《弱电解质电离》的教与学

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  在农村中学里,如何充分利用农村资源,培养学生的化学实验创造力,是我们化学老师的责任。而培养学生的创造力,也是化学学科改革的热点。在资源缺少的情况下,对于《弱电解质的电离》这节课,我是这样和学生一起探讨的。
  一、问题探究,讨论出真知
  我根据自己已有的知识、经验,提出问题,引导学生独立思考,通过师生互动解决问题。我有意识地创设问题情境,使学生置身于问题之中,形成强烈的问题意识,更能活跃学生的思维,发挥学生的主体作用,让学生成为学习的真正主人。
  【投影问题】1.生活中,你们知道哪些物质是电解质?2.电解质与非电解质的差别?3.单质和混合物是电解质或非电解质?4.NH3、CO2、SO3等的水溶液能导电,它们是电解质吗?
  二、实验探究,激趣求实
  教师根据生活现象提出问题,引导学生充分思考后探索,培养学生的动手探索能力,实践出真知,理论联系实际。
  (提出问题)盐酸与醋酸是生活中常用酸,盐酸常用于卫生用具的清洁和去除水垢,为什么不用醋酸代替盐酸呢?
  (讨论)有个同学抢着回答:“是浓度不同。”有的说:“我们很喜欢吃酸醋排骨,但我们不敢吃盐酸排骨,为什么呢?”有的说:“除去水瓶里的水垢用醋酸,而不用盐酸,因盐酸的酸性强。”……
  「提问」醋酸的去水垢能力不如盐酸强,除浓度之外是否还有其它因素?
  科学探究1 【投影】实验3-1 体积相同,氢离子浓度相同的盐酸和醋酸与等质量锌粒反应,并测量溶液的pH值。
  我在教学中尽可能营造和谐宽松的学习环境,让学生乐于思考、动手、讨论、公开成果及困惑,然后对其所探究的结论分析整合,解疑释难。
  【激趣引导】边观察学生实验,边引导:两种溶液的相同点有(1)HCl和 CH3COOH都是电解质。(2)金属与酸反应实质是与氢离子反应。(3)酸的浓度、温度、体积均相同且金属的质量也相同。(4)影响反应速率的因素是——同学们抢着说:“只有氢离子浓度的大小了”。
  有些同学在观察现象时,只是光看而不思,我引导学生对现象进行分析,思考产生现象的原因。观察与思考相结合,以看启思,以思促看,才能使观察更深入、更有效。
  【同学记录的现象】开始时,盐酸与锌粒反应剧烈。盐酸的pH值为1,醋酸pH大于1。
  (引导思考)反应现象与pH不同的原因?
  【同学分析整合】由于锌与盐酸反应速率较大,表明同体积、同浓度的盐酸比醋酸中氢离子浓度大,由此推断,在水溶液中,HCl易电离,CH3COOH较难电离。由于相同物质的量的盐酸比醋酸的pH小,且盐酸的物质的量与盐酸中氢离子相等,表明溶液中HCl分子是完全电离的,而醋酸的只是部分电离。
  【结论】不同的电解质在水中的电离程度不一定相同。
  三、合作探究,解疑释难
  我一方面引导学生在假设中设计实验,观察分析实验现象,留意现象的差别,反应事实本质;另一面让学生合作探究实验结论,寻找改进实验的最佳方案。激发他们的求知欲望,产生新的学习需要。
  有个同学提出:“我们煲甜醋猪脚时,加多点水,酸味就谈了很多,那么醋酸在水中电离是否受到水的用量或温度的影响呢?”首先我对这个同学进行表扬,然后我们一起探究这个问题。
  科学探究2 强弱电解质在水中电离是否受外界条件影响?(根据本校的实际,尽可能多给学生自主实验的空间,只能探究醋酸的电离是否受到水量多少的影响。)
  【实验】用两支试管分别取0.1mol/L的盐酸溶液和0.1mol/L的醋酸溶液各5ml测其溶液的pH。另取两个小烧杯,分别盛50ml蒸馏水,向其中一个烧杯内滴入一滴(约0.05ml)0.1mol/L的盐酸,向另一烧杯中滴入一滴0.1mol/L的醋酸,搅拌后,分别测其pH。
  有个别组的同学负责记录实验现象,但他们已经忘记记录现象了,我连忙提醒学生做好观察记录,避免落记,这有利于根据实验现象进行细致的、全面的分析,得到全面的结论。
  【记录现象】盐酸被稀释1000倍后,溶液的pH增大3个单位值,表明盐酸中的氢离子浓度减小到原来的1/1000,而醋酸被稀释1000倍后,溶液的pH增大不足2个单位,表明醋酸中的H 浓度降低要小得多,甚至不低于原溶液的1/100。
  【同学分析整合】从现象表明了强电解质HCl在水中是完全电离的。弱电解质CH3COOH在水中只有部分分子发生电离,但随着溶液的稀释,发生电离的醋酸分子数目增多。即醋酸在水中电离过程是动态的,其电离程度并非固定不变的,而是随着溶液的稀释而增大。
  【实验结论】醋酸电离程度可以随着外界条件的改变而改变。
  (提问)既然CH3COOH的电离过程是动态的,那么已经电离产生的CH3COOH- 和H 是否能重新结合成分子呢?有何办法可以证明这一点?
  科学探究3 弱电解质的电离平衡是否受到同离子效应?
  实验:取上面装有剩余溶液的两支试管,在装有盐酸的试管内加入0.5gNaCl晶体,在装有醋酸的试管内加入0.5gCH3COONa晶体,充分震荡后,测其溶液的pH。
  【同学记录现象】盐酸的试管中加入NaCl晶体,溶液的pH没有明显变化,在盛有醋酸的溶液加入醋酸钠晶体后,溶液的pH明显变大。
  【同学分析】由于醋酸根离子的浓度增大,导致pH明显变大,即H 浓度明显减小,所以醋分子电离为离子的过程是可逆的。
  【结论】综合上述两个科学探究实验现象得到结论,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。
  通过这节课的学习,我们意识到整个自然界是相互依存、相互制约的复杂的平衡体系。合作探究就是通过学生之间互相合作,深入探究解决疑难,促进师生情感交流,培养团队精神,构建民主和谐氛围,养成良好的个性品质。
  责任编辑 潘孟良
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