高中化学教学案例

高中化学教学案例分析——弱电解质的电离【案例课题】弱电解质的电离【案例背景】本章是上一章化学平衡理论的延伸和扩展。第一节弱电解质的电离的课标要求主要是认识电解质的强弱和能用化学平衡理论描述电解质在水溶液中的电离平衡。本节理论性较强，是理论与实践相结合的一节，掌握方法是学好本节知识的关键。在具体的学习中，注意与初中和高中必修内容的衔接，增强知识的逻辑性，以化学平衡理论为指导，引出一系列新知识点；同时通过实验加强科学方法、科学态度的学习，加强能力和技能培养。【案例描述】教学目的与要求：1．了解强、弱电解质的概念；掌握强电解质与弱电解质的判断。2.掌握弱电解质的电离方程式的书写。3.了解弱电解质的电离平衡及能从化学平衡移动的角度理解电离平衡移动。教学重点：强、弱电解质的概念和弱电解质的电离平衡教学难点：弱电解质的电离平衡教学方法：讲述法、比较法、实验法、启发引导发教学过程：一、知识回顾1、电解质：非电解质：2、电解质与非电解质比较非金属氧化物、气非金属氧化物、气态氢化物、大多数态氢化物、大多数有机物、有机物、酸、碱、盐、金属氧化酸、碱、盐、金属氧化物和水物和水实实例例极性键结合共价化极性键结合共价化合物合物离子化合物、少量共价离子化合物、少量共价化合物化合物结构特点结构特点溶质分子溶质分子离子或分子与离子共存离子或分子与离子共存溶液中存溶液中存在的微粒在的微粒化合物不直接电离化合物不直接电离全部或部分电离全部或部分电离电离特点电离特点在在水溶液中或熔化水溶液中或熔化状态下不能够导电状态下不能够导电的化合物的化合物在在水溶液中或熔化状态水溶液中或熔化状态下能够导电的化合物下能够导电的化合物概概念念非非电解质电解质电解质电解质2.练习：下列物质中①NaCl溶液②NaOH③H2SO4④Cu⑤CH3COOH⑥NH3·H2O⑦SO2⑧乙醇⑨水⑩CaO____________是电解质__________是非电解质_________两者都不是【思考】：酸、碱、盐都是电解质，在水中都能电离出离子。不同电解质的电离程度是否有区别？你能否举出生活中的例子证实你的想法?提示学生从生活情景题思考：1）．盐酸与醋酸是生活中经常用到的酸，是用哪一种酸除铁钉的铁锈？2）．如果上述两种酸用于卫生洁具的清洁或除水垢，常用盐酸还是醋酸？[设计意图]从初中和高中必修内容的衔接中，从感性知识的认识中，减少学生的陌生感，做好知识的铺垫。新课引入：活动与探究：1．醋酸和盐酸是常见的两种酸，它们在水溶液中的电离程度是否一样呢?请说出你的理由。2．你能设计实验验证你的猜想吗?请写出实验方案并与同学交流。3．完成教材第40页实验3-1并记录实验现象。(1)测量物质的量浓度均为1mol·L－1的盐酸和醋酸的pH。(2)如图3－1所示，在两只锥形瓶中分别加入等体积、物质的量浓度均为1mol·L－1的盐酸和醋酸，在两个气球中分别加入经砂纸打磨过的长度相同的镁条，然后将气球套在锥形瓶口，同时将气球中的镁条送入锥形瓶中，观察、比较气球鼓起的快慢等现象，将实验现象和你对实验现象的解释填入表3－1。1mol/LHCl1mol/LHAc溶液的pH与足量镁条反应的现象根据实验现象，思考下列问题（1）影响此反应的反应速率的因素是什么？（2）当酸溶液的物质的量浓度相等时，溶液中的H+浓度是否相等？怎么判断？（3）为什么相同体积、相同浓度的盐酸和醋酸中H+浓度却不同？结论：相同体积相同浓度的盐酸和醋酸它们在水溶液中的电离程度不同；盐酸全部电离而醋酸部分电离[设计意图]让学生在实验中体验同浓度的盐酸与醋酸氢离子的电离程度不同，初步了解强、弱电解质的电离特点。二、强、弱电解质1.强电解质：在水溶液里或熔融状态下能全部电离的电解质(其离子无分子化倾向)。弱电解质：在水溶液里只有部分电离的电解质(其离子有分子化倾向)。[教师]请同学们小结强弱电解质与物质种类的关系2.归纳：大多数盐强电解质强碱（完全电离）强酸电解质弱电解质弱酸（部分电离）弱碱水记住：强酸：HHCCll、、HH22SSOO44、、HHNNOO33、、HHCCllOO44、、HHBBrr、、HHII弱酸：CCHH33CCOOOOHH、、HH22CCOO33、、HH22SSOO33、、HH33PPOO44、、HHCCllOO、、HHFF、、所所有有的的有有机机羧羧酸酸强碱：KKOOHH、、NNaaOOHH、、CCaa((OOHH))22、、BBaa((OOHH))22弱碱：NNHH33··HH22OOFFee((OOHH))33、、AAll((OOHH))33、、CCuu((OOHH))22[设计意图]让学生通过练习归纳出物质类别与强弱电解质的关系，并掌握强弱电解质的判断方法。3.强弱电解质的电离方程式练习：写出下列电解质电离的方程式：CH3COOH、H2S、NaOH、Cu（OH）2、CH3COONH4、K2CO3、KHCO3、KHSO4、[设计意图]让学生掌握弱电解质的电离方程式的书写。小结电离方程式：强等号、弱可逆、多元弱酸分步写、多元弱碱一步完4.强弱电解质的区别电离程度不同：强电解质全部电离，弱电解质的电离部分电离。溶液中存在微粒不同：强电解质溶液中微粒只有离子，弱电解质有离子也有分子。电离方程式不同：强电解质电离不可逆，弱电解质的电离可逆。物质类别不同：略。【科学探究】实验：取上述盛有剩余溶液的两支试管，在盛有盐酸的试管内加入0.5克NaCl晶体，在盛有醋酸的试管内加入0.5克CH3COONa晶体，充分振荡后，测其溶液的pH现象：在盛盐酸的试管中加入NaCl晶体，溶液的pH没有明显变化；在盛醋酸溶液的试管中加入CH3COONa晶体，溶液的pH明显变大结论：由于c(CH3COO―)增大，导致pH明显变大，即c(H＋)明显减小，所以醋酸分子电离为离子的过程是可逆的。［讲］综合上述实验可得出结论：弱电解质的电离是可逆的，其电离程度可以随着外界条件的改变而改变。因此，弱电解质的电离也与可逆的化学反应一样，它的两种相反的变化趋势最终会达到平衡。即在一定条件下，弱电解质分子电离成离子的速率与其离子重新结合成分子的速率相等，溶液中弱电解质的分子和离子的浓度保持不变，这就是电离平衡。三、弱电解质的电离1.电离平衡：在一定条件（如温度、浓度）下，当电解质分子电离成离子的速率和离子重新结合生成分子的速率相等时，电离过程就达到了平衡状态，这叫电离平衡。［讲］在醋酸电离成离子的同时，离子又在重新结合成分子。当分子电离成离子的速率等于离子结合成分子的速率时，就达到了电离平衡状态。这一平衡的建立过程，同样可以用速率—时间图来描述。2.速率v——时间t图（弱电解质电离平衡状态建立示意图）［讲］请同学们根据上图的特点，结合化学平衡，说一下电离平衡的特征。前提：弱电解质的电离；①达电离平衡时，分子电离成离子的速率和离子结合成分子的速率相等；②动态平衡，即达电离平衡时分子电离成离子和离子结合成分子的反应并没有停止；③达电离平衡时，离子和分子共存，其浓度不再发生变化；④指电离平衡也是一定条件下的平衡，外界条件改变，电离平衡会发生移动。3.电离平衡的特征：(1)等--V电离=V结合≠0(2)动--电离平衡是一种动态平衡(3)定--条件不变，溶液中各分子、离子的浓度不变，溶液里既有离子又有分子(4)变--条件改变时，电离平衡发生移动。注意：1、与化学平衡一样，电离平衡也是动态平衡。2、化学平衡原理也适用于电离平衡，当浓度等条件改变时，弱电解质的电离平衡也会发生移动。【提问】哪些条件改变可引起化学平衡移动？[让学生讨论后填写]在氨水中存在怎样的电离平衡(用电离方程式表示）？向其中分别加入适量的盐酸、NaOH溶液、NH4Cl溶液以及升高温度，对平衡有什么影响？NH3·H2ONH4++OH-加入物质盐酸NaOH溶液NH4Cl溶液升高温度平衡移动方向[让学生讨论后填写]CH3COOHCH3COO--+H+改变条件C平衡移动方向C(H+)C(Ac---)C(HAc)电离程度加热加盐酸加NaOH(s)加NaAc(s)加CH3COOH加水[设计意图]让学生通过运用勒夏特列原理来分析研究电离平衡的移动。4.影响电离平衡的因素内因：电解质本身的性质。通常电解质越弱电离程56度越小。外因：①温度电离过程是吸热过程，升高温度，平衡向电离方向移动②浓度当电离达到平衡时，加水稀释向电离的方向移动，电离程度增大，增加弱电解质浓度，向电离的方向移动，但电离程度减小。思考：弱电解质稀释中电离程度如何变化？其溶液的中离子的浓度如何变化？用水稀释冰醋酸时离子浓度随加水量的变化曲线。③同离子效应加入同弱电解质电离所产生的离子相同离子，电离平衡向逆方向移动④化学反应加入能与弱电解质电离产生的离子反应的物质时，使电离平衡向电离方向移动四、课堂小结本节课主要学习了1.强电解质、弱电解质的概念和判断2.弱电解质的电离方程式书写及电离平衡及影响电离平衡【案例结果】按照设计的教学设想，通过上述教学过程，能较好的完成教学任务，达到教学目标。比较成功的地方是：能够重视过程和方法的教学，通过所学知识的回忆及实验得出结论，在学习中培养学生学习的主动性及学习化学的兴趣。【案例评析】（一）教材分析：本节教材弱电解质的电离。教材是在三方面内容基础上建立起来的：初中化学中的溶液导电实验、高一教材中的强弱电解质的概念及电离和上一章所学的化学平衡；弱电解质电离平衡是本单元的重点，也是今后内容特别是盐的水解知识的基础，十分重要，弱电解质电离平衡的特征必须认真掌握。关于弱电解质的平衡的影响因素即电离平衡的移动，虽然课本中没有具体说明，但教学中应该依赖化学平衡移动原理让学生结合具体实例讨论，在研究中学习。（二）案例评价1．充分利用已有的旧知识去认识新知识从旧知识推出新知识，再加以应用。通过对旧知识的复习、归纳，引导学生利用已有知识去主动认识、学习理解新知识。在课例中，电离平衡是本节的一个知识点，首先和学生回忆化学平衡与弱电解质的定义等知识点，通过对这些知识的复习、归纳，再引导学生利用已有知识去主动建立电离平衡的新知识。2．充分利用学生的生活经验认知建构新知识充分利用学生的经验，是使化学学习变得容易的一条途径。学生的个人知识、直接经验、生活世界也是重要的课程资源。放手让同学们自己去讨论、探究、创造，同学之间的相互交流，相互启发，使他们对自己的思想过程进行反思，这样做不仅使学生复习巩固了旧的知识体系，而且还引导学生通过交流与倾听，使每个人都可以从同伴那里获得信息与启示，使同伴之间的知识和经验共享，进而丰富个体的情感和认识。在教学过程中，学生是学习的主体，教师是主导，只有学生积极地，主动地参与，教师进行合适的、合理的、科学的引导，才能使得一堂课成功的达到教与学的目的。3.需要改进的地方：（1）由于学生的差异，使部分基础差的学生处于慌乱之中，无所适从，学习效果不理想；学生交流意识不强，虽然让学生讨论，仍然有部分学生只是一个听众，还没有从被动的学习中解救出来，变成主动的学习。（2）本节课以学生实验及复习归纳总结为主，时间安排应紧凑，否则会导致学生实验浪费太多时间，知识点传授太少；学生上课前应做好充分的准备工作，如课前做好预习。