3.2 水的電離和溶液的pH 教學(xué)設(shè)計(jì) 2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期化學(xué)人教版（2019）選擇性必修1

3.2水的電離和溶液的pH教學(xué)設(shè)計(jì)2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期化學(xué)人教版（2019）選擇性必修1一、教材分析

《水的電離和溶液的pH》是2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期化學(xué)人教版（2019）選擇性必修1的第三章第二節(jié)內(nèi)容。本節(jié)課旨在讓學(xué)生了解水的電離原理，掌握溶液的pH概念，并能運(yùn)用這些知識(shí)分析常見溶液的酸堿性。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)能夠運(yùn)用pH值判斷溶液的酸堿性，理解pH在日常生活和工業(yè)中的應(yīng)用。同時(shí)，本節(jié)課也為后續(xù)學(xué)習(xí)鹽類水解、酸堿中和反應(yīng)等知識(shí)打下基礎(chǔ)。二、核心素養(yǎng)目標(biāo)

1.提高科學(xué)探究能力：通過實(shí)驗(yàn)探究水的電離過程，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、實(shí)驗(yàn)操作能力和數(shù)據(jù)分析能力。

2.增強(qiáng)證據(jù)推理能力：通過分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，讓學(xué)生理解水的電離原理，培養(yǎng)學(xué)生的證據(jù)推理能力。

3.發(fā)展模型認(rèn)知能力：通過構(gòu)建溶液pH概念模型，讓學(xué)生能夠運(yùn)用模型解釋溶液的酸堿性，培養(yǎng)學(xué)生的模型認(rèn)知能力。

4.培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：通過學(xué)習(xí)水的電離和溶液的pH在實(shí)際生活中的應(yīng)用，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到科學(xué)知識(shí)在解決實(shí)際問題中的重要性，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。三、教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)

1.教學(xué)重點(diǎn)

本節(jié)課的核心內(nèi)容是水的電離原理和溶液的pH概念。具體來說，學(xué)生需要掌握以下重點(diǎn)：

（1）水的電離過程：學(xué)生需要理解水的電離原理，即水分子在一定條件下可以發(fā)生電離，產(chǎn)生氫離子（H+）和氫氧根離子（OH-）。

（2）溶液的pH概念：學(xué)生需要了解溶液的pH值是衡量溶液酸堿性的一個(gè)重要指標(biāo)，pH值越小，溶液酸性越強(qiáng)；pH值越大，溶液堿性越強(qiáng)。

（3）pH的計(jì)算方法：學(xué)生需要學(xué)會(huì)使用pH計(jì)算公式，即pH=-log[H+]，來計(jì)算溶液的pH值。

2.教學(xué)難點(diǎn)

本節(jié)課的難點(diǎn)在于學(xué)生對(duì)水的電離原理的理解和溶液pH概念的掌握。具體來說，以下難點(diǎn)需要重點(diǎn)關(guān)注：

（1）水的電離過程：學(xué)生可能會(huì)對(duì)水的電離原理感到抽象和難以理解。為了幫助學(xué)生突破這一難點(diǎn)，教師可以通過實(shí)驗(yàn)演示和動(dòng)畫展示，讓學(xué)生直觀地觀察到水的電離過程。

（2）溶液的pH概念：學(xué)生可能會(huì)對(duì)溶液的pH值如何反映溶液的酸堿性感到困惑。為了幫助學(xué)生突破這一難點(diǎn)，教師可以通過實(shí)例分析，讓學(xué)生了解pH值與溶液酸堿性的關(guān)系，并通過練習(xí)題加強(qiáng)學(xué)生的理解和應(yīng)用能力。

（3）pH的計(jì)算方法：學(xué)生可能會(huì)對(duì)pH計(jì)算公式的使用感到困難。為了幫助學(xué)生突破這一難點(diǎn)，教師可以通過例題講解和練習(xí)題的指導(dǎo)，讓學(xué)生掌握pH計(jì)算公式的應(yīng)用方法和技巧。四、教學(xué)資源

1.軟硬件資源：多媒體投影儀、電腦、實(shí)驗(yàn)器材（如燒杯、試管、pH試紙等）。

2.課程平臺(tái)：化學(xué)教學(xué)軟件、在線化學(xué)學(xué)習(xí)平臺(tái)。

3.信息化資源：教學(xué)PPT、實(shí)驗(yàn)視頻、在線化學(xué)資源庫。

4.教學(xué)手段：實(shí)驗(yàn)教學(xué)、小組討論、問題引導(dǎo)、練習(xí)題鞏固。五、教學(xué)實(shí)施過程

1.課前自主探索

教師活動(dòng)：設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)任務(wù)，要求學(xué)生查閱水的電離和溶液的pH的相關(guān)資料。

學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生根據(jù)預(yù)習(xí)任務(wù)，利用網(wǎng)絡(luò)資源和書籍，自主學(xué)習(xí)水的電離和溶液的pH的相關(guān)知識(shí)。

教學(xué)方法：自主學(xué)習(xí)、查閱資料。

教學(xué)手段：網(wǎng)絡(luò)資源、書籍。

作用和目的：幫助學(xué)生提前了解本節(jié)課的內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

2.課中強(qiáng)化技能

教師活動(dòng)：通過實(shí)驗(yàn)演示水的電離過程，引導(dǎo)學(xué)生觀察和分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，進(jìn)行小組討論，總結(jié)水的電離原理。

教學(xué)方法：實(shí)驗(yàn)教學(xué)、小組討論。

教學(xué)手段：實(shí)驗(yàn)器材（如燒杯、試管、pH試紙等）、多媒體投影儀。

作用和目的：幫助學(xué)生直觀地理解水的電離過程，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和實(shí)驗(yàn)操作能力。

教師活動(dòng)：通過實(shí)例分析，講解溶液的pH概念和pH計(jì)算方法。

學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生聽取講解，參與課堂討論，完成練習(xí)題，鞏固溶液的pH概念和pH計(jì)算方法。

教學(xué)方法：實(shí)例教學(xué)、練習(xí)題鞏固。

教學(xué)手段：教學(xué)PPT、化學(xué)教學(xué)軟件。

作用和目的：幫助學(xué)生理解溶液的pH概念和pH計(jì)算方法，培養(yǎng)學(xué)生的證據(jù)推理能力和模型認(rèn)知能力。

3.課后拓展應(yīng)用

教師活動(dòng)：布置課后作業(yè)，要求學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析生活中常見的溶液的酸堿性。

學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生根據(jù)課后作業(yè)要求，利用所學(xué)知識(shí)分析生活中常見的溶液的酸堿性。

教學(xué)方法：作業(yè)應(yīng)用。

教學(xué)手段：網(wǎng)絡(luò)資源、書籍。

作用和目的：幫助學(xué)生將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際生活，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。六、知識(shí)點(diǎn)梳理

1.水的電離原理：

-水的電離是指水分子在一定條件下發(fā)生電離，產(chǎn)生氫離子（H+）和氫氧根離子（OH-）。

-水的電離平衡常數(shù)（Kw）為10^-14，表示在常溫常壓下，水中氫離子和氫氧根離子的濃度相等。

2.溶液的pH概念：

-pH值是衡量溶液酸堿性的一個(gè)重要指標(biāo)，范圍在0到14之間。

-pH值越小，溶液酸性越強(qiáng)；pH值越大，溶液堿性越強(qiáng)。

-pH=-log[H+]，表示溶液中氫離子的濃度。

3.pH的計(jì)算方法：

-利用pH計(jì)算公式，計(jì)算溶液的pH值。

-注意，當(dāng)溶液中氫離子濃度為10^-7mol/L時(shí)，溶液的pH值為7，呈中性。

4.影響溶液pH的因素：

-溶質(zhì)的性質(zhì)：強(qiáng)酸強(qiáng)堿會(huì)降低溶液的pH值，而弱酸弱堿會(huì)升高溶液的pH值。

-溶液的濃度：溶液濃度越大，pH值越低；溶液濃度越小，pH值越高。

-溫度：溫度升高，pH值降低；溫度降低，pH值升高。

5.pH的應(yīng)用：

-醫(yī)學(xué)領(lǐng)域：pH值是衡量人體體液酸堿平衡的重要指標(biāo)。

-食品工業(yè)：pH值是控制食品酸堿性的關(guān)鍵因素，影響食品的口感和保質(zhì)期。

-環(huán)境保護(hù)：pH值是衡量水體酸堿性的重要指標(biāo)，影響水生生物的生存環(huán)境。七、教學(xué)評(píng)價(jià)與反饋

1.課堂表現(xiàn)：教師通過觀察學(xué)生在課堂上的參與度、提問和回答問題的積極性，以及與同學(xué)的互動(dòng)情況，評(píng)估學(xué)生的課堂表現(xiàn)。

2.小組討論成果展示：教師通過觀察學(xué)生在小組討論中的參與程度、提出的觀點(diǎn)和討論的成果，評(píng)估學(xué)生的討論成果。

3.隨堂測(cè)試：教師通過學(xué)生在隨堂測(cè)試中的表現(xiàn)，評(píng)估學(xué)生對(duì)課堂知識(shí)的掌握程度。

4.作業(yè)完成情況：教師通過學(xué)生完成作業(yè)的情況，評(píng)估學(xué)生對(duì)課堂知識(shí)的鞏固程度。

5.教師評(píng)價(jià)與反饋：教師根據(jù)學(xué)生在課堂表現(xiàn)、小組討論成果展示、隨堂測(cè)試和作業(yè)完成情況等方面的表現(xiàn)，給予學(xué)生有針對(duì)性的評(píng)價(jià)和反饋，幫助學(xué)生了解自己的不足，并提出改進(jìn)建議。八、典型例題講解

1.例題1：水的電離過程

題目：水分子在常溫常壓下能否發(fā)生電離？如果可以，請(qǐng)說明電離過程。

答案：水分子在常溫常壓下可以發(fā)生電離，電離過程為：H2O?H++OH-，水的電離平衡常數(shù)Kw為10^-14。

2.例題2：溶液的pH值計(jì)算

題目：已知某溶液中氫離子濃度為1×10^-5mol/L，求該溶液的pH值。

答案：pH=-log[H+]=-log(1×10^-5)=4.0。

3.例題3：影響溶液pH的因素

題目：在相同濃度下，強(qiáng)酸溶液和弱酸溶液的pH值有何不同？

答案：強(qiáng)酸溶液的pH值小于弱酸溶液的pH值，因?yàn)閺?qiáng)酸會(huì)完全電離，而弱酸不完全電離。

4.例題4：pH的應(yīng)用

題目：人體血液的正常pH值是多少？如果血液pH值發(fā)生變化，會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生什么影響？

答案：人體血液的正常pH值約為7.35-7.45，如果血液