離子反應(yīng)教學(xué)設(shè)計(jì)

1、“離子反應(yīng)”教學(xué)設(shè)計(jì)一、教材分析1.本節(jié)在教材中的地位及作用離子反應(yīng)是人教版高一化學(xué)第二章第二節(jié)的內(nèi)容。離子反應(yīng)是重要的化學(xué)用語，在中學(xué)階段的基本概念基礎(chǔ)理論知識中占有極其重要的地位，貫穿于中學(xué)化學(xué)教材的始終，是中學(xué)化學(xué)教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)之一。從教材的體系看，它是初中學(xué)習(xí)溶液導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)、酸堿鹽電離知識的延續(xù)和深化，又是學(xué)習(xí)電解質(zhì)溶液理論知識的基礎(chǔ)，所以從體系看有起承上啟下的作用。從研究方法看，它是研究化學(xué)反應(yīng)分類方法的補(bǔ)充以及從本質(zhì)分析化學(xué)反應(yīng)的必備技能，是中學(xué)生現(xiàn)在及至以后學(xué)習(xí)化學(xué)、從事化學(xué)專業(yè)的知識和能力的重點(diǎn)。 2.教學(xué)目標(biāo)分析知識與技能：了解電解質(zhì)和非電解質(zhì)的概念；知道酸、堿、鹽在溶液中

2、能發(fā)生電離，學(xué)會電離方程式書寫方法；過程與方法：通過導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)初步學(xué)會形成概念的分析方法； 引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生使用對比，歸納，總結(jié)的學(xué)習(xí)方法，探究堿和鹽的定義；情感態(tài)度與價(jià)值觀：通過化學(xué)史使學(xué)生了解科學(xué)的不斷進(jìn)步；培養(yǎng)學(xué)生能通過現(xiàn)象看本質(zhì)，找出事物變化規(guī)律。3.教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)和關(guān)鍵重點(diǎn)：電解質(zhì)的概念；電離方程式的書寫 難點(diǎn)：電解的概念；探究堿和鹽的定義二教學(xué)過程【導(dǎo)入】同學(xué)們知道，為什么我們不能在洗完手之后用濕的手去觸碰電源插頭嗎？【回答】因?yàn)樗菍?dǎo)電的【導(dǎo)入】但事實(shí)上純水幾乎不導(dǎo)電，同學(xué)們知道這是為什么嗎? 這里我先賣個關(guān)子，等會兒再來回答。【講述】其實(shí)關(guān)于導(dǎo)電性，我們在初中就接觸過

3、，你們還記得在初中時做過的導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)嗎？【講述】在導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)中，我們將電極插入鹽酸，硫酸，氫氧化鈉溶液，氫氧化鈣溶液，蒸餾水和乙醇中，看是否能讓電路中的小燈泡亮起來。只有鹽酸，硫酸，氫氧化鈉溶液，氫氧化鈣溶液能讓燈泡亮起來?！咎釂枴磕敲催@說明了什么呢？【回答】說明只有鹽酸，硫酸，氫氧化鈉溶液，氫氧化鈣溶液能導(dǎo)電【講述】同學(xué)們不要看現(xiàn)在導(dǎo)電實(shí)驗(yàn)很容易。事實(shí)上，直到1800年英國的尼科爾遜和卡里斯?fàn)栯娊馑@得成功，許多科學(xué)家才紛紛用電做各種實(shí)驗(yàn)。【PPT】在電解水實(shí)驗(yàn)成功后，英國化學(xué)家戴維產(chǎn)生了疑問，電能分解水，那么對于鹽溶液、固體化合物，電會產(chǎn)生什么作用呢?于是他開始研究各種物質(zhì)的電解作用。經(jīng)過

4、研究，1806年左右他發(fā)現(xiàn)金屬鹽類水溶液在通電時正負(fù)電極附近溶液中產(chǎn)生酸和堿，證明溶液中的鹽在電的作用下發(fā)生了分解反應(yīng)。1807年，戴維又實(shí)現(xiàn)了對氫氧化鉀和氫氧化鈉的電解，制得了金屬鈉和鉀。后來在眾多科學(xué)家的電解實(shí)驗(yàn)中，又制得了鈣，鋇等金屬和單質(zhì)氟等。后來法拉第致力于電流引起化學(xué)效應(yīng)的研究，提出了一系列專業(yè)術(shù)語，如電極，正負(fù)極，離子，正負(fù)離子，電解質(zhì)，電解作用等。但他這些術(shù)語于今天的含義不同?！局v述】看到這里，同學(xué)們能總結(jié)出法拉第所說的電解是指什么嗎?可以從字面理解?！景鍟侩娊馔姸鸬姆纸夥磻?yīng)【回答】電解是指通電而引起的分解反應(yīng)。【提問】在那個時候，電解質(zhì)就是指能夠被通電分解的化合物，因

5、為他們通電發(fā)生分解，能被分解的一般都是化合物?！景鍟侩娊赓|(zhì)能夠被通電分解的化合物(看看就行，不用記)【提問】科學(xué)總在一步步的發(fā)展，對電解質(zhì)的理解也在一步步前進(jìn)。物質(zhì)是不是只有通電才會分解呢？這個疑問我們待會兒解決。【導(dǎo)入】同學(xué)們，你們還記得石蕊溶液嗎？它有什么神奇的性質(zhì)嗎？【回答】石蕊遇酸溶液變紅色【導(dǎo)入】通過之前分類的知識，我們知道鹽酸和硫酸都屬于酸，而它們的溶液都能讓石蕊變紅，可見它們都有一定共性?！景鍟縃Cl,H2SO4【提問】那么，同學(xué)們從他們的化學(xué)式中能看到什么共同點(diǎn)呢？【講述】說明H是石蕊變紅的關(guān)鍵【提問】但是，如果我們向干燥的氯化氫氣體中滴入石蕊，會看到石蕊不會變紅，同學(xué)們結(jié)

6、合之前的內(nèi)容，可以猜一猜為什么嗎？【回答】它們的化學(xué)式中都有H【講述】說明在水溶液中，水對氯化氫分子產(chǎn)生一定的作用，讓H脫離了出來，從而對石蕊溶液產(chǎn)生作用?！咎釂枴縃被分離出來是原子嗎？那么結(jié)合之前的那個疑問，我們是不是可以說除了通電，水也會促進(jìn)化合物的分解呢？【回答】不是，是H離子?！局v述】而這個問題，早在19世紀(jì)，就有科學(xué)家注意到?！綪PT】1833年，阿倫尼烏斯就在他的博士論文中提出電解質(zhì)溶液在水溶液中自動離解出游離的帶電粒子的概念?！局v述】游離的帶電粒子就是我們說的離子，我們把電解質(zhì)在水中自動離解成離子的過程稱為電離過程。這里他沿用了電解質(zhì)的名稱，但內(nèi)涵已與法拉第定義的不一樣。讓我們來

7、看一看他是怎么定義的。【板書】電離電解質(zhì)在水溶液中自動離解成離子的過程【PPT】阿倫尼烏斯的最大貢獻(xiàn)是1887年提出了電離學(xué)說：電解質(zhì)是溶于水中能形成導(dǎo)電溶液的物質(zhì)；這些物質(zhì)在水中，一部分分子分解成離子；溶液越稀，離解度越大。【板書】電解質(zhì)溶于水中能形成導(dǎo)電溶液的物質(zhì)（看看就行，不用記）【講述】根據(jù)對剛才鹽酸的分析，我們已經(jīng)知道氯化氫能在溶液中分解，解離出氫離子，因此這個過程也是電離過程。而剛才在導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)中，我們發(fā)現(xiàn)鹽酸溶液可以導(dǎo)電，那么我們是不是可以假設(shè)鹽酸溶液可以導(dǎo)電，是由于它在水溶液中電離出離子呢？【提問】同學(xué)們可以回憶下，離子的定義是什么?【板書】離子帶電的原子或原子團(tuán)【回答】離子是

8、帶電的原子或原子團(tuán)【提問】同學(xué)們還記得物理上學(xué)過的金屬導(dǎo)電的原理嗎？【講述】因?yàn)榻饘賰?nèi)部含有自由移動的電子，自由電子在外電場的作用下定向移動形成電流，所以金屬能夠?qū)щ姟！局v述】所以類比金屬，正是因?yàn)橛凶杂梢苿拥碾x子，電解質(zhì)才能導(dǎo)電。由于電解質(zhì)導(dǎo)電是因?yàn)榱Ｗ拥囊苿?，因此電解質(zhì)導(dǎo)電能力的大小與離子濃度及離子所帶電荷數(shù)成正比。同學(xué)們可以把書翻到30頁，體會一下氯化鈉在水中的溶解和電離過程?！局v述】看圖，我們可以知道氯化鈉晶體是由帶正電和鈉離子和帶負(fù)電荷的氯離子組成，通過靜電按照一定的規(guī)律緊密排列所成。晶體中的離子不能自由移動，因此晶體不能導(dǎo)電。 當(dāng)氯化鈉溶于水時，由于水分子的作用減弱了氯化鈉中的氯離

9、子和鈉離子之間的靜電作用力，使鈉與氯逐漸掙脫晶體表面并形成了自由移動的水合鈉離子和水合氯離子，使氯化鈉溶液有了導(dǎo)電性。注意一下，溶液中的離子是水合離子，比如H+H2O=H3O+，但一般情況下為了簡單起見，我們就只寫離子符號?！景鍟?H+H2O=H3O+ NaCl=Na+Cl-【講述】這表示了NaCl的電解過程。電解質(zhì)在水中發(fā)生電離的這個過程，我們可以電離方程式來表示?！咎釂枴空埻瑢W(xué)們再仔細(xì)看一下書上最后一幅圖，比較陰離子周圍的水分子和陽離子周圍的水分子，同學(xué)們有沒有發(fā)現(xiàn)什么不同？【講述】我們可以看到水分子中用氫原子朝向陰離子，而用氧原子朝向陽離子，因?yàn)闅潆x子帶正電?！咎釂枴磕敲次覀円部梢越鉀Q

10、之前的問題，為什么自來水能導(dǎo)電，而蒸餾水幾乎不能導(dǎo)電呢？同學(xué)們可以結(jié)合導(dǎo)電原理想一想蒸餾水與自來水相比少了什么?！局v述】在自來水中有很多離子，是外來的雜質(zhì)離子，而蒸餾水則通過蒸餾除掉了這些雜質(zhì)離子，因此蒸餾水中離子很少?！净卮稹可倭丝梢宰杂梢苿拥碾x子?！净卮稹糠肿右粋€朝外，一個朝里?！咎釂枴磕敲措娊赓|(zhì)是只有在水溶液中才能電離出可自由移動的離子嗎？【講述】事實(shí)上，戴維實(shí)現(xiàn)了對氫氧化鉀和氫氧化鈉的電解，制得了金屬鈉和鉀，就是利用了熔融的苛性鉀，說明熔融氫氧化鉀也可以導(dǎo)電，在熔融狀態(tài)下有自由移動的離子，因此熔融氫氧化鉀解離出自由移動離子的過程也是電離過程。 而電解質(zhì)在熔融狀態(tài)下也可以導(dǎo)電，是由于構(gòu)成

11、電解質(zhì)的離子在受熱時吸收能量，擺脫原來離子間的相互作用，而成為自由離子?！景鍟侩婋x物質(zhì)在水分子作用下或者加熱熔融狀態(tài)下離解成自由移動離子的過程【講述】那么同樣電解質(zhì)的定義可以進(jìn)一步拓展【板書】電解質(zhì)在水溶液或在熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電的化合物 【講述】同學(xué)們注意到了嗎？老師用的是“或”，因?yàn)槁然瘹浞肿釉谝簯B(tài)時不導(dǎo)電，同時不止氯化氫，硫酸等酸在熔融狀態(tài)下都不導(dǎo)電，所以只要滿足上述條件之一，就能成為電解質(zhì)。 同時也要注意，因?yàn)殡娊赓|(zhì)是沿用之前的概念，所以是指化合物。 【提問】通過導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)，我們知道鹽酸，硫酸，氫氧化鈉溶液，氫氧化鈣溶液，氯化鈉溶液都能導(dǎo)電，因此對應(yīng)的氯化氫，H2SO4, 氫氧化鈉，氫氧

12、化鈣及氯化鈉都是電解質(zhì)，請同學(xué)根據(jù)分類的知識告訴我它們屬于哪幾類嗎?【回答】酸，堿，鹽【講述】同學(xué)們有注意到嗎，老師之前說蒸餾水幾乎不導(dǎo)電，這個幾乎是指純水其實(shí)可以導(dǎo)電，只是它的導(dǎo)電程度很小，不能使燈泡變亮，水也是電解質(zhì)?！局v述】事實(shí)上電解質(zhì)除了酸堿鹽和水，還有活潑金屬氧化物如Na2O, CaO , Al2O3 ，活潑金屬氫化物如CaH2 。 活潑金屬氧化物，活潑金屬氫化物在熔融狀態(tài)下能電離，能導(dǎo)電，所以是電解質(zhì)。比如工業(yè)上就是電解熔融氧化鋁來制取單質(zhì)鋁。 而BaSO4 ,CaCO3雖然是難溶于水，但它們在熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電，能電離，所以也屬于電解質(zhì)?！局v述】而有電解質(zhì)，就必然有非電解質(zhì)，請同學(xué)

13、們根據(jù)電解質(zhì)的概念，總結(jié)一下非電解質(zhì)的概念?！净卮稹吭谒芤汉腿廴跔顟B(tài)下都不能導(dǎo)電的化合物叫做非電解質(zhì)?！局v述】對，注意這個“都”，它說明兩種情況都不能導(dǎo)電?！景鍟糠请娊赓|(zhì)在水溶液和熔融狀態(tài)下都不能導(dǎo)電的化合物【提問】那么有哪些常見的非電解質(zhì)呢？【講述】比如蔗糖，它雖然可以溶于水，但它的水溶液不導(dǎo)電。再比如乙醇，它也是非電解質(zhì)?！局v述】事實(shí)上，非金屬氧化物如SO2，SO3,CO2等；非酸性氣態(tài)氫化物如NH3;以蔗糖和酒精代表的大部分有機(jī)物都為非電解質(zhì)?！咎釂枴裤~片、石墨、SO3的水溶液能導(dǎo)電，它們是電解質(zhì)嗎？【講述】雖然銅片、石墨能導(dǎo)電，但是它們是單質(zhì)，所以不是電解質(zhì)，也不是非電解質(zhì)。SO3

14、的水溶液能導(dǎo)電，但不是SO3自身能導(dǎo)電，而是SO3溶于水中生成H2SO4,H2SO4水溶液能導(dǎo)電,所以SO3也不是電解質(zhì)。 【總結(jié)】1、電解質(zhì)都是化合物,所以如果是能導(dǎo)電的單質(zhì)和混合物,他們就不是電解質(zhì),像銅片,氫氧化鈉溶液就不是電解質(zhì)。2、電解質(zhì)導(dǎo)電必須是化合物本身能電離出自由移動的離子而導(dǎo)電,不能是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成的物質(zhì)導(dǎo)電?！咎釂枴空埮袛嗨鼈兊恼`。a.固態(tài)氯化鈉不導(dǎo)電，但氯化鈉是電解質(zhì)。 b.氯化氫水溶液能導(dǎo)電，所以氯化氫溶液是電解質(zhì)c.銅能導(dǎo)電，所以銅是電解質(zhì) d.硫酸鋇的水溶液不導(dǎo)電，所以硫酸鋇是非電解質(zhì)【總結(jié)】化合物在水溶液中或受熱熔化時本身能否發(fā)生電離是區(qū)別電解質(zhì)與非電解質(zhì)的理

15、論依據(jù)，能否導(dǎo)電則是實(shí)驗(yàn)依據(jù)。能導(dǎo)電的物質(zhì)不一定是電解質(zhì)，如石墨；電解質(zhì)本身不一定能導(dǎo)電，如NaCl晶體?！局v述】剛才說到水是電解質(zhì)，但它自身電離程度很小，所以導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)中我們看不到燈泡亮。因此我們可以看出電解質(zhì)也有強(qiáng)弱之分。 決定電解質(zhì)強(qiáng)弱的是它們的電離程度。強(qiáng)電解質(zhì)能在水溶液中或熔融狀態(tài)下完全電離，包括強(qiáng)酸，強(qiáng)堿，大部分鹽；弱電解質(zhì)則只能部分電離，包括弱酸，弱堿，水。完全電離是指該物質(zhì)在水溶液或熔融狀態(tài)下會全部分解成離子形式，而部分電離則只會有一部分分解成離子，還有的仍會以分子的形式存在。因此，為了表示部分電離，我們在完全電離時用“=”，在部分電離時用“”（我們把它叫做可逆符號）【提問】同

16、學(xué)們，剛剛我們說到BaSO4這些難溶鹽是電解質(zhì)，那你們說它們是強(qiáng)電解質(zhì)還是弱電解質(zhì)？【講述】雖然它們難溶于水，但它們能夠溶于水的部分能夠完全電離，所以它們也是強(qiáng)電解質(zhì)。【提問】仿照NaCl的電離方程式，結(jié)合之前我們對氯化氫電離過程的分析，請同學(xué)們寫出HCl，H2SO4 ，NaOH，Ba(OH)2的電離方程式。【回答】HCl=H+Cl- H2SO4=2H+SO42- NaOH= Na+OH- Ba(OH)2= Ba2+2OH-【講述】之前是一元強(qiáng)酸和二元強(qiáng)酸，一元強(qiáng)堿和二元強(qiáng)堿，那么弱電解質(zhì)的電離方程式是什么樣的呢？對于弱酸，如果是一元弱酸比如醋酸CH3COOH，可以按直接寫，只是要寫“”【板書

17、】醋酸分解方程式如果是多元弱酸，要分步電離，比如碳酸H2CO3，它的電離方程式是：H2CO3 H+ + HCO3- HCO3-H+ +CO32-但由于第二步電離很微弱，因此可以忽略不計(jì)，所以主要以第一步電離為主?！景鍟縃2CO3 H+ + HCO3- 對于弱堿，一元弱堿也要注意“”，【板書】 NH3H2O NH4+OH-， 雖然多元弱堿也是分步電離，但由于電離比較復(fù)雜，因此簡單起見就一步全寫出來，如：Fe(OH)3 Fe3+3OH-【提問】請同學(xué)們仿照碳酸和氫氧化鐵的電離方程式，寫出磷酸，氫氧化鋁的電離方程式?！咎釂枴恐拔覀円呀?jīng)寫了HCl，H2SO4的電離方程式，再寫出硝酸的電離方程式，同

18、時仔細(xì)觀察有什么相同點(diǎn)?！净卮稹俊局v述】鹽酸電離出一個氫離子和一個氯離子。硫酸在水中電離生成了兩個氫離子和一個硫酸根離子。硝酸則電離出一個氫離子和一個硝酸根離子。我們可以看到他們電離出的陽離子都是氫離子且只有氫離子，因此我們可以從電離的角度對酸的本質(zhì)有一個新的認(rèn)識。 電離時生成的陽離子全部都是氫離子的化合物我們就稱之為酸。【提問】所以我們可以從這個角度，觀察之前寫的NaOH，Ba(OH)2的電離方程式，得出堿的定義。【回答】電離時生成的陰離子全部都是氫氧根離子的化合物叫做堿。【提問】按照剛剛從酸堿電離的角度請同學(xué)們給鹽下個定義，同學(xué)們可以寫出硝酸鎂，硫酸銨的方程式?！净卮稹?電離時生成的金屬陽離子（或銨根離子）和酸根離子的化合物叫做鹽?！局v述】但我們要注意一個特殊的鹽NaHSO4，同學(xué)們來寫一下它的電離方程式?！景鍟縉aHSO4 = Na + H +SO42 【講述】我們注意到它也電離出氫離子，那我們?yōu)槭裁窗阉Q之為鹽而不是酸呢？請同學(xué)們注意一下我們剛剛給酸下的定義，因?yàn)樗婋x出的陽離子并不是全是氫離子，還有鈉離子，所以只能歸屬到鹽里面。但是因?yàn)樗婋x出氫離子，所以可以把它稱為酸式鹽。 但這是NaHSO4在水溶液中