1.2.2离子反应--探秘指纹提取 教学设计 2025-2026学年高一上学期化学人教版必修第一册

该高中化学教学设计聚焦离子反应的发生条件、实质及离子方程式书写，以指纹提取实验为导入，通过汗液中氯化钠与硝酸银反应的宏观现象及微观动画，继电解质电离知识后深化微观认识，为后续氧化还原反应学习奠基，用问题链与实验构建学习支架。 其特色在于真实情境与跨学科融合，以指纹提取实验直观呈现氯离子与银离子反应的微观过程，结合《三国演义》哑泉解毒故事实现知识迁移。运用宏观实验、微观动画、符号表征相结合的学科方法，培养科学探究与实践能力及科学态度与责任，助力学生理解抽象概念，也为教师提供情境化教学范例，提升课堂效率。

基于真实情境的问题导向教学设计 以离子反应--探秘指纹提取为例 （人教版高中化学必修一第一章 第二节离子反应第2课时） 一、设计理念 1.以学生感兴趣的真实情境--指纹破案为切入点，激发学生对离子反应的学习兴趣，让学生感受化学知识在实际生活中的广泛应用，培养学生 “科学态度与社会责任” 的核心素养。 2.通过设计多样化的微观动画和问题情境，运用逻辑环环相扣的问题链引导学生自主思考离子反应的发生条件、实质、离子方程式等关键知识，帮助学生深入理解离子反应的本质。 3.通过解哑泉之毒的活动、了解离子反应的实际应用，让学生深切体会到化学知识在实际生活中的重要价值，增强对化学学科的兴趣和认同感。 二、教学创新点 1.在教学切入点上创新性地引入化学实验，通过指纹提取实验将抽象的离子反应概念形象化，直观呈现氯离子与银离子反应生成沉淀的微观过程，并借助光照分解现象加深学生对反应条件的理解，体现了“从实践到理论”的认知逻辑。 2.在知识体系构建上创新性地融合跨学科内容，将化学原理与三国“哑泉解毒”故事相结合，运用建构主义学习理论，把利用离子反应沉淀的原理置于历史文化语境中，助力学生在已有知识基础上构建新认知，以情境化教学设计有效提升知识的记忆与迁移能力。 3.在教学设计上创新性地构建了层次性架构，从反应条件探究到解毒方案推导，再到生活应用的拓展，形成“基础理论-问题解决-实践应用”的层次递进关系，既契合化学学科规律，又贴合高中生认知发展特点，充分彰显化学教育的科学性与人文性融合理念，实现了知识传授与能力培养的有机结合。 三、课标与教材分析 课程标准分为内容要求和学业要求两个部分： 1.内容要求：通过实验事实认识离子反应发生的条件，了解常见离子的检验方法。 2.学业要求： （1）利用离子反应的概念对常见的反应进行分类和分析说明。 （2）能用化学方程式、离子方程式正确表示典型物质的主要化学性质。 （3）能利用离子反应设计常见物质的制备、分离、提纯、检验等简单任务的方案。 本节教学内容是人教版高中化学必修一第一章《化学物质及其变化》第二节《离子反应》的第二课时。本节教材内容继学完电解质的电离后，进一步从微观角度认识不同电解质在溶液中的反应，探究水溶液中不同离子之间的反应及其发生的条件，学生首次从离子角度认识化学反应，用离子方程式表示水溶液中物质之间反应的实质。从物质分类过渡到化学反应的分类，进一步加深学生对分类思想的理解和应用，为《氧化还原反应》内容学习做铺垫，因此本节内容在整个教材中起到了承上启下的作用。 四、学情分析 学生在学习了物质的分类和从电离角度对化合物进行分类后，初步建立了分类思想和电离理论模型，在此基础上进一步从微观角度认识电解质之间的反应，并从离子角度对化学反应进行分类，符合学生的认知逻辑，加深学生对所学知识的理解和应用，满足学生的知识获得感。 五、教学目标 1.通过探究指纹提取和揭秘微观过程的活动，培养宏观辨识与微观探析的核心素养。 2.通过书写离子方程式，培养规范书写化学用语的能力，促进化学学科素养的提升。 3.通过了解哑泉解毒的故事及离子反应原理在生活中的实际应用，培养知识应用能力、科学态度与社会责任核心素养。 六、教学重难点 教学重点：离子反应、离子方程式的书写 教学难点：离子方程式的书写 七、教学设计思路 情境线 问题线 活动线 知识线 素养线 利用悬疑电影、电视剧中的“指纹提取”导入 如何让指纹显现出来呢 实验探究--揭秘指纹提取；揭秘微观过程 手指的汗液含有氯化钠； 氯化钠与硝酸银反应生成氯化银，氯化银见光分解 宏观辨识；科学探究与创新意识 演示氯化钠与硫酸钾、氯化钡与硫酸钾反应的微观过程 难道所有的离子都能发生离子反应吗？离子反应的发生又有何条件呢？ 对比氯化钠与硫酸钾、氯化钡与硫酸钾反应的微观过程 通过对比两个微观过程总结离子反应的三个条件（三类“分不开的物质”） 微观探析 认识、练习离子反应方程式 离子方程式的特点及意义？离子方程式能否直观体现粒子变化？ 认识、练习离子反应方程式 离子方程式的书写步骤 变化观念 通过《三国演义》中哑泉中毒的历史事件，体现离子反应的实际应用 如何解毒？ 离子反应还有哪些实际应用？ 通过了解哑泉中含有铜离子猜想解毒办法--离子反应 解哑泉之毒---联系生活实际 科学态度与社会责任 八、具体教学过程 环节一：探秘指纹提取--初探离子反应 情景任务 通过悬疑剧中的指纹提取导入新课，认识离子反应 教师活动 学生活动 设计意图 【新课导入】 我们在看悬疑电影、电视剧的时候会经常能看到警方通过科学技术“验证指纹”来锁定犯罪嫌疑人，但是如果你是侦探，我们现在没有这么发达的科技条件，我们又该如何想办法让指纹显现出来呢？ 我们今天就通过离子反应的知识来探秘指纹的提取过程 那要想使指纹显现出来，我们首先要明确指纹中含有什么成分呢？指纹上会沾有汗液，汗液的主要成分是？ 【实验探究】 1.取硝酸银溶液于喷壶中 2.将指纹按在滤纸上 3.将适量硝酸银喷在按有指纹的滤纸上，光照 那在指纹显现的这个过程当中，发生了怎样的反应呢？ 那为什么会出现黑色的指纹呢？ 其实是氯化银会在光照的条件下分解，生成灰黑色的银，指纹也就显现了出来。 那这么有趣的实验我们不禁会好奇，这个反应的微观过程是什么样的呢？我们来一起揭秘！ 【微观演示】 氯化钠与硝酸银在水中解离成相应的离子，银离子与氯离子会结合生成氯化银沉淀，氯化银再进一步进行分解；电解质在溶液中反应的实质实际上是离子之间的反应，我们把这样的反应叫做离子反应。 用化学办法！ 氯化钠！ 学生以小组为单位进行实验探究 硝酸银与氯化钠发生反应会生成氯化银 以指纹破案的真实情境为切入点，激发学生探究热情，为之后的实验探究活动做铺垫 通过实验探究激发学生的探究热情 剖析实验现象产生的原因，让学生深入了解本质 由宏观现象自然过渡到微观过程，培养学生宏观辨识与微观探析的核心素养 通过微观演示得到离子反应定义，顺理成章 环节二：探究离子反应的条件 情境任务 通过硫酸钾分别与氯化钠、氯化钡的微观过程，探究离子反应的条件 教师活动 学生活动 设计意图 那老师有疑问了，难道所有的离子都能发生离子反应吗？ 如果不是的话，那离子反应的发生又有何条件呢？ 我们以硫酸钾和氯化钠的反应为例，硫酸钾与氯化钠在水中解离成相应的离子，然后离子会自由地进行移动，那在这个过程中是否发生了离子反应呢？ 【微观演示】 那如果我现在把氯化钠换成氯化钡呢？离子反应是否会发生呢？ 同样的，硫酸钾与氯化钡在水中解离成相应的离子，离子进行自由移动，钡离子与硫酸根离子结合会形成硫酸钡沉淀这种分不开的物质，在这个过程中其实就是发生了离子反应，那分不开的物质都有哪些呢？ 对！有刚刚提到的像硫酸钡这样的沉淀，还有难电离的物质，也就是弱电解质，水、弱酸、弱碱等等，还有什么呢？还有气体。这些是离子反应发生的条件，满足其一即可。 同学们，我们一起来完成一个表格 这个表格中的物质都发生了离子反应，那从这个表格当中我们可以获得哪些信息呢？ 由此我们可以得到离子反应的实质：溶液中离子相互结合，使反应物中的某种或某些离子浓度减小。 肯定不是！ 思考 应该没有， 离子前后无变化 沉淀！ 学生填写表格 都有浓度降低的离子 通过对比两个微观演示过程，逐步引导学生探究离子反应的条件，符合学生的认知逻辑，促进他们思维逻辑的发展 以“分不开的物质”提问，引发学生的头脑风暴 由分析表格信息总结离子反应的实质，学生深入了解离子反应的真正原因 环节三：认识离子反应方程式 情境任务 认识离子反应方程式，并探析其特点与意义 教师活动 学生活动 设计意图 那了解了离子反应与离子反应的实质之后，我们继续来做一个小练习，请同学们拿出纸笔，写出硫酸钠与氯化钡反应方程式 【教师四处巡查】 我们现在把这方程式拆成相应的离子，再消去两边一样的离子，检查左边右边电荷是否守恒，因此我们又得到了一个离子反应式 我们把这种用实际参加反应的离子符号来表示反应的式子叫做离子方程式 我们一起总结一下刚刚写离子方程式的步骤， 第一步，写化学方程式， 第二步拆，将可溶性的强酸、强碱、盐拆成离子；气体、沉淀、水、弱酸弱碱、单质、氧化物不拆，然后删掉删掉等号两边数目相同的同种离子， 最后，查，检查前后电荷数、离子种类是否正确。 接下来我们练习几道题，写出他们的离子方程式 老师有个疑问，我们为什么要引入离子方程式呢？为什么不能只用我们原来熟悉的化学反应方程式呢？ 对于溶液中的反应，化学反应方程式能否直观判断出溶液中离子种类、数量的变化？ 那离子反应可以吗？ 除了我们刚刚说的，离子反应方程式可以直观体现出溶液中离子种类、数量的变化，离子反应方程式相较于化学反应方程式有什么优点呢？ 酸碱中和反应中，所有酸碱反应的实质都是氢离子（H+）和氢氧根离子（OH-）结合生成水（H2O）。无论是盐酸(HCl)与氢氧化钠(NaOH)反应，还是硫酸(H2SO4)与氢氧化钾(KOH)反应，其离子反应本质都可用这一方程式表示； 氯化钡(BaCl2)溶液与硫酸钠(Na2SO4)溶液反应，以及硝酸钡(Ba(NO3)2)溶液与硫酸钾(K2SO4)溶液反应，尽管反应物有所差异，但都生成硫酸钡(BaSO4)沉淀，离子反应方程式也是一样的， 因此离子方程式的一大优点即为可表示一类反应的本质。 练习写方程式 和教师一起总结步骤 学生练习写出离子方程式；教师四处巡查 思考原因 不能！ 可以 思考 和教师一起总结步骤有利于加深学生的印象，促进系统思维能力的提升 通过练习夯实学生的基础 对比离子方程式与化学方程式，阐述引入离子方程式的意义，学生对于离子反应的认识会更加深刻 助力理解酸碱中和反应本质，凸显离子方程式的直观性，培养归纳能力，为后续学习奠基。 环节四：解哑泉之毒---联系生活实际 情境任务 通过解哑泉之毒，深入探究离子反应与生活的联系 教师活动 学生活动 设计意图 【故事讲解】 为了让大家更好地理解离子反应，老师还想给大家讲一个有趣的古代故事。《三国演义》中有这样一个故事，有一个毒泉名唤哑泉，传说“人若饮之，则不能言，不过旬日必死”，如果士兵们喝了哑泉的水后，会中毒，出现呕吐、恶心、说话不清等症状，最后甚至会死亡。这是为什么呢？ 原来是因为哑泉中含有大量的硫酸铜，而铜离子是一种重金属离子，它会对人体造成严重伤害。 那如果同学们是汉军军医，我们知道了哑泉中有大量的硫酸铜，我们该怎么解毒呢？ 正当大家束手无策的时候，一位老者出现了，他让士兵们及时饮用万安溪安乐泉水，结果士兵们 “随即吐出恶诞，便能言语”，转危为安。 原来，安乐泉中含有较多的氢氧化钙，也就是碱性物质。铜离子遇到氢氧根离子后，会发生离子反应，生成氢氧化铜沉淀。这样一来，铜离子就失去了毒性，从而达到了解毒的目的。 其实离子反应应用非常广泛，可以检测水中的有害离子如氯离子，保障水质安全； 快速检测食品中钙离子、钾离子等营养成分。 在环保领域，通过检测空气离子判断有害气体存在。 清洁剂和消毒剂中的离子，如阴离子表面活性剂和氯离子，分别起到去污和杀菌消毒作用。这体现离子反应在生活各方面的巨大作用。 希望大家能在今后的学习中，继续深入探索化学的奥秘，用化学知识去解决更多的实际问题！ 【拓展作业】金属钠的治炼可以从海水中先获取纯净的氯化钠，然后工业电解熔融的氯化钠即可获取单质钠,由于粗盐中含有硫酸钠、氯化钙、氯化镁杂质，如何从粗盐中获得纯净的氯化钠呢?请你设计实验方案，除去粗盐中的杂质。 让铜离子消失； 可以让铜离子沉淀下去 将化学课堂融入古代三国时期“哑泉解毒”故事，促进学科融合，激发学生的学习兴趣 利用“安乐泉解毒”的事件 增强学生对化学学科的兴趣和认同感。 强化化学知识与实际生活的联系，激发学生学习化学的热情，提高他们对化学学科的重视和喜爱。 拓展作业 夯实基础 九、板书设计 十、教学反思 优点： （1）通过指纹提取的情境导入，能激发学生兴趣，让他们感受到化学知识的实际应用。 （2）问题驱动式的教学方式，有助于培养学生的自主思考和探究能力。 （3）运用实验探究，能将抽象知识直观化，加深学生理解。 （4）结合哑泉解毒的故事，拓展知识应用，拓宽学生视野。 不足： （1）学生自主探究深度不够，依赖教师讲解。 （2）知识衔接不够紧密，学生对离子方程式书写仍有困惑，需要更多的练习讲解。 学科网（北京）股份有限公司 $