《探究醋酸是否為弱電解質(zhì)》教學(xué)設(shè)計(jì)

楊偉麗

摘要：依據(jù)高中三年級(jí)學(xué)生的相關(guān)情況，設(shè)計(jì)《探究醋酸是否為弱電解質(zhì)》的教學(xué)方案，通過實(shí)驗(yàn)探究式、啟發(fā)式等教學(xué)方法的運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、邏輯思維和科學(xué)探究能力的培養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：醋酸；弱電解質(zhì)；電離平衡

一、專題分析

從近幾年高考命題來看，弱電解質(zhì)的電離平衡內(nèi)容重現(xiàn)率很高，考查的形式主要為選擇題，有時(shí)也以簡(jiǎn)答題的形式出現(xiàn)；考查的內(nèi)容主要是與其他部分知識(shí)如溶液的酸堿性、pH、鹽類的水解、酸堿中和滴定等融合在一起，具有一定的綜合性，這體現(xiàn)了高考命題由知識(shí)型向能力型轉(zhuǎn)變的趨勢(shì)。再者，證明醋酸是弱酸的方法有很多，可以測(cè)pH值，可以看溶液導(dǎo)電性，可以通過反應(yīng)看反應(yīng)速率或產(chǎn)物的量等等，因此對(duì)于“探究醋酸是否為弱電解質(zhì)”進(jìn)行科學(xué)合理的教學(xué)設(shè)計(jì)是必要的[1]。

二、學(xué)情分析

1、知識(shí)儲(chǔ)備。高三學(xué)生已經(jīng)掌握化學(xué)平衡、電離平衡、鹽的水解平衡及難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡的相關(guān)知識(shí)，但在某些知識(shí)方面還存在很多誤區(qū)，例如醋酸電離出的醋酸根離子是否水解；同濃度同體積的一元強(qiáng)酸與一元弱酸的比較；同體積同PH的一元強(qiáng)酸與一元弱酸的比較等等。

2、能力儲(chǔ)備。高三學(xué)生已經(jīng)具備獨(dú)立思考，自主學(xué)習(xí)，合作完成簡(jiǎn)單探究實(shí)驗(yàn)的能力，同時(shí)具有強(qiáng)烈的好奇心和求知欲，對(duì)實(shí)驗(yàn)探究的熱情高，但抽象思維能力和探究能力還不夠成熟，需要老師適時(shí)的組織和引導(dǎo)[2]。

三、教學(xué)目標(biāo)

1、知識(shí)與技能。（1）能從定性和定量?jī)蓚€(gè)角度理解弱電解質(zhì)的電離；（2）知道弱電解質(zhì)溶液中存在電離平衡；（3）能說出影響電離平衡的因素且能分析移動(dòng)后微粒數(shù)量的變化；（4）能夠設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方案，并能評(píng)價(jià)方案的優(yōu)缺點(diǎn)。

2、情感態(tài)度價(jià)值觀。（1）激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、科學(xué)探究的愿望；（2）培養(yǎng)學(xué)生相互交流、彼此合作的意識(shí)。

3、過程與方法。（1）運(yùn)用以實(shí)驗(yàn)和推理為基礎(chǔ)的科學(xué)探究方法，獲取事實(shí)和證據(jù)并解釋相關(guān)化學(xué)問題；（2）能用定性和定量，分類與比較等方法研究化學(xué)問題。

4、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)。（1）教學(xué)重點(diǎn)：強(qiáng)弱電解質(zhì)的比較、實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)；（2）教學(xué)難點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)。

四、教法與學(xué)法

1、教法。本節(jié)采用問題驅(qū)動(dòng)、學(xué)生自主建構(gòu)與教師引導(dǎo)相結(jié)合，學(xué)生能從微觀和定量的角度認(rèn)識(shí)弱電解質(zhì)的電離。通過從實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)問題，提出假設(shè)，再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，得出的結(jié)論再用于解釋問題，從而促進(jìn)學(xué)生基于微粒觀建構(gòu)下的弱電解質(zhì)電離的本質(zhì)理解。

2、學(xué)法。本堂課實(shí)驗(yàn)探究是主題，學(xué)生需要課前做好預(yù)習(xí)學(xué)案，以小組形式制定相關(guān)實(shí)驗(yàn)方案，課堂上匯報(bào)并評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)方案，積極參與小組探究活動(dòng)，獨(dú)立思考與集體討論相結(jié)合，大膽質(zhì)疑，善于提出問題，發(fā)表自己的看法，充分發(fā)揮小組協(xié)作精神，實(shí)現(xiàn)從“做”中“學(xué)”。

五、教學(xué)過程

1、探究醋酸的“弱電離”。（1）教師提問：?jiǎn)栴}1：強(qiáng)電解質(zhì)與弱電解質(zhì)的本質(zhì)區(qū)別是什么？問題2：你能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明醋酸是弱電解質(zhì)而鹽酸是強(qiáng)電解質(zhì)嗎？（2）學(xué)生討論制定方案。方案一：測(cè)定0.1mol/L的CH3COOH和0.1mol/L 的HCl的PH值。方案二：小燒杯中分別放入相同體積、相同濃度的鹽酸和醋酸溶液，連接導(dǎo)電裝置，觀察燈泡的亮暗。（3）交流及評(píng)價(jià)方案。方案一：從定量角度設(shè)計(jì)，原理正確，操作簡(jiǎn)單，現(xiàn)象明顯，為最佳方案。方案二：從定性角度設(shè)計(jì)，原理正確，裝置復(fù)雜，現(xiàn)象明顯。然后學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，老師強(qiáng)調(diào)操作要點(diǎn)，注意事項(xiàng)，并巡視。學(xué)生匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出醋酸部分電離，為弱電解質(zhì)，鹽酸完全電離，為強(qiáng)電解質(zhì)。（4）教師提問。問題3：你能根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算醋酸的電離度和電離平衡常數(shù)嗎？從定量角度再次證明醋酸的電離程度很小，分子與離子共存。同時(shí)練習(xí)了電離平衡常數(shù)的計(jì)算。

2、探究弱電解質(zhì)的電離是可逆的。（1）教師提問。問題1：如何理解醋酸的“部分”電離？假設(shè)一：只存在一部分醋酸電離成離子。假設(shè)二：同時(shí)還存在一部分CH3COO-和H+結(jié)合生成醋酸分子的過程。問題2：如何證明醋酸的電離過程是可逆的？（2）證明醋酸中存在醋酸分子方案設(shè)計(jì)。方案一：將0.1mol/L的CH3COOH和0.1mol/L 的HCl分別稀釋10倍，測(cè)其PH。方案二：相同PH的鹽酸與醋酸加水稀釋10倍后，測(cè)其PH。方案三：同體積同pH值的鹽酸和醋酸溶液分別加入足量的鋅粒，比較產(chǎn)生氫氣的體積。方案四：同體積同pH值的鹽酸和醋酸溶液分別用同濃度的氫氧化鈉溶液進(jìn)行中和滴定時(shí)，比較消耗氫氧化鈉溶液的體積。（3）教師提問。問題3：你能根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算醋酸的電離度和電離平衡常數(shù)嗎？問題4：通過與上環(huán)節(jié)一實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)對(duì)比，你能得出什么結(jié)論？問題5：若不通過實(shí)驗(yàn)?zāi)隳苡?jì)算出具體的PH值嗎？若能，請(qǐng)列出計(jì)算過程。（4）通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證溶液中有沒有CH3COO-和H+結(jié)合生成醋酸分子的過程方案設(shè)計(jì)。方案：在0.1mol/ L醋酸溶液和0.1mol/L 的HCl中分別加入少量醋酸銨固體和氯化鈉固體，測(cè)溶液的p H。

3、探究弱電解質(zhì)的鹽的水解。（1）教師提問。問題1：鹽的水解的本質(zhì)是什么？以醋酸鹽為例說明；問題2：請(qǐng)從鹽的水解的角度，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明醋酸為弱電解質(zhì)。（2）方案設(shè)計(jì)。方案一：用pH試紙測(cè)定同濃度鹽酸和醋酸的鈉鹽溶液的pH值，比較pH值的大小。方案二：在同濃度鹽酸和醋酸的鈉鹽溶液中分別滴加酚酞指示劑，比較滴加前后溶液顏色的變化。

4、總結(jié)歸納。上述實(shí)驗(yàn)均可以證明醋酸為弱電解質(zhì)，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)體現(xiàn)了平衡限度觀，緊緊圍繞弱電解質(zhì)是部分電離，存在電離平衡，電離平衡可能發(fā)生移動(dòng)；弱電解質(zhì)的鹽還可以水解，存在著水解平衡[3]。

六、結(jié)語

本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì)以“化學(xué)平衡觀”為統(tǒng)領(lǐng)構(gòu)建教學(xué)內(nèi)容主線，圍繞“電解質(zhì)有強(qiáng)弱之分——弱電解質(zhì)存在電離平衡——影響電離平衡的因素——鹽的水解”幾個(gè)方面展開教學(xué)，發(fā)揮“化學(xué)平衡觀”對(duì)弱電解質(zhì)電離教學(xué)的指導(dǎo)作用，同時(shí)以實(shí)驗(yàn)揭示微觀本質(zhì)為支持，從微觀離子角度（弱電解質(zhì)在水中電離后的微粒存在形式、微粒間的相互作用及作用的結(jié)果）來探究和理解“電離平衡”，在教學(xué)中實(shí)現(xiàn)了學(xué)生認(rèn)識(shí)思路方法的形成與知識(shí)學(xué)習(xí)協(xié)調(diào)的同步，深化了學(xué)生對(duì)“電離平衡”的理解，樹立了“化學(xué)平衡觀”和“微粒觀”的認(rèn)識(shí)。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉茹楠.“化學(xué)平衡”學(xué)習(xí)難點(diǎn)成因分析與教學(xué)設(shè)計(jì)研究[D].青海：青海師范大學(xué)，2015.

[2] 劉建民.高中化學(xué)《水的電離和溶液的酸堿性》課例賞析[J]，中國(guó)校外教育，2017（5）.

[3] 王蘭楨.“驗(yàn)證醋酸是弱電解質(zhì)”的教學(xué)過程實(shí)錄[J].化學(xué)教學(xué)， 2004（12）：35-37.endprint