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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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
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