教學設計高中化學《離子反應》

教學設計方案課題名稱離子反應年級學科高一化學教材版本人教一、教學內(nèi)容分析（簡要說明課題來源、學習內(nèi)容、知識結(jié)構(gòu)圖以及學習內(nèi)容的重要性）本節(jié)所在的第二章集中介紹了化學學科中的幾個重要觀念，即分類觀（對物質(zhì)和化學反應進行分類）、離子觀（微觀視角）、氧化還原觀（電子轉(zhuǎn)移的觀念），為后續(xù)的化學學習提供了方法準備與研究思路，將進一步指導必修模塊中元素化合物知識以及選修模塊中化學反應原理等的學習。本節(jié)課的教學是圍繞電離與離子反應而展開的。教材內(nèi)容分為兩個部分：在第一部分中教材先從學生在初中化學中已做過的溶液導電性實驗入手，在此基礎上，介紹氯化鈉、硝酸鉀、氫氧化鈉等固體分別加熱至熔化后也能導電，從而順利地引出電解質(zhì)的概念。然后，通過介紹氯化鈉在水中的溶解和電離，引出NaCl電離方程式的書寫，以及HCl、H2SO4、HNO3三種酸的電離方程式，從電離的角度歸納出酸的定義。最后安排“思考與交流”活動，引導學生從電離的角度概括出堿和鹽的本質(zhì)。在第二部分中教材通過實驗[2-1]現(xiàn)象的分析，引導學生得出Na2SO4溶液與BaCl2溶液反應的實質(zhì)是SO42-與Ba2+的反應，從而引出離子方程式。然后，通過實驗[2-2]及四組酸堿反應的離子方程式的書寫，得出中和反應的實質(zhì)，引導學生更深入地了解離子反應的本質(zhì)。最后通過實驗[2-3]總結(jié)出溶液中離子互換型的離子反應發(fā)生的條件。該部分的結(jié)尾安排了“思考與交流”活動，啟發(fā)學生討論離子反應的具體應用實例。二、教學目標（從學段課程標準中找到要求，并細化為本節(jié)課的具體要求，目標要明晰、具體、可操作，并說明本課題的重難點）1．知識與技能目標（1）了解電解質(zhì)的概念，知道酸、堿、鹽是電解質(zhì)，理解其在水溶液中電離；能正確書寫強酸、強堿和可溶性鹽的電離方程式。（2）通過實驗事實認識離子反應及其發(fā)生的條件；能正確書寫常見酸、堿、鹽間反應的離子方程式。2．過程與方法目標（1）通過實驗探究與理論思考建立離子觀，能從微觀的角度來解釋宏觀化學現(xiàn)象，進一步發(fā)展宏觀現(xiàn)象與微觀變化之間的聯(lián)系。（2）通過歸納、類比的方法，從電離的角度概括出酸、堿、鹽的本質(zhì)。（3）通過實驗探究初步體驗科學研究的一般過程，了解科學研究的基本方法。3．情感態(tài)度與價值觀目標（1）培養(yǎng)學以致用、理論學習聯(lián)系生活實際的意識，能夠運用所學習的知識來解決實際生活中相關的問題。（2）培養(yǎng)科學精神，學習科學方法。教學重點為：離子方程式的書寫，離子觀的建立教學難點為：離子方程式的書寫，離子觀的建立三、學習者特征分析（學生對預備知識的掌握了解情況，學生在新課的學習方法的掌握情況，如何設計預習）學生在初中化學中已做過的溶液導電性實驗等四、教學過程（設計本課的學習環(huán)節(jié)，明確各環(huán)節(jié)的子目標）教學步驟、內(nèi)容教學方法［引言］按照物質(zhì)的分類，我們可以把純凈物分為單質(zhì)和化合物。按照化合物種類的劃分，我們又可以把化合物分為酸、堿、鹽、氧化物。由于科研和日常生活中經(jīng)常接觸和應用酸、堿、鹽在水溶液中進行的化學反應，這節(jié)課我們就來研究這些反應的特點和規(guī)律。［板書］第二節(jié)離子反應[板書]一、酸、堿、鹽在水溶液中的電離(ionization)［投影］據(jù)初中所學判斷，下列物質(zhì)中哪些能導電嗎？為什么？鹽酸、NaOH溶液、NaCl固體、石墨、蔗糖溶液、K2SO4溶液、酒精溶液、Cu，NaCl溶液。［講］石墨、銅能導電，是因為其中有自由移動的電子存在。鹽酸、NaOH溶液、K2SO4溶液和NaCl溶液能導電，是因為其中有自由移動的離子存在。［講］初中學過酸、堿、鹽的水溶液可以導電。不僅如此，如將氯化鈉，硝酸鉀，氫氧化鈉加熱至熔融狀態(tài)下也能產(chǎn)生移動的離子，導電。［板書］1、、電解質(zhì)(electrolyte)：在水溶液里或熔化狀態(tài)下能夠?qū)щ姷幕衔?，如酸、堿、鹽等。非電解質(zhì)：在水溶液里和熔融狀態(tài)下都不導電的化合物，如蔗糖、酒精等。酸、堿、鹽導電的條件：水溶液或熔融狀態(tài)[過渡]電解質(zhì)在水溶液或在熔融狀態(tài)下為什么會導電，讓我們一起進入微觀世界，以氯化鈉溶解的過程為例，看看發(fā)生了什么變化？Flash演示：NaCl的溶解和電離［講］將氯化鈉加入之水中，水分子包圍固體溶質(zhì)并分布在固體表面。水分子的作用減弱了氯化鈉晶體中鈉離子和氯離子的靜電作用力，鈉離子和氯離子繼而在水分子的作用下發(fā)生水合，生成了能夠自由移動的水合鈉離子和水合氯離子。我們把這種產(chǎn)生自由移動離子的過程稱為電離。2、電離(ionization)化合物在水溶液或熔融狀態(tài)下產(chǎn)生自由移動離子的過程稱為電離［講］把氯化鈉投入水中，我們觀察到的是氯化鈉溶解的現(xiàn)象，這個現(xiàn)象本質(zhì)上是氯化鈉在水分子的作用下電離出了鈉離子和氯離子并結(jié)合生成水合離子。這些自由移動的離子在電場的作用下定向移動，就是他們能夠?qū)щ姷谋举|(zhì)原因。熔融狀態(tài)下，在能量場的作用下。電解質(zhì)發(fā)生電離，導電。導電原因：化合物在一定條件下，電離產(chǎn)生自由移動的離子［過渡］剛才氯化鈉的溶解，其根本的原因是氯化鈉在水中發(fā)生電離，由于水分子作用減弱了鈉離子與氯離子之間的靜電作用，使NaCl發(fā)生電離，形成能夠自由移動的水合鈉離子與水合氯離子，為了方便，仍用離子符號表示水合離子。［副板書］NaCl==Na＋+Cl―［講］電解質(zhì)在水中發(fā)生電離的這個過程，我們可以電離方程式來表示。[板書]3、電離方程式[投影并分析]H2SO4=2H++SO42-HCl=H++Cl-HNO3=H++NO3-［講］硫酸在水中電離生成了兩個氫離子和一個硫酸根離子。鹽酸，電離出一個氫離子和一個氯離子。硝酸則電離出一個氫離子和一個硝酸根離子。電離時生成的陽離子全部都是氫離子的化合物我們就稱之為酸。從電離的角度，我們可以對酸的本質(zhì)有一個新的認識。那堿還有鹽又應怎么來定義呢？[投影]電離時生成的陰離子全部都是氫氧根離子的化合物叫做堿。電離時生成的金屬陽離子（或NH4+）和酸根陰離子的化合物叫做鹽。［講］現(xiàn)在大家動手練一下：寫出以下物質(zhì)的電離方程式[投影試題]書寫下列物質(zhì)的電離方程式：KCl、Na2SO4、AgNO3、BaCl2、NaHSO4、NaHCO3KCl==K＋+Cl―Na2SO4==2Na＋+SO42―AgNO3==Ag＋+NO3―BaCl2==Ba2＋+2Cl―NaHSO4==Na＋+H＋+SO42―NaHCO3==Na＋+HCO3―［講］這里大家要特別注意，碳酸是一種弱酸，弱酸的酸式鹽如碳酸氫鈉在水溶液中主要是電離出鈉離子還有碳酸氫根離子；而硫酸是強酸，其酸式鹽就在水中則完全電離出鈉離子，氫離子還有硫酸根離子。［投影小結(jié)］注意：遵循客觀事實，離子電荷數(shù)和原子或原子團個數(shù)相等；遵循質(zhì)量守恒定律，兩邊原子種類、數(shù)目相同；遵循電荷守恒定律，陽離子電荷數(shù)等于陰離子電荷數(shù)；HCO3-、OH-、SO42-等原子團不能拆開HSO4―在水溶液中拆開寫，在熔融狀態(tài)下不拆開寫。石墨、銅、鹽酸、NaOH溶液、K2SO4溶液和NaCl溶液能導電。B、C、通過練習引發(fā)學生討論，加深對概念的理解，理解電解質(zhì)、非電解質(zhì)概念時應注意些什么？請結(jié)合問題加以討論、分析、歸納培養(yǎng)學生的閱讀能力，讓學生通過圖片或錄像或電腦動畫，從實體中抽象出概念。學生板書練習并改正，強化定義［問］電解質(zhì)在水溶液中的反應屬于離子反應，是否任意兩種或多種電解質(zhì)溶液混合都能夠發(fā)生離子反應呢？(不是)［過］在什么的情況下，兩種電解質(zhì)溶液混合就能夠發(fā)生離子反應呢？接下來我們要學習的問題------探究復分解型離子反應發(fā)生的條件。［板書］二、離子反應及其發(fā)生條件1．離子反應(ionicreaction)：有離子參加的反應。［演示實驗2-1］1、Na2SO4溶液中滴加KCl溶液2、Na2SO4溶液中滴加BaCl2溶液［設問］實驗1無明顯現(xiàn)象，原因是什么呢？［回答］只是Na2SO4溶液電離出的Na＋和SO42―與KCl溶液電離出的K＋和Cl―的簡單混合［問］實驗2中反應說明了什么？［結(jié)論］實驗2說明了Na2SO4溶液電離出的SO42―和BaCl2溶液電離出的Ba2＋發(fā)生了化學反應生成了BaSO4白色沉淀。而Na2SO4溶液電離出的Na＋與BaCl2電離出的Cl―并沒有發(fā)生化學反應，在溶液中仍以Na＋和Cl―的離子形式存在。［總結(jié)］由實驗2可以看出，電解質(zhì)在水溶液中所電離出的離子并沒有全部發(fā)生了化學反應，而只有部分離子發(fā)生了化學反應生成其他物質(zhì)。［分析］上述實驗“2”的反應本質(zhì)：②BaCl2溶液與Na2SO4溶液混合反應本質(zhì)：Bａ2＋＋SO2－4=====BａSO4↓［小結(jié)］上述用實際參加反應的離子符號表示離子反應的式子叫做離子方程式。［板書］2.離子方程式：用實際參與反應的離子符號來表示離子間反應的過程。3.離子方程式的書寫：“寫、拆、刪、查”四個步驟。［講解］以BaCl2溶液與Na2SO4溶液為例來研究一下離子方程式的書寫。寫”――根據(jù)客觀事實，正確書寫化學方程式，例：BaCl2＋Na2SO4=====BaSO4↓＋2NaCl②“拆”――將易溶于水、易電離的物質(zhì)（強電解質(zhì)）拆成離子形式，把難于水的物質(zhì)或難電離的物質(zhì)以及氣體、單質(zhì)、氧化物仍用分子形式表示。Ba2＋＋2Cl－＋Na＋＋SO2－4=====BaSO4↓＋2Na＋＋2Cl－③“刪”――對方程式兩邊都有的相同離子，把其中不參加反應的離子，應按數(shù)消掉。Ba2＋＋SO2－4=====BaSO4↓④“查”――檢查方程式兩邊各元素、原子個數(shù)和電荷數(shù)是否守恒，離子方程式兩邊的系數(shù)是否為最簡比。［小結(jié)］四步中，“寫”是基礎，“拆”是關鍵，“刪”是途徑，“查”是保證。既然拆是關鍵，拆時應注意作出準確判斷，易溶、易電離物質(zhì)應拆，難溶、難電離物質(zhì)仍保留化學式。［點擊試題］完成下列反應的離子方程式。①HCl＋NaOH②HCl+KOH③NaOH+H2SO4④H2SO4＋KOH［投影小結(jié)］化學方程式離子方程式NaOH+HCl==NaCl+H2OKOH+HCl==KCl+H2O2NaOH+H2SO4==Na2SO4+2H2O2KOH+H2SO4==K2SO4+2H2OH＋+OH―==H2OH＋+OH―==H2OH＋+OH―==H2OH＋+OH―==H2O［問］通過這些離子方程式你們發(fā)現(xiàn)了什么？［分析］反應物不同，卻都可用同一離子方程式表示。［小結(jié)］可見離子方程式與化學方程式的意義不一樣，化學方程式僅代表某一個反應的情況，而離子方程式不僅可表示一定物質(zhì)間的某一個反應，而且表示所有同一類型的反應。［板書］4.離子方程式的意義①揭示反應的實質(zhì)。②不僅表示一定物質(zhì)間的某一個反應，而且表示所有同一類型的反應。［設問］是否所有的中和反應的離子方程式都可表示為：H＋＋OH－=====H2O［點擊試題］完成下列反應的離子方程式：①Cu(OH)2＋HCl②CH3COOH＋KOH③Ba(OH)2＋H2SO4［講述］上述三個反應的離子方程式分別為：Cｕ(OH)2＋2H＋=====Cｕ2＋＋2H2O（Cu(OH)2——難溶堿）CH3COOH＋OH－=====CH3COO－＋H2O（CH3COOH——難電離物）Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SO42―=====BaSO4↓＋2H2O［引導］通過上述比較可知，H＋＋OH－=====H2O這一離子方程式表示的是什么樣的中和反應?［小結(jié)］H＋＋OH－=====H2O表示強酸＋強堿生成可溶性鹽＋水的這一類反應的本質(zhì)［學生實驗］實驗2-3現(xiàn)象及離子方程式1、向盛有2mLCuSO4溶液的試管里加入2mLBaCl2溶液有白色沉淀SO42―+Ba2＋==BaSO4↓2、向盛有2mLNaOH稀溶液的試管里滴入幾滴酚酞溶液，再用滴管向試管里慢慢滴入稀鹽酸，至溶液恰好變色為止溶液變紅，又逐漸褪去H＋+OH―==H2O3、向盛有2mLNa2CO3溶液的試管里加入2mL鹽酸有氣泡產(chǎn)生CO32―＋2H＋==H2O+CO2［提問］上述離子反應發(fā)生后，溶液中各離子的數(shù)目有何變化?(總有離子的減少)［歸納］離子反應的實質(zhì)就是通過反應使某些離子的數(shù)目明顯減少的過程。［討論］哪些因素可以使離子數(shù)目明顯減少?［板書］5.離子反應發(fā)生的條件：生成難溶物、難電離物質(zhì)（弱酸、弱堿、水）或揮發(fā)性物質(zhì)（氣體）。因此，復分解反應均為離子反應。[投影總結(jié)]（1）常見酸、堿、鹽的溶解性規(guī)律酸：除硅酸外一般均可溶；堿：除NaOH、KOH、Ba（OH）2、NH3H2O溶，Ca（OH）2微溶，其余均難溶；鹽：鉀、鈉、銨、硝酸鹽均可溶，氯化物中AgCl，Hg2Cl2不溶。硫酸鹽中BaSO4、PbSO4、CaSO4、Ag2SO4（2）常見的弱酸、弱堿弱酸：HF、CH3COOH、HClO、H2S、H2SO3、H3PO4、H2SiO3弱堿：NH3H2O、難溶堿[過]在現(xiàn)階段，我們就研究復分解型的離子反應。［板書］6、注意事項：［投影總結(jié)］(1)注意哪些物質(zhì)是難溶于水的物質(zhì)，哪些物質(zhì)是易溶于水的，哪些物質(zhì)是微溶于水的。在寫離子方程式時難溶于水的物質(zhì)必須用分子式寫，如BaSO4,AgCl,CaCO3等。對于微溶物的處理，有以上三種情況：①當反應物中有微溶物并且處于澄清狀態(tài)時，應將微溶物寫成離子形式。如在澄清石灰水中通入適量CO2，其離子方程式為：Ca2＋+2OH―+CO2==CaCO3↓+H2O②當反應物中有微溶物，且處于懸濁液或固態(tài)時，應將微溶物寫成分子式。如在石灰乳中加入Na2CO3濃溶液，其離子方程式為：Ca(OH)2+CO32―==CaCO3↓+2OH―③在生成物中有微溶物析出時，應用分子式表示。向澄清石灰水中加入稀硫酸，其離子方程式為：Ca2＋＋2OH―＋2H＋＋SO42―＝＝CaSO4↓+2H2O（2）注意反應是否在溶液中進行。離子方程式只能用來表示電解質(zhì)在溶液中進行的反應，不是在溶液中進行的反應，一般不用離子方程式表示。例如，氯化銨固體與熟石灰固體之間經(jīng)加熱生成氨氣的反應，盡管是復分解反應，但不是以自由移動的離子形式參與反應的，就不能用離子反應表示，只能用化學反應方程式表示：2NH4Cl＋Ca(OH)2==CaCl2+2NH3↑+2H2O(3)多元強酸酸式酸根離子在離子方程中拆開寫；多元弱酸酸式酸根離子則不拆開寫。例如NaHSO4與NaOH的反應，離子方程式為：H＋＋OH―＝＝H2ONaHCO3與NaOH的反應，離子方程式為：HCO3―＋OH―＝＝H2O＋CO32―(4)單質(zhì)、氧化物、沉淀、氣體在離子方程式一律寫成化學式［板書］7、判斷離子方程式正誤的方法［投影并講結(jié)］（1）看該反應是否能寫出離子反應方程式。（2）看像==↑↓及必要的反應條件是否正確、齊全。（3）看表示各物質(zhì)的化學式是否正確，該用離子表示的是否拆成了離子，該用分子表示的是否寫成了分子式。（4）必須滿足守恒原則（元素守恒、電荷守恒）（5）不可以局部約分。注意溶液中溶質(zhì)電離出的陰離子和陽離子配數(shù)比是否正確。某些離子方程式離子數(shù)不能任意約減，例如，H2SO4與Ba(OH)2溶液反應的離子方程式，應當是Ba2＋＋2OH―＋2H＋＋SO42―＝＝BaSO4↓＋2H2O而不能寫成Ba2＋＋OH―＝＝BaSO4↓＋H2O［過渡］前面我們學習了離子反應及離子反應方程式，接下來我們來討論本節(jié)最后一個問題，有關溶液中的離子能否大量共存？［板書］三、離子共存問題[講述]離子反應是向著離子減弱的方向進行。離子共存是指離子之間不能發(fā)生離子反應。反之如離子間能發(fā)生反應，則離子間不能共存。造成離子不能共存的原因主要由以下幾個方面：［板書］1復分解反應（1）在溶液中某此離子間能互相反應生成難溶性物質(zhì)時，這些離子就不能大量共存。如SO42－與Ba2+、Pb2+、Ag+；OH－與Cu2+、Fe3+、Mg2＋、Al3+、Zn2+；Ag+與Cl－、Br－、I－、CO32－、SO32－、S2－；Mg2+、Ca2+、Ba2+與CO32－、SO32－、PO43－；S2－與Cu2+、Pb2+等（2）離子間能結(jié)合生成難電離的物質(zhì)時，則這些離子不能大量共存。如H+與OH－、ClO－、CH3COO－、HPO42－、H2PO4－、F―、S2―OH－與HCO3－、HS－、HSO3－、H2PO4－、HPO42－、H+等不能大量共存。（3）離子間能結(jié)合生成揮發(fā)性物質(zhì)時，則這些離子不能大量共存。如：H+與CO32-.SO32-.S2-.HCO3-,HSO3-,HS-OH―與NH4＋等不能大量共存。［小結(jié)］強酸與弱酸的陰離子和弱酸的酸式酸根離子不能大量共存。強堿與弱堿的陽離子和弱酸的酸式酸根離子不能大量共存。［講］注意題目是否給出附加條件，例如酸堿性，在酸性溶液中除題給離子外，還應有大量H＋，在堿性溶液中除題給離子外，還應有大量OH―；是否給定溶液無色，若給定無色時則應排除：Cu2+（藍色）、Fe3+（黃棕色）、Fe2+（淺綠色）、MnO4-（紫色）［總結(jié)］本節(jié)學習了離子反應及其表示形式，離子方程式的書寫、意義，還有離子反應發(fā)生的條件，離子共存問題，其中離子方程式的書寫是一難點，又是重要的化學用語，能夠正確書寫離子方程式，將為化學學習帶來眾多方便。希望同學們多練。由離子參加或生成的反應，叫離子反應填寫教材實驗報告先通過投影，啟發(fā)學生用“四步曲”，完成Na2SO4和BaCl2反應的離子方程式，然后適當?shù)匾龑W生進行合作交流，感悟離子反應方程式的意義和書寫規(guī)律，感悟形成分解反應中離子反應條件，從而達到培養(yǎng)學生嚴謹求實、勇于探索的科學態(tài)度，進而培養(yǎng)學生的綜合分析能力和學好化學的情感意志。讓學生根據(jù)已掌握的相關反應，提出設想，討論交流得出若干的實驗方法充分利用和開發(fā)教材資源，讓學生釋放思想，大膽猜想；放開手腳，大膽動手實驗，發(fā)現(xiàn)問題并在組內(nèi)或小組間討論解決，增強同學間的科學合作意識，挖掘全體學生的聰明才智。五、教學策略選擇與信息技術(shù)融合的設計（針對學習流程，設計教與學方式的變革，配置學習資源和數(shù)字化工具，設計信息技術(shù)融合點）教師活動預設學生活動設計意圖動畫觀看思考培養(yǎng)學生的閱讀能力，讓學生通過圖片或錄像或電腦動畫，從實體中抽象出概念。習題檢測學生板書練習并改正強化定義······六、教學評價設計（創(chuàng)建量規(guī)，向?qū)W生展示他們將被如何評價（來自教師和小組其他成員的評價）。也可以創(chuàng)建一個自我評價表，這樣學生可以用它對自己的學習進行評價）（一）對知識與技能目標的達成度，可以通過紙筆測驗的方式來檢驗。（二）對過程與方法、情感態(tài)度與價值觀目標的達成度，可以通過學生在實驗設計、交流、反思和評價過程中來檢驗。例如，在實驗2-3的實驗報告的設計中可以體現(xiàn)：（三）反思、交流與評價（一）個人反思和總結(jié)1.在實驗過程中，你動手的情況是（）。A、積極動手B、偶爾動手C、不想動手D、想動手，但輪不到自己2.在實驗過程中，遇到意料之外的現(xiàn)象，你會（）。A、激起進一步探究的欲望B、等別人分析C、時間緊，來不及細想D、懶得想3.在實驗過程中，對于基本操作，你是（）。A、動手之前先想一想有哪些基本操作B、動手之前沒有想，拿來就做C、一邊動手做，一邊想基本操作D、由于基本操作不熟，不敢放手去做（二）組內(nèi)交流和評價1.在組內(nèi)交流中，你是（）。A、積極參與，發(fā)表意見B、認真聽別人的觀點C、只想聽老師講解D、不感興趣，做其它的事2.剛才你和小組同學討論問題和實驗過程中，（）。A、非常順利、愉快B