1.2.1 电解质的电离 教学设计 -2026-2027学年高一上学期化学人教版必修第一册
2026-09-14
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摘要:
该高中化学教学设计聚焦电解质的电离核心知识点,以“湿手触电”真实情境导入,衔接初中酸、碱、盐溶液导电认知,通过导电性实验、微观离子分析、电离方程式书写,构建“宏观-微观-符号”三重表征学习支架,梳理概念形成脉络。
该设计以问题链驱动课堂,通过“哪些物质导电”等问题引导实验探究与微观分析,体现宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知素养。如用NaCl溶液导电实验及微观示意图建构电离模型,助力学生深化概念理解,为教师提供可操作的重难点突破方案。
内容正文:
《电解质的电离》教学设计
——基于“宏观—微观—符号”三重表征的问题驱动式课堂
一、基本信息
项目
内容
课题
电解质的电离
教材
人教版《普通高中教科书·化学》必修第一册
章节
第一章 物质及其变化 第二节 离子反应(第一课时)
课标依据
《普通高中化学课程标准(2017 年版 2025 年修订)》主题 2 之 2.3 电离与离子反应
课型
新授课(概念建构课)
课时
1 课时(45 分钟)
授课对象
高一学生
课标要求原文摘录
【内容要求】2.3 电离与离子反应 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。通过实验事实认识离子反应及其发生的条件,了解常见离子的检验方法。
【学业要求】能利用电离、离子反应、氧化还原反应等概念对常见的反应进行分析说明;能用电离方程式表示某些酸、碱、盐的电离。
【学习活动建议】实验及探究活动:电解质的电离;探究溶液中离子反应的实质及发生条件(测定电流或溶液电导率的变化)。
【情境素材建议】电离理论建立的化学史料。
【核心素养】宏观辨识与微观探析:从元素视角和原子、分子水平认识物质的组成、结构、性质和变化;从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题。
二、教材与学情分析
1. 教材分析
本节是学生从“物质分类”走向“微粒观”的关键节点。教材以【实验 1-2】物质导电性实验为事实基础,通过“干燥的 NaCl 固体、KNO₃ 固体、蒸馏水不导电,而其水溶液导电,熔融状态也导电”这一宏观事实冲突,引出电解质的概念;再借助图 1-10、1-11、1-12(NaCl 固体结构、溶解形成水合离子、溶液与熔融态导电示意图)完成微观探析,建立“电离”模型;最后以电离方程式完成符号表征。教材正文的三重表征线索十分清晰,可直接作为教学主线:
概念
宏观现象
微观实质
符号表征
电离(以 NaCl 为例)
NaCl 溶于水或受热熔化时能导电
发生电离,形成自由移动的 Na⁺ 和 Cl⁻
NaCl = Na⁺ + Cl⁻
离子反应(以 Na₂SO₄ 与 BaCl₂ 为例)
生成白色沉淀
Ba²⁺ 与 SO₄²⁻ 反应生成 BaSO₄
Ba²⁺ + SO₄²⁻ = BaSO₄↓
2. 学情分析
已有基础:初中已知道酸、碱、盐溶液能导电,知道氯化钠由 Na⁺ 和 Cl⁻ 构成;已掌握化学方程式书写。
认知障碍与易错点:
认为“能导电的物质就是电解质”——把铜、石墨等单质误认为电解质;
认为“NaCl 固体不导电,所以 NaCl 不是电解质”——混淆物质属性与存在状态;
认为“电离需要通电才能发生”——混淆电离(自发过程)与导电(需外加电场);
认为“CO₂、SO₂ 溶于水能导电,所以它们是电解质”——不能区分本身电离与与水反应后生成物电离;
电离方程式书写时原子/电荷不守恒、忽略化学计量数。
三、教学目标(核心素养导向)
宏观辨识与微观探析:通过物质导电性实验的宏观现象,归纳出“在水溶液里或熔融状态下能够导电的化合物叫电解质”;能从微观(自由移动的离子、水合离子)角度解释固体不导电而溶液、熔融态导电的原因。
证据推理与模型认知:以实验事实为证据,经历“现象—假设—解释—结论”的推理过程,建构电离模型;学会用“宏观—微观—符号”三重表征分析化学问题。
科学探究与创新意识:在实验观察与小组讨论中,敢于对“导电原因”提出猜想并寻求解释性证据。
科学态度与社会责任:能用电离知识解释“湿手操作易触电”的生活现象,形成安全意识与学以致用的态度。
四、教学重难点
教学重点:电解质的概念;电离的概念;电离方程式的书写。
教学难点:电解质概念的辨析(单质、混合物、难溶物、非金属氧化物);深刻区分电离的条件与导电的条件。
五、教学思路:问题驱动 + 三重表征
以“湿手为什么更容易触电?”为真实情境,串联一条环环相扣的问题链,让学生在解决问题的过程中,沿“宏观观察 → 微观探析 → 符号表征”的路径自主建构概念。
真实情境:湿手触电
↓
驱动问题①(宏观) 哪些物质能导电?干燥固体、蒸馏水为什么都不导电?
↓
驱动问题②(微观) 不导电的固体溶于水后为什么就导电了?微观上发生了什么?
↓
驱动问题③(符号) 怎样用化学符号把“电离”这一微观过程表示出来?
↓
驱动问题④(概念) 什么样的物质才叫电解质?单质、混合物、CO₂ 算不算?
↓
驱动问题⑤(辨析) 电离需要通电吗?电离与导电的条件有何不同?
↓
整合提升:三重表征归纳 + 当堂检测 + 生活回归
六、教学准备
实验准备:石墨电极、直流电源、小灯泡(或电流表)、导线、烧杯;干燥的 NaCl 固体、KNO₃ 固体、蒸馏水、NaCl 溶液、KNO₃ 溶液。
其他:PPT 课件、学生学案(含实验记录表、问题链、当堂检测)、NaCl 溶解微观示意图。
分组:4—6 人一组,设记录员与发言人。
七、教学过程
环节一 情境导入,暴露前概念(3 分钟)
教师活动:呈现生活情境——给电器设备通电时,湿手操作容易发生触电事故。这是为什么呢?
学生活动:自由发言,尝试解释。
预设生成:学生多能答出“水能导电”,但会有“水分子导电”等模糊甚至错误的认识。
教师引导:追问“纯净的蒸馏水导不导电?手上有汗液(含 NaCl)又会怎样?”引出本节核心问题,板书课题。
设计意图:以真实生活情境切入,暴露学生的朴素认识,形成认知冲突,为后续实验探究蓄势。
环节二 宏观辨识:实验探究,发现事实(7 分钟)
【驱动问题①】哪些物质能够导电?
教师活动:演示【实验 1-2】,依次将石墨电极放入①干燥的 NaCl 固体 ②干燥的 KNO₃ 固体 ③蒸馏水 ④NaCl 溶液 ⑤KNO₃ 溶液,接通电源,观察灯泡是否发光。
学生活动:观察现象,合作填写实验记录表。
实验对象
干燥 NaCl 固体
干燥 KNO₃ 固体
蒸馏水
NaCl 溶液
KNO₃ 溶液
灯泡是否发光
不亮
不亮
不亮
亮
亮
是否导电
不导电
不导电
不导电
导电
导电
追问(制造冲突):把 NaCl 固体加热至熔化,灯泡会怎样?(补充:NaCl、KNO₃、NaOH 等固体加热熔化后也能导电。)
归纳(宏观层面):干燥固体不导电、蒸馏水不导电,但其水溶液能导电,熔融状态也能导电。
设计意图:让学生亲历“现象—记录—归纳”,用事实说话,为概念建构提供证据基础。
环节三 微观探析:建构电离模型(10 分钟)
【驱动问题②】为什么不导电的 NaCl 固体,溶于水或熔化后就能导电了?
教师引导:先建立“导电”的微观前提——电流是带电荷的粒子按一定方向移动形成的,所以能导电的物质中必须存在能自由移动的、带电荷的粒子。
步步追问(微观探析):
NaCl 固体中有什么微粒?——含 Na⁺ 和 Cl⁻,因带相反电荷的离子间相互作用,Na⁺ 与 Cl⁻ 按一定规则紧密排列,不能自由移动 → 干燥固体不导电。(图 1-10)
NaCl 溶于水时,微观上发生了什么?——在水分子的作用下,Na⁺ 和 Cl⁻ 脱离固体表面进入水中,形成能自由移动的水合钠离子和水合氯离子 → 溶液导电。(图 1-11)
NaCl 受热熔化时,微观上发生了什么?——温度升高,离子运动加快,克服了离子间的相互作用,产生能自由移动的 Na⁺ 和 Cl⁻ → 熔融态导电。(图 1-12)
建构概念(板书突出):
电解质:在水溶液里或熔融状态下能够导电的化合物叫做电解质。如 HCl、H₂SO₄、NaOH、Ca(OH)₂、NaCl、KNO₃ 等。
电离: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。
关键词圈画:①“水溶液里或熔融状态下”——两个条件满足其一即可;②“化合物”——限定物质类别;③“自由移动的离子”——电离的实质。
设计意图:用示意图把“看不见的微观过程”可视化,让学生从“离子不能自由移动”到“形成自由移动的离子”这一关键转变中,自主抽象出电离模型。
环节四 符号表征:书写电离方程式(10 分钟)
【驱动问题③】怎样用化学符号把“电离”这一微观过程表示出来?
教师示范(为简便,一般仍用离子符号表示水合离子):
NaCl = Na⁺ + Cl⁻
KNO₃ = K⁺ + NO₃⁻
HCl = H⁺ + Cl⁻
H₂SO₄ = 2H⁺ + SO₄²⁻
HNO₃ = H⁺ + NO₃⁻
书写要点(师生共同提炼):
要点
说明
1. 写化学式
等号左边写电解质的化学式
2. 拆成离子
等号右边写电离出的离子符号
3. 配平
原子个数守恒、电荷守恒(正负电荷总数相等)
4. 计量数
离子个数写在离子符号前面(如 2H⁺)
5. 用等号
电离方程式用“=”,不用“→”(表示完全电离)
学生活动·当堂练习:写出 NaOH、Ca(OH)₂、Ba(OH)₂ 的电离方程式。
NaOH = Na⁺ + OH⁻
Ca(OH)₂ = Ca²⁺ + 2OH⁻
Ba(OH)₂ = Ba²⁺ + 2OH⁻
顺势提升(从电离角度再认识酸碱):HCl、H₂SO₄、HNO₃ 电离时生成的阳离子全部是 H⁺,所以:电离时生成的阳离子全部是氢离子(H⁺)的化合物叫做酸。请学生仿照下定义:电离时生成的阴离子全部是 OH⁻ 的化合物叫做碱。
环节五 概念辨析:突破难点(8 分钟)
【驱动问题④】什么样的物质才叫电解质?下面这些说法对吗?
判断
结论
理由
铜丝、石墨能导电,所以它们是电解质
×
电解质必须是化合物;Cu、石墨是单质(且导电靠自由电子)
NaCl 固体不导电,所以 NaCl 不是电解质
×
NaCl 是化合物,其水溶液和熔融态都能导电,故是电解质;固体不导电只是状态问题
熔融的 MgCl₂ 能导电,所以 MgCl₂ 是电解质
√
符合“熔融状态能导电的化合物”这一定义
CO₂、SO₂ 溶于水能导电,所以它们是电解质
×
导电的是 CO₂、SO₂ 与水反应生成的 H₂CO₃、H₂SO₃ 电离出的离子,不是它们本身电离
NaCl 溶于水,在通电条件下才发生电离
×
电离是自发过程,不需要通电;通电只是利用已电离出的离子
教师提炼“识别电解质”三看法:一看类别(必须是化合物,排除单质与混合物)→ 二看自身(能否自身电离出离子,而非与水反应后的产物)→ 三看条件(水溶液里或熔融状态下,满足其一即可)。
类别
举例
电解质
酸:HCl、H₂SO₄、HNO₃;碱:NaOH、Ca(OH)₂、Ba(OH)₂;盐:NaCl、KNO₃、Na₂SO₄、BaCl₂;活泼金属氧化物:Na₂O、MgO、Al₂O₃
非电解质
蔗糖、酒精、CO₂、SO₂、SO₃、NH₃(多数非金属氧化物与多数有机物)
【驱动问题⑤】电离需要通电吗?电离和导电的条件一样吗?
比较
电离
导电
本质
电解质自身离解成自由移动的离子的自发过程
自由移动的离子(或自由电子)在外加电场下定向移动
条件
溶于水 或 受热熔化,不需通电
需存在自由移动的带电粒子,且加电场(接通电源)
联系
电离是导电的前提;先电离,后导电
导电是电离的外部体现/检验手段
反例
NaCl 固体溶于水即电离,此时未通电
蔗糖溶液有自由分子但无离子,通电也不导电
环节六 归纳整合:三重表征(2 分钟)
维度
内容
宏观辨识
干燥 NaCl 固体、蒸馏水不导电;NaCl 溶液、熔融 NaCl 能导电
微观探析
固体中 Na⁺、Cl⁻ 不能自由移动;溶于水(水分子作用)或熔化(克服离子间作用)后形成自由移动的离子
符号表征
电离方程式:NaCl = Na⁺ + Cl⁻
一句话总结:电解质在水溶液里或熔融状态下,自身电离出自由移动的离子,因而能导电。
环节七 当堂检测(3 分钟)
在______里或______下能够导电的化合物叫做电解质。电解质溶液之所以能够导电,是由于电解质在溶液中发生了______,产生了______。(答:水溶液;熔融状态;电离;自由移动的离子)
下列叙述中正确的是( )A. KNO₃ 固体不导电,所以 KNO₃ 不是电解质 B. 铜丝、石墨均能导电,所以它们都是电解质 C. 熔融的 MgCl₂ 能导电,所以 MgCl₂ 是电解质 D. NaCl 溶于水,在通电条件下才能发生电离(答:C)
写出下列物质的电离方程式:HNO₃、KOH、Fe₂(SO₄)₃、NH₄NO₃。(答:HNO₃ = H⁺ + NO₃⁻;KOH = K⁺ + OH⁻;Fe₂(SO₄)₃ = 2Fe³⁺ + 3SO₄²⁻;NH₄NO₃ = NH₄⁺ + NO₃⁻)
环节八 课堂小结:回应情境(2 分钟)
回到导入情境——“湿手为什么容易触电?”请学生用今天学的概念完整解释:手上的汗液(含 NaCl 等)遇水形成电解质溶液,NaCl 电离出自由移动的 Na⁺、Cl⁻,使溶液导电,人体电阻大大降低,因此湿手接触电源易发生触电事故。首尾呼应,学以致用。
八、板书设计
第二节 离子反应(一)电解质的电离
一、导电的前提:存在能自由移动的带电荷的粒子
二、电解质:在水溶液里 或 熔融状态下能够导电的化合物
(关键词:或 / 化合物)
三、电离:电解质溶于水或受热熔化时,形成自由移动的离子的过程
宏观:固体不导电 / 溶液、熔融态导电
微观:Na⁺、Cl⁻ 紧密排列不能自由移动 → 形成自由移动的离子
符号:NaCl = Na⁺ + Cl⁻
四、电离方程式书写:写化学式 → 拆离子 → 配平(原子、电荷守恒)→ 用“=”
五、电离(自发,不需通电) ──是──> 导电(需自由离子 + 外加电场)
九、分层作业设计
基础题(全体完成)
下列物质中,属于电解质的是( )① NaCl ② 铜 ③ 蔗糖 ④ H₂SO₄ ⑤ CO₂ ⑥ NaOH ⑦ 熔融的 KNO₃ ⑧ 稀盐酸
写出下列物质的电离方程式:① H₂SO₄ ② Ba(OH)₂ ③ Al₂(SO₄)₃ ④ (NH₄)₂SO₄
提高题(选做)
判断并说明理由:BaSO₄ 难溶于水,所以它不是电解质;NH₃ 溶于水后溶液能导电,所以 NH₃ 是电解质。
从电离的角度解释:为什么盐酸、硫酸、硝酸都能使紫色石蕊溶液变红?
拓展题(学有余力)
教材【练习与应用】第 9 题:向一定体积的 Ba(OH)₂ 溶液中逐滴加入稀硫酸,混合溶液导电能力随时间变化的曲线如图所示。请写出反应的化学方程式与离子方程式,并解释导电能力“先减弱后增强”的原因。
十、教学反思(预留)
实验现象是否足够直观?若条件受限,可用导电性演示器或数字化电导率传感器替代,用数据曲线强化证据。
“电离 vs 导电”的辨析是否落实?可通过追问“未通电时 NaCl 溶液中有没有离子”来检验。
学生能否自觉运用三重表征分析新情境?可在后续“离子反应”课时中持续训练。
本设计依据人教版必修第一册教材正文与《普通高中化学课程标准(2017 年版 2025 年修订)》2.3 条编写。
学科网(北京)股份有限公司
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