《溶液的酸碱性》名师教案 (1).doc
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溶液的酸碱性
教学目标
1.知识与技能:氢离子、氢氧根离子浓度与酸碱性关系,pH计算,pH试纸使用方法。
2.过程与方法:学生身边水果的酸碱性引入课题,从定性到定量实验探测溶液中的氢离子、氢氧根离子浓度。计算溶液pH并归纳出计算模型,再从溶液的pH计算溶液中的氢离子浓度。渗透了归纳法、演绎法、实验法、变化思想、守恒思想等化学学科思想和方法。
3.情感态度与价值观:热爱生活,以健康的心态积极拥抱春天。
4.核心素养:增强学生的社会责任感,培养学生科学精神同时渗透人文底蕴,促进学生学会学习的同时更加关注身心健康。
设计思想
化学知识源于生活,服务于生产,溶液的酸碱性也不例外。以酸碱性的视角来重新审视环境保护问题,并以生活和身体健康为主线组织教学内容。并体现化学核心素养的培养为指向,宏观实验现象从微观角度解释,并用符号表征。便于学生理解微观结构,提供水分子、氢离子、氢氧根离子等微观模型。教学设计始终围绕浙江省教育厅教研室提出来的六大化学核心素养:宏微结合、分类表征、变化守恒、模型认知、实验探究、绿色应用。
教学重点:氢离子、氢氧根离子浓度、与溶液酸碱性关系,pH计算
教学难点:混合溶液的pH计算
教学过程
环节1:新课导入
以学生身边的常见水果苹果、猕猴桃、草莓、柠檬等图片(见图1)讲解,为什么水果如此受人们喜爱,原因是水果中含有丰富的苹果酸、酒石酸、草酸、柠檬酸、维生素(抗坏血酸)、乳酸、水杨酸等等有机酸。接着询问学生,日常生活中还有哪些酸性零食与酸性日常用品?引导学生回忆、参与课堂学习,真正体现学生是课堂的主体,使学生体验化学就是身边,可以触摸化学。
环节2:实验检测溶液中的氢离子、氢氧根离子浓度
溶液的酸碱性由氢离子与氢氧根离子浓度的相对大小决定,设问:溶液中的氢离子与氢氧根离子如何检验?该知识在高一《化学1》模块专题1已经学习,学生在已有知识的基础上进入新课的学习,符合知识认知的“就近发展区”理论,对氢离子、氢氧根离子的定性认识,再上升到氢离子、氢氧根离子的定量测定,通过实验手段,对溶液酸碱性的全面认识,见图2。
图2溶液酸碱性测定药品与仪器
宏观现象从微观角度解释,水分子的比例模型更有利于学生“触摸”化学,可以看出水是极弱的电解质,依据实验手段测得,25℃时,测得c(H+)=1.0×10-7mol/L,c(OH-)=1.0×10-7mol/L,则Kw=c(H+)?c(OH-)=1.0×10-14,水离子积常数Kw只与温度发生关联的常数,温度越高Kw
环节3:定量计算溶液pH,形成计算模型
1.溶液的酸碱性强弱与H+离子、OH-离子的关系:H+离子浓度越大,OH-离子浓度就越小,溶液的酸性越强,而碱性越弱;相反,H+离子浓度越小,OH-离子浓度就越大,溶液的酸性越弱,而碱性越强。溶液的酸碱性强弱只决定于H+离子与OH-离子浓度的相对大小。
表1H+、OH-离子浓度与溶液酸碱性关系
任何温度下
室温(25℃
c(H+)与c(OH-)关系
溶液的酸碱性
c(H+)/mol·L-1
c(H+)=c(OH-)
中性
=1×10-7
c(H+)c(OH-)
酸性
1×10-7
c(H+)c(OH-)
碱性
1×10-7
2.溶液的酸碱性可以用pH来表示,其公式pH=-lgc(H+)。用pH来表示溶液的酸碱性时,一般是指稀溶液,浓溶液直接用物质的量浓度表示更方便。
3.由H+离子浓度、OH-离子浓度计算溶液pH
①0.01mol/L稀盐酸的pH?
②10mL0.01mol/L盐酸,加蒸馏水稀释到100mL,pH?
③常温:0.01mol/LNaOH溶液的pH?
④常温:1mL0.01mol/LNaOH溶液,加蒸馏水稀释到100mL,求稀释后溶液的pH?
加蒸馏水稀释到稀释到1000L呢?
⑤在25℃
4.根据溶液的酸碱性来计算其时pH,可归纳如图3所示计算模型。
图3pH计算模型
环节4:学以致用
应用一,根据人体内各溶液的pH来确定其是否病变,例如据图4人体pH值分布图,健康人体内的胃中下部H+离子浓度为多少?
图4人体pH值分布
问题1:胃病原因是什么?
胃病较轻,吃点苏打饼干能缓解病情。为什么?
苏打饼干可缓解轻微胃病机理分析见图5,当吃下苏打饼干时,饼干中的碳酸氢钠(NaHCO3)与胃液中的H+离子反应,生成更多的CO2气体。由于胃内的H+离子消耗时pH上升而达到正常值,胃病症消失。
问题2:若胃病情较重时,自身无法修复,则需要借助于药物干预,如主要成分为氢氧化铝(Al(OH)3)的斯达舒,其中Al(OH)3与胃液里的H+离子反应,从而达到快速修复胃内的病灶,也可以选择以小苏打为有效成分的药物来调节。但小苏打