教学设计高中化学《离子反应》

教学设计方案课题名称离子反应年级学科高一化学教材版本人教一、教学内容分析（简要说明课题来源、学习内容、知识结构图以及学习内容的重要性）本节所在的第二章集中介绍了化学学科中的几个重要观念，即分类观（对物质和化学反应进行分类）、离子观（微观视角）、氧化还原观（电子转移的观念），为后续的化学学习提供了方法准备与研究思路，将进一步指导必修模块中元素化合物知识以及选修模块中化学反应原理等的学习。本节课的教学是围绕电离与离子反应而展开的。教材内容分为两个部分：在第一部分中教材先从学生在初中化学中已做过的溶液导电性实验入手，在此基础上，介绍氯化钠、硝酸钾、氢氧化钠等固体分别加热至熔化后也能导电，从而顺利地引出电解质的概念。然后，通过介绍氯化钠在水中的溶解和电离，引出NaCl电离方程式的书写，以及HCl、H2SO4、HNO3三种酸的电离方程式，从电离的角度归纳出酸的定义。最后安排“思考与交流”活动，引导学生从电离的角度概括出碱和盐的本质。在第二部分中教材通过实验[2-1]现象的分析，引导学生得出Na2SO4溶液与BaCl2溶液反应的实质是SO42-与Ba2+的反应，从而引出离子方程式。然后，通过实验[2-2]及四组酸碱反应的离子方程式的书写，得出中和反应的实质，引导学生更深入地了解离子反应的本质。最后通过实验[2-3]总结出溶液中离子互换型的离子反应发生的条件。该部分的结尾安排了“思考与交流”活动，启发学生讨论离子反应的具体应用实例。二、教学目标（从学段课程标准中找到要求，并细化为本节课的具体要求，目标要明晰、具体、可操作，并说明本课题的重难点）1．知识与技能目标（1）了解电解质的概念，知道酸、碱、盐是电解质，理解其在水溶液中电离；能正确书写强酸、强碱和可溶性盐的电离方程式。（2）通过实验事实认识离子反应及其发生的条件；能正确书写常见酸、碱、盐间反应的离子方程式。2．过程与方法目标（1）通过实验探究与理论思考建立离子观，能从微观的角度来解释宏观化学现象，进一步发展宏观现象与微观变化之间的联系。（2）通过归纳、类比的方法，从电离的角度概括出酸、碱、盐的本质。（3）通过实验探究初步体验科学研究的一般过程，了解科学研究的基本方法。3．情感态度与价值观目标（1）培养学以致用、理论学习联系生活实际的意识，能够运用所学习的知识来解决实际生活中相关的问题。（2）培养科学精神，学习科学方法。教学重点为：离子方程式的书写，离子观的建立教学难点为：离子方程式的书写，离子观的建立三、学习者特征分析（学生对预备知识的掌握了解情况，学生在新课的学习方法的掌握情况，如何设计预习）学生在初中化学中已做过的溶液导电性实验等四、教学过程（设计本课的学习环节，明确各环节的子目标）教学步骤、内容教学方法［引言］按照物质的分类，我们可以把纯净物分为单质和化合物。按照化合物种类的划分，我们又可以把化合物分为酸、碱、盐、氧化物。由于科研和日常生活中经常接触和应用酸、碱、盐在水溶液中进行的化学反应，这节课我们就来研究这些反应的特点和规律。［板书］第二节离子反应[板书]一、酸、碱、盐在水溶液中的电离(ionization)［投影］据初中所学判断，下列物质中哪些能导电吗？为什么？盐酸、NaOH溶液、NaCl固体、石墨、蔗糖溶液、K2SO4溶液、酒精溶液、Cu，NaCl溶液。［讲］石墨、铜能导电，是因为其中有自由移动的电子存在。盐酸、NaOH溶液、K2SO4溶液和NaCl溶液能导电，是因为其中有自由移动的离子存在。［讲］初中学过酸、碱、盐的水溶液可以导电。不仅如此，如将氯化钠，硝酸钾，氢氧化钠加热至熔融状态下也能产生移动的离子，导电。［板书］1、、电解质(electrolyte)：在水溶液里或熔化状态下能够导电的化合物，如酸、碱、盐等。非电解质：在水溶液里和熔融状态下都不导电的化合物，如蔗糖、酒精等。酸、碱、盐导电的条件：水溶液或熔融状态[过渡]电解质在水溶液或在熔融状态下为什么会导电，让我们一起进入微观世界，以氯化钠溶解的过程为例，看看发生了什么变化？Flash演示：NaCl的溶解和电离［讲］将氯化钠加入之水中，水分子包围固体溶质并分布在固体表面。水分子的作用减弱了氯化钠晶体中钠离子和氯离子的静电作用力，钠离子和氯离子继而在水分子的作用下发生水合，生成了能够自由移动的水合钠离子和水合氯离子。我们把这种产生自由移动离子的过程称为电离。2、电离(ionization)化合物在水溶液或熔融状态下产生自由移动离子的过程称为电离［讲］把氯化钠投入水中，我们观察到的是氯化钠溶解的现象，这个现象本质上是氯化钠在水分子的作用下电离出了钠离子和氯离子并结合生成水合离子。这些自由移动的离子在电场的作用下定向移动，就是他们能够导电的本质原因。熔融状态下，在能量场的作用下。电解质发生电离，导电。导电原因：化合物在一定条件下，电离产生自由移动的离子［过渡］刚才氯化钠的溶解，其根本的原因是氯化钠在水中发生电离，由于水分子作用减弱了钠离子与氯离子之间的静电作用，使NaCl发生电离，形成能够自由移动的水合钠离子与水合氯离子，为了方便，仍用离子符号表示水合离子。［副板书］NaCl==Na＋+Cl―［讲］电解质在水中发生电离的这个过程，我们可以电离方程式来表示。[板书]3、电离方程式[投影并分析]H2SO4=2H++SO42-HCl=H++Cl-HNO3=H++NO3-［讲］硫酸在水中电离生成了两个氢离子和一个硫酸根离子。盐酸，电离出一个氢离子和一个氯离子。硝酸则电离出一个氢离子和一个硝酸根离子。电离时生成的阳离子全部都是氢离子的化合物我们就称之为酸。从电离的角度，我们可以对酸的本质有一个新的认识。那碱还有盐又应怎么来定义呢？[投影]电离时生成的阴离子全部都是氢氧根离子的化合物叫做碱。电离时生成的金属阳离子（或NH4+）和酸根阴离子的化合物叫做盐。［讲］现在大家动手练一下：写出以下物质的电离方程式[投影试题]书写下列物质的电离方程式：KCl、Na2SO4、AgNO3、BaCl2、NaHSO4、NaHCO3KCl==K＋+Cl―Na2SO4==2Na＋+SO42―AgNO3==Ag＋+NO3―BaCl2==Ba2＋+2Cl―NaHSO4==Na＋+H＋+SO42―NaHCO3==Na＋+HCO3―［讲］这里大家要特别注意，碳酸是一种弱酸，弱酸的酸式盐如碳酸氢钠在水溶液中主要是电离出钠离子还有碳酸氢根离子；而硫酸是强酸，其酸式盐就在水中则完全电离出钠离子，氢离子还有硫酸根离子。［投影小结］注意：遵循客观事实，离子电荷数和原子或原子团个数相等；遵循质量守恒定律，两边原子种类、数目相同；遵循电荷守恒定律，阳离子电荷数等于阴离子电荷数；HCO3-、OH-、SO42-等原子团不能拆开HSO4―在水溶液中拆开写，在熔融状态下不拆开写。石墨、铜、盐酸、NaOH溶液、K2SO4溶液和NaCl溶液能导电。B、C、通过练习引发学生讨论，加深对概念的理解，理解电解质、非电解质概念时应注意些什么？请结合问题加以讨论、分析、归纳培养学生的阅读能力，让学生通过图片或录像或电脑动画，从实体中抽象出概念。学生板书练习并改正，强化定义［问］电解质在水溶液中的反应属于离子反应，是否任意两种或多种电解质溶液混合都能够发生离子反应呢？(不是)［过］在什么的情况下，两种电解质溶液混合就能够发生离子反应呢？接下来我们要学习的问题------探究复分解型离子反应发生的条件。［板书］二、离子反应及其发生条件1．离子反应(ionicreaction)：有离子参加的反应。［演示实验2-1］1、Na2SO4溶液中滴加KCl溶液2、Na2SO4溶液中滴加BaCl2溶液［设问］实验1无明显现象，原因是什么呢？［回答］只是Na2SO4溶液电离出的Na＋和SO42―与KCl溶液电离出的K＋和Cl―的简单混合［问］实验2中反应说明了什么？［结论］实验2说明了Na2SO4溶液电离出的SO42―和BaCl2溶液电离出的Ba2＋发生了化学反应生成了BaSO4白色沉淀。而Na2SO4溶液电离出的Na＋与BaCl2电离出的Cl―并没有发生化学反应，在溶液中仍以Na＋和Cl―的离子形式存在。［总结］由实验2可以看出，电解质在水溶液中所电离出的离子并没有全部发生了化学反应，而只有部分离子发生了化学反应生成其他物质。［分析］上述实验“2”的反应本质：②BaCl2溶液与Na2SO4溶液混合反应本质：Bａ2＋＋SO2－4=====BａSO4↓［小结］上述用实际参加反应的离子符号表示离子反应的式子叫做离子方程式。［板书］2.离子方程式：用实际参与反应的离子符号来表示离子间反应的过程。3.离子方程式的书写：“写、拆、删、查”四个步骤。［讲解］以BaCl2溶液与Na2SO4溶液为例来研究一下离子方程式的书写。写”――根据客观事实，正确书写化学方程式，例：BaCl2＋Na2SO4=====BaSO4↓＋2NaCl②“拆”――将易溶于水、易电离的物质（强电解质）拆成离子形式，把难于水的物质或难电离的物质以及气体、单质、氧化物仍用分子形式表示。Ba2＋＋2Cl－＋Na＋＋SO2－4=====BaSO4↓＋2Na＋＋2Cl－③“删”――对方程式两边都有的相同离子，把其中不参加反应的离子，应按数消掉。Ba2＋＋SO2－4=====BaSO4↓④“查”――检查方程式两边各元素、原子个数和电荷数是否守恒，离子方程式两边的系数是否为最简比。［小结］四步中，“写”是基础，“拆”是关键，“删”是途径，“查”是保证。既然拆是关键，拆时应注意作出准确判断，易溶、易电离物质应拆，难溶、难电离物质仍保留化学式。［点击试题］完成下列反应的离子方程式。①HCl＋NaOH②HCl+KOH③NaOH+H2SO4④H2SO4＋KOH［投影小结］化学方程式离子方程式NaOH+HCl==NaCl+H2OKOH+HCl==KCl+H2O2NaOH+H2SO4==Na2SO4+2H2O2KOH+H2SO4==K2SO4+2H2OH＋+OH―==H2OH＋+OH―==H2OH＋+OH―==H2OH＋+OH―==H2O［问］通过这些离子方程式你们发现了什么？［分析］反应物不同，却都可用同一离子方程式表示。［小结］可见离子方程式与化学方程式的意义不一样，化学方程式仅代表某一个反应的情况，而离子方程式不仅可表示一定物质间的某一个反应，而且表示所有同一类型的反应。［板书］4.离子方程式的意义①揭示反应的实质。②不仅表示一定物质间的某一个反应，而且表示所有同一类型的反应。［设问］是否所有的中和反应的离子方程式都可表示为：H＋＋OH－=====H2O［点击试题］完成下列反应的离子方程式：①Cu(OH)2＋HCl②CH3COOH＋KOH③Ba(OH)2＋H2SO4［讲述］上述三个反应的离子方程式分别为：Cｕ(OH)2＋2H＋=====Cｕ2＋＋2H2O（Cu(OH)2——难溶碱）CH3COOH＋OH－=====CH3COO－＋H2O（CH3COOH——难电离物）Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SO42―=====BaSO4↓＋2H2O［引导］通过上述比较可知，H＋＋OH－=====H2O这一离子方程式表示的是什么样的中和反应?［小结］H＋＋OH－=====H2O表示强酸＋强碱生成可溶性盐＋水的这一类反应的本质［学生实验］实验2-3现象及离子方程式1、向盛有2mLCuSO4溶液的试管里加入2mLBaCl2溶液有白色沉淀SO42―+Ba2＋==BaSO4↓2、向盛有2mLNaOH稀溶液的试管里滴入几滴酚酞溶液，再用滴管向试管里慢慢滴入稀盐酸，至溶液恰好变色为止溶液变红，又逐渐褪去H＋+OH―==H2O3、向盛有2mLNa2CO3溶液的试管里加入2mL盐酸有气泡产生CO32―＋2H＋==H2O+CO2［提问］上述离子反应发生后，溶液中各离子的数目有何变化?(总有离子的减少)［归纳］离子反应的实质就是通过反应使某些离子的数目明显减少的过程。［讨论］哪些因素可以使离子数目明显减少?［板书］5.离子反应发生的条件：生成难溶物、难电离物质（弱酸、弱碱、水）或挥发性物质（气体）。因此，复分解反应均为离子反应。[投影总结]（1）常见酸、碱、盐的溶解性规律酸：除硅酸外一般均可溶；碱：除NaOH、KOH、Ba（OH）2、NH3H2O溶，Ca（OH）2微溶，其余均难溶；盐：钾、钠、铵、硝酸盐均可溶，氯化物中AgCl，Hg2Cl2不溶。硫酸盐中BaSO4、PbSO4、CaSO4、Ag2SO4（2）常见的弱酸、弱碱弱酸：HF、CH3COOH、HClO、H2S、H2SO3、H3PO4、H2SiO3弱碱：NH3H2O、难溶碱[过]在现阶段，我们就研究复分解型的离子反应。［板书］6、注意事项：［投影总结］(1)注意哪些物质是难溶于水的物质，哪些物质是易溶于水的，哪些物质是微溶于水的。在写离子方程式时难溶于水的物质必须用分子式写，如BaSO4,AgCl,CaCO3等。对于微溶物的处理，有以上三种情况：①当反应物中有微溶物并且处于澄清状态时，应将微溶物写成离子形式。如在澄清石灰水中通入适量CO2，其离子方程式为：Ca2＋+2OH―+CO2==CaCO3↓+H2O②当反应物中有微溶物，且处于悬浊液或固态时，应将微溶物写成分子式。如在石灰乳中加入Na2CO3浓溶液，其离子方程式为：Ca(OH)2+CO32―==CaCO3↓+2OH―③在生成物中有微溶物析出时，应用分子式表示。向澄清石灰水中加入稀硫酸，其离子方程式为：Ca2＋＋2OH―＋2H＋＋SO42―＝＝CaSO4↓+2H2O（2）注意反应是否在溶液中进行。离子方程式只能用来表示电解质在溶液中进行的反应，不是在溶液中进行的反应，一般不用离子方程式表示。例如，氯化铵固体与熟石灰固体之间经加热生成氨气的反应，尽管是复分解反应，但不是以自由移动的离子形式参与反应的，就不能用离子反应表示，只能用化学反应方程式表示：2NH4Cl＋Ca(OH)2==CaCl2+2NH3↑+2H2O(3)多元强酸酸式酸根离子在离子方程中拆开写；多元弱酸酸式酸根离子则不拆开写。例如NaHSO4与NaOH的反应，离子方程式为：H＋＋OH―＝＝H2ONaHCO3与NaOH的反应，离子方程式为：HCO3―＋OH―＝＝H2O＋CO32―(4)单质、氧化物、沉淀、气体在离子方程式一律写成化学式［板书］7、判断离子方程式正误的方法［投影并讲结］（1）看该反应是否能写出离子反应方程式。（2）看像==↑↓及必要的反应条件是否正确、齐全。（3）看表示各物质的化学式是否正确，该用离子表示的是否拆成了离子，该用分子表示的是否写成了分子式。（4）必须满足守恒原则（元素守恒、电荷守恒）（5）不可以局部约分。注意溶液中溶质电离出的阴离子和阳离子配数比是否正确。某些离子方程式离子数不能任意约减，例如，H2SO4与Ba(OH)2溶液反应的离子方程式，应当是Ba2＋＋2OH―＋2H＋＋SO42―＝＝BaSO4↓＋2H2O而不能写成Ba2＋＋OH―＝＝BaSO4↓＋H2O［过渡］前面我们学习了离子反应及离子反应方程式，接下来我们来讨论本节最后一个问题，有关溶液中的离子能否大量共存？［板书］三、离子共存问题[讲述]离子反应是向着离子减弱的方向进行。离子共存是指离子之间不能发生离子反应。反之如离子间能发生反应，则离子间不能共存。造成离子不能共存的原因主要由以下几个方面：［板书］1复分解反应（1）在溶液中某此离子间能互相反应生成难溶性物质时，这些离子就不能大量共存。如SO42－与Ba2+、Pb2+、Ag+；OH－与Cu2+、Fe3+、Mg2＋、Al3+、Zn2+；Ag+与Cl－、Br－、I－、CO32－、SO32－、S2－；Mg2+、Ca2+、Ba2+与CO32－、SO32－、PO43－；S2－与Cu2+、Pb2+等（2）离子间能结合生成难电离的物质时，则这些离子不能大量共存。如H+与OH－、ClO－、CH3COO－、HPO42－、H2PO4－、F―、S2―OH－与HCO3－、HS－、HSO3－、H2PO4－、HPO42－、H+等不能大量共存。（3）离子间能结合生成挥发性物质时，则这些离子不能大量共存。如：H+与CO32-.SO32-.S2-.HCO3-,HSO3-,HS-OH―与NH4＋等不能大量共存。［小结］强酸与弱酸的阴离子和弱酸的酸式酸根离子不能大量共存。强碱与弱碱的阳离子和弱酸的酸式酸根离子不能大量共存。［讲］注意题目是否给出附加条件，例如酸碱性，在酸性溶液中除题给离子外，还应有大量H＋，在碱性溶液中除题给离子外，还应有大量OH―；是否给定溶液无色，若给定无色时则应排除：Cu2+（蓝色）、Fe3+（黄棕色）、Fe2+（浅绿色）、MnO4-（紫色）［总结］本节学习了离子反应及其表示形式，离子方程式的书写、意义，还有离子反应发生的条件，离子共存问题，其中离子方程式的书写是一难点，又是重要的化学用语，能够正确书写离子方程式，将为化学学习带来众多方便。希望同学们多练。由离子参加或生成的反应，叫离子反应填写教材实验报告先通过投影，启发学生用“四步曲”，完成Na2SO4和BaCl2反应的离子方程式，然后适当地引导学生进行合作交流，感悟离子反应方程式的意义和书写规律，感悟形成分解反应中离子反应条件，从而达到培养学生严谨求实、勇于探索的科学态度，进而培养学生的综合分析能力和学好化学的情感意志。让学生根据已掌握的相关反应，提出设想，讨论交流得出若干的实验方法充分利用和开发教材资源，让学生释放思想，大胆猜想；放开手脚，大胆动手实验，发现问题并在组内或小组间讨论解决，增强同学间的科学合作意识，挖掘全体学生的聪明才智。五、教学策略选择与信息技术融合的设计（针对学习流程，设计教与学方式的变革，配置学习资源和数字化工具，设计信息技术融合点）教师活动预设学生活动设计意图动画观看思考培养学生的阅读能力，让学生通过图片或录像或电脑动画，从实体中抽象出概念。习题检测学生板书练习并改正强化定义······六、教学评价设计（创建量规，向学生展示他们将被如何评价（来自教师和小组其他成员的评价）。也可以创建一个自我评价表，这样学生可以用它对自己的学习进行评价）（一）对知识与技能目标的达成度，可以通过纸笔测验的方式来检验。（二）对过程与方法、情感态度与价值观目标的达成度，可以通过学生在实验设计、交流、反思和评价过程中来检验。例如，在实验2-3的实验报告的设计中可以体现：（三）反思、交流与评价（一）个人反思和总结1.在实验过程中，你动手的情况是（）。A、积极动手B、偶尔动手C、不想动手D、想动手，但轮不到自己2.在实验过程中，遇到意料之外的现象，你会（）。A、激起进一步探究的欲望B、等别人分析C、时间紧，来不及细想D、懒得想3.在实验过程中，对于基本操作，你是（）。A、动手之前先想一想有哪些基本操作B、动手之前没有想，拿来就做C、一边动手做，一边想基本操作D、由于基本操作不熟，不敢放手去做（二）组内交流和评价1.在组内交流中，你是（）。A、积极参与，发表意见B、认真听别人的观点C、只想听老师讲解D、不感兴趣，做其它的事2.刚才你和小组同学讨论问题和实验过程中，（）。A、非常顺利、愉快B