题3：

某温度下，0.01mol/L的醋酸溶液的电离平衡常数为\[1.8\times10^{-5}\]，求该溶液的pH值。

解答：

首先，根据电离平衡常数计算出氢离子的浓度：\[K_a=\frac{[\text{H}^+][\text{CH}_3\text{COO}^-]}{[\text{CH}_3\text{COOH}]}=1.8\times10^{-5}\]

由于醋酸的电离度不高，可以近似认为\[[\text{H}^+]\approx[\text{CH}_3\text{COO}^-]\]

则\[[\text{H}^+]^2=1.8\times10^{-5}\times0.01\]

\[[\text{H}^+]\approx\sqrt{1.8\times10^{-7}}\approx1.34\times10^{-4}\text{mol/L}\]

pH=-log\[[\text{H}^+]\]=3.87

例题4：

等体积混合0.2mol/L的醋酸溶液和0.1mol/L的氢氧化钠溶液后，求混合溶液的电离平衡常数。

解答：

混合后，醋酸的浓度为0.1mol/L，氢氧化钠的浓度为0.05mol/L。氢氧化钠会与醋酸反应生成醋酸钠和水，反应后醋酸的浓度减少，醋酸钠的浓度增加。由于醋酸钠是弱电解质，其水解反应可以忽略不计，因此混合溶液的电离平衡常数仍然是醋酸的电离平衡常数，即\[1.8\times10^{-5}\]。

例题5：

某温度下，0.1mol/L的某一元弱酸溶液的电离平衡常数为\[5\times10^{-6}\]，求该溶液的pH值。

解答：

假设该弱酸的电离度为\(\alpha\)，则\[K_a=\frac{[\text{H}^+][\text{A}^-]}{[\text{HA}]}=\frac{(\alpha\times0.1)^2}{0.1-\alpha\times0.1}\]

由于\(\alpha\)较小，可以近似认为\[0.1-\alpha\times0.1\approx0.1\]

则\[K_a\approx\alpha^2\times0.1\]

\[\alpha^2=\frac{K_a}{0.1}=\frac{5\times10^{-6}}{0.1}=5\times10^{-5}\]

\[\alpha\approx\sqrt{5\times10^{-5}}=7.07\times10^{-3}\]

\[[\text{H}^+]\approx\alpha\times0.1=7.07\times10^{-4}\text{mol/L}\]

pH=-log\[[\text{H}^+]\]=3.15课堂1.课堂评价

-通过课堂提问，检验学生对电离平衡常数概念的理解，以及能否运用该概念区分强酸与弱酸。例如，可以提问：“什么是电离平衡常数？它如何帮助我们区分强酸与弱酸？”

-观察学生在实验操作中的表现，包括实验操作的规范性、数据的准确记录以及对实验现象的准确描述。这有助于评估学生的实验技能和观察能力。

-在课堂讨论环节，观察学生是否能积极参与，是否能够基于实验数据提出合理的解释和结论。这有助于评估学生的推理能力和团队合作能力。

-通过小测验或课堂练习，检测学生对电离平衡常数计算的掌握程度，以及对强酸弱酸比较的理解深度。及时批改练习，针对学生的错误进行讲解，帮助学生理解电离平衡常数的应用。

-在课堂总结环节，通过学生的口头总结，了解学生对本节课知识点的掌握情况，以及是否能够将理论知识与实际应用相结合。

2.作业评价

-对学生的作业进行仔细批改，关注学生对电离平衡常数概念的理解和应用能力。批改时，重点关注学生的解题步骤是否合理、计算是否准确、概念是否清晰。

-在作业批改后，及时向学生反馈作业中的优点和不足，鼓励学生针对不足之处进行改进。例如，对于计算错误，可以指出错误所在并提供正确的计算方法。

-针对学生的作业表现，制定个性化的辅导计划。对于理解有困难的学生，提供额外的学习材料和辅导时间，帮助他们克服学习难点。

-定期收集学生的作业反馈，了解学生对作业难度的感受和作业对学习的帮助程度，根据反馈调整教学策略和作业布置。

-通过作业评价，激励学生持续学习，培养他们的自主学习能力和对化学学科的兴趣。对于表现出色的学生，给予表扬和奖励，增强他们的自信心和学习动力。内容逻辑关系①电离平衡常数的概念与计算

-重点知识点：电离平衡常数的定义、计算方法及其在酸碱性质研究中的作用。

-重点词汇：电离平衡常数、电离度、氢离子浓度、pH值。

-重点句子：电离平衡常数是描述酸在水中电离程度的常数，其值越大，酸性越强。

②强酸与弱酸的区分

-重点知识点：强酸与弱酸的电离特性、电离平衡常数的数值差异。

-重点词汇：强酸、弱酸、电离平衡常数、电离度。

-重点句子：强酸完全电离，电离平衡常数很大；弱酸部分电离，电离平衡常数较小。

③实验数据与理论分析的结合

-重点知识点：如何通过实验数据计算电离平衡常数，以及如何利用电离平衡常数进行酸碱性质的预测。

-重点词汇：实验数据、电离平衡常数、酸碱性质、预测。

-重点句子：通过实验数据计算得到的电离平衡常数，可以用来预测酸在不同条件下的行为。教学反思与总结教学反思：

在这节课的教学过程中，我采用了多种教学方法，包括提问、实验、讨论和总结回顾。我发现这些方法能够有效地激发学生的学习兴趣，提高他们的参与度和学习效果。同时，我也注意到了一些需要改进的地方。

首先，在教学过程中，我发现有些学生对电离平衡常数的概念理解不够深入。为了解决这个问题，我计划在下一节课中，通过更多的实例和图形演示，帮助学生更好地理解电离平衡常数与酸碱性质之间的关系。

其次，我发现有些学生在实验操作方面存在困难，尤其是在数据的记录和分析方面。为了解决这个问题，我计划在实验课前，对学生进行更详细的实验操作指导，并加强对数据的记录和分析的训练。

最后，我发现有些学生在课堂讨论中不够积极，可能是因为他