3.2 水的电离和溶液的pH 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

《水的电离和溶液的pH》教材 《水的电离和溶液的pH》教学设计 一、教材分析 《水的电离和溶液的pH》是人教版高中化学选择性必修1第三章第二节第一课时的内容。本课时教学内容包括：水的电离，溶液的酸碱性与pH。本节内容是对必修第一册“电解质的电离”学习的进一步深化，也是对选择性必修1“电离平衡”相关知识的巩固，同时为后续学习“盐类的水解”提供知识储备。 最常见的溶液无疑是水溶液，在溶液中发生的酸碱中和反应也是最基础的反应之一，并且，溶液的酸碱性还在很大程度上影响着许多化学反应及其在生产与生活中的应用。所以只有认识水的电离平衡及其移动，才能从本质上认识溶液的酸碱性和pH。 二、学情诊断 从已有的知识储备看，学生通过前面的学习对电解质、非电解质，电离平衡等内容已有了初步的认识。从思维能力看，学生已经初步学会了根据问题提出假设、设计实验、完成实验并解释现象、得出结论的化学实验研究方法；此外，学生还具备了化学实验的基本操作技能。但是，学生还比较欠缺的是从宏观到微观的本质分析能力。 教学中宜从学生已有知识入手，创设问题情境，设计方案并采用科学有效的教学手段，由浅入深引导学生分析问题，构建认知模型，得出结论，并将所学知识整合融入到原有知识系统中。 三、课时目标 1.学会书写水的电离方程式，理解水的离子积含义及适用范围；知道pH的意义及数学表达式，并能进行简单计算。 2.学会利用已有的知识进行证据推理，理解温度、外加酸碱对水的电离平衡的影响，树立变化观念，建构平衡思想。 3.通过数字化实验，促进理解溶液显酸性或碱性的本质及溶液酸性或碱性与pH之间的关系。 4.通过分组实验培养实验动手能力和合作学习能力，通过科学探究过程，进一步了解科学探究的一般方法，养成勤于实践，善于合作，敢于质疑，勇于创新的科学探究精神。 5.了解pH在生活生产中的应用，体会化学科学的发展对提高人类生活质量的积极作用，培养科学态度和社会责任。 教学重点：水的离子积常数、影响水的电离平衡的因素、溶液的酸碱性与pH。 教学难点：水的离子积常数适用范围、影响水的电离平衡的因素。 四、教学用品 1. NaOH溶液（0.01mol/L、0.1mol/L）、盐酸（0.1mol/L）、pH计、滤纸、广泛pH试纸、玻璃棒、表面皿、磁力加热搅拌器、温度传感器、电导率传感器。 2. 多媒体课件、希沃授课助手、LAB-PORT2数据采集器、Lab-Studio数据分析软件。 五、教法学法 教法：情境激学法、任务驱动法、推理归纳法等； 学法：实验探究法、类比归纳法、合作学习法等。 6、 教学流程 七、教学过程 环节一：创设情境，矛盾凸现。 【情境引入】同学们，今天老师为大家带来了自己比较喜欢的几幅图，图1和图2：台湾海峡，蔚蓝色的波涛拍打着两岸的岩壁，在水面上扑腾起一簇簇浪花，这一望无际的海洋孕育了美丽富饶的宝岛台湾。图3和图4：长江三峡，眼前这一波碧绿，在奔腾不息中滋养了一代代华夏儿女，孕育了璀璨的中华文明。绿水青山就是金山银山，当前以“共抓大保护、不搞大开发”为导向，推动长江经济带发展的战略部署，更是强调了“水”资源不容小觑的意义和价值。实际上，水不仅很重要，水还有特殊的一面。 今天，就让我们走上探索之旅，一起学习水的电离和溶液的pH。 【疑激导学】水哪里特殊呢？比如：我们常常用熔融状态能否导电来鉴别离子化合物和共价化合物，但水是一种共价化合物在熔融态时却能导电，为什么呢？ 设计意图： 通过介绍台湾海峡的海水和长江三峡的江水，使学生从多个角度认识水，了解水对生产生活的重要性和“共抓大保护，不搞大开发”战略部署的重大意义，培养社会责任感。 通过“离子化合物在液态时一般能导电，共价化合物在液态时一般不能导电，但是水作为一种共价化合物在液态时却能导电”引发思维冲突，激发学习兴趣。 环节二：科学史话，模型认知。 【科学史话】早在1806年，化学家格罗特斯提出理论：水分子通过氧原子将质子从一个水分子传递给另一个水分子，就像分子接力赛一样。2016年，耶鲁大学化学教授马克约翰逊及其团队对水分子中发生的电子迁移拍摄了光谱快照，证实了格罗特斯理论，认为水发生了电离。 【知识建构】水分子之间相互作用而电离出水合氢离子与氢氧根，也可简写为水电离出氢离子和氢氧根。 【教师板书】 一、水的电离和水的离子积常数 H2O H+ + OH- 【任务驱动】请大家结合前面所学在学案上写出水的电离平衡常数表达式。 【学生书写】K电离= 【教师讲解】水的电离程度如何呢？我们通过实验来探究。测量常温下纯水的pH。已知：pH = - lg c(H+)。本实验用到的实验仪器及用品如下。实验操作步骤：将一小块 pH 试纸放在洁净、干燥的表面皿上，用玻璃棒蘸取纯水点在 pH 试纸中央，待试纸变色稳定后与标准比色卡对比并读数（精确到1