化学必修1《离子反应》教学设计
时间：2021-08-31人教版化学必修1《离子反应》教学设计
一、教材分析
“离子反应”是人教版化学必修1第一章《化学物质及其变化》第二节内容，是高中化学课程中的核心概念，是学生微粒观、变化观形成的重要载体。在《普通高中化学课程标准（20xx年版）》中，“主题2：常见的无机物及应用”对电离与离子反应的要求为：“认识酸、碱、盐等电解质在水溶液中或熔融状态下能发生电离。通过实验认识离子反应及其发生的条件，了解常见离子的检验。”具体内容包括电离、电解质、离子反应等关键概念和电离方程式书写、离子方程式书写、离子反应的发生条件、离子反应的本质等核心知识，也包括离子反应相关知识在解决实际问题中的应用。
在本章第一节“物质的分类及转化”中，学生已经初步认识到从微观角度认识物质更加深入，更接近事物的本质。而本节的内容更加深入系统地将宏观与微观结合起来，真正使学生从微粒的视角认识溶液和溶液中的反应，可让学生初步建立基于微粒及微粒间相互作用认识物质结构与变化的观念和能力，提升“宏观辨识与微观探析”“变化观念”“证据推理与模型认知”等学科素养。同时，本节内容也将为后续化学反应原理部分研究微粒在水溶液中的行为打下坚实的基础。
《标准（20xx版）》还指出，学生应通过实验探究和联系实际的方式学习上述知识。因此，以学生的已有经验为背景，设计联系实际、以综合问题解决为核心任务的教学活动，有助于将上述不同素养进行整合培养，有助于教学目标的高效落实。
二、学情分析
离子反应的概念能够帮助学生从微观角度认识物质在水溶液中的反应实质，发展微粒观，使其从微粒的视角认识溶液和溶液中的反应；作为一种重要的反应类型，离子反应又能够发展学生对化学反应的分类视角和认识水平。在初中阶段学生已经学习过酸、碱、盐，并且能从宏观物质角度认识复分解反应。但其认识水平较低，缺乏微观意识，难从微观的角度去理解酸、碱、盐在溶液中的行为，因此学生需要建立一个新的认识视角，认识物质，认识反应，将原有的宏观、孤立、定性的认识角度提升至微观、联系、定量的层面。
因此分析学生的障碍点：
1.认识停留在宏观层面：未建立电离、电解质等概念，难以准确理解电解质在溶液中形成离子的过程，也难以用符号表达。只能从宏观物质的角度认识酸、碱、盐之间的反应。
2.认识停留在孤立层面：不能从微观角度分析溶液中微粒间的相互作用，即离子反应。
3.认识停留在定性层面：只关注离子的种类，不关注离子的数量，不能理解离子数量与物质宏观组成之间的关系。
结合上述学生的障碍点和发展点，需要以学生的已有经验为背景，设计符合其认知发展的教学过程，初步完成微粒观的建立。
三、教学目标
1.从微观角度认识电解质。通过实验分析氯化钠溶液及熔融氯化钠的存在形式，建立电离、电解质、非电解质等关键概念，能用微观示意图将思维外显，能用电离方程式进行表征。
2.从微观角度认识反应。基于证据从微观的角度对物质在水溶液中的反应（以氢氧化钡和硫酸为例）提出可能的假设，能认识离子数量与物质宏观组成之间的关系，能依据宏观现象分析离子间的相互作用，初步建立研究水溶液中物质反应的思路方法。
3.通过归纳复分解型离子反应发生的条件，认识离子反应的本质，理解离子间的反应存在定量关系，能依据离子反应的发生条件预测宏观现象。
4.能应用离子反应分析解决真实复杂问题，形成分析思路。
四、教学重点
1.准确理解电离、电解质、非电解质等关键概念，利用离子方程式和电离方程式等准确表征电解质在水溶液中电离和反应的微观过程。
2.能在宏观物质与微观粒子种类、数量和相互作用之间进行自主关联和转换，理解离子数量与物质宏观组成之间的关系，能从定量层面分析电解质溶液中离子的来源和相互作用。
3.形成分析电解质在水溶液中行为的思路和方法，并能应用于分析和解决物质制备、分离提纯等相关实际问题。
五、教学难点
1.宏微结合，从定量层面分析离子的来源及相互作用。
2.形成分析电解质在水溶液中行为的思路和方法，建立微粒观。
六、教学过程
（一）环节一
1.创设情境，从实际问题出发，引发学生思考。
教师引导：[问题情境]夏天天热，出了很多汗（主要成分NaCl）的手不能去接触电器或擦拭电器，否则容易发生触电事故。结合初中已学，解释原因。
学生活动：以小组形式进行讨论，请小组代表总结回答。
设计意图：由生活情境引入，容易引起学生兴趣，应用所学解答生活中的问题，体现化学学科的价值。
（二）环节二
1.设计导电性实验，从微观角度探究物质导电原因。
教师引导：[任务1] 观察氯化钠固体、蒸馏水、氯化钠溶液、熔融氯化钠的导电实验，描述现象，得出结论；用化学用语表示电离的微观过程。
学生活动：
（1）讨论导电的条件。
（2）观察导电性实验，描述现象，得出结论。
（3）用微观示意图画出氯化钠固体、氯化钠溶液、熔融氯化钠的存在形式。
（4）得出电离、电解质等概念。
（5）书写电离方程式。
（6）以Na2CO3、MgCl2等类型物质进行拓展练习。
设计意图：通过分析实验现象培养学生“证据推理”的学科素养。将学生思维借用微观示意图外显，提升学生宏微结合的学科素养。训练学生用化学用语准确表达，设计针对性的练习，让学生注重定量角度的认识，同时对之前的学习进行反馈评价。
2.引入化学史，明确电离的条件。
教师引导：[问题1] 离子是通电后才产生的还是电解质溶于水自动解离形成的？
学生活动：
（1）提出假设并寻找证据。
（2）结合化学史理解阿伦尼乌斯电离模型，明确电解质溶于水会自动解离成离子。
设计意图：电离是否需要通电条件是学生容易混淆的问题，这里问题的突破有利于学生对电离概念本质的理解，借用化学史料解答，让学生感受科学的发展不是一蹴而就的，需经历不断演变及完善的过程。
3.基于电离产生的离子种类，从微观本质定义酸碱盐。
教师引导：[任务2]结合电离方程式从电离的角度概括出酸、碱的本质。
学生活动：（1）书写HCl、H2SO4、HNO3以及NaOH、Ca（OH）2、Ba（OH）2的电离方程式。
（2）从电离的角度归纳概括出酸、碱的本质。
设计意图：拓展学生“物质分类”的微观角度，使学生认识到从微观角度认识物质更加深入，更接近本质。
（三）环节三
1.从微观角度探究电解质溶液发生反应的本质。
教师引导：[任务3] 通过实验观察氢氧化钡与硫酸反应中小灯泡亮度的变化，分析水溶液中电解质的'行为，建立离子反应的核心概念。
学生活动：（1）分析向Ba（OH）2溶液中滴加硫酸过程中混合溶液的电导率的变化情况，并绘制滴定过程电导率变化图像。
（2）解释实验图像变化趋势和拐点意义。
（3）用化学用语表示滴定过程，即按照“写”、“拆”、“删”、“查”
的步骤书写离子方程式。
拓展思考：若将硫酸换成硫酸氢钠，电导率又会如何变化？该过程的离子反应方程式如何书写？
设计意图：通过此任务，展开离子反应和离子方程式的概念教学。通过实验现象分析，提升宏微结合及科学探究素养。通过比较硫酸与硫酸氢钠的不同，从定性及定量角度深入认识溶液中微粒之间的相互作用。
2.认识离子反应发生的条件，并能用其判断离子反应发生与否。
教师引导：以复分解反应发生条件——水、气、沉淀为例，布置并评价各类型离子方程式的书写，从微粒观角度探讨离子反应发生的本质，并归纳复分解类型离子反应发生的条件。
学生活动：（1）认识电解质在水溶液中的反应，理解离子反应的本质。
（2）认识同一离子方程式可代表一类反应。
设计意图：建立离子反应的核心概念，为后续利用离子反应解决实际问题做铺垫。
（四）环节四
1.利用离子反应概念解决粗盐精制的实际问题。
教师引导：[任务4]设计实验方案，完成粗盐精制过程。
学生活动：（1）从离子角度认识粗盐的成分。
（2）依据微粒间相互作用及离子反应发生条件选择合适的试剂完成实验设计。
（3）从定量层面分析试剂的用量，并调整设计方案。
（4）书写该过程中的离子方程式。
设计意图：让学生自主地从宏观和微观相结合的角度分析和解决与电解质溶液相关的实际问题，从定量层面分析电解质溶液中离子的来源和相互反应。检测学生离子方程式的书写，对上一环节进行反馈评价。
2.形成解决真实复杂问题的思路。
教师引导：[小结]回顾粗盐精制的过程，提炼从微观离子角度解决实际问题的基本思路。
学生活动：建立分析电解质在水溶液中行为的基本思路：确定认识对象（溶质或溶剂）——分析微粒种类和数量——分析微粒间相互作用——分析作用结果（宏观现象等）。
设计意图：通过任务的完成，让学生经历宏观-微观-宏观的思维过程，从而提升“宏观辨识与微观探析”的学科素养。通过归纳总结分析电解质在水溶液中行为的基本思路，形成解决相关问题的思维模型。
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