2024-2025学年新教材高中化学 第三章 水溶液中的离子反应与平衡 2.1 水的电离教学实录 新人教版选择性必修1

2024-2025学年新教材高中化学第三章水溶液中的离子反应与平衡2.1水的电离教学实录新人教版选择性必修1学校授课教师课时授课班级授课地点教具设计意图本节课旨在通过实验探究水自电离过程，使学生理解水的电离平衡原理，掌握电离平衡常数及其计算方法，培养学生观察、分析、实验操作等能力，为后续学习离子反应和平衡打下基础。核心素养目标培养学生科学探究素养，通过实验验证水电离现象，理解化学平衡原理；提升科学思维素养，通过分析实验数据和平衡常数计算，建立定量关系；强化社会责任感，认识到水化学性质对环境保护的重要性。教学难点与重点1.教学重点，

①水自电离过程的实验验证，包括水的电离现象和电离平衡常数的测定；

②电离平衡常数的计算和应用，理解其表示的意义以及如何应用公式进行计算；

③通过实验数据，建立水电离程度与溶液酸碱性的关系，理解酸碱中和反应的本质。

2.教学难点，

①理解水的电离平衡原理，包括电离平衡常数的物理意义和化学意义；

②掌握电离平衡常数的计算方法，尤其是在不同温度下平衡常数的计算；

③分析电离平衡移动的影响因素，如浓度、温度、压力等，并能够解释实际生活中的相关现象。教学方法与策略1.采用实验教学法，通过实际操作引导学生观察水的电离现象，增强感性认识。

2.结合讲授法，系统讲解电离平衡常数的概念、计算和应用。

3.引入讨论法，鼓励学生就电离平衡的影响因素进行交流和辩论，提升批判性思维能力。

4.利用多媒体教学，展示水电离的动画模拟，帮助学生直观理解电离过程。

5.设计小组合作学习活动，让学生在实验和讨论中共同解决问题，培养团队协作能力。教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：

发布预习任务：通过在线平台或班级微信群，发布预习资料（如PPT、视频、文档等），明确预习目标和要求，例如让学生预习水的电离现象和电离平衡常数的概念。

设计预习问题：围绕水的电离课题，设计一系列具有启发性和探究性的问题，如“水为什么能够自电离？”、“电离平衡常数是如何测定的？”等，引导学生自主思考。

监控预习进度：利用平台功能或学生反馈，监控学生的预习进度，确保预习效果。

学生活动：

自主阅读预习资料：按照预习要求，自主阅读预习资料，理解水的电离现象和电离平衡常数的概念。

思考预习问题：针对预习问题，进行独立思考，记录自己的理解和疑问，为课堂讨论做准备。

提交预习成果：将预习成果（如笔记、思维导图、问题等）提交至平台或老师处，以便教师了解学生的预习情况。

教学方法/手段/资源：

自主学习法：引导学生自主思考，培养自主学习能力。

信息技术手段：利用在线平台、微信群等，实现预习资源的共享和监控。

作用与目的：

帮助学生提前了解水的电离课题，为课堂学习做好准备。

培养学生的自主学习能力和独立思考能力。

2.课中强化技能

教师活动：

导入新课：通过展示水的自电离实验视频，引出水的电离课题，激发学生的学习兴趣。

讲解知识点：详细讲解水的电离过程、电离平衡常数的计算方法及其应用，结合实例如酸碱中和反应进行讲解。

组织课堂活动：设计小组讨论，让学生分析影响电离平衡的因素，并设计实验验证自己的猜想。

解答疑问：针对学生在学习中产生的疑问，如“为什么水的电离常数在不同温度下会变化？”进行及时解答和指导。

学生活动：

听讲并思考：认真听讲，积极思考老师提出的问题，如电离平衡常数的大小如何反映水的电离程度。

参与课堂活动：积极参与小组讨论，通过实验验证电离平衡的原理，如通过加入酸或碱观察pH值的变化。

提问与讨论：针对不懂的问题或新的想法，如“电离平衡常数与水的离子积有何关系？”勇敢提问并参与讨论。

教学方法/手段/资源：

讲授法：通过详细讲解，帮助学生理解水的电离现象和电离平衡常数的概念。

实践活动法：设计实验活动，让学生在实践中掌握电离平衡的原理。

合作学习法：通过小组讨论等活动，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

作用与目的：

帮助学生深入理解水的电离现象和电离平衡常数的概念，掌握电离平衡的原理。

通过实践活动，培养学生的动手能力和解决问题的能力。

通过合作学习，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

3.课后拓展应用

教师活动：

布置作业：根据水的电离课题，布置适量的课后作业，如计算不同温度下水的电离平衡常数，并分析其变化趋势。

提供拓展资源：提供与水的电离相关的拓展资源，如相关的化学书籍、在线教程、实验视频等，供学生进一步学习。

反馈作业情况：及时批改作业，给予学生反馈和指导，如指出计算错误或实验设计上的不足。

学生活动：

完成作业：认真完成老师布置的课后作业，巩固学习效果，并尝试将所学知识应用于实际问题。

拓展学习：利用老师提供的拓展资源，进行进一步的学习和思考，如研究水的电离在环境科学中的应用。

反思总结：对自己的学习过程和成果进行反思和总结，提出改进建议，如如何提高实验的准确性。

教学方法/手段/资源：

自主学习法：引导学生自主完成作业和拓展学习。

反思总结法：引导学生对自己的学习过程和成果进行反思和总结。

作用与目的：

巩固学生在课堂上学到的水的电离知识点和技能。

通过拓展学习，拓宽学生的知识视野和思维方式。

通过反思总结，帮助学生发现自己的不足并提出改进建议，促进自我提升。知识点梳理1.水的电离现象

-水分子自电离产生氢离子（H⁺）和氢氧根离子（OH⁻）。

-电离方程式：H₂O⇌H⁺+OH⁻。

2.水的电离平衡

-水的电离是一个动态平衡过程，即水分子不断电离，同时氢离子和氢氧根离子结合成水分子。

-平衡常数Kw：Kw=[H⁺][OH⁻]，表示在一定温度下，水电离产生的氢离子和氢氧根离子的浓度乘积。

3.影响水电离平衡的因素

-温度：随着温度的升高，水的电离程度增加，Kw增大。

-酸碱浓度：加入酸或碱会改变溶液中的氢离子和氢氧根离子浓度，影响电离平衡。

-盐效应：某些盐的溶解会影响水的电离平衡，如强酸强碱盐对水的电离有促进作用。

4.水的离子积

-水的离子积Kw与水的自电离程度有关，Kw越大，水的电离程度越高。

-在室温（25℃）下，Kw约为1.0×10⁻¹⁴。

5.水的酸碱性

-根据溶液中氢离子和氢氧根离子的浓度，可以判断溶液的酸碱性。

-pH值：pH=-log[H⁺]，pH值越小，溶液越酸性；pH值越大，溶液越碱性。

6.酸碱中和反应

-酸碱中和反应是酸和碱反应生成盐和水的反应。

-中和反应方程式：酸+碱→盐+水。

7.酸碱滴定

-酸碱滴定是一种定量分析方法，用于测定溶液中酸或碱的浓度。

-滴定过程中，加入酸或碱的体积与溶液中酸或碱的浓度成正比。

8.离子反应

-离子反应是指在水溶液中，离子之间发生化学反应的过程。

-离子反应方程式：离子1+离子2→离子3+离子4。

9.离子平衡

-离子平衡是指在水溶液中，离子之间达到动态平衡的状态。

-离子平衡方程式：离子1+离子2⇌离子3+离子4。

10.离子浓度

-离子浓度是指在水溶液中，某种离子的浓度。

-离子浓度可以通过实验测定，如滴定法、电导率法等。

11.离子反应速率

-离子反应速率是指离子反应发生的快慢程度。

-影响离子反应速率的因素有温度、浓度、催化剂等。

12.离子选择性

-离子选择性是指离子在溶液中与其他离子相互作用的倾向性。

-离子选择性可以通过实验测定，如离子交换法、色谱法等。

13.水溶液中的酸碱平衡

-水溶液中的酸碱平衡是指在水溶液中，酸、碱和盐之间的动态平衡。

-水溶液中的酸碱平衡方程式：酸+碱→盐+水。

14.水溶液中的沉淀平衡

-水溶液中的沉淀平衡是指在水溶液中，沉淀物与溶解离子之间的动态平衡。

-水溶液中的沉淀平衡方程式：沉淀物+溶解离子⇌沉淀物+溶解离子。

15.水溶液中的氧化还原平衡

-水溶液中的氧化还原平衡是指在水溶液中，氧化剂与还原剂之间的动态平衡。

-水溶液中的氧化还原平衡方程式：氧化剂+还原剂→氧化产物+还原产物。课后拓展1.拓展内容：

-阅读材料：《化学原理》中关于水的电离和酸碱平衡的相关章节，特别是关于电离平衡常数和酸碱滴定的内容。

-视频资源：化学教育频道或网络平台上的实验视频，展示水的电离实验过程和酸碱滴定的实际操作。

2.拓展要求：

-鼓励学生利用课后时间阅读相关材料，加深对水的电离和酸碱平衡的理解。

-观看实验视频，了解实验操作的细节，提高实验技能。

-学生可以尝试以下拓展活动：

-设计一个实验，探究不同温度下水的电离平衡常数的变化。

-通过查阅资料，了解酸碱滴定在化学分析中的应用实例。

-分析生活中常见的酸碱物质，如食物、清洁剂等，讨论它们对水电离平衡的影响。

-探讨酸碱平衡在环境保护中的作用，如酸雨的形成和治理。

-教师可提供以下指导和帮助：

-推荐阅读材料，如《化学原理》、《化学实验技术》等书籍。

-解答学生在拓展过程中遇到的问题，如实验设计、数据分析等。

-组织小组讨论，让学生分享各自的拓展成果，促进知识交流和思维碰撞。

-安排课外实验，让学生亲自操作，加深对理论知识的理解。

-引导学生思考，如何将所学知识应用于解决实际问题，培养学生的创新思维和实践能力。板书设计1.水的电离

①水分子自电离：H₂O⇌H⁺+OH⁻

②电离平衡常数：Kw=[H⁺][OH⁻]

③温度对Kw的影响：温度升高，Kw增大

2.影响电离平衡的因素

①温度：升高温度，电离程度增加

②酸碱浓度：加入酸或碱，影响平衡

③盐效应：某些盐促进电离

3.水的离子积

①室温下Kw约为1.0×10⁻¹⁴

②Kw与水的自电离程度相关

4.水的酸碱性

①pH值：pH=-log[H⁺]

②酸性：pH<7；碱性：pH>7；中性：pH=7

5.酸碱中和反应

①方程式：酸+碱→盐+水

②应用：化学分析、环境保护

6.酸碱滴定

①定量分析方法

②加入酸或碱的体积与浓度成正比

7.离子反应

①方程式：离子1+离子2→离