第四节难溶电解质的电离平衡单元整体教学设计(说课新版)

促进学生学习方式转变的小组合作学习

——以难溶电解质的溶解平衡

单元整体教学设计为例人大附中朝阳学校杨梅说课的主要内容教学指导思想1教学背景分析2教学目标分析3教学环节分析4教学特色分析5一、教学指导思想与理论依据微粒观、平衡观、转化观课标要求通过以化学实验为主的多种探究活动，体验科学探究的过程，促进学习方式的转变。认识科学、技术和社会（STS）的相互关系，逐步树立可持续发展的思想。学科观念熟悉的情境素材实验探究和工业流程设计分析二、教学背景分析—教学内容价值分析教材“溶液中有难溶于水的沉淀是离子反应发生的条件之一”；教参“帮助学生更全面的了解水溶液中离子平衡的相关理论，使他们更为透彻地理解在溶液中发生离子反应的原理。”认识难溶电解质的溶解平衡拓展学生认识离子反应本质的角度二、教学背景分析—教学内容价值分析溶剂（水）加入难溶电解质：溶解加入沉淀物的组成离子：生成沉淀建立沉淀溶解平衡沉淀溶解平衡的移动沉淀的溶解沉淀的生成沉淀的转化二、教学背景分析—学生情况分析

充分认识并会分析的平衡体系：溶解平衡、

化学反应平衡、弱电解质电离平衡、

水（溶剂）的电离平衡、盐的水解平衡。知识与能力基础-1能够分析温度、压强、浓度及催化剂等因

素对平衡状态的影响，能够解释或设计常

见的平衡状态改变的实验或现象。知识与能力基础-2知识与能力基础-3能够从弱电解质的电离平衡或盐的水解

平衡移动的角度认识离子反应发生的条件—

有弱电解质生成。。二、教学背景分析—学生情况分析能力发展点-1

迁移化学平衡和其他水溶液中的离子

平衡知识，认识难溶物的溶解平衡体系。能力发展点-2

能够从难溶物溶解平衡的角度认识

离子反应发生的条件及本质。能力发展点-3

应用难溶电解质溶解平衡解释相关现象、事实或生产生活、环境、社会实际问题。二、教学背景分析—教学策略分析如何让学生自发参与学习探究的过程？1如何让学生基于微观、动态、平衡的视角认识沉淀溶解平衡？2如何让学生体会到学习难溶电解质溶解平衡理论的意义和价值？3形成分析复杂水溶液体系的基本思路？4二、教学背景分析—教学策略分析从实验室走向社会生产生活实验探究方案设计问题解决流程解析在真实的实验和工业情境中分析解决问题形成思路，体会应用三、教学目标分析《课程标准》要求模块学习要求能描述沉淀溶解平衡，知道沉淀转化的本质。5.1知道难溶物在水中的溶解情况及沉淀溶解平衡的建立过程，能描述沉淀溶解平衡。5.2知道沉淀转化的本质。5.3知道沉淀溶解平衡在生产、生活中的应用（沉淀的生成和分步沉淀，沉淀的溶解和转化）。三、教学目标分析

通过Mg(OH)2沉淀溶解平衡的建立和条件改变平衡移动

的分析讨论，理解外界条件对难溶电解质的沉淀溶解平衡

移动的影响。学会从微粒的层面描述沉淀溶解平衡的建立

及移动，知道沉淀转化的本质是沉淀溶解平衡的移动

。知识与技能目标过程与方法目标通过实验探究、流程设计与分析，形成分析

复杂水溶液体系的基本思路和方法，进一步形成利用平衡移动原理分析解决实际问题的能力。情感态度价值观目标

通过丰富的实验、工业生产生活、环境素材的分析、问题的解决，学生充分体会化学原理对生产生活的积极作用和指导意义。教学重难点：从微观、动态、平衡的角度认识沉淀溶解平衡的建立与调控，深入认识离子反应发生的条件。四、单元整体教学设计分析事实解释方案设计问题解决流程分析现象分析实验探究

三、整合运用二、应用平衡一、建立平衡饱和NaCl溶液的平衡Mg(OH)2固体溶解平衡锅炉水垢的产生与去除工业轻质氧化镁的制备自然界中的钙化作用侯氏制碱法原理探究第一课时：难溶电解质的溶解平衡建立让学生通过饱和NaCl溶液的相关实验现象感知溶解平衡的存在；以Mg(OH)2固体在水中的溶解平衡探究为主线，建立难溶电解质的溶解平衡观，并运用已有平衡移动原理设计实验，调控该难溶电解质的溶解平衡。课前热身：应用物质分类观素材线活动线设计意图常见物质：HCl、NaCl、CaSO4、Mg(OH)2请选择合适的分类标准，对下列物质进行分类让学生意识到可根据溶解性不同对物质分类，为后面由易溶物中存在溶解平衡过渡到难溶或微溶物中也存在溶解平衡做铺垫。素材线活动线设计意图1.饱和食盐水中加入一粒盐。1.观察思考、分析解释认识饱和溶液中溶解-结晶平衡的存在及动态过程，并用平衡移动原理解释实验事实。初步用化学用语表达该平衡，为后环节铺垫

环节一：建立溶解——结晶平衡观2.向饱和食盐水中滴入浓盐酸。2.观察思考、分析解释NaCl固体的溶解示意图饱和溶液中存在逆向的结晶过程，双向、动态平衡实验一：NaCl的溶解平衡（人教版教参）实验步骤实验现象向饱和NaCl溶液中滴加浓盐酸

刚滴加浓盐酸1滴时，NaCl溶液中马上出现大量白色晶体析出。

环节一：建立溶解——结晶平衡观资料卡片常温下，饱和NaCl溶液的质量分数约为26.5%，密度约为1.20g/cm3，物质的量浓度约为5.43mol/L。常温下，浓盐酸中的c(HCl)≈12mol/L联想质疑

环节二：认识难溶电解质的溶解平衡通过刚才的分析，我们认识到像NaCl这样的一类易溶物其饱和溶液中存在溶解——结晶平衡，且可以依据化学平衡原理调控该平衡，使其析出晶体，这在工业上其实是有很大用途的，后面我们将会继续探讨。

关于物质溶解的问题，你还想进一步探究什么呢？

环节二：认识难溶电解质溶解平衡问题线素材线认识线（1）如何证明难溶的Mg(OH)2也会溶于水呢？1.取少量Mg(OH)2固体加入2mL蒸馏水，振荡。2.滴加2滴酚酞溶液，观察认识到物质溶解的绝对性和物质溶解限度大小的相对性。（2）如何证明Mg(OH)2悬浊液中存在溶解平衡？小组讨论设计实验方案、汇报展示、交流2.小组动手实验探究，记录现象，分析解释。3.学生交流汇报实验结论让学生从平衡移动的视角感受沉淀溶解平衡建立的动态过程及微观过程与宏观现象的联系。小组活动清单活动阶段活动方式评价方式教师活动Mg(OH)2溶解实验学生设计分组实验学生互评提供药品引导分析平衡移动（实验设计）小组设计分组展示组内讨论组间互评适时指导个别交流平衡移动（实验验证）小组实验分组汇报组间互评互疑互补观察指导平衡移动（实验解释）小组讨论交流总结师生互评达成共识引导总结2mL蒸馏水Mg(OH)2固体给学生准备的实验药品均有药品：Mg(OH)2固体、蒸馏水、酚酞、盐酸供选药品：饱和MgCl2溶液、NH4Cl溶液、醋酸铵溶液、

FeCl3溶液验证溶解Mg(OH)2悬浊液2滴酚酞溶液2mL蒸馏水中2滴酚酞溶液空白对照实验Mg(OH)2溶解平衡移动的实验探究Mg(OH)2悬浊液2滴酚酞溶液Mg(OH)2溶解度s(g)温度（℃）20100溶解度（g）9×10-44×10-3方案1—加热（正移）Mg(OH)2溶解平衡移动的实验探究Mg(OH)2悬浊液继续加水方案2—加水（正移）加水，离子浓度减小，平衡正移，固体量减小，但现象不明显。Mg(OH)2溶解平衡移动的实验探究Mg(OH)2悬浊液逐滴加入20滴饱和MgCl2溶液方案3—加饱和MgCl2溶液（逆移）若条件允许，可利用手持技术测体系透光率的改变，绘制曲线。Mg(OH)2悬浊液逐滴加入20滴蒸馏水Mg(OH)2溶解平衡移动的实验探究Mg(OH)2悬浊液2滴酚酞溶液方案4—加盐酸（正移）滴有酚酞的Mg(OH)2悬浊液逐滴滴加盐酸现象：逐滴加入盐酸时，刚开始先褪色，振荡后恢复红色，固体慢慢溶解。理解反应的微观本质是OH-的消耗导致溶解平衡移动。Mg(OH)2溶解平衡移动的实验探究Mg(OH)2悬浊液逐滴加入NH4Cl溶液方案5—加NH4Cl溶液或醋酸铵溶液（正移）Mg(OH)2悬浊液逐滴加入CH3COONH4溶液NH4+与OH-结合成弱电解质，导致溶解平衡正向移动。可以排除H+的干扰。Mg(OH)2溶解平衡移动的实验探究Mg(OH)2悬浊液逐滴滴加FeCl3溶液方案6—加FeCl3溶液（正移）物质Mg(OH)2Fe(OH)320℃时溶解度（g）9×10-43×10-9学生对以上实验进行总结反思，体会到以下两点：

环节二：认识难溶电解质溶解平衡（2）难溶的Mg(OH)2在水中存在溶解平衡，可通过改变外界条件，使平衡发生移动，继续生成沉淀或沉淀溶解、转化。（1）难溶的Mg(OH)2在水中虽然溶解度很小，但仍有度。溶与不溶是相对，没有绝对不溶的物质。课堂小结通过本节课的学习，你对有沉淀生成的离子反应有何新的认识？1mL0.1mol/LMgCl2溶液2mL0.1mol/LNaOH溶液单向的离子反应变化过程双向互变、动态的平衡过程沉淀完全是相对的，溶解平衡是绝对的。第二课时：难溶电解质的溶解平衡的应用让学生通过锅炉水垢的形成原因与去除方法分析，体会沉淀溶解平衡原理在生产生活中的重要应用；通过工业由卤块制备轻质氧化镁的流程分析，体会化学平衡原理在生产生活中的应用价值。小组活动清单-1活动阶段活动方式评价方式教师活动锅炉水垢形成原因分析分组讨论与汇报学生互评提供数据和资料锅炉水垢去除方法设计小组设计分组展示组内讨论组间互评方案梳理与表达CaSO4转化实验小组实验组内互评提供实验药品与帮助锅炉杀手——水垢以学生熟悉的CaCO3、Mg(OH)2等物质的溶解平衡分析，促进学生对化学反应认识方式的转变。问题线素材线设计意图1.水垢中的CaCO3、CaSO4是怎么生成的?1.图片，数据、资料卡片1.认识沉淀的生成过程及应用信息进行事实解释2.认识存在多种沉淀离子时溶解度小的优先沉淀过程。

环节一：锅炉水垢的形成原因初探2.水垢中生成的是Mg(OH)2而不是MgCO3?2.MgCO3和Mg(OH)2的溶解度数据。资料卡片资料二：锅炉水垢中的主要成分为CaCO3、Mg(OH)2和CaSO4。资料一：硬水中常含有Ca2+、Mg2+、SO42-、HCO3-等，已知：2HCO3-CO32-+CO2+H2O资料三：溶解度数据（见课本P61）。问题线素材线设计意图1.如何去除水垢呢?1.家庭和工业除水垢的原理.通过水垢去除原理的分析，进一步掌握应用沉淀溶解平衡原理解决实际问题，深化学生的微粒观、平衡观、转化观。

环节二：锅炉水垢的去除方法探究2.试剂选择的原理是什么?2.CaSO4转化为CaCO3除去的学生实验。CaCO3(s)Ca2++CO32-CH3COOHCH3COO-+H+

+HCO3-+H+H2CO3Mg(OH)2(s)Mg2++2OH-2CH3COOH2CH3COO-+2H+

+2H2O家用白醋处理

环节二：锅炉水垢的去除方法探究CaCO3(s)Ca2++CO32-H+

+HCO3-+H+H2CO3Mg(OH)2(s)Mg2++2OH-2H+

+2H2O工业用盐酸处理也可用NH4Cl溶液处理

环节二：锅炉水垢的去除方法探究CaSO4(s)SO42-+Ca2+CO32-

+CaCO3(s)可先用饱和Na2CO3溶液充分浸泡再除

环节二：锅炉水垢的去除方法探究实验步骤实验现象取1/3匙CaSO4粉末于试管中，加1mol/L盐酸2mL另取1/3匙石膏粉于试管中，加2mL饱和N2CO3溶液，充分振荡，用胶头滴管转移走上层清液。向固体中加入2mL1mol/L盐酸，振荡。试管1中固体大量存在

试管2中加盐酸后有气泡生成，溶液变澄清学生实验：CaSO4转化为CaCO3

环节二：锅炉水垢的去除方法探究

环节二：锅炉水垢的去除方法探究小组活动清单-2活动阶段活动方式评价方式教师活动1.卤块提MgO的简易流程设计分组讨论、设计与汇报组间互评提供数据和资料2.卤块提MgO的工业流程解析思考交流互疑互补师生互评交流讨论的组织环节三：工业提镁流程的设计与分析卤块的主要成分是MgCl2，此外还含有Fe3+、Fe2+和Mn2+等离子。请设计从卤块中提取MgO的流程图。生成氢氧化物沉淀的pH物质开始沉淀沉淀完全Fe(OH)32.73.7Fe(OH)27.69.6Mn(OH)28.39.8Mg(OH)29.611.1原料价格表物质价格（元·吨-1）漂液（含25.2%NaClO)450双氧水（含30%H2O2）2400烧碱（含98%NaOH)2100纯碱（含99.5%Na2CO

3)600环节三：工业提镁流程的设计与分析卤块①加水溶液②加X溶液③加Y，过滤，pH=9.8沉淀滤液④加Z沉淀物⑤加水煮沸气体沉淀物⑥灼烧轻质氧化镁氧化剂的选择水解平衡移动，沉淀的生成沉淀的生成，沉淀剂的选择沉淀的转化，多平衡之间的相互作用分析难溶电解质的溶解平衡相关问题的基本思路关注难溶电解质建立平衡改变外界条件使平衡向所需移动方向依据平衡移动原理沉淀生成沉淀溶解沉淀转化课堂小结第三课时：多平衡体系的综合分析让学生通过CO2与CaCl2溶液反应的平衡调控及钙化作用的微观分析，进一步明确对平衡调控的原理和方法，通过侯氏制碱法原理的探究，体会利用平衡原理对可溶物质的溶解-结晶平衡进行调控的工业意义和价值，回扣第一课时NaCl的溶解平衡调控。环节一、再探CO2与Ca2+的反应不断通入CO2饱和CaCl2溶液A观点：能够产生白色沉淀。理由：CO2溶于水会电离产生CO32-。B观点：不能沉淀。理由：违背强酸制弱酸或者CO32-浓度可能太小。H2O+CO2H2CO3HCO3-

HCO3-H++CO32-请预测往饱和CaCl2溶液中不断通入CO2气体会有何现象，依据是什么？不断通入CO2饱和CaCl2溶液设计意图：让学生认识到可通过外加物质改变某些离子的浓度，调控平衡，使所需的反应发生，为后续钙化作用的原理分析及NaHCO3的制备做铺垫。思考：若想使此混合溶液中生成白色沉淀，可以如何调控？说出你的理由。环节一、再探CO2与Ca2+的反应环节二、自然界中的钙化作用0.5mol/LCaCl2溶液0.01mol/LNaHCO3溶液0.5mol/LNaHCO3溶液设计意图：初步认识实验室中钙化反应的微观本质，定性认识到离子浓度是决定离子反应能否发生的一个关键因素。联想质疑往CaCl2溶液中加入NaHCO3溶液会有反应发生吗？环节二、自然界中的钙化作用【视野拓展】珊瑚虫是海洋中的一种腔肠动物，它们可以从周围的海水中获取Ca2+和HCO3-，经反应形成石灰石外壳：Ca2++2HCO3-CaCO3+CO2+H2O珊瑚周围的藻类的生长会促进CaCO3的产生，对珊瑚的形成贡献很大。但随着人口的增长、人类大规模砍伐森林、燃烧煤和其他的化石燃料等因素，都会干扰珊瑚的生长，甚至造成珊瑚的死亡，你知道是什么原因吗？环节二、自然界中的钙化作用

原料NaCl固体、CO2、氨气、水目标

产物NaHCO3，加热分解得到Na2CO3思考：如何使NaHCO3沉淀从溶液中析出？H2O+CO2H2CO3HCO3-

NaHCO3(s)-Na+(aq)+HCO3-(aq)环节三、侯氏制碱法原理探究环节三、侯氏制碱法原理探究通入CO2至饱和的食盐水再通入NH3通入NH3至饱和的食盐水再通入CO2

CO2在水中溶解度

1：1

NH3在水中溶解度

1：700

A观点：先通CO2建立平衡，再通入NH3调控平衡。B观点：NH3溶解度大，后通CO2，可增大HCO3-浓度。资料卡片已知一些物质在20℃、30℃时溶解度数据：设计意图：感受到侯德榜先生的化学智慧和伟大之处，他将化学原理应用于实际工业生产，解决原料浪费和废物污染问题，实现工业生产的可持续发展。环节三、