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提起各科的教案,我相信大家都不陌生,教案在我们的教学生活当中十分常见,高质量的教案对学生的成长有促进作用,如何才能写好高中教案呢?下面是小编为大家整理的“乙醚的生成”相关内容,仅供参考,欢迎大家阅读。
目的:用乙醇和浓硫酸加热制取乙醚。
用品:蒸馏烧瓶、双孔塞子、温度计、分液漏斗、橡皮管、玻璃管、冷凝管、接管(带侧管)、锥形瓶、玻璃水槽、油浴、量筒、试管、试管夹、烧杯、玻璃棒。
冰、石蜡油、酒精(95%)、浓硫酸。
原理:将乙醇和浓硫酸共热,把温度控制在140~150℃之间,就生成了乙醚。
准备:仪器装置如图9-15所示。在一只250毫升的蒸馏烧瓶上配一双孔塞子,分别插入分液漏斗和250℃的温度计。另用一支温度计插入油浴中,以控制反应温度。分液漏斗的末端应插入液面下10毫米处,如果露出液面,加入的乙醇未经反应就会因受热而蒸发,插入过深,乙醇难以滴下。如果分液漏斗的颈不够长,可以用短橡皮管接上一段玻璃管。
蒸馏烧瓶的馏出管和直形冷凝管相连,冷凝管末端接上一个带有侧管的承接管,再和150毫升的锥形瓶相连。在承接管上装一长橡皮管,引至窗外,让未能完全冷凝的乙醚蒸气在远离灯火处逸出。锥形瓶要浸在冰水里,以防乙醚挥发。蒸馏烧瓶要用油浴加热,以受热均匀,使温度保持在130~140℃。
操作:
在蒸馏烧瓶里加酒精25毫升,再加25毫升浓硫酸,边加边振荡,待硫酸和酒精充分混和后把烧瓶装在铁架台上。实验时,通过油浴把蒸馏烧瓶中溶液加热到130~140℃,即见有乙醚馏出,这时再从分液漏斗把50毫升95%酒精逐滴地加入。控制一定的温度,待酒精滴加完后,再加热10分钟,促使反应完成,然后停止加热。
注意事项:加入酒精的速度不能过快,要和馏出乙醚的速度保持平衡,以防没有反应的酒精蒸馏出来,减少乙醚的产量,又使馏出的乙醚里含有较多的杂质乙醇。太慢,则液体的温度容易升高,又有利于消去反应的发生。
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水的电离溶液的pH
教学目标
知识目标
了解水的电离和水的离子积;
了解溶液的酸碱性和pH值的关系及有关pH值的简单计算。
能力目标
培养学生的归纳思维能力及知识的综合应用能力。
情感目标
对学生进行对立统一及事物间相互联系与相互制约的辩证唯物主义观点的教育。
教学建议
教材分析
本节内容包括水的电离、水的离子积、水的pH。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值。本节的学习也为盐类的水解及电解等知识的教学奠定基础。
教材从实验事实入手,说明水是一种极弱的电解质,存在着电离平衡。由此引出水的电离平衡常数,进而引出水的离子积,并使学生了解水的离子积是个很重要的常数。在25℃时,,这是本节教学的重点之一。
本节教学的另一个重点是使学生了解在室温时,不仅是纯水,就是在酸性或碱性稀溶液中,其浓度与浓度的乘积总是一个常数—。使学生了解在酸性溶液中,不是没有,而是其中的;在碱性溶液中,不是没有,而是其中的;在中性溶液中,并不是没有和,而是。使学生了解溶液中浓度与浓度的关系,了解溶液酸碱性的本质。工在此基础上,教材介绍了的含义,将与联系起来,并结合图3-7,介绍了有关的简单计算。图3-8是对本部分内容的小结。
使用来表示溶液的酸碱性是为了实际使用时更简便,教材的最后提到了溶液的大于1mol/L时,一般不用来表示溶液的酸碱性,而是直接用的浓度来表示,以教育学生应灵活应用所学的知识。
教法建议
从水的电离平衡入手,掌握水的离子积和溶液的pH。
水的离子积的教学是完成本节教学任务的关键,从纯水是弱电解质,只能微弱的电离出发,应用电离理论导出水的离子积常数。推导过程中应着重说明电离前后几乎不变的原因,并将其看做常数。然后由两个常数的乘积为常数而得出水的离子积常数。启发学生应用平衡移动原理,讨论温度对水的电离平衡的影响,进而得出水的离子积随温度升高而增大这一结论。
关于水溶液的酸碱性的教学是从电离平衡移动入手。
当在纯水中加入强酸时,水的电离平衡向逆方向移动,使氢离子浓度上升,氢氧根离子浓度等倍数下降。如:达到电离平衡时,增至,则会减至,在溶液中水的离子积仍保持不变。
在水溶液中,和是矛盾对立的双方,共处于电解质水溶液的统一体中,它们各以对方的存在为自己存在的条件,相互依存,相互斗争,又相互转化,离子浓度主的一方决定溶液的酸碱性。即:
溶液呈酸性
溶液呈中性
溶液呈碱性
关于溶液pH的教学,指出用的数值可以表示溶液的酸碱度,但当溶液酸性很弱时,使用不方便,常采用的负对数表示溶液的酸碱度,这就是溶液的pH。其数学表达式是:
的负对数叫溶液的pOH,表达式:
在这部分教学中要使学生理解pH的适用范围,理解与pH间的相互关系。如适用范围是“常温”“水溶液”“稀溶液”,只有在常温下的水溶液,水的离子积Kw才等于,而当酸、碱溶液的或大于1mol/L时,使用负对数表示溶液的酸碱度反而不大方便,此时,可直接用物质的量浓度表示溶液的酸碱度。
导出以下关系:pH+pOH=14,pH=14—pOH。利用这一关系可以方便计算出碱溶液的pH。
教学设计示例
课题:水的电离和溶液的pH值
重点:水的离子积,、与溶液酸碱性的关系。
难点:水的离子积,有关的简单计算。
教学过程
引言:
在初中我们学习了溶液的酸、碱度可用pH值表示,这是为什么呢?为什么可以用pH表示溶液的酸性,也可以表示溶液的碱性?唯物辩证法的宇宙观认为:“每一事物的运动都和它周围的其他事物相互联系着和相互影响着。”物质的酸碱性是通过水溶液表现出来的,所以,先研究水的电离。
1.水的电离
[实验演示]用灵敏电流计测定纯水的导电性。
现象:灵敏电流计指针有微弱的偏转。
说明:能导电,但极微弱。
分析原因:纯水中导电的原因是什么?
结论:水是一种极弱电解质,存在有电离平衡:
在25℃时,1L纯水中(即55.56mol/L)测得只有的发生电离。
(1)请同学生们分析:该水中等于多少?等于多少?和有什么关系?
①
②
③
(2)水中
这个乘积叫做水的离子积,用表示。
(3)请同学从水的电离平衡常数推导水的离子积K。
(4)想一想
①水的电离是吸热?还是放热?
②当温度升高,水的离子积是:(升高,降低或不变)
③当温度降低,水的离子积是:(“增大”,“减小”或“不变”)
[结论]水的电离是个吸热过程,故温度升高,水的增大。25℃时,
;100℃时,。
(5)水的离子积是水电离平衡时的性质,它不仅适用于纯水,也适用于任何酸、碱、盐稀溶液。即溶液中
①在酸溶液中,近似看成是酸电离出来的浓度,则来自于水的电离。
且
②在碱溶液中,近似看成是碱电离出来的浓度,而则是来自于水的电离。
[想一想]
为什么酸溶液中还有?碱溶液中还有?它们的浓度是如何求出来的?
2.溶液的酸碱性和pH
(1)溶液的酸碱性
常温时,溶液酸碱性与,的关系是:
中性溶液:,,越大,酸性越强,越小,酸性越小。
碱性溶液:,,越大,碱性越强,越小,碱性越弱。
(2)溶液酸碱性的表示法:
①当或大于1mol/L时,可直接用或来表示溶液酸碱性。
②若或小于1mol/L,如,或
,这种表示溶液酸碱就很不方便,化学上采用pH来表示溶液酸碱性的强弱。
pH为氢离子物质的量浓度的负常用对数,表示溶液酸碱度强弱。
练习:
1.25℃时,纯水的pH?
解:纯水,25℃时
∴
答:25℃纯水pH为7。
2.物质的量浓度为盐酸溶液pH?
解:
1:1
∴
答:盐酸pH为2。
3.物质的量浓度为的溶液pH?
解:
1:1
∴
∴
答:盐酸pH为12。
③溶液中,pH与溶液酸碱性关系。
在中性溶液中,
在酸性溶液中,
酸溶液酸性越强,越大,pH越小。
在碱性溶液中,
碱溶液碱性越强,越小,pH越大。
重点、难点剖析:
1.影响水电离的因素
(1)温度:电离过程是一个吸热过程,温度越高,水电离程度越大,也增大。
25℃时,
100℃时,
(2)酸或碱电离出来的或都会抑制水的电离,使水电离出来的与浓度减小。其对水的电离抑制程度决定于酸碱的或,而与酸碱的强弱无关。
(3)溶液的酸碱性越强,水的电离度不一定越小。(具体实例待学习盐水解时介绍)
2.在酸、碱、盐溶液中,水电离出来的
(1)酸溶液中:溶液中约等于酸电离出来的,通过求溶液中;水电离出来的等于;
(2)碱溶液中:溶液中约等于碱电离出来的,通过求溶液,此就是水电离出的且等于溶液中水电离出来的。
(3)在水解呈酸性盐溶液中,溶液中等于水电离出来的;
在水解呈碱性盐溶液中,溶液中等于水电离出来的。
pH计算的基本思路与方法:
一、知识要点
1.,关键是求溶液的。
2.强酸溶液中,直接由电离方程式求算。
3.强碱溶液中,先根据强碱电离方程式,求出,再由
4.弱酸溶液,用近似公式求算:
或
5.弱碱溶液:先根据近似公式求溶液的
或
二、已知pH的强酸、强碱溶液稀释计算
例1已知的盐酸溶液,稀释100倍,求稀释后溶液的pH?
解:∵
∴稀释100倍,则
强酸溶液,当体积扩大100倍,减少100倍,pH变化2个单位。
即pH由1变为3;溶液减小,而浓度增大。pH变大。
例2已知的溶液,稀释100倍,求稀释后溶液pH?
解:∵
∴
稀释100倍:
强碱溶液,当体积扩大100倍,溶液中减少100倍,pH降低2。
总结、扩展
要点
内容
水(或溶液)离子积
(25℃)
溶液pH
溶液酸碱性与pH
:
扩展
1.已知强酸、强碱稀溶液的pH,等体积混合后,求混合液pH(近似计算)
适用于选择题型与填空题型的速算规律。
混合前
混合后
条件
强酸,强碱等体积混合,
2.强酸强碱混合呈中性时二者体积与pH变化规律
(1)若pH酸+pH碱=14,则;
(2)若pH酸+pH碱>14,则;
(3)若pH酸+pH碱<14,则
3.强酸(弱碱),弱酸(强碱)加水稀释后的pH变化规律:
(1)强酸,,加水稀释倍,则;
(2)弱酸,,加水稀释倍,则;
(3)强碱,,加水稀释倍,则;
(4)弱碱,,加水稀释倍,则;
(5)酸碱无限稀释,pH只能接近于7,酸不可能大于7,碱不可能小于7。
二个单位,由13变为11。溶液中减少,增大,pH变小。
例1等体积的和的两种盐酸溶液,混合后,求混合液pH?(设体积变化忽略不计)。
解:设混合前两种盐酸体积都为
混合前:
,,溶液中
,,溶液中
混合后,溶液中氢离子物质的量是原两种溶液中物质的量总积。
即
∴
答混合液pH为3.3。
例2指导学生练习。
和的两种溶液等体积混合,求混合液的pH?
板书设计
第二节水的电离和溶液pH
一、水的电离与离子积
1.水的电离
2.水的离子积
常温下,
(仅是温度函数)
3.影响水电离的因素
(1)温度:水的电离是吸热过程,升温促使电离,增大。
(2)溶液中,浓度增大,均抑制水的电离,但不变。
二、溶液的酸碱性与pH值
溶液中小于1mol/L时,用pH来表示溶液的酸碱性。
关键掌握求不同溶液中的。
探究习题
pH等于13与pH等于9的两NaOH溶液等体积混合后,所得溶液的pH是多少?
pH等于1与pH等于5的两强酸溶液各10mL,混合后溶液的pH是多少?
并结合以上两题总结出规律。
参考答案:两NaOH溶液等体积混合
分析先求出两溶液的,继而求出混合溶液的,再据水的离子积求出混合溶液的,并取负对数,即可计算出两强碱溶液混合后的pH。
解:pH=13,=,=。PH=9,,。
混合后溶液的为:
混合后溶液的为:
混合后溶液的pH为:
两强酸溶液混合:
分析pH等于1的强酸溶液为,pH值等于5的强酸溶液为,混合后溶液的要用原两强酸所含的物质的量除以混合后溶液的体积。
解:两强酸溶液混合后的氢离子浓度为:
混合溶液的pH为:
小结:两种强碱溶液等体积混合,所得溶液pH由碱性强的溶液决定,比碱性强的原溶液pH略小,其值为-0.3。两种强酸溶液等体积混合,所得溶液的pH由酸性强的溶液决定,比酸性强的原溶液pH略大,其值为+0.3。
水的电离溶液的pH值
教学目标
知识目标
了解水的电离和水的离子积;
了解溶液的酸碱性和pH值的关系
掌握有关pH值的简单计算。
能力目标
培养学生的归纳思维能力及知识的综合应用能力。
通过酸、碱对水的电离平衡的影响的讨论,培养学生运用所学的电离理论,独立分析问题、解决问题的能力。
通过pH的教学,培养学生的计算能力,并对学生进行科学方法教育。
情感目标
对学生进行对立统一及事物间相互联系与相互制约的辩证唯物主义观点的教育。
教学建议
教材分析
本节的第一部分重点介绍水的电离和水的离子积常数,是对上一节电离平衡的具体应用,同时又为接下来学习溶液酸碱性作必要的准备。一开始,教材根据水有微弱导电性的实验结论,说明水是极弱的电解质,突出了化学研究以实验事实为依据的原则。然后,应用电离平衡理论,用电离平衡常数推导出水的离子积常数,使水的离子积常数的概念有了充分的理论依据,也反映了两个常数之间的内在联系,便于学生理解温度、浓度等外界条件对水的离子积常数的影响。
本节的第二部分为溶液的酸碱性和pH。教材首先指出常温下即便是在稀溶液中,水的离子积仍然是一个常数,由此进一步说明c(H+)和c(OH-)的相对大小是决定溶液的酸碱性的根本原因。在具体分析了溶液的酸碱性和c(H+)、c(OH-)的关系之后,结合实际说明了引入pH的必要性,这也为后面讨论pH的范围埋下了伏笔。在给出了pH的表达式之后,教材随即介绍了pH的简单计算,并在分析计算结果的基础上讨论了溶液的酸碱性和pH的关系,最后强调了pH的应用范围。
从教材编排的看,整节内容环环相扣、层层递进,成为一个前后紧密联系的整体。
教材还安排了“资料”和“阅读”,这不仅可以丰富学生的知识,更有利于培养学生理论联系实际的良好学习习惯。
还应注意的是,根据新的国家标准,教材将“pH值”改称为“pH”。教学中要以教材为准,不可读错。
教法建议
迁移电离平衡理论学习水的电离。可以提出这样的问题“实验证明水也有极弱的导电性,试分析水导电的原因”,以问题引发学生的思考,由学生自己根据所学的电离理论得出“水是极弱的电解质,纯水中存在水的电离平衡”的结论。对于学生层次较高的班级,利用化学平衡常数推导水的离子积常数,可以在教师指导下由学生独立完成;对于学生层次较低的班级,可以以教师为主进行推导。
推导水的离子积常数,目的在于使学生认识水的离子积常数与水的电离平衡常数之间的联系,更好地理解水的离子积常数只随温度变化而变化的原因。教学中切不可把重点放在使学生掌握水的离子积常数的推导方法上。
可以利用电脑动画,演示水的电离过程,增强直观性,加深学生对知识的理解,并激发学生兴趣,巩固所学知识。
讨论溶液的酸碱性时,应先让学生分析酸、碱对水的电离平衡的影响,分析水中加入酸或碱后c(H+)和c(OH-)的变化。再根据KW=K·c(H2O),说明对于稀溶液而言,c(H2O)也可看作常数。因此,只要温度一定,无论是纯水还是稀溶液在KW都为常数,或者说c(H+)和c(OH-)的乘积都是定值。进而得出水溶液的酸碱性是由c(H+)和c(OH-)的相对大小所决定的结论,并具体说明二者之间的关系。
关于pH的教学可以分以下几步进行。先说明引入pH的意义,再给出计算式,介绍有关pH的简单计算,最后总结溶液的酸碱性和pH的关系,并强调pH的使用范围。对于学生层次较高的班级,可以让学生通过讨论来确定pH的使用范围。
可安排学生课下阅读课后的“资料”和“阅读”材料,开阔视野,增长知识。
教学设计示例
重点:水的离子积,、与溶液酸碱性的关系。
难点:水的离子积,有关的简单计算。
教学过程
引言:
在初中我们学习了溶液的酸、碱度可用pH值表示,这是为什么呢?为什么可以用pH表示溶液的酸性,也可以表示溶液的碱性?唯物辩证法的宇宙观认为:“每一事物的运动都和它周围的其他事物相互联系着和相互影响着。”物质的酸碱性是通过水溶液表现出来的,所以,先研究水的电离。
1.水的电离
[实验演示]用灵敏电流计测定纯水的导电性。
现象:灵敏电流计指针有微弱的偏转。
说明:能导电,但极微弱。
分析原因:纯水中导电的原因是什么?
结论:水是一种极弱电解质,存在有电离平衡:
在25℃时,1L纯水中(即55.56mol/L)测得只有的发生电离。
(1)请同学生们分析:该水中等于多少?等于多少?和有什么关系?
①
②
③
(2)水中
这个乘积叫做水的离子积,用表示。
(3)请同学从水的电离平衡常数推导水的离子积K。
(4)想一想
①水的电离是吸热?还是放热?
②当温度升高,水的离子积是:(升高,降低或不变)
③当温度降低,水的离子积是:(“增大”,“减小”或“不变”)
[结论]水的电离是个吸热过程,故温度升高,水的增大。25℃时,
;100℃时,。
(5)水的离子积是水电离平衡时的性质,它不仅适用于纯水,也适用于任何酸、碱、盐稀溶液。即溶液中
①在酸溶液中,近似看成是酸电离出来的浓度,则来自于水的电离。
且
②在碱溶液中,近似看成是碱电离出来的浓度,而则是来自于水的电离。
[想一想]
为什么酸溶液中还有?碱溶液中还有?它们的浓度是如何求出来的?
2.溶液的酸碱性和pH
(1)溶液的酸碱性
常温时,溶液酸碱性与,的关系是:
中性溶液:,,越大,酸性越强,越小,酸性越小。
碱性溶液:,,越大,碱性越强,越小,碱性越弱。
(2)溶液酸碱性的表示法:
①当或大于1mol/L时,可直接用或来表示溶液酸碱性。
②若或小于1mol/L,如,或,这种表示溶液酸碱就很不方便,化学上采用pH来表示溶液酸碱性的强弱。
pH为氢离子物质的量浓度的负常用对数,表示溶液酸碱度强弱。
教学设计示例
重点、难点剖析:
1.影响水电离的因素
(1)温度:电离过程是一个吸热过程,温度越高,水电离程度越大,也增大。
25℃时,
100℃时,
(2)酸或碱电离出来的或都会抑制水的电离,使水电离出来的与浓度减小。其对水的电离抑制程度决定于酸碱的或,而与酸碱的强弱无关。
(3)溶液的酸碱性越强,水的电离度不一定越小。(具体实例待学习盐水解时介绍)
2.在酸、碱、盐溶液中,水电离出来的
(1)酸溶液中:溶液中约等于酸电离出来的,通过求溶液中;水电离出来的等于;
(2)碱溶液中:溶液中约等于碱电离出来的,通过求溶液,此就是水电离出的且等于溶液中水电离出来的。
(3)在水解呈酸性盐溶液中,溶液中等于水电离出来的;
在水解呈碱性盐溶液中,溶液中等于水电离出来的。
总结、扩展
要点
内容
水(或溶液)离子积
(25℃)
溶液pH
溶液酸碱性与pH
:
扩展
1.已知强酸、强碱稀溶液的pH,等体积混合后,求混合液pH(近似计算)
适用于选择题型与填空题型的速算规律。
混合前
混合后
条件
强酸,强碱等体积混合,
2.强酸强碱混合呈中性时二者体积与pH变化规律
(1)若pH酸+pH碱=14,则;
(2)若pH酸+pH碱>14,则;
(3)若pH酸+pH碱<14,则
3.强酸(弱碱),弱酸(强碱)加水稀释后的pH变化规律:
(1)强酸,,加水稀释倍,则;
(2)弱酸,,加水稀释倍,则;
(3)强碱,,加水稀释倍,则;
(4)弱碱,,加水稀释倍,则;
(5)酸碱无限稀释,pH只能接近于7,酸不可能大于7,碱不可能小于7。
二个单位,由13变为11。溶液中减少,增大,pH变小。
例1等体积的和的两种盐酸溶液,混合后,求混合液pH?(设体积变化忽略不计)。
解:设混合前两种盐酸体积都为
混合前:
,,溶液中
,,溶液中
混合后,溶液中氢离子物质的量是原两种溶液中物质的量总积。
即
∴
答混合液pH为3.3。
例2指导学生练习。
和的两种溶液等体积混合,求混合液的pH?
教学设计示例
板书设计
第二节水的电离和溶液pH
一、水的电离与离子积
1.水的电离
2.水的离子积
常温下,
(仅是温度函数)
3.影响水电离的因素
(1)温度:水的电离是吸热过程,升温促使电离,增大。
(2)溶液中,浓度增大,均抑制水的电离,但不变。
二、溶液的酸碱性与pH值
溶液中小于1mol/L时,用pH来表示溶液的酸碱性。
关键掌握求不同溶液中的。
探究活动
pH等于13与pH等于9的两NaOH溶液等体积混合后,所得溶液的pH是多少?
pH等于1与pH等于5的两强酸溶液各10mL,混合后溶液的pH是多少?
并结合以上两题总结出规律。
参考答案:两NaOH溶液等体积混合
分析先求出两溶液的,继而求出混合溶液的,再据水的离子积求出混合溶液的,并取负对数,即可计算出两强碱溶液混合后的pH。
解:pH=13,=,=。PH=9,,。
混合后溶液的为:
混合后溶液的为:
混合后溶液的pH为:
两强酸溶液混合:
分析pH等于1的强酸溶液为,pH值等于5的强酸溶液为,混合后溶液的要用原两强酸所含的物质的量除以混合后溶液的体积。
解:两强酸溶液混合后的氢离子浓度为:
混合溶液的pH为:
小结:两种强碱溶液等体积混合,所得溶液pH由碱性强的溶液决定,比碱性强的原溶液pH略小,其值为-0.3。两种强酸溶液等体积混合,所得溶液的pH由酸性强的溶液决定,比酸性强的原溶液pH略大,其值为+0.3。
水的电离溶液的pH【精】
教学目标
知识目标
了解水的电离和水的离子积;
了解溶液的酸碱性和pH值的关系及有关pH值的简单计算。
能力目标
培养学生的归纳思维能力及知识的综合应用能力。
情感目标
对学生进行对立统一及事物间相互联系与相互制约的辩证唯物主义观点的教育。
教学建议
教材分析
本节内容包括水的电离、水的离子积、水的pH。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值。本节的学习也为盐类的水解及电解等知识的教学奠定基础。
教材从实验事实入手,说明水是一种极弱的电解质,存在着电离平衡。由此引出水的电离平衡常数,进而引出水的离子积,并使学生了解水的离子积是个很重要的常数。在25℃时,,这是本节教学的重点之一。
本节教学的另一个重点是使学生了解在室温时,不仅是纯水,就是在酸性或碱性稀溶液中,其浓度与浓度的乘积总是一个常数—。使学生了解在酸性溶液中,不是没有,而是其中的;在碱性溶液中,不是没有,而是其中的;在中性溶液中,并不是没有和,而是。使学生了解溶液中浓度与浓度的关系,了解溶液酸碱性的本质。工在此基础上,教材介绍了的含义,将与联系起来,并结合图3-7,介绍了有关的简单计算。图3-8是对本部分内容的小结。
使用来表示溶液的酸碱性是为了实际使用时更简便,教材的最后提到了溶液的大于1mol/L时,一般不用来表示溶液的酸碱性,而是直接用的浓度来表示,以教育学生应灵活应用所学的知识。
教法建议
从水的电离平衡入手,掌握水的离子积和溶液的pH。
水的离子积的教学是完成本节教学任务的关键,从纯水是弱电解质,只能微弱的电离出发,应用电离理论导出水的离子积常数。推导过程中应着重说明电离前后几乎不变的原因,并将其看做常数。然后由两个常数的乘积为常数而得出水的离子积常数。启发学生应用平衡移动原理,讨论温度对水的电离平衡的影响,进而得出水的离子积随温度升高而增大这一结论。
关于水溶液的酸碱性的教学是从电离平衡移动入手。
当在纯水中加入强酸时,水的电离平衡向逆方向移动,使氢离子浓度上升,氢氧根离子浓度等倍数下降。如:达到电离平衡时,增至,则会减至,在溶液中水的离子积仍保持不变。
在水溶液中,和是矛盾对立的双方,共处于电解质水溶液的统一体中,它们各以对方的存在为自己存在的条件,相互依存,相互斗争,又相互转化,离子浓度主的一方决定溶液的酸碱性。即:
溶液呈酸性
溶液呈中性
溶液呈碱性
关于溶液pH的教学,指出用的数值可以表示溶液的酸碱度,但当溶液酸性很弱时,使用不方便,常采用的负对数表示溶液的酸碱度,这就是溶液的pH。其数学表达式是:
的负对数叫溶液的pOH,表达式:
在这部分教学中要使学生理解pH的适用范围,理解与pH间的相互关系。如适用范围是“常温”“水溶液”“稀溶液”,只有在常温下的水溶液,水的离子积Kw才等于,而当酸、碱溶液的或大于1mol/L时,使用负对数表示溶液的酸碱度反而不大方便,此时,可直接用物质的量浓度表示溶液的酸碱度。
导出以下关系:pH+pOH=14,pH=14—pOH。利用这一关系可以方便计算出碱溶液的pH。
教学设计示例
课题:值
重点:水的离子积,、与溶液酸碱性的关系。
难点:水的离子积,有关的简单计算。
教学过程
引言:
在初中我们学习了溶液的酸、碱度可用pH值表示,这是为什么呢?为什么可以用pH表示溶液的酸性,也可以表示溶液的碱性?唯物辩证法的宇宙观认为:“每一事物的运动都和它周围的其他事物相互联系着和相互影响着。”物质的酸碱性是通过水溶液表现出来的,所以,先研究水的电离。
1.水的电离
[实验演示]用灵敏电流计测定纯水的导电性。
现象:灵敏电流计指针有微弱的偏转。
说明:能导电,但极微弱。
分析原因:纯水中导电的原因是什么?
结论:水是一种极弱电解质,存在有电离平衡:
在25℃时,1L纯水中(即55.56mol/L)测得只有的发生电离。
(1)请同学生们分析:该水中等于多少?等于多少?和有什么关系?
①
②
③
(2)水中
这个乘积叫做水的离子积,用表示。
(3)请同学从水的电离平衡常数推导水的离子积K。
(4)想一想
①水的电离是吸热?还是放热?
②当温度升高,水的离子积是:(升高,降低或不变)
③当温度降低,水的离子积是:(“增大”,“减小”或“不变”)
[结论]水的电离是个吸热过程,故温度升高,水的增大。25℃时,
;100℃时,。
(5)水的离子积是水电离平衡时的性质,它不仅适用于纯水,也适用于任何酸、碱、盐稀溶液。即溶液中
①在酸溶液中,近似看成是酸电离出来的浓度,则来自于水的电离。
且
②在碱溶液中,近似看成是碱电离出来的浓度,而则是来自于水的电离。
[想一想]
为什么酸溶液中还有?碱溶液中还有?它们的浓度是如何求出来的?
2.溶液的酸碱性和pH
(1)溶液的酸碱性
常温时,溶液酸碱性与,的关系是:
中性溶液:,,越大,酸性越强,越小,酸性越小。
碱性溶液:,,越大,碱性越强,越小,碱性越弱。
(2)溶液酸碱性的表示法:
①当或大于1mol/L时,可直接用或来表示溶液酸碱性。
②若或小于1mol/L,如,或
,这种表示溶液酸碱就很不方便,化学上采用pH来表示溶液酸碱性的强弱。
pH为氢离子物质的量浓度的负常用对数,表示溶液酸碱度强弱。
练习:
1.25℃时,纯水的pH?
解:纯水,25℃时
∴
答:25℃纯水pH为7。
2.物质的量浓度为盐酸溶液pH?
解:
1:1
∴
答:盐酸pH为2。
3.物质的量浓度为的溶液pH?
解:
1:1
∴
∴
答:盐酸pH为12。
③溶液中,pH与溶液酸碱性关系。
在中性溶液中,
在酸性溶液中,
酸溶液酸性越强,越大,pH越小。
在碱性溶液中,
碱溶液碱性越强,越小,pH越大。
重点、难点剖析:
1.影响水电离的因素
(1)温度:电离过程是一个吸热过程,温度越高,水电离程度越大,也增大。
25℃时,
100℃时,
(2)酸或碱电离出来的或都会抑制水的电离,使水电离出来的与浓度减小。其对水的电离抑制程度决定于酸碱的或,而与酸碱的强弱无关。
(3)溶液的酸碱性越强,水的电离度不一定越小。(具体实例待学习盐水解时介绍)
2.在酸、碱、盐溶液中,水电离出来的
(1)酸溶液中:溶液中约等于酸电离出来的,通过求溶液中;水电离出来的等于;
(2)碱溶液中:溶液中约等于碱电离出来的,通过求溶液,此就是水电离出的且等于溶液中水电离出来的。
(3)在水解呈酸性盐溶液中,溶液中等于水电离出来的;
在水解呈碱性盐溶液中,溶液中等于水电离出来的。
pH计算的基本思路与方法:
一、知识要点
1.,关键是求溶液的。
2.强酸溶液中,直接由电离方程式求算。
3.强碱溶液中,先根据强碱电离方程式,求出,再由
4.弱酸溶液,用近似公式求算:
或
5.弱碱溶液:先根据近似公式求溶液的
或
二、已知pH的强酸、强碱溶液稀释计算
例1已知的盐酸溶液,稀释100倍,求稀释后溶液的pH?
解:∵
∴稀释100倍,则
强酸溶液,当体积扩大100倍,减少100倍,pH变化2个单位。
即pH由1变为3;溶液减小,而浓度增大。pH变大。
例2已知的溶液,稀释100倍,求稀释后溶液pH?
解:∵
∴
稀释100倍:
强碱溶液,当体积扩大100倍,溶液中减少100倍,pH降低2。
总结、扩展
要点
内容
水(或溶液)离子积
(25℃)
溶液pH
溶液酸碱性与pH
:
扩展
1.已知强酸、强碱稀溶液的pH,等体积混合后,求混合液pH(近似计算)
适用于选择题型与填空题型的速算规律。
混合前
混合后
条件
强酸,强碱等体积混合,
2.强酸强碱混合呈中性时二者体积与pH变化规律
(1)若pH酸+pH碱=14,则;
(2)若pH酸+pH碱>14,则;
(3)若pH酸+pH碱<14,则
3.强酸(弱碱),弱酸(强碱)加水稀释后的pH变化规律:
(1)强酸,,加水稀释倍,则;
(2)弱酸,,加水稀释倍,则;
(3)强碱,,加水稀释倍,则;
(4)弱碱,,加水稀释倍,则;
(5)酸碱无限稀释,pH只能接近于7,酸不可能大于7,碱不可能小于7。
二个单位,由13变为11。溶液中减少,增大,pH变小。
例1等体积的和的两种盐酸溶液,混合后,求混合液pH?(设体积变化忽略不计)。
解:设混合前两种盐酸体积都为
混合前:
,,溶液中
,,溶液中
混合后,溶液中氢离子物质的量是原两种溶液中物质的量总积。
即
∴
答混合液pH为3.3。
例2指导学生练习。
和的两种溶液等体积混合,求混合液的pH?
板书设计
第二节水的电离和溶液pH
一、水的电离与离子积
1.水的电离
2.水的离子积
常温下,
(仅是温度函数)
3.影响水电离的因素
(1)温度:水的电离是吸热过程,升温促使电离,增大。
(2)溶液中,浓度增大,均抑制水的电离,但不变。
二、溶液的酸碱性与pH值
溶液中小于1mol/L时,用pH来表示溶液的酸碱性。
关键掌握求不同溶液中的。
探究习题
pH等于13与pH等于9的两NaOH溶液等体积混合后,所得溶液的pH是多少?
pH等于1与pH等于5的两强酸溶液各10mL,混合后溶液的pH是多少?
并结合以上两题总结出规律。
参考答案:两NaOH溶液等体积混合
分析先求出两溶液的,继而求出混合溶液的,再据水的离子积求出混合溶液的,并取负对数,即可计算出两强碱溶液混合后的pH。
解:pH=13,=,=。PH=9,,。
混合后溶液的为:
混合后溶液的为:
混合后溶液的pH为:
两强酸溶液混合:
分析pH等于1的强酸溶液为,pH值等于5的强酸溶液为,混合后溶液的要用原两强酸所含的物质的量除以混合后溶液的体积。
解:两强酸溶液混合后的氢离子浓度为:
混合溶液的pH为:
小结:两种强碱溶液等体积混合,所得溶液pH由碱性强的溶液决定,比碱性强的原溶液pH略小,其值为-0.3。两种强酸溶液等体积混合,所得溶液的pH由酸性强的溶液决定,比酸性强的原溶液pH略大,其值为+0.3。
关于光的反射的高中教案推荐
教学目标
知识目标
1、掌握反射定律,理解镜面反射和漫反射的异同.
2、掌握平面镜成像的基本原理,知道什么是虚像,掌握平面镜成虚象的作图法和和利用几何知识进行光路控制的有关计算.
能力目标
1、知道反射光路是可逆的,并能用来解释光现象和计算有关的问题.
2、知道平面镜是怎样成像的,会画成像的光路图,
3、知道像的特点,能够证明物和像是镜面对称的.
情感目标
培养学生通过所学的物理知识来认识自然界,从而热爱生活,用正确的科学的态度对待生活,培养正确的世界观和人生观.
教学建议
关于光的反射、平面镜的教学建议
(-)引入新课
上一节我们学习了光的直线传播,知道光在同一种均匀介质中是沿直线传播的,光在真空中的传播速度是3×108m/s,光在其他介质中也是沿直线传播的,只是其传播速度小于真空中光速,当光照到两种介质的交界面时,发生反射现象,光的反射现象,我们在初中也已经做过初步的学习,现在我们将进一步学习这一部分内容.
(二)教学过程
光的反射部分在内容上与初中没有太大的区别,所以可以先让学生思考自学,而后教师进行讲解和分析.教师可以将主要精力放在平面镜的成像上.
学生思考:
何为光的反射?
光的反射定律内容是什么?
列举光的反射现象.
漫反射和镜面反射的区别和联系.
平面镜成像的特点和规律.
平面镜成像做图.
教师讲解:
光的反射
1、人是怎样看见周围物体的?
物体发出的光(或物体被照明而反射出来的光)进入人的眼睛,并在视网膜上形成清晰的像,人根据这像来识别物体.
2.光的反射定律:
(1)反射光线、入射光线、法线在同一平面内.
(2)反射光线,入射光线在法线两侧.(3)反射角等于入射角.
A、入射角、反射角是指入射光线、反射光线与法线的夹角,不是与界面的夹角.
B、在理解反射定律时,不能片面认为就是反射角等于入射角、因为符合与入射角相等的直线有无数条,只有加上“反射光线,入射光线和法线在同一平面内,反射光线和入射光线分居法线两侧”,反射光线才能确定.
C、在反射现象中,光路是可逆的.
D、光线照射到光滑的平面上,产生镜面反射;照射到粗糙物体表面,产生漫反射、平行光线在粗糙面上发生漫反射时,虽然反射光线显得杂乱无章,但对每一条光线而言,都遵循反射定律.
光路的可逆性:当光线沿反射光线方向入射时,反射光线一定沿入射光线光方向反射.
3.平面镜成像:
像与物相对平面镜对称、等大、且为虚像.
关于像的问题:实像是物体发出的光会聚在一起而成的像.而虚像不是实际光线会聚在一起而成像的,而光沿直线传播的观念.认为逆着射来的光就可以找到物体,物体发出的光经过平面镜反射进入人眼中,平面镜中的是虚像.虚像是虚的,但人视网膜上像是实在的.
平面镜成像作图法:(1)利用对称性作图.(2)利用反射定律作图.
关于平面镜成像的教学建议
在初中阶段学习时只要求利用平面镜成像的规律进行作图,现在要求学生了解根据光的反射原理作图.
①平面镜成的是虚像,像与物等大,并且相对于镜面对称、这个结论在初中阶段由实验得出,现在可以利用几何方法证明.
②加深对虚像的理解,要让学生知道虚像不是由实际光线会聚而成,而是由镜面反射后的实际光线反向延长线会聚而成的、虚像不能用光屏接到,只能用眼睛直接观察.
③平面镜成像特点:
与物等大、正立的虚像,且物与像是关于镜面对称的
注意:虚像人眼能够看到,照相机也能拍摄
④平面镜不改变光线性质:具体是指:平行光线经平面镜反射后仍为平行光线、会聚光线经平面镜反射后仍为会聚光线、发散光线经平面镜反射后仍为发散光线
⑤平面镜成像作图法:
1)反射定律法:从物点作任意两光线射向平面镜,由反射定律作其反射光线,此两条反射光线的反向延长线交点即为虚像点.
2)对称法:先标出反射面,再找物点关于镇面的对称点即像的位置、由物点任意作两条入射光线,其反射光线的反向延长线必通过像点,实际“存在”的光线或实像用实线表示,并不真实“存在”的光线即反向延长线或虚像用虚线表示,实光线方向冠以箭头.通常为了保证准确、方便,常用第二种方法.
教学设计示例
光的反射、平面镜
(-)引入新课
上一节我们学习了光的直线传播,知道光在同一种均匀介质中是沿直线传播的,光在真空中的传播速度是3×108m/s,光在其他介质中也是沿直线传播的,只是其传播速度小于真空中光速,当光照到两种介质的交界面时,发生反射现象,光的反射现象,我们在初中也已经做过初步的学习,现在我们将进一步学习这一部分内容.
(二)教学过程
光的反射部分在内容上与初中没有太大的区别,所以可以先让学生思考自学,而后教师进行讲解和分析.教师可以将主要精力放在平面镜的成像上.
学生思考:
何为光的反射?
光的反射定律内容是什么?
列举光的反射现象.
漫反射和镜面反射的区别和联系.
平面镜成像的特点和规律.
平面镜成像做图.
教师讲解:
光的反射
1、人是怎样看见周围物体的?
物体发出的光(或物体被照明而反射出来的光)进入人的眼睛,并在视网膜上形成清晰的像,人根据这像来识别物体.
2.光的反射定律:
(1)反射光线、入射光线、法线在同一平面内.
(2)反射光线,入射光线在法线两侧.(3)反射角等于入射角.
A、入射角、反射角是指入射光线、反射光线与法线的夹角,不是与界面的夹角.
B、在理解反射定律时,不能片面认为就是反射角等于入射角、因为符合与入射角相等的直线有无数条,只有加上“反射光线,入射光线和法线在同一平面内,反射光线和入射光线分居法线两侧”,反射光线才能确定.
C、在反射现象中,光路是可逆的.
D、光线照射到光滑的平面上,产生镜面反射;照射到粗糙物体表面,产生漫反射、平行光线在粗糙面上发生漫反射时,虽然反射光线显得杂乱无章,但对每一条光线而言,都遵循反射定律.
光路的可逆性:当光线沿反射光线方向入射时,反射光线一定沿入射光线光方向反射.
3.平面镜成像:
像与物相对平面镜对称、等大、且为虚像.
关于像的问题:实像是物体发出的光会聚在一起而成的像.而虚像不是实际光线会聚在一起而成像的,而光沿直线传播的观念.认为逆着射来的光就可以找到物体,物体发出的光经过平面镜反射进入人眼中,平面镜中的是虚像.虚像是虚的,但人视网膜上像是实在的.
平面镜成像作图法:(1)利用对称性作图.(2)利用反射定律作图.
探究活动
1.制作:利用光的反射现象制作一只潜望镜.
2.调查生活中有关光的反射的应用情况.
3.利用光的反射知识解释生活中的有关现象.