第二单元?溶液的酸碱性-专题三 水溶液中的离子反应-苏教高中化学选择性必修1教学设计

文档属性

名称 第二单元?溶液的酸碱性-专题三 水溶液中的离子反应-苏教高中化学选择性必修1教学设计
格式 docx
文件大小 55.0KB
资源类型 教案
版本资源 苏教版(2019)
科目 化学
更新时间 2025-12-16 18:36:45

图片预览

文档简介

苏教版高中化学选择性必修第一册专题3水溶液中的离子反应
第二单元《溶液的酸碱性》单元整体教学设计方案
一、单元整体设计板块
(一)单元教材分析
本单元《溶液的酸碱性》隶属于苏教版高中化学选择性必修第一册《化学反应原理》中的专题三“水溶液中的离子反应”。教材逻辑结构清晰:在第一单元学习“弱电解质的电离平衡”基础上,本单元首先从宏观定量角度引入pH概念,建立溶液酸碱性判断的数学模型,然后深入探究酸碱中和反应的定量分析方法——酸碱中和滴定,将理论与实践紧密结合。教材P97页“表3-7 部分农作物最适宜生长的pH范围” 将化学知识与农业生产紧密相连,体现了科学服务于社会的价值导向;教材P99-100页的图3-11至图3-16(pH试纸、pH计、酸碱滴定管图) 则为学生提供了规范、科学、多元的测量工具认知,具有重要的操作示范与科学方法教育价值。本单元的学习,不仅是对溶液离子平衡理论的深化与应用,更是培养学生定量分析、实验探究和解决实际问题能力的关键载体。
(二)单元学情分析
1. 知识基础:学生已学完专题三第一单元《弱电解质的电离平衡》,理解了弱电解质(如醋酸)在水溶液中存在电离平衡,并初步掌握了水的离子积Kw、c(H )与c(OH )的关系等概念。前测发现,约40%的学生对“pH是c(H )的负对数”这一数学关系理解不透,常将pH=7作为判断溶液酸碱性的唯一绝对标准。
2. 认知特点:高中二年级学生已具备一定的抽象逻辑思维能力,能够理解和运用数学模型(如pH=-lg c(H )),但将数学模型(计算)与实验操作(测量)进行深度融合的体验尚不充分。
3. 素养水平:基于上一单元评价数据,学生在“证据推理与模型认知”素养上表现较好(平均达成度75%),但“科学探究与创新意识”(平均达成度60%)和“科学态度与社会责任”素养(平均达成度55%)需要在本单元重点加强。
4. 学习习惯与探究能力:日常观察显示,学生乐于动手实验,但实验设计、数据分析及误差分析的意识和能力有待系统训练。部分学生对教材中的仪器装置图关注度不够,操作细节易忽略。
(三)单元学习目标
依据《普通高中化学课程标准(2017年版2020年修订)》及本单元内容,制定以下目标,重点培养“科学探究与创新意识”(占比40%以上)。
1. 宏观辨识与微观探析:能运用pH计算模型,分析判断常见溶液(包括酸、碱、盐溶液)的酸碱性,解释其宏观性质(如指示剂变色、与金属反应等)与溶液中c(H )和c(OH )相对大小之间的内在联系。【课标素养:宏观辨识与微观探析】
2. 变化观念与平衡思想:能理解中和滴定过程中溶液pH的动态变化过程,特别是滴定终点附近pH的“突变”,并认识到通过指示剂颜色变化可以捕捉到这一平衡移动的“临界点”。【课标素养:变化观念与平衡思想】
3. 证据推理与模型认知:能根据酸碱中和反应的定量关系,建立并运用中和滴定计算模型(c待测V待测=c标准V标准),分析实验数据,计算待测溶液的浓度,并对实验误差进行初步推理分析。【课标素养:证据推理与模型认知】
4. 科学探究与创新意识(重点培养):能独立或合作完成酸碱中和滴定实验,规范使用滴定管、pH计(或传感器),准确记录数据;能基于滴定曲线理解指示剂的选择原则,并能针对实际分析任务(如测定食醋总酸度)设计简单的滴定分析方案。【课标素养:科学探究与创新意识】
5. 科学态度与社会责任:通过认识溶液酸碱性在生活(健康)、生产(农业、化工)及环境治理中的广泛应用,体会化学定量分析的价值,形成严谨求实的科学态度和运用化学知识服务社会的责任感。【课标素养:科学态度与社会责任】
(四)单元教学重难点
教学重点:
1. pH的概念、计算及其与溶液酸碱性的关系。
2. 酸碱中和滴定的原理、操作及数据处理。
教学难点:
1. 难点:理解并应用pH计算模型(涉及对数运算);从“滴定终点”到“化学计量点”的辨析及指示剂的合理选择。
2. 突破策略方向:借助教材P98页图3-10“溶液的pH与溶液中氢离子浓度的关系” 图表进行直观化认知,通过阶梯式练习化解对数计算障碍;通过教材P104页图3-20“滴定过程中溶液pH的突变” 曲线分析和数字化实验(pH传感器),将抽象的“突变”可视化,并结合教材P103页表3-9“几种常见酸碱指示剂的变色范围” 开展对比研讨,帮助学生建立选择依据。
(五)单元教学准备
类别 准备内容 教材资源利用说明
教具/技术资源 1. 多媒体课件、交互白板。
2. pH计(含标准缓冲液)、pH传感器(连接数据采集器)、计算机及投影。
3. 酸碱中和滴定实验套装:酸式滴定管、碱式滴定管、锥形瓶、铁架台、滴定管夹等。
4. 药品:盐酸、氢氧化钠标准溶液、酚酞、甲基橙、食醋样品、未知浓度酸碱溶液等。
5. 单元学习任务单、实验报告单、评价量表。 教材P99页图3-12“用pH计测量溶液的pH”:打印放大,用于讲解pH计校准与使用要点。
教材P101页图3-17“滴定管的使用”:制作成操作步骤分解动画或分步图解,指导规范操作。
学具 1. 计算器。
2. 学生实验服、护目镜。
3. 预习学案,包含对教材P97-98“溶液的酸碱性”部分的概念梳理和简单计算。
(六)单元课时计划(总4课时)
课时 课时名称 (与教材一致) 核心内容与目标要求 对应教材页码/核心图片
第1课时 溶液的酸碱性 1. 理解溶液酸碱性的本质是c(H )与c(OH )的相对大小。
2. 掌握pH概念、计算公式及其与溶液酸碱性的关系。
3. 了解pH的测定方法(试纸、pH计)。 P97-P100;图3-9, 3-10, 3-11, 3-12
第2课时 酸碱中和滴定 1. 理解酸碱中和滴定的定义、原理和定量计算模型。
2. 认识滴定管的结构、种类及使用注意事项。
3. 理解酸碱指示剂的作用原理及选择依据。 P100-P104;图3-14至3-17,表3-9,图3-20
第3课时 酸碱中和滴定实验 1. 能规范进行酸碱中和滴定实验操作。
2. 能准确记录和处理数据,计算待测液浓度。
3. 能对实验误差进行初步分析和讨论。 P104-P106;“实验探究”(绘制滴定曲线)与“基础实验”(强酸强碱滴定)栏目
单元复习专题
(第4课时) 溶液酸碱性的定量测定与应用 1. 系统建构本单元“定性判断→定量表示→定量测定”的知识逻辑。
2. 综合应用pH计算与滴定原理解决生活、生产中的实际问题。
3. 提升实验设计与误差分析的探究能力。 整合P97-P106全部核心内容,重点利用教材中的图表、案例和习题进行变式与拓展。
二、课时教学设计板块
第1课时:溶液的酸碱性
(一)本课时教材分析
本课时是专题三第二单元的起始课,承接第一单元“弱电解质的电离平衡”,开启从定性到定量研究溶液酸碱性的新阶段。教材P97页的“目标预览” 明确了本课时的学习方向。教材P98页图3-10 直观展示了pH与c(H )的对应关系,是突破pH概念理解障碍的关键资源。教材P99页的图3-11、3-12、3-13 则系统介绍了pH测定的多种方法,为后续实验课奠定了基础。本课时内容为整个单元的定量分析奠定了数学模型基础。
(二)素养目标
1. 宏观辨识与微观探析:学生能根据给定的c(H )或c(OH )数据,准确计算溶液的pH并判断其酸碱性,说明溶液宏观性质(如使指示剂变色)与微观粒子浓度之间的定量关系。
2. 证据推理与模型认知:学生能通过分析教材P98页“交流讨论”活动中的数据,推导出pH=-lg c(H )这一数学模型,并能运用该模型解决简单的pH计算问题。
3. 科学探究与创新意识:在教师引导下,学生能比较pH试纸、pH计、pH传感器三种测量工具的优缺点及适用情境,初步形成根据测量目的和精度要求选择合适工具的意识。
(三)教学重点/难点
重点:pH的概念、计算公式及其应用。
难点:pH计算中涉及的对数运算及对“pH减小1个单位,c(H )增大10倍”的理解。
突破策略:利用教材P98页图3-10,将抽象的数字关系转化为直观的坐标图像;设计从整数到小数的阶梯式计算练习;通过“稀释10倍,pH如何变化?”的探究活动深化理解。
(四)教学准备
教师准备:课件(含教材图3-9, 3-10的动画演示)、不同浓度的盐酸和氢氧化钠溶液、广泛pH试纸和精密pH试纸、pH计、pH传感器、实物投影仪。
学生准备:完成预习学案(复习Kw、c(H )与c(OH )关系),携带计算器。
(五)教学过程(45分钟)
任务一:从定性到定量——揭秘溶液酸碱性的本质(10分钟)
活动1:情境导入,引发认知冲突
预设师生对话:
师:(展示教材P97页表3-7)农技员说这块土壤pH=5.5,适合种马铃薯,而不适合种水稻。pH到底是什么?它如何精确告诉我们溶液的酸碱性?
生:pH是表示酸碱性强弱的,数字越小酸性越强……
师:很好,那pH=6的溶液比pH=7的溶液酸性强多少?是强1倍吗?
设计意图:从真实农业问题切入,激发求知欲,引出定量描述的必要性。
活动2:模型初建——pH概念的提出
引导学生回顾“水的离子积Kw=c(H )·c(OH )=常数”,明确溶液酸碱性的本质是c(H )与c(OH )的相对大小。
展示c(H )分别为1 mol/L、0.1 mol/L、0.01 mol/L的盐酸数据,提问:直接用c(H )表示酸碱性方便吗?有何共同规律?
学生阅读教材P98页相关段落,推导并理解pH=-lg c(H )的数学意义。教师利用教材P98页图3-10进行讲解。
评价任务:计算c(H )=10 mol/L和c(H )=5×10 mol/L溶液的pH(保留两位小数)。
评价标准:公式使用正确(1分),计算过程无误(1分),结果准确(1分)。
反馈方式:教师巡视,选择有代表性(正确与典型错误)的答案进行投影展示和集体点评。
任务二:深化理解与应用——pH计算与溶液酸碱性判断(15分钟)
活动1:分层计算与讨论
基础层:已知c(H ),求pH;已知pH,求c(H )。(练习:教材P98页“交流讨论”表格计算)
提升层:计算0.05 mol/L H SO 溶液的pH;计算0.01 mol/L NaOH溶液的pH。
设计意图:通过不同情境的计算,巩固pH模型的应用,并关联前一单元的电离知识。
活动2:探究活动——“稀释10倍,pH变化多少?”
提出问题:将pH=3的盐酸稀释10倍,pH变为多少?如果是pH=3的醋酸呢?
学生小组讨论、计算预测,然后教师通过pH传感器实时测量稀释前后盐酸和醋酸的pH值,验证并解释差异。
设计意图:将计算预测与实验验证结合,深化对pH概念和弱电解质电离平衡的理解,培养“证据推理”素养。
评价任务:小组提交讨论记录和预测依据。
评价标准:预测有计算依据(1分),能结合强、弱电解质电离特点进行分析(1分)。
反馈方式:小组互评,教师总结。
任务三:工具认知——如何测量pH?(15分钟)
活动1:多角度认识测量工具
学生观察教材P99页图3-11(pH试纸)、图3-12(pH计)、图3-13(pH传感器) 的实物或图片。
小组合作,填写表格比较三种工具的测量原理(或方法)、精确度、优缺点和适用场景。
活动2:动手体验
提供未知pH的溶液(如柠檬汁、肥皂水、雨水样本等),让学生选择并使用pH试纸进行测定,并尝试使用pH计(在教师指导下)进行精确测量,对比结果。
预设学生错误:用pH试纸测溶液时,将试纸直接伸入试剂瓶;用pH计前未用标准缓冲液校准。
引导策略:强调规范操作,展示错误操作可能造成的后果(污染溶液、损坏电极、数据不准)。
设计意图:落实“科学探究与创新意识”,让学生在实践中了解不同测量工具,培养根据需求选择工具的能力和严谨的实验习惯。
评价任务:完成测量工具比较表,并记录一组溶液的测量结果。
评价标准:比较表内容完整、准确(2分);测量操作基本规范(1分);记录真实(1分)。
反馈方式:教师抽查点评,强调操作规范的重要性。
(六)板书设计
溶液的酸碱性
一、本质:c(H ) vs c(OH ) (源于Kw)
二、定量表示:pH = -lg c(H ) (教材图3-10)
酸性:pH<7 (c(H )>10 )
中性:pH=7
碱性:pH>7
三、pH测量
试纸:快速、粗略
pH计:精确、直接读数
传感器:连续、自动化
(七)课时小结
引导学生回顾:今天我们如何从微观定量角度重新认识了溶液的酸碱性?pH这个模型给我们带来了哪些便利?测量pH有哪些方法?我们在选择和使用时应注意什么?
(八)课堂练习
基础层:
1. 计算c(H )=4×10 mol/L的溶液的pH。
2. pH=9的溶液中,c(OH )为多少?
3. (教材P106“理解应用”第1题改编)下列关于溶液酸碱性的说法,正确的是( )。
提升层:
1. 将pH=2的盐酸与pH=4的盐酸等体积混合,求混合溶液的pH(近似计算)。
2. 解释为何正常雨水pH约为5.6,却不算酸雨。
拓展层:
查阅资料,了解“酸雨”的正式定义及其对环境的具体危害,撰写一份简要说明。
(九)教学反思(预留)
【重点关注:学生对pH计算公式的掌握情况;探究活动中学生暴露出的关于强、弱电解质稀释的迷思概念;学生动手测量pH的兴趣和规范性;教学环节的时间分配是否合理。】
第2课时:酸碱中和滴定
(一)本课时教材分析
本课时是定量分析的核心理论课。教材P100页明确了酸碱中和滴定的定义与原理。教材P101页“方法导引——使用滴定管的注意事项”及图3-14至3-17是学生学习规范操作、培养严谨科学态度的关键图文材料。教材P103页表3-9“几种常见酸碱指示剂的变色范围”和P104页图3-20“滴定过程中溶液pH的突变”是理解指示剂选择原理的理论基础,将抽象的“终点判断”可视化、理性化。本课时为下一课时的实验操作奠定了坚实的理论与认知基础。
(二)素养目标
1. 变化观念与平衡思想:学生能描述中和滴定过程中,随着标准液的滴入,溶液中c(H )、pH的动态变化趋势,特别是能解释“滴定突跃”现象及其与化学计量点的关系。
2. 证据推理与模型认知:学生能根据酸碱反应的定量关系,推导出c待测V待测=c标准V标准(一元强酸强碱)的计算模型,并理解该模型是滴定分析的计算基础。
3. 科学探究与创新意识:学生能通过分析教材P104页图3-20,结合表3-9,小组讨论得出酸碱中和滴定中指示剂选择的一般原则(变色点落在突跃范围内),体验基于证据进行方案设计的科学思维过程。
(三)教学重点/难点
重点:酸碱中和滴定的原理与计算模型;滴定管的使用方法。
难点:理解“滴定突跃”与指示剂选择的关系。
突破策略:利用数字化实验(pH传感器)实时绘制并投影滴定曲线(如用NaOH滴定HCl),动态展示“突跃”过程;将图3-20与表3-9叠加分析,组织学生开展“为何强酸强碱滴定可用酚酞或甲基橙?”的讨论。
(四)教学准备
教师准备:课件(含滴定原理动画、滴定管操作分解动画)、pH传感器滴定演示实验装置(HCl、NaOH)、酸式滴定管、碱式滴定管(可拆卸演示模型)、指示剂变色卡。
学生准备:复习上节课pH知识,预习教材P100-104内容,思考“为什么滴定终点时指示剂变色就意味着反应完全?”。
(五)教学过程(45分钟)
任务一:创设需求,引入滴定原理(8分钟)
活动1:从生活问题到化学任务
展示一瓶未标浓度的食醋,提问:如何准确测定其中醋酸的含量?
回顾已知浓度NaOH溶液与未知浓度HCl反应的中和实验,引导发现:若能准确测出恰好完全反应时消耗的NaOH体积,即可反算HCl浓度。
设计意图:建立定量分析的真实需求,引出“滴定”概念。
活动2:原理建模
板书HCl + NaOH = NaCl + H O,引导学生从物质的量角度推导:n(H ) = n(OH ) → c(HCl)·V(HCl) = c(NaOH)·V(NaOH)。
评价任务:口头表述该计算公式中各个物理量的含义。
评价标准:表述清晰、准确。
反馈方式:教师即时反馈。
任务二:认识核心仪器——滴定管(12分钟)
活动1:观察与辨析
学生观察教材P101页图3-14(酸式、碱式滴定管) 和图3-15、3-16(特殊滴定管),结合实物或模型,小组讨论:
1. 酸式、碱式滴定管在结构和用途上有何不同?
2. 滴定管上的“0”刻度在哪里?读数时视线应如何?
教师播放或演示教材P101页“方法导引”中的关键操作步骤(润洗、装液、赶气泡、调零、读数)。
活动2:操作模拟与纠错
提供滴定管模型或废弃滴定管,让学生模拟“读数”操作。教师出示几种错误读数方式的图片(仰视、俯视),让学生判断对体积读数的影响(偏大或偏小)。
预设学生错误:认为滴定管和量筒一样,从上到下刻度增大。
引导策略:强调滴定管是精密量器,刻度与量筒相反,并解释其设计原因(便于测量放出液体的体积)。
设计意图:将教材图示与实物观察、模拟操作结合,强化对核心仪器的认知,为实验课规范操作扫清障碍,培养严谨态度。
任务三:解密“终点”判断——突跃与指示剂选择(20分钟)
活动1:数字化探究——感受“pH突跃”
教师演示:用pH传感器实时测定用0.1000 mol/L NaOH滴定20.00 mL 0.1000 mol/L HCl的过程,并将pH-V(NaOH)曲线投影。
学生观察:曲线在V(NaOH)≈20.00 mL附近发生什么变化?引导学生找出“化学计量点”(pH=7)和“突跃范围”(如pH 4-9)。
设计意图:将教材静态的图3-20转化为动态生成的过程,直观震撼,深刻理解“突跃”。
活动2:探究活动——如何捕捉“突跃”?指示剂的选择
提出问题:化学计量点pH=7,但几乎无法通过测量精确捕捉到这一点。我们如何知道反应完成了?
提供教材P103页表3-9,学生小组合作:将甲基橙(3.1-4.4)、酚酞(8.2-10.0)的变色范围,在教师绘制的滴定曲线图上进行“叠加”。
讨论:① 两种指示剂的变色点是否落在突跃范围内?② 若用甲基橙,终点时溶液颜色如何变化?溶液是酸性、中性还是碱性?这影响计算结果吗?③ 为何说强酸强碱滴定中,两者均可选用?
生成性问题处理:若有学生问“如果用pH=7时变色的指示剂岂不更好?”,可引导讨论这种指示剂是否存在、是否敏感,从而理解选择指示剂的实用原则。
活动3:原理迁移
提问:如果是强酸滴定弱碱(如HCl滴定氨水),突跃范围会在酸性还是碱性区域?应选择甲基橙还是酚酞?(为后续学习埋下伏笔)
设计意图:这是本课时的核心探究活动,旨在让学生基于数字化实验证据(突跃曲线)和已有知识(指示剂变色范围),通过推理,自主构建指示剂选择的原则,深刻体会化学中“近似”与“精确”的辩证关系,全面提升“变化观念”与“证据推理”素养。
评价任务:小组提交一份简短的讨论报告,阐述指示剂选择的理由。
评价标准:能正确将指示剂变色范围与突跃范围关联(2分);能合理解释选择的可行性(2分)。
反馈方式:组间交流互评,教师总结归纳。
(六)板书设计
酸碱中和滴定
一、原理:H + OH = H O (n酸 = n碱)
→ c酸V酸 = c碱V碱 (一元强酸强碱)
二、仪器:滴定管(酸式、碱式)——精量、读数
三、关键:终点判断
1. 化学计量点:恰好完全反应点 (pH=7 for强强)
2. pH突跃:终点附近pH急剧变化(教材图3-20)
3. 指示剂选择:变色点/范围落在突跃范围内(教材表3-9)
(七)课时小结
回顾滴定分析的“三步曲”:明确原理(计算模型)→ 选择工具(滴定管)→ 判断终点(指示剂/突跃)。强调理论是实践的先导。
(八)课堂练习
基础层:
1. 用0.10 mol/L NaOH滴定20.00 mL盐酸,消耗NaOH 18.00 mL,求盐酸浓度。
2. 填空:酸式滴定管盛放 _______________ 溶液,碱式滴定管盛放 _______________ 溶液。
提升层:
1. (教材P106“理解应用”第4题改编)请将酸碱中和滴定实验步骤排序。
2. 用标准盐酸滴定未知浓度NaOH溶液,若用甲基橙作指示剂,滴定至终点时溶液颜色如何变化?此时溶液pH是否等于7?对测定结果有无影响?
拓展层:
查阅资料,了解除酸碱中和滴定外,还有哪些滴定分析方法(如氧化还原滴定、沉淀滴定),并简述其原理。
(九)教学反思(预留)
【重点关注:学生对“突跃”概念的理解程度;探究活动中小组讨论的深度与有效性;学生对指示剂选择原理的掌握情况;数字化演示实验的效果。】
第3课时:酸碱中和滴定实验
(一)本课时教材分析
本课时是理论付诸实践的探究课,对应教材P104-106页的两个核心活动:“实验探究”(绘制滴定曲线)与“基础实验”(强酸强碱滴定)。教材提供了完整的实验步骤、数据记录表格(表3-10)和操作图示。教材P105页图3-18“滴定过程中溶液颜色的变化” 直观展示了终点判断的瞬间。本课时是培养学生动手能力、数据记录与分析能力、严谨科学态度和团队协作精神的关键环节,是“科学探究与创新意识”素养落地的重要载体。
(二)素养目标
1. 科学探究与创新意识:学生能严格按照教材要求和教师指导,以小组为单位,协作完成用标准NaOH溶液滴定未知浓度盐酸的实验,规范使用滴定管,准确判断滴定终点,并记录数据。
2. 证据推理与模型认知:学生能根据实验数据,运用c酸V酸=c碱V碱模型,计算待测盐酸的浓度,并能分析实验数据(如平行实验间的差异),对实验的准确度和精密度进行初步评价。
3. 科学态度与社会责任:在实验过程中,能自觉遵守实验室安全规则,真实记录实验现象和数据,养成实事求是、严谨细致的科学态度。
(三)教学重点/难点
重点:酸碱中和滴定实验的规范操作与终点判断。
难点:滴定终点(指示剂变色)的准确判断与控制;实验误差的初步分析。
突破策略:通过播放规范操作微视频(重点突出教材P101页图3-17的持握与滴定手法)进行强化;教师巡回指导,及时纠正学生操作;组织学生对平行实验数据差异进行小组讨论,从操作细节(如读数、终点控制、锥形瓶洗涤)中寻找可能原因。
(四)教学准备
教师准备:学生实验分组(2-4人/组)、实验仪器与药品(按教材P105“基础实验”清单)、滴定操作微视频、实验报告单(含数据记录表、计算区、误差分析引导问题)、评分量表。
学生准备:复习上节课内容,明确实验原理与步骤,穿好实验服。
(五)教学过程(45分钟)
任务一:实验前准备——明确任务与规范(8分钟)
活动1:任务发布与原理回顾
明确本实验任务:用0.1000 mol/L NaOH标准溶液,测定未知浓度盐酸的物质的量浓度。
师生快速回顾原理、计算公式及选用的指示剂(酚酞)。
活动2:观看微视频,强化操作要点
播放包含以下要点的微视频:滴定管的检漏、润洗、装液、赶气泡、调零、读数姿势;滴定操作手法(左手控制活塞/玻璃珠,右手摇动锥形瓶);近终点时“半滴”加入的技巧;终点判断(浅红色,30s不褪)。
教师强调安全注意事项和废弃物处理要求。
设计意图:将教材P101页“方法导引” 的文字和图示转化为动态影像,进行视觉化预培训,提高操作规范性和课堂效率。
任务二:分组实验探究——实践与记录(25分钟)
活动1:分组协作,完成滴定
学生按小组进行实验。教师巡回指导,重点关注:
1. 滴定管的使用是否规范(特别是赶气泡和读数)。
2. 滴定过程中锥形瓶的摇动是否充分。
3. 接近终点时是否改为逐滴甚至半滴加入。
4. 终点判断是否准确(及时提醒“30s不褪色”)。
预设学生错误及引导:
错误:滴定前未用待装液润洗滴定管。
引导:提问“这会导致测得V标准偏大还是偏小?为什么?”,引导其理解系统误差来源。
活动2:数据记录与处理
学生将数据如实记录在教材P106页表3-10或教师提供的报告单上。
要求至少完成两次平行滴定,且两次消耗体积差值不超过0.10 mL。若超差,需查找原因并进行第三次滴定。
计算待测盐酸浓度,并求平均值。
设计意图:通过规定平行实验和允差要求,培养学生严谨的数据意识和科学态度。
任务三:实验后研讨——分析与反思(10分钟)
活动1:小组内误差初探
小组讨论:本组几次实验数据是否接近?如果不接近,可能是什么操作失误造成的?计算结果与教师提供的参考值相比,是偏大还是偏小?
提供误差分析框架(口头或简单书面):可能导致结果偏大的操作有……;可能导致结果偏小的操作有……。
活动2:班级分享与总结
邀请1-2个小组分享他们的数据、结果和误差分析。
教师总结常见误差来源(如仪器润洗不当、读数错误、终点判断提前或滞后、锥形瓶内壁沾有待测液等),并强调严谨操作的重要性。
设计意图:将实验从简单的“动手做”提升到“动脑思”的层面,初步培养学生分析问题和评估实验的能力,这是“科学探究”素养的高阶要求。
评价任务:提交完整的实验报告单。
评价标准:操作规范(3分,教师巡视记录);数据记录真实、清晰(2分);计算准确(2分);误差分析有理有据(3分)。
反馈方式:教师批改报告单后,进行书面反馈和集中讲评。
(六)板书设计(本节课板书以流程图和关键提示为主)
实验:用NaOH标液滴定HCl
流程:
检漏→润洗→装液→调零→取待测液→加指示剂→滴定→记录→计算
关键点:
规范操作(微视频)
终点:酚酞,浅红,30s
数据:平行,差值<0.10mL
(七)课时小结
引导学生从知识(原理、计算)、技能(滴定操作)、态度(严谨、协作)三个方面总结本实验的收获。
(八)课堂练习(主要为实验报告中的分析与思考题)
基础/提升层:完成实验报告中的计算与误差分析部分。
拓展层:如果本实验改用甲基橙作指示剂,你认为对结果会有何影响?为什么?
(九)教学反思(预留)
【重点关注:学生实验操作的规范性和熟练度;小组协作的有效性;数据记录的严谨性;误差分析环节学生的思维深度;实验课的时间把控与安全状况。】
三、单元复习专题设计板块
第4课时:溶液酸碱性的定量测定与应用
(一)复习主题
“定性→定量→应用”——溶液酸碱性知识网络建构与综合探究能力提升
(二)复习教材分析
本单元教材遵循“定性判断(酸碱性的本质)→定量表示(pH计算模型)→定量测定(滴定原理与实验)→实际应用(农业、生活等)”的逻辑主线。教材P97页表3-7(农作物pH)、P106页“理解应用”习题、P98页图3-10(pH关系图)、P104页图3-20(滴定曲线) 等是组织复习的核心资源。复习课旨在引导学生将碎片化知识系统化,并提升在真实、复杂情境中综合应用知识解决问题的能力。
(三)复习学情分析
基于前3课时的课堂练习、实验报告及小测数据:
知识薄弱点:约30%的学生在涉及弱酸/弱碱溶液稀释后的pH计算时易出错;约25%的学生对“滴定终点”与“化学计量点”的辨析仍不清晰。
素养短板:“科学探究与创新意识”下的实验设计能力和误差深度分析能力,达成度约65%;“科学态度与社会责任”下的知识迁移应用能力有待提高。
常见错误:计算pH时忽略弱电解质电离平衡;误认为所有滴定都可用酚酞;误差分析只停留在“操作失误”层面,未能关联对结果的具体影响。
(四)复习素养目标
1. 宏观辨识与微观探析与变化观念与平衡思想:学生能辨析和解释不同体系(强酸、弱酸、缓冲溶液等)在稀释、混合、中和过程中pH变化的微观本质与平衡移动原理。
2. 证据推理与模型认知:学生能在解决实际问题的过程中,灵活选用pH计算模型或滴定计算模型,并进行推理分析。
3. 科学探究与创新意识:学生能针对一个简单的实际分析任务(如测定白醋总酸度),小组合作设计出包含原理、步骤、仪器、指示剂选择等要点的初步实验方案,并能对预设方案进行简单的误差讨论。
4. 科学态度与社会责任:通过分析和解决与健康(人体体液)、环境(酸雨)、生产(土壤改良)相关的溶液酸碱性问题,进一步体会化学定量分析的社会价值。
(五)复习重点/难点
重点:单元知识的结构化整合;pH计算与滴定原理在综合情境中的应用。
难点:针对弱酸/碱体系的定量分析及实验方案设计。
突破策略:利用教材P98页图3-10和补充的弱酸稀释pH变化曲线进行对比,澄清迷思;通过“设计测定食醋总酸度方案”的探究活动,将原理、计算、仪器、指示剂选择等知识点串联应用。
(六)复习准备
教师准备:单元知识思维导图(留白)、真实情境问题卡片(如“胃酸过多如何用药?”“为何草木灰不能与铵态氮肥混用?”“如何测定雨水酸度?”)、食醋测定任务单、单元综合练习卷。
学生准备:整理好本单元所有笔记、练习和实验报告,回顾自己的错题。
(七)复习过程(45分钟)
任务一:知识网络建构——从散点到结构(10分钟)
活动:小组合作,完善思维导图
教师提供中心主题为“溶液的酸碱性”的未完成思维导图框架(主干:定性、定量表示、定量测定、应用)。
学生以小组为单位,利用教材和笔记,竞速填充关键词、核心公式、重要仪器、典型实例等。
各组选派代表展示并讲解其知识网络。教师引导全班补充、修正,最终形成共识性板书。
设计意图:变教师梳理为学生主动建构,将零散知识系统化,培养归纳整合能力。
任务二:专题突破——澄清迷思,深化理解(15分钟)
活动1:对比辨析——强酸vs弱酸的稀释
呈现问题:将pH=3的盐酸和醋酸分别稀释100倍,计算稀释后溶液的pH?(已知醋酸Ka≈1.8×10 )
学生独立计算后,小组讨论结果差异及其原因。
教师利用数字化实验曲线或理论计算图进行验证,总结规律。
针对学情薄弱点:强调弱酸稀释时电离度增大,c(H )减小不如强酸显著。
活动2:案例分析——如何测定食醋的总酸度?
发布任务:市售白醋标签写着“总酸度≥3.5 g/100mL”(以醋酸计),请设计一个滴定分析方案进行验证。
小组讨论,形成方案要点(原理、主要步骤、选用指示剂及理由、计算式)。
预设难点突破:引导学生思考:① 食醋中的酸主要是弱酸(醋酸),滴定曲线突跃在碱性区域,应选择酚酞。② 样品需要适当稀释。③ 计算时要注意单位换算(g/100mL与mol/L的转换)。
设计意图:将教材中标准的强酸强碱滴定,拓展迁移至弱酸滴定这一“认知水平+1层级”的真实问题,综合应用本单元核心知识,提升探究与设计能力。
任务三:综合应用与评价——解决真实问题(15分钟)
活动:情境问题解决赛
分发不同的“情境问题卡片”给各小组(如:解释人体血液pH缓冲原理;为某酸性土壤推荐合适的改良剂及估算用量;分析某次滴定实验误差偏大的多种可能原因等)。
小组在规定时间内讨论,形成解决方案要点并向全班做简短汇报。
师生共同评价各方案的科学性、可行性。
评价任务:小组汇报。
评价标准:原理正确(3分);方案合理、有逻辑(3分);表达清晰(2分);有创新点或深入思考(2分)。
反馈方式:教师与其余小组共同打分,现场点评。
(八)单元综合练习(课后完成,课上简要讲评)
基础层:
1. 计算下列溶液的pH:(a) 0.001 mol/L HCl;(b) 0.001 mol/L NaOH。
2. 填空:中和滴定实验中,滴定管要用 _______________ 润洗2-3次;用碱式滴定管盛放KOH溶液,排气泡时应 _______________ 。
3. (源自教材)判断:pH=6的溶液一定显酸性。( )
4. 用0.10 mol/L NaOH滴定20.00 mL某一元强酸,消耗NaOH 22.00 mL,求该酸的浓度。
提升层:
1. 将pH=2的盐酸V1 L与pH=11的NaOH溶液V2 L混合,若混合后溶液pH=7,则V1:V2= _______________ 。
2. 用标准盐酸滴定未知浓度NaOH溶液,若滴定前滴定管尖嘴有气泡,滴定后气泡消失,则测定结果 _______________ (偏大/偏小)。
3. 设计实验:如何用最简方法区分浓度均为0.1 mol/L的盐酸、醋酸和NaCl溶液?写出操作、现象及结论。
拓展层:
1. 查阅人体血液的缓冲体系(如H CO /HCO ),写一篇短文,解释其在维持血液pH稳定中的重要作用,并说明当酸碱失衡时可能带来的后果。
2. 案例分析:某环保小组测得一次降雨的pH=4.8。他们取100.0 mL此雨水,用0.0050 mol/L的NaOH标准溶液滴定至pH≈7(以酚酞为指示剂),消耗NaOH 12.50 mL。请计算此雨水中溶解的H 总物质的量浓度,并判断其是否为酸雨。
(九)复习小结
引导学生反思:通过本单元和这节复习课,你对“定量分析”有了哪些新的认识?你认为自己最大的收获和仍需努力的地方分别是什么?
(十)复习反思(预留)
【重点关注:知识网络建构活动中学生的参与度与思维深度;“测定食醋”方案设计环节学生表现出的迁移能力与创新性;综合情境问题解决环节暴露出的知识应用短板;综合练习的完成质量与素养达成度。】
11