《如何验证醋酸是弱电解质》教案设计

1、如何验证醋酸是弱电解质教案设计 市二中学 刘小萍一、课题的设想 首先由学生从日常生活中的一些事例，说明醋酸是弱酸，是弱电解质。那么如何用科学研究过程中的科学方法实验法来验证醋酸是弱电解质呢？由此提出研究课题，由学生进行讨论，设计方案，并进行比较方案的合理和根据方案进行实验结果的精确性。 经过探索研究，用TI数理技术可以测出同等程度稀释盐酸、醋酸的pH-c和L0-c的工作曲线，可以动态显示变化规律，更能揭示盐酸和醋酸的本质区别。 在学习了电离理论后，通过“如何验证醋酸是弱电解质”这一课题的提出，让学生进行探索研究，将实验设计的思想，用一定的实验方法体现出来，使研究性学习进入课堂，培养学生的实验设

2、计能力，解决问题的能力，从而提高学生的创新精神。 1、教学目标通过实验的研究，对电离平衡等知识有进一步的巩固和应用。让学生自己发现问题，提出研究课题，让学生自行设计实验方案，并进行比较鉴别，提高学生解决化学问题的能力。培养学生的科学态度和科学精神。培养学生的实验动手能力，运用TI-83 plus 图形计算器、CBL系统、电导率传感器和pH酸碱度传感器进行实验研究。了解并运用先进的科学技术。2、教学重点和难点重点：验证醋酸是弱电解质；TI-83 plus 图形计算器、CBL系统和传感器的使用。 难点：实验设计的理论依据。 3、教学方案：引导探究 4、教学手段：多媒体、TI-83 plus 图形计

3、算器二、教学流程学生活动 教学过程 教师活动分组讨论如何设计实验方案讨论，并回答设计出具体的实验方案根据设计分组做一些实验课堂交流实验的结果完成研究报告 验证醋酸是弱电解质的理论依据。 计算机动画模拟醋酸的电离。 实验研究的方法对照实验实验结果的汇报1、同等程度稀释盐酸、醋酸的pH-c的工作曲线。2、同等程度稀释盐酸、醋酸的L0-c的工作曲线。创设情景：日常生活中可以从哪些事例中说明醋酸是弱电解质提出研究的课题指导研究的方法指导解决实际碰到的问题组织交流和积极评价指导撰写研究报告三、教学后记 本课采用“引导探究”的课堂教学模式，以及学生分组讨论，自行设计实验方案的方式。在设个过程中，教师起了主

4、导作用，先由学生从日常生活中的一些事例，说明醋酸是弱酸，由此激发起学习的兴趣，架设探求的桥梁，提出研究的课题，指导研究的方法，组织问题解决和及时对学生问题的回答，设计的方案进行评价。而学生在这堂课中发挥了主体作用。针对如何用实验来验证醋酸是弱电解质，进行讨论，并设计方案。学生设计的方案共六种：如相同温度下测定同浓度的盐酸和醋酸的pH值；相同条件下，同等程度稀释pH值相同的盐酸和醋酸，然后测pH值等。然后根据方案做实验，并比较方案的合理性及根据方案进行实验结果的精确性。发现问题后进行探索研究，引出用较先进的科学技术TI数理技术进行实验测定，并有一组学生上台演示，其他组同时实验。用TI数理计算器、

5、CBL系统及pH值探头及电导率探头，测定同等程度稀释盐酸、醋酸的pH浓度和电导率浓度的工作曲线，动态显示变化规律，学生分析比较试验结果，并对传统实验和TI数理技术进行较为客观的评价，有的学生认为传统实验的方法简便、省力，有认为TI数理技术显示出稀释过程中的变化，更能解释盐酸和醋酸的本质区别。 通过本堂课的教学，使学生对醋酸的认识从理性认识到感性认识又上升到理性认识。通过课题的研究，体现研究性学习进课堂，通过引导学生设计实验方案，学生的创造能力得以锻炼和提高，使学生的主体作用得到了充分的发挥。四、教学评价 本堂课的特点为学科的基础性、手段的必要性、方法的开放性、学习的合作性。本堂课分三个阶段：第

6、一阶段学生自己设计实验方案，第二阶段从中选择实验方法，通过实验操作，进行验证，第三阶段，TI数理技术测定。强弱电解质是教学重点，能从生活出发，讨论从不同实验论证醋酸为弱电解质，以化学基础为主，TI技术弥补实验中的不足，用TI技术把变化过程呈现。培养学生科学研究的精神，体现方法的开放性，教学组织形式，注重学生间学习的合作。四人一组，配合有序，整堂课教师的着眼点在于学生的学习，通过学生评价，大胆假设，体验过程，培养学生的创新意识和创造能力，学生互相学习，学习积极性高，教师的教学思想，教学理念新。如何验证醋酸是弱电解质（一） 弱电解质溶液中存在电离平衡，在溶液稀释时发生电离平衡的移动，而在强电解质中

7、却不存在电离平衡。加水稀释时，盐酸和醋酸溶液中H+ 浓度的变化不同。所以电导率变化也不同。由此通过电导率的测定可验证醋酸是弱电解质。 探究案例： 盐酸溶液的电导率浓度曲线的测定 醋酸溶液的电导率浓度曲线的测定 研究目标： 1、盐酸和醋酸分别加水稀释后电导率变化的比较； 2、学习用CBL系统测定电导率。 实验原理： 酸在水溶液中会电离成H+ 离子和酸根阴离子。溶液中离子浓度越大，溶液的导电能力就越强。此外，酸根阴离子的价态和运动速度也会影响酸溶液的导电能力。电导是电阻的倒数：L=1/R，式中L表示电导，R表示电阻。已知导体的电阻跟它的长度l成正比，跟它的横截面积S成反比：Rl /S，故有LS/l

8、 。电导公式可写成：L=L0（S/l ） （L0称为电导率）式（1） 电导池（电导率探头）通常由两片相距为l 、面积为S、涂有铂黑的铂片电极组成。比值l /S 称为电导池常数，以k表示。每支探头都有固定的k值。 （1）式可以相应地表示为L=L0（1/k），或者表示为L0= Lk。 实验器材： 实验药品：pH值为2的盐酸、醋酸、蒸馏水 实验仪器：TI-83 plus 图形计算器及CBL系统，电导率传感器，20ml的量筒，100ml的烧杯，200ml的烧杯，玻璃棒 实验装置如图所示： 实验步骤： 1、准备电导率探头。 （1）把电导率探头与探头放大器相连，再把探头放大器与CBL系统的CH1通道插口相

9、连； （2）把探头放大器上的量程开关设在020000s范围； （3）把CBL系统和TI-83 plus 图形计算器连接好。ENTERAPPS 2、打开CBL系统和TI-83 plus 图形计算器，按 键，选择“CHEMBIO”程序，再按 键，进入“MAIN MENU”菜单。 3、设置电导率探测系统。 （1）在“MAIN MENU”菜单中选择“1：SET UP PROBES”； （2）输入探头数“1”； （3）在“SELECT PROBE”菜单中选择“6：CONDUCTIVITY”； （4）输入通道序号“1”； （5）在“CALIBRATION”菜单中选择“1：USE STORED”； （6）在

10、“CONDUCTIVITY”菜单中选择“5：H 020000 MICS”； 4、为数据收集设置TI-83 plus 图形计算器和CBL系统。 （1）在“MAIN MENU”菜单中选择“2：COLLECT DATA”；ENTER （2）在“DATA COLLECTION”菜单中选择“3：TRIGGER/PROMPT”按 键。 5、收集醋酸溶液的电导浓度数据 （1）取10ml醋酸溶液与小烧杯中，将洁净的电导率探头浸入小烧杯内的溶液中； （2）用量筒取15ml蒸馏水倒入小烧杯中，用玻璃棒稍稍搅拌；TRIGGERENTER （3）待CBL系统示数稳定后，按 键，输入加入蒸馏水的体积，按 键。 （4）在

11、“DATA COLLECTION”菜单中选择“1：MOREDATA”； （5）重复步骤（2）、（3）、（4）直至加入90ml蒸馏水后在在“DATA COLLECTION”菜单中选择“2：STOP AND GRAPH”，在TI-83 plus 图形计算器即可显示醋酸溶液的电导率浓度曲线。 5、处理数据：把测定出的数据储存在自己命名的数组中，并显示出工作曲线。 6、同上，测定出盐酸溶液的电导率浓度曲线，并与醋酸溶液的电导率浓度曲线合并，进行比较。 7、结束实验： （1）关闭TI-83 plus 图形计算器和CBL系统。 （2）取出电导率探头用蒸馏水冲洗后用滤纸吸干，收藏好。 （3）洗涤其他仪器。如

12、何验证醋酸是弱电解质（二） 同等程度稀释盐酸，醋酸溶液pH值变化不同，所以可通过pH的测定验证醋酸是弱电解质。 探究案例： 1、盐酸和醋酸分别加水稀释后pH变化的比较。 2、学习用CBL系统测定pH值。 实验原理： pH值=-lgH+。当pH值=7时，溶液呈中性；pH值7时，溶液呈酸性；pH值7时，溶液呈碱性。玻璃pH电极有一个由敏感玻璃膜构成的玻璃球泡。这个玻璃球泡浸在水溶液中时，玻璃球泡与溶液接触的表面会形成一层很薄的（10-410-5mm）水化层，它可与溶液中的H+发生离子交换而形成一定的电位。25时，pH电极的电位与溶液pH值的关系为：E玻=k-0.059pH。测出E玻，就可以确定溶液

13、的pH值。 由于无法测定单个电极的电位，只能测量电池的电动势，所以，要将pH电极和参比电极组成电池，再测出电池的电动势。选择在一定温度下具有恒定电位的电极（例如Ag/AgCl电极）作参比电极，测得的电动势就只与溶液中的H+ 浓度成比例。这样就有可能用玻璃pH电极测定溶液的pH值了。 实际使用的玻璃pH电极通常是复合电极，它是由内参比电极（Ag/AgCl电极）、敏感玻璃膜和内充液（0.1mol/L HCl溶液）组成的。 实验材料： 1、实验药品：pH约为2的盐酸、醋酸各一瓶，蒸馏水pH标准缓冲溶液（pH=6.865和pH=9.180 20）。 2、实验仪器：TI-83 plus 图形计算器和CB

14、L系统，pH酸碱度传感器，100ml烧杯3只，200ml烧杯1只。 实验步骤： 1、准备pH电极。 （1）将pH电极与pH放大器相连，将放大器与CBL系统的CH1通道插口相连； （2）将CBL系统与TI-83 plus 图形计算器相连。 2、开通CBL系统和TI-83 plus 图形计算器。ENTERAPPS 按 键，选择“CHEMBIO”程序，按 键进入“MAIN MENU”菜单。 3、设置pH值探测系统。 （1）在“MAIN MENU”菜单中选择“1：SET UP PROBES”；ENTER （2）输入探头数“1”，按 键； （3）在“SELECT PROBE”菜单中选择“2：pH”；EN

15、TER （4）输入通道序号“1”，按 键。 4、标定pH电极。 （1）第一标定点ENTER在“CALIBRATION”菜单中选择“2：PERFORM NEW”，按照TI-83 plus 图形计算器屏幕说明完成系统预热后，按 键，并将装有pH值为6.865的标准缓冲溶液的烧杯放在电磁搅拌器上，把电磁搅拌器的加热温度调至25；取出电极，用水淋洗，用滤纸小心地吸干电极外表液体；TRIGGER将电极浸入装有pH值为6.865的标准缓冲溶液的烧杯中，待CBL系统的示数稳定后，按 键；ENTER在TI-83 plus 图形计算器上输入6.865（在该温度下的标准pH值），按 键。 （2）第二标定点取出电极，用水淋洗，用滤纸小心地吸干电极外表液体，将它放在pH值为9.180的标准缓冲溶液中，将烧