人教版化學(xué)必修1《離子反應》教學(xué)設計
一、教材分析
“離子反應”是人教版化學(xué)必修1第一章《化學(xué)物質(zhì)及其變化》第二節內容，是高中化學(xué)課程中的核心概念，是學(xué)生微粒觀(guān)、變化觀(guān)形成的重要載體。在《普通高中化學(xué)課程標準（20xx年版）》中，“主題2：常見(jiàn)的無(wú)機物及應用”對電離與離子反應的要求為：“認識酸、堿、鹽等電解質(zhì)在水溶液中或熔融狀態(tài)下能發(fā)生電離。通過(guò)實(shí)驗認識離子反應及其發(fā)生的條件，了解常見(jiàn)離子的檢驗�！本唧w內容包括電離、電解質(zhì)、離子反應等關(guān)鍵概念和電離方程式書(shū)寫(xiě)、離子方程式書(shū)寫(xiě)、離子反應的發(fā)生條件、離子反應的本質(zhì)等核心知識，也包括離子反應相關(guān)知識在解決實(shí)際問(wèn)題中的應用。
在本章第一節“物質(zhì)的分類(lèi)及轉化”中，學(xué)生已經(jīng)初步認識到從微觀(guān)角度認識物質(zhì)更加深入，更接近事物的本質(zhì)。而本節的內容更加深入系統地將宏觀(guān)與微觀(guān)結合起來(lái)，真正使學(xué)生從微粒的視角認識溶液和溶液中的反應，可讓學(xué)生初步建立基于微粒及微粒間相互作用認識物質(zhì)結構與變化的觀(guān)念和能力，提升“宏觀(guān)辨識與微觀(guān)探析”“變化觀(guān)念”“證據推理與模型認知”等學(xué)科素養。同時(shí)，本節內容也將為后續化學(xué)反應原理部分研究微粒在水溶液中的行為打下堅實(shí)的基礎。
《標準（20xx版）》還指出，學(xué)生應通過(guò)實(shí)驗探究和聯(lián)系實(shí)際的方式學(xué)習上述知識。因此，以學(xué)生的已有經(jīng)驗為背景，設計聯(lián)系實(shí)際、以綜合問(wèn)題解決為核心任務(wù)的教學(xué)活動(dòng)，有助于將上述不同素養進(jìn)行整合培養，有助于教學(xué)目標的高效落實(shí)。
二、學(xué)情分析
離子反應的概念能夠幫助學(xué)生從微觀(guān)角度認識物質(zhì)在水溶液中的反應實(shí)質(zhì)，發(fā)展微粒觀(guān)，使其從微粒的視角認識溶液和溶液中的反應；作為一種重要的反應類(lèi)型，離子反應又能夠發(fā)展學(xué)生對化學(xué)反應的分類(lèi)視角和認識水平。在初中階段學(xué)生已經(jīng)學(xué)習過(guò)酸、堿、鹽，并且能從宏觀(guān)物質(zhì)角度認識復分解反應。但其認識水平較低，缺乏微觀(guān)意識，難從微觀(guān)的角度去理解酸、堿、鹽在溶液中的行為，因此學(xué)生需要建立一個(gè)新的認識視角，認識物質(zhì)，認識反應，將原有的宏觀(guān)、孤立、定性的認識角度提升至微觀(guān)、聯(lián)系、定量的層面。
因此分析學(xué)生的障礙點(diǎn)：
1.認識停留在宏觀(guān)層面：未建立電離、電解質(zhì)等概念，難以準確理解電解質(zhì)在溶液中形成離子的過(guò)程，也難以用符號表達。只能從宏觀(guān)物質(zhì)的角度認識酸、堿、鹽之間的反應。
2.認識停留在孤立層面：不能從微觀(guān)角度分析溶液中微粒間的相互作用，即離子反應。
3.認識停留在定性層面：只關(guān)注離子的種類(lèi)，不關(guān)注離子的數量，不能理解離子數量與物質(zhì)宏觀(guān)組成之間的關(guān)系。
結合上述學(xué)生的障礙點(diǎn)和發(fā)展點(diǎn)，需要以學(xué)生的已有經(jīng)驗為背景，設計符合其認知發(fā)展的教學(xué)過(guò)程，初步完成微粒觀(guān)的建立。
三、教學(xué)目標
1.從微觀(guān)角度認識電解質(zhì)。通過(guò)實(shí)驗分析氯化鈉溶液及熔融氯化鈉的存在形式，建立電離、電解質(zhì)、非電解質(zhì)等關(guān)鍵概念，能用微觀(guān)示意圖將思維外顯，能用電離方程式進(jìn)行表征。
2.從微觀(guān)角度認識反應�；谧C據從微觀(guān)的角度對物質(zhì)在水溶液中的反應（以氫氧化鋇和硫酸為例）提出可能的假設，能認識離子數量與物質(zhì)宏觀(guān)組成之間的關(guān)系，能依據宏觀(guān)現象分析離子間的相互作用，初步建立研究水溶液中物質(zhì)反應的思路方法。
3.通過(guò)歸納復分解型離子反應發(fā)生的條件，認識離子反應的本質(zhì)，理解離子間的反應存在定量關(guān)系，能依據離子反應的發(fā)生條件預測宏觀(guān)現象。
4.能應用離子反應分析解決真實(shí)復雜問(wèn)題，形成分析思路。
四、教學(xué)重點(diǎn)
1.準確理解電離、電解質(zhì)、非電解質(zhì)等關(guān)鍵概念，利用離子方程式和電離方程式等準確表征電解質(zhì)在水溶液中電離和反應的微觀(guān)過(guò)程。
2.能在宏觀(guān)物質(zhì)與微觀(guān)粒子種類(lèi)、數量和相互作用之間進(jìn)行自主關(guān)聯(lián)和轉換，理解離子數量與物質(zhì)宏觀(guān)組成之間的關(guān)系，能從定量層面分析電解質(zhì)溶液中離子的來(lái)源和相互作用。
3.形成分析電解質(zhì)在水溶液中行為的思路和方法，并能應用于分析和解決物質(zhì)制備、分離提純等相關(guān)實(shí)際問(wèn)題。
五、教學(xué)難點(diǎn)
1.宏微結合，從定量層面分析離子的來(lái)源及相互作用。
2.形成分析電解質(zhì)在水溶液中行為的思路和方法，建立微粒觀(guān)。
六、教學(xué)過(guò)程
�。ㄒ唬┉h(huán)節一
1.創(chuàng )設情境，從實(shí)際問(wèn)題出發(fā)，引發(fā)學(xué)生思考。
教師引導：[問(wèn)題情境]夏天天熱，出了很多汗（主要成分NaCl）的手不能去接觸電器或擦拭電器，否則容易發(fā)生觸電事故。結合初中已學(xué)，解釋原因。
學(xué)生活動(dòng)：以小組形式進(jìn)行討論，請小組代表總結回答。
設計意圖：由生活情境引入，容易引起學(xué)生興趣，應用所學(xué)解答生活中的問(wèn)題，體現化學(xué)學(xué)科的價(jià)值。
�。ǘ┉h(huán)節二
1.設計導電性實(shí)驗，從微觀(guān)角度探究物質(zhì)導電原因。
教師引導：[任務(wù)1] 觀(guān)察氯化鈉固體、蒸餾水、氯化鈉溶液、熔融氯化鈉的導電實(shí)驗，描述現象，得出結論；用化學(xué)用語(yǔ)表示電離的微觀(guān)過(guò)程。
學(xué)生活動(dòng)：
�。�1）討論導電的條件。
�。�2）觀(guān)察導電性實(shí)驗，描述現象，得出結論。
�。�3）用微觀(guān)示意圖畫(huà)出氯化鈉固體、氯化鈉溶液、熔融氯化鈉的存在形式。
�。�4）得出電離、電解質(zhì)等概念。
�。�5）書(shū)寫(xiě)電離方程式。
�。�6）以Na2CO3、MgCl2等類(lèi)型物質(zhì)進(jìn)行拓展練習。
設計意圖：通過(guò)分析實(shí)驗現象培養學(xué)生“證據推理”的學(xué)科素養。將學(xué)生思維借用微觀(guān)示意圖外顯，提升學(xué)生宏微結合的學(xué)科素養。訓練學(xué)生用化學(xué)用語(yǔ)準確表達，設計針對性的練習，讓學(xué)生注重定量角度的認識，同時(shí)對之前的學(xué)習進(jìn)行反饋評價(jià)。
2.引入化學(xué)史，明確電離的條件。
教師引導：[問(wèn)題1] 離子是通電后才產(chǎn)生的還是電解質(zhì)溶于水自動(dòng)解離形成的？
學(xué)生活動(dòng)：
�。�1）提出假設并尋找證據。
�。�2）結合化學(xué)史理解阿倫尼烏斯電離模型，明確電解質(zhì)溶于水會(huì )自動(dòng)解離成離子。
設計意圖：電離是否需要通電條件是學(xué)生容易混淆的問(wèn)題，這里問(wèn)題的突破有利于學(xué)生對電離概念本質(zhì)的理解，借用化學(xué)史料解答，讓學(xué)生感受科學(xué)的發(fā)展不是一蹴而就的，需經(jīng)歷不斷演變及完善的過(guò)程。
3.基于電離產(chǎn)生的離子種類(lèi)，從微觀(guān)本質(zhì)定義酸堿鹽。
教師引導：[任務(wù)2]結合電離方程式從電離的角度概括出酸、堿的本質(zhì)。
學(xué)生活動(dòng)：（1）書(shū)寫(xiě)HCl、H2SO4、HNO3以及NaOH、Ca（OH）2、Ba（OH）2的電離方程式。
�。�2）從電離的角度歸納概括出酸、堿的本質(zhì)。
設計意圖：拓展學(xué)生“物質(zhì)分類(lèi)”的微觀(guān)角度，使學(xué)生認識到從微觀(guān)角度認識物質(zhì)更加深入，更接近本質(zhì)。
�。ㄈ┉h(huán)節三
1.從微觀(guān)角度探究電解質(zhì)溶液發(fā)生反應的本質(zhì)。
教師引導：[任務(wù)3] 通過(guò)實(shí)驗觀(guān)察氫氧化鋇與硫酸反應中小燈泡亮度的變化，分析水溶液中電解質(zhì)的`行為，建立離子反應的核心概念。
學(xué)生活動(dòng)：（1）分析向Ba（OH）2溶液中滴加硫酸過(guò)程中混合溶液的電導率的變化情況，并繪制滴定過(guò)程電導率變化圖像。
�。�2）解釋實(shí)驗圖像變化趨勢和拐點(diǎn)意義。
�。�3）用化學(xué)用語(yǔ)表示滴定過(guò)程，即按照“寫(xiě)”、“拆”、“刪”、“查”
的步驟書(shū)寫(xiě)離子方程式。
拓展思考：若將硫酸換成硫酸氫鈉，電導率又會(huì )如何變化？該過(guò)程的離子反應方程式如何書(shū)寫(xiě)？
設計意圖：通過(guò)此任務(wù)，展開(kāi)離子反應和離子方程式的概念教學(xué)。通過(guò)實(shí)驗現象分析，提升宏微結合及科學(xué)探究素養。通過(guò)比較硫酸與硫酸氫鈉的不同，從定性及定量角度深入認識溶液中微粒之間的相互作用。
2.認識離子反應發(fā)生的條件，并能用其判斷離子反應發(fā)生與否。
教師引導：以復分解反應發(fā)生條件——水、氣、沉淀為例，布置并評價(jià)各類(lèi)型離子方程式的書(shū)寫(xiě)，從微粒觀(guān)角度探討離子反應發(fā)生的本質(zhì)，并歸納復分解類(lèi)型離子反應發(fā)生的條件。
學(xué)生活動(dòng)：（1）認識電解質(zhì)在水溶液中的反應，理解離子反應的本質(zhì)。
�。�2）認識同一離子方程式可代表一類(lèi)反應。
設計意圖：建立離子反應的核心概念，為后續利用離子反應解決實(shí)際問(wèn)題做鋪墊。
�。ㄋ模┉h(huán)節四
1.利用離子反應概念解決粗鹽精制的實(shí)際問(wèn)題。
教師引導：[任務(wù)4]設計實(shí)驗方案，完成粗鹽精制過(guò)程。
學(xué)生活動(dòng)：（1）從離子角度認識粗鹽的成分。
�。�2）依據微粒間相互作用及離子反應發(fā)生條件選擇合適的試劑完成實(shí)驗設計。
�。�3）從定量層面分析試劑的用量，并調整設計方案。
�。�4）書(shū)寫(xiě)該過(guò)程中的離子方程式。
設計意圖：讓學(xué)生自主地從宏觀(guān)和微觀(guān)相結合的角度分析和解決與電解質(zhì)溶液相關(guān)的實(shí)際問(wèn)題，從定量層面分析電解質(zhì)溶液中離子的來(lái)源和相互反應。檢測學(xué)生離子方程式的書(shū)寫(xiě)，對上一環(huán)節進(jìn)行反饋評價(jià)。
2.形成解決真實(shí)復雜問(wèn)題的思路。
教師引導：[小結]回顧粗鹽精制的過(guò)程，提煉從微觀(guān)離子角度解決實(shí)際問(wèn)題的基本思路。
學(xué)生活動(dòng)：建立分析電解質(zhì)在水溶液中行為的基本思路：確定認識對象（溶質(zhì)或溶劑）——分析微粒種類(lèi)和數量——分析微粒間相互作用——分析作用結果（宏觀(guān)現象等）。
設計意圖：通過(guò)任務(wù)的完成，讓學(xué)生經(jīng)歷宏觀(guān)-微觀(guān)-宏觀(guān)的思維過(guò)程，從而提升“宏觀(guān)辨識與微觀(guān)探析”的學(xué)科素養。通過(guò)歸納總結分析電解質(zhì)在水溶液中行為的基本思路，形成解決相關(guān)問(wèn)題的思維模型。
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