第二节 离子反应 第1课时（教学设计）化学人教版2019必修第一册

第二节　离子反应 第1课时 电解质的电离 离子反应 一、知识目标 1.通过合作探究对溶液导电性的分析，明确电解质、非电解质的概念，认识常见的电解质。 2.通过实验事实认识离子反应，掌握离子反应的本质。 3.掌握离子方程式及离子方程式的书写方法和正误判断。 二、核心素养目标 1.宏观辨识与微观探析：从宏观现象（物质导电情况）入手，深入微观层面理解电解质的电离过程以及离子反应的实质，对物质进行科学分类。 2.证据推理与模型认知：通过实验证据推理出电解质、非电解质的分类标准，建立电离和离子反应的模型，运用模型解决实际问题。 3.科学探究与创新意识：通过分组实验、设计实验等探究活动，培养科学探究能力和创新思维，体会实验在化学研究中的重要性。 一、教学重点 1.电解质、离子反应本质。 二、教学难点 1.电离方程式、离子方程式书写。 离子反应是高中化学的重要基础内容，在整个化学知识体系中占据关键地位。它不仅是对初中化学知识的深化和拓展，也是后续学习化学平衡、电化学等知识的基石，起到了承上启下的重要作用。 教材围绕“电解质的电离”和“离子反应”展开，通过设置一系列实验和问题，引导学生逐步探究电解质的概念、电离过程以及离子反应的本质和书写方法。从厨房常见物品的导电性实验入手，让学生从生活实际出发，感受化学与生活的紧密联系，激发学生的学习兴趣。随后，通过对教材实验的深入分析，帮助学生理解电解质在水溶液或熔融状态下的电离过程，进而引出电离方程式的书写。最后，通过多个实验探究离子反应的实质和离子方程式的书写步骤，培养学生的实验操作能力和逻辑思维能力。 学生在初中化学学习中，已经对一些常见的化学反应和物质有了初步的认识，但对于溶液中微观粒子的行为和反应原理了解较少。在知识储备方面，学生已经掌握了酸、碱、盐的基本概念和一些简单的化学反应，但对于电解质和非电解质的概念还比较陌生。在思维能力方面，学生正从形象思维向抽象思维过渡，需要通过具体的实验和实例来帮助他们理解抽象的化学概念。 此外，学生在学习过程中可能会遇到一些困难，例如对电离概念的理解、电离方程式和离子方程式的书写等。因此，在教学过程中，教师应充分考虑学生的实际情况，结合生活实例和实验探究，引导学生逐步建立起电解质、电离和离子反应的概念，掌握电离方程式和离子方程式的书写方法。同时，要注重培养学生的自主学习能力和合作探究能力，让学生在学习过程中体验到化学的乐趣和魅力。 教学环节一 新课导入 【播放视频】同学们，在日常生活中，大家有没有注意到家里的水壶或者热水瓶用久了，内壁会出现一层厚厚的水垢？有时候我们会用白醋去浸泡来清除这些水垢，很快就会发现水垢慢慢溶解了，还会有气泡产生。大家能说说这是为什么吗？（给学生一些思考和发言时间，鼓励他们大胆猜测，可能有的学生会说白醋和水垢发生了反应，但对于具体原因不太清楚） 【提出驱动问题】 大家的猜测都有一定道理。其实，这里面涉及到溶液中一些“看不见的粒子”的反应。那为什么醋能溶解水垢呢？这和溶液中的这些“看不见的粒子”到底有什么关系呢？要解开这些谜团，就要用到我们今天要学习的离子反应的知识。接下来，我们就通过一系列有趣的实验和探究，一起揭开离子反应的神秘面纱。 设计意图 1.激发学生兴趣：以学生日常生活中常见的水垢清除现象作为导入，让学生感受到化学就在身边，能迅速吸引学生的注意力，激发他们对现象背后原理的好奇和探索欲望，提高课堂参与度。 2.联系生活实际：将抽象的离子反应知识与生活中的具体实例相结合，使学生认识到化学知识在解决实际问题中的重要作用，让抽象的化学知识变得具体而有趣，增强学生学习化学的动力。 3.引发思考，导入新课：通过提出关于水垢溶解原因和溶液中“看不见的粒子”的问题，引发学生的思考，自然地过渡到本节课的主题——离子反应，让学生带着问题去学习，明确学习方向，提高学习的主动性和积极性。 教学环节二 电解质 任务1：厨房物质导电性大搜查——学生分组实验 【情景引入】同学们，在厨房中我们常常会用到各种物品，比如白醋、食用碱、水垢等。大家有没有想过，为什么醋能溶解水垢呢？这和溶液中的“看不见的粒子”有什么关系？今天我们就从厨房化学探秘开始，一起学习离子反应。 现在老师展示厨房常见物品：白醋（标签标注）、水垢样本（为主）、食用碱（）。结合初中所学知识，大家来进行实验设计并探究这些厨房常见物品是否可以导电？它们之间是否发生反应？发生怎样的反应？ 【师生活动】 教师：展示厨房常见物品，提出问题，引导学生思考并进行实验设计。 学生：分组讨论实验方案，设计如何测试这些物品的导电性以及它们之间的反应情况。 【设计意图】从生活中常见的厨房情境引入，激发学生的学习兴趣和探究欲望，让学生感受到化学与生活的紧密联系。 【引入】接下来我们进行“厨房物质导电性大搜查”的分组实验。 【师生活动】 教师：提供“厨房导电箱”，包括固体组（食盐、蔗糖、小苏打、面粉）和溶液组（食盐水、白醋、糖水、苏打水），发放简易导电装置（电池 + LED 灯 + 导线），指导学生进行实验操作，提醒学生记录亮灯情况。 学生：分组进行实验，用简易导电装置测试物质导电性，记录亮灯情况，每组派一名“实验主播”，展示实验过程，讲解分类依据。 【设计意图】通过学生分组实验，培养学生的动手能力、合作探究能力和观察分析能力，让学生亲身体验物质的导电性差异。 【播放视频】 视频与小组实验类似学生总结 任务2：教材实验1-2实验物质的导电性 【引入】我们完成了厨房物质的导电性实验，现在来阅读课本并观察实验 1 - 2，看看、等物质在不同状态下的导电性情况。 【师生活动】 教师：引导学生阅读课本实验 1 - 2 的内容，展示实验装置图，讲解实验步骤和注意事项，与学生一起观察实验现象并记录。 学生：阅读课本，观察实验，分析实验结果，思考能否导电以及原因。 【实验1-2】 在三个烧杯中分别加入干燥的NaCl固体、KNO3固体和蒸馏水，如图1-9所示连接装置，将石墨电极依次放入三个烧杯中，分别接通电源，观察并记录现象。取上述烧杯中的NaCI固体、KNO3固体各少许，分别加入另外两个盛有蒸馏水的烧杯中，用玻璃棒搅拌，使固体完全溶解形成溶液。如图1-9所示，将石墨电极依次放入NaCI溶液、KNO3溶液中，分别接通电源，观察并记录现象。 【实验结果】 导电性实验表明，干燥的氯化钠固体，KNO3固体和蒸馏水均不导电，而氯化钠溶液和KNO3溶液却能够导电。 【问题驱动】将NaCl、KNO3等固体分别加热至熔化，能否导电呢？ 【师生活动】 教师：展示熔融氯化钠导电的实验装置，进行实验操作，引导学生观察实验现象并得出结论。 学生：观察实验现象，看到灯泡发光，得出熔融能导电，原因是产生了可以自由移动的离子。 【设计意图】通过实验探究，让学生全面了解电解质导电的条件，加深对电解质概念的理解。 【总结】一、电解质 1.在水溶液或熔融状态下，能导电的化合物称之为电解质 酸：H2SO4、HCl 碱：NaOH、Ca(OH)2 盐：NaCl、KNO3 活泼金属氧化物 H2O等 2.在水溶液和熔融状态下，不能导电的化合物称之为非电解质 大部分有机物：蔗糖、酒精，非金属氧化物(CO2、SO2等)、NH3等 3.注意点 电解质溶液能导电是由于电解质本身能电离出自由移动的离子 典例精讲 【例1】：下列关于物质的分类中，均正确的是（ ） A．Cu丝——电解质；氢氧化钾——电解质 B．二氧化硫——电解质；氧化钙——电解质 C．NaCl溶液——非电解质；酒精——非电解质 D．氧气——不属于电解质或非电解质；熔融的MgCl2——电解质 【学生回答】D 教学环节三 电解质的电离 任务1：NaCl、KNO3固体不导电的原因——以氯化钠（NaCl）为例 【讲解】无自由移动离子 任务2：NaCl溶液能导电的原因探究 任务3：探究熔融状态下NaCl的导电性 【师生活动】 教师：播放微观粒子的动画视频，引导学生观察并得出结论。 学生：观看动画视频，得出氯化钠溶液，熔融能导电，原因是产生了可以自由移动的离子。 【总结】二、电解质的电离 1.NaCl、KNO3固体不导电的原因 无自由移动离子 2.NaCl溶液能导电的原因探究 电解质导电的原因：产生了可以自由移动的水合离子 3.熔融NaCl能导电的原因探究 电解质导电的原因：产生了可以自由移动的离子 4.电解质溶于水或受热熔化时，形成自由移动的离子的过程叫做电离。 因此，NaCl固体溶于水或熔融状态能导电的原因是因为在水溶液或熔融状态下均能产生了自由移动的钠离子和氯离子。电解质导电的过程就是电离的过程。 【引入】我们知道了电解质在水溶液或熔融状态下能电离产生自由移动的离子，那电解质的电离如何表示呢？这就需要用到电离方程式。 【师生活动】 教师：讲解电离方程式的概念，以为例，介绍电离方程式的书写规则，强调质量守恒和电荷守恒。 学生：学习电离方程式的书写方法 【总结】二、电解质的电离 5.电离方程式是用化学式和离子符号表示电解质电离过程的式子. 典例精讲 【例1】写出 HCl、H2SO4、HNO3 、NaOH、KOH、Ba(OH)2的电离方程式。 【学生回答】 HC = H+ + Cl- H2SO4 = 2H+ + SO42- HNO3 = H+ + NO3- 从电离的角度认识酸：电离时生成的阳离子全部是 H+ 的化合物。 NaOH = Na+ + OH - Ca(OH)2= Ca2+ + 2OH - Ba(OH)2= Ba2+ + 2OH - 从电离的角度认识碱：电离时生成的阴离子全部是 OH- 的化合物。 【例2】写出下列物质的电离方程式KCl、Na2CO3、CuSO4 【学生回答】KCl = K+ + Cl- Na2CO3 = 2Na+ + CO32- CuSO4 = Cu2+ + SO4 2- 【例3】下列物质中，含有自由移动的Cl－的是（ ） A.KClO3溶液 B.CaCl2溶液 C.KCl晶体 D.液态氯化氢 【学生回答】B 教学环节四 离子反应及离子方程式 【引入】前面我们一直在探究电解质和电解质的电离，现在我们回到最初的问题，为什么醋能溶解水垢？下面我们分组完成对比实验，来探秘水垢溶解的微观本质。 任务1：水垢溶解的微观探秘（离子反应本质） 【师生活动】 教师：提供实验器材，指导学生进行分组实验，要求学生用化学方程式表示①③组反应，推测为什么①③组有气泡以及溶液中离子如何变化。 学生：分组进行实验，观察实验现象，记录实验结果，用化学方程式表示反应，分析溶液中离子的变化情况。 【设计意图】通过实验探究，让学生明确离子反应的本质，培养学生的实验探究能力和分析问题的能力。 【学生回答】①:CaCO₃+2CH₃COOH→Ca²⁺+2CH₃COO⁻+H₂O+CO₂↑ ③:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑ CO32- + 2H+ = CO2 ↑ + H2O 任务2：实验探究离子反应的实质 【引入】为了进一步探究离子反应的实质，我们进行和反应的实验。 【师生活动】 教师：展示实验步骤，指导学生进行实验，引导学生分析实验现象和离子变化情况。 学生：进行实验，观察到有白色沉淀生成，写出和的电离方程式，分析混合前后溶液中的离子，得出实际参加反应的离子是和。 【观看视频】 【设计意图】通过具体的实验，让学生直观地观察离子反应的现象，理解离子反应的实质是反应物的某些离子浓度减小。 【总结】三、离子反应及离子方程式 1. 离子之间的反应，即有离子参加或有离子生成的化学反应。 电解质在溶液中的反应实质上是离子之间的反应，这样的反应属于离子反应。 2. 离子反应的实质:反应物的某些离子浓度减小(发生改变）的过程。 溶液中某些离子浓度的减少 Na2SO4 + BaCl2= BaSO4↓ + 2NaCl SO42- + Ba2+ = BaSO4↓ 3.用实际参加反应的离子符号来表示反应的式子叫离子方程式。 HCl+NaOH = NaCl+H2O H+ + OH− == H2O 任务3：离子方程式的“拆解游戏”（书写技能突破） 【引入】我们知道了离子反应的实质，那如何用离子方程式来表示离子反应呢？下面我们来学习离子方程式的书写步骤。 【师生活动】 教师：讲解离子方程式的书写步骤（写、拆、删、查），以和反应为例进行详细示范。 【讲解】 ⑴写：写出正确的化学方程式。 Na2SO4 + BaCl2 ==2NaCl +BaSO4↓ ⑵拆：把易溶于水、易电离的物质写成离子形式，难溶物质、气体和水等仍用化学式表示。 2 Na+ + SO42- + Ba2+ + 2Cl- == 2 Na+ + 2Cl- + BaSO4↓ ⑶删：删去方程式两边不参加反应的离子。 Ba2+ + SO42- == BaSO4↓ ⑷查：检查离子方程式两边各元素的原子个数和电荷总数是否相等。 学生：学习书写步骤，练习写出溶液和盐酸反应的离子方程式。 【学生回答】 ⑴写：写出正确的化学方程式。 Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + CO2↑ + H2O ⑵拆：把易溶于水、易电离的物质写成离子形式，难溶物质、气体和水等仍用化学式表示。 2Na+ + CO32- + 2H+ + 2Cl- = 2Na+ + 2Cl- + CO2 ↑ + H2O ⑶删：删去方程式两边不参加反应的离子。 CO32- + 2H+ = CO2 ↑ + H2O ⑷查：检查离子方程式两边各元素的原子个数和电荷总数是否相等。 【总结】三、离子反应及离子方程式 4.离子方程式的书写。 ①写—写出反应的化学方程式。 ②拆—把易溶于水且易电离的物质(如强酸、强碱和大部分可溶性盐)写成离子形式，难溶的物质、气体和水等用化学式表示。 ③删—删去方程式两边不参加反应的离子，并将方程式化为最简。 ④查—检查离子方程式两边各元素的原子个数和电荷总数是否相等。 5. 有哪些特殊的物质需“拆”或“不拆”？ “拆”归纳 常见酸：盐酸、硝酸、稀硫酸（三大强酸）、氢碘酸、氢溴酸、高氯酸强酸（将要学习的强酸）等 ； 常见碱： NaOH、KOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2（澄清）等强碱； 特殊物质：微溶物[如Ca(OH)2]澄清溶液。 常见盐：钾盐、钠盐、铵盐、硝酸盐等可溶性盐。 “不拆”归纳 常见酸：醋酸、氢硫酸、磷酸、碳酸（易分解）、氢氟酸、硅酸（不溶）等弱酸；水。 常见酸：醋酸、氢硫酸、磷酸、碳酸（易分解）、氢氟酸、硅酸（不溶）等弱酸；水。 特殊物质：单质、气体、氧化物、浓硫酸、微溶物作生成物、多元弱酸酸式酸根离子（如HCO3-）。 常见盐：CaCO3、MaCO3、BaCO3、BaSO4、BaSO4、AgCl等难溶性盐。 任务4：挑战书写“小苏打+白醋”的离子方程式HCO3- +CH₃COOH== CH₃COO- + H₂O + CO₂↑ 【学生任务】 任务5：设计“卫生间清洁剂”方案：用厨房物品去除马桶中的水垢 【师生活动】 （提示：白醋+食盐混合效果更佳，试分析原因） 任务6：胃药如何缓解胃酸？写出方程式？ 【师生活动】 教师：胃药缓解胃酸的原理是通过药物中的有效成分与胃酸（主要成分是盐酸）发生中和反应，降低胃酸浓度。相关离子方程式如下：1. 碳酸氢钠（NaHCO₃）与盐酸反应 2. 氢氧化铝（Al(OH)₃）与盐酸反应。 【学生回答】Al(OH)₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O HCO3- +H⁺==H₂O + CO₂↑ 典例精讲 【例1】书写下列反应的离子方程式 (1)氧化镁溶于稀盐酸。 (2)用碳酸钙与稀盐酸反应制备二氧化碳。 (3)铁与稀硫酸反应生成氢气。 (4)二氧化碳与澄清石灰水反应生成沉淀。 (5)氢氧化铜溶于稀硫酸。 【学生回答】MgO＋2H＋===Mg2＋＋H2O CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ Ca2＋＋2OH－＋CO2===CaCO3↓＋H2O Cu(OH)2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O 【例2】下列反应的离子方程式书写正确的是（ ） A．稀硫酸滴在铜片上：Cu＋2H＋===Cu2＋＋H2↑ B．稀硫酸与氢氧化钡溶液混合：SO42-＋Ba2＋===BaSO4↓ C．稀硝酸滴在大理石上：CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋H2CO3 D．氧化铁与稀盐酸混合：Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O 【学生回答】D 第三节　离子反应 第1课时 电解质的电离 离子反应 一、电解质 1.定义 电解质：在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物 非电解质：在水溶液里和熔融状态下都不能导电的化合物 2.常见类型 电解质：酸、碱、盐、活泼金属氧化物、水 非电解质：大部分有机物、非金属氧化物、NH₃等 3.注意点 自身电离出离子导电 二、电解质的电离 1.概念：电解质溶于水或受热熔化时，形成自由移动的离子的过程 2.导电原因 固体：无自由移动离子 溶液或熔融态：产生自由移动离子 3.电离方程式 定义：用化学式和离子符号表示电解质电离过程的式子 书写：遵循质量和电荷守恒 从电离认识酸碱盐 酸：电离时生成的阳离子全部是H⁺的化合物 碱：电离时生成的阴离子全部是OH⁻的化合物 盐：电离时能生成金属阳离子（或NH₄⁺）和酸根离子的化合物 三、离子反应及离子方程式 1.离子反应 定义：有离子参加或有离子生成的化学反应 实质：反应物的某些离子浓度减小 2.离子方程式 定义：用实际参加反应的离子符号来表示反应的式子 书写步骤 写：写出反应的化学方程式 拆：把易溶于水、易电离的物质写成离子形式，难溶物质、气体和水等仍用化学式表示 删：删去方程式两边不参加反应的离子 查：检查离子方程式两边各元素的原子个数和电荷总数是否相等 特殊物质拆写规则 拆：强酸、强碱、大部分可溶性盐等 不拆：弱酸、弱碱、难溶性盐、单质、气体、氧化物等 1.下列说法或者有关化学用语的描述正确的是(　　) A. NaCl溶于水在电流作用下电离成Na⁺和Cl⁻ B. NH₄NO₃电离时产生了NH₄⁺ 和 NO₃⁻ 无金属离子，所以NH₄NO₃不是盐 C. HCl、H₂SO₄液态时都不导电，因此它们都是非电解质 D. Ba(OH)₂在水中的电离方程式为Ba(OH)₂==Ba²⁺ + 2OH⁻ 【答案】D 【解析】A. NaCl溶于水在水分子的作用下电离成Na⁺和Cl⁻，而不是在电流作用下，电流作用是使溶液导电发生电解过程，A选项错误；B. 盐是电离时能生成金属阳离子（或NH₄⁺）和酸根离子的化合物，NH₄NO₃电离产生NH₄⁺和NO₃⁻，属于盐，B选项错误；C. HCl、H₂SO₄在水溶液中能导电，它们是电解质，液态时不导电是因为没有自由移动的离子，C选项错误；D. Ba(OH)₂是强碱，在水中完全电离，电离方程式为Ba(OH)₂==Ba²⁺ + 2OH⁻，D选项正确。 2.下列电离方程式正确的是（ ） A. NaOH = Na⁺ + O²⁻ + H⁺ B. H₂SO₄ = H₂⁺ + SO₄²⁻ C. Ba(OH)₂ = Ba²⁺ + 2OH⁻ D. NaHCO₃ = Na⁺ + H⁺ + CO₃²⁻ 【答案】C 【解析】A. NaOH是强碱，在水中电离生成Na⁺和OH⁻，电离方程式为NaOH = Na⁺ + OH⁻，A选项错误；B. H₂SO₄在水中电离生成H⁺和SO₄²⁻，电离方程式为H₂SO₄ = 2H⁺ + SO₄²⁻，B选项错误；C. Ba(OH)₂是强碱，在水中完全电离生成Ba²⁺和OH⁻，电离方程式为Ba(OH)₂ = Ba²⁺ + 2OH⁻，C选项正确；D. NaHCO₃是弱酸的酸式盐，在水中电离生成Na⁺和HCO₃⁻，电离方程式为NaHCO₃ = Na⁺ + HCO₃⁻，D选项错误。 3.下列反应属于离子反应的是（ ） A. H₂O和CO₂气体的反应 B. NH₃溶于水的反应 C. 硝酸与Ca(OH)₂溶液的反应 D. H₂在O₂中燃烧 【答案】C 【解析】离子反应是有离子参加或生成的化学反应。A. H₂O和CO₂气体的反应是分子之间的反应，没有离子参加或生成，不属于离子反应，A选项错误；B. NH₃溶于水生成NH₃·H₂O，是分子之间的反应，没有离子参加或生成，不属于离子反应，B选项错误；C. 硝酸与Ca(OH)₂溶液的反应，实质是H⁺和OH⁻反应生成水，有离子参加反应，属于离子反应，C选项正确；D. H₂在O₂中燃烧是分子之间的反应，没有离子参加或生成，不属于离子反应，D选项错误。 4.下列离子方程式正确的是(　　) A. 石灰石与盐酸反应：CO₃²⁻＋2H⁺===CO₂↑＋H₂O B. 铜和硝酸银溶液反应：Cu＋Ag⁺===Cu²⁺＋Ag C. 向Ba(OH)₂溶液中逐滴滴加NaHSO₄溶液至SO₄²⁻恰好沉淀完全： Ba²⁺＋2OH⁻＋2H⁺＋SO₄²⁻===BaSO₄↓＋2H₂O D. NH₄HCO₃溶液与过量稀盐酸混合：HCO₃⁻＋H⁺==CO₂↑＋H₂O 【答案】D 【解析】A. 石灰石的主要成分是CaCO₃，CaCO₃难溶于水，在离子方程式中不能拆写成离子形式，正确的离子方程式为CaCO₃＋2H⁺===Ca²⁺＋CO₂↑＋H₂O，A选项错误；B. 铜和硝酸银溶液反应的离子方程式要遵循电荷守恒，正确的离子方程式为Cu＋2Ag⁺===Cu²⁺＋2Ag，B选项错误；C. 向Ba(OH)₂溶液中逐滴滴加NaHSO₄溶液至SO₄²⁻恰好沉淀完全，此时Ba(OH)₂和NaHSO₄的物质的量之比为1:1，离子方程式为Ba²⁺＋OH⁻＋H⁺＋SO₄²⁻===BaSO₄↓＋H₂O，C选项错误；D. NH₄HCO₃溶液与过量稀盐酸混合，实质是HCO₃⁻与H⁺反应生成CO₂和H₂O，离子方程式为HCO₃⁻＋H⁺==CO₂↑＋H₂O，D选项正确。 在本次教学中，通过厨房情境引入，激发了学生的学习兴趣，让学生积极参与到实验探究中。在讲解电解质、电离、离子反应等概念时，结合实验现象和微观本质，有助于学生理解抽象的化学知识。但在教学过程中也存在一些不足之处，例如在离子方程式书写的教学中，部分学生对拆写规则掌握不够熟练，导致书写错误较多。在今后的教学中，应加强对重点和难点知识的针对性练习，增加课堂互动环节，及时了解学生的学习情况，调整教学策略。同时，进一步优化实验设计，让实验现象更加明显，提高教学效果。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$