3.4.1沉淀的生成教學設計高二上學期化學人教版選擇性必修1

“從一顆結石說起”單元教學設計第一課時沉淀的生成一、課標解讀《普通高中化學課程標準》提出,通過沉淀溶解平衡的學習，促使學生認識難溶電解質(zhì)在水溶液中存在沉淀溶解平衡,了解沉淀的生成、溶解與轉(zhuǎn)化。創(chuàng)設真實問題情境,促進學習方式轉(zhuǎn)變,充分認識化學實驗的獨特價值,精心設計實驗探究活動。在實驗探究活動中,引導學生形成認識水溶液中離子反應與平衡的基本思路,從而發(fā)展學生“宏觀辨識與微觀探析”“變化觀念與平衡思想”“證據(jù)推理與模型認知”等化學學科核心素養(yǎng)。二、教材分析“沉淀溶解平衡”是人教版選擇性必修1《化學反應原理》第三章第四節(jié)的內(nèi)容。在前概念上，學生初中學習了飽和溶液、溶解度等知識，高中從化學平衡的視角學習了弱電解質(zhì)的電離、水的電離、鹽類的水解等現(xiàn)象，這些為學生學習沉淀溶解平衡奠定了知識及方法層面的基礎。三、學情分析學生對物質(zhì)的沉淀與溶解認識有所缺陷。具體表現(xiàn)為：①認為沉淀的生成是一個單向反應，無法建立沉淀溶解平衡的可逆反應模型。②認為難溶等于不溶，忽視沉淀在水中的微量溶解。③新課程雖然在化學平衡中引入化學平衡常數(shù)，但在此章節(jié)中很少涉及Ksp教學，學生無法從定量上精細構建思維。④難以真正將化學知識運用于生活，并能用化學知識和思維方法解決問題。四、教學目的本教學設計的核心探究屬于模型建構和解釋型探究，旨在培養(yǎng)學生系統(tǒng)、整體、精細的思維，提高學生解決實際問題的能力。本節(jié)課的教學設計秉承“知識問題化、問題情境化、情境生活化”的設計理念，用“從一顆結石說起”的真實生活情境，將“難溶電解質(zhì)的溶解平衡的概念建構及應用”等核心探究有效串聯(lián)。在教學過程中，通過實驗探究和理論結合的方式，讓學生體會到化學知識的價值。五、教學過程教學環(huán)節(jié)一模擬結石的形成過程【引入】同學們大家好，今天這節(jié)課我們要一起學習一些養(yǎng)生的知識，先來看一個視頻?！疽曨l】結石的主要成分為草酸鈣?！緦嶒灐拷Y石的主要成分為草酸鈣，那么我們能否利用實驗室的試劑模擬結石的形成過程呢？試劑①試劑②現(xiàn)象實驗Ⅰ1滴管0.1mol/LNa2C2O4溶液1滴管0.1mol/LCaCl2溶液實驗Ⅱ1滴管0.0001mol/LNa2C2O4溶液1滴管0.0001mol/LCaCl2溶液【學生】實驗并匯報現(xiàn)象：濃度小的實驗組不生成沉淀，濃度大的實驗組有沉淀生成?！拘〗Y】通過這個實驗你能得出什么結論？【資料卡片】草酸鈣溶解度為0.012g。【學生】剛剛的實驗中，濃度小的實驗組不生成沉淀，結合草酸鈣的溶解度，說明溶液中如果有極少量受到鈣離子和草酸根離子，是可以共存的?！咎釂枴考热粯O少量鈣離子和草酸根離子能夠共存，那么草酸鈣的上層清液中，是否有鈣離子和草酸根離子共存呢？請設計實驗檢驗?！緦W生】設計并完成實驗操作現(xiàn)象結論檢驗Ca2+向1滴管Na2CO3飽和溶液中滴加幾滴上層清液，觀察是否有沉淀。溶液變渾濁上層清液中存在Ca2+檢驗C2O42向1滴管KMnO4(H+)稀溶液中滴加幾滴上層清液，振蕩，觀察是否褪色或變淺。溶液紫色褪去上層清液中存在C2O42【講述】通過實驗，證明草酸鈣懸濁液上清液中，鈣離子、草酸根離子共存。草酸鈣可以極少量溶解，產(chǎn)生鈣離子和草酸根；同時鈣離子和草酸根離子又可以析出草酸鈣沉淀，如果沉淀和溶解同時進行，說明存在平衡。如何證明沉淀和溶解能夠同時進行呢？教學環(huán)節(jié)二認識沉淀溶解平衡【實驗】微距實驗：飽和硫酸銅溶液與硫酸銅晶體實驗【學生】匯報實驗現(xiàn)象：①硫酸銅晶體的形狀不斷發(fā)生變化，最后變成一個規(guī)則的正八面體。②天平?jīng)]有發(fā)生傾斜，說明沉淀和溶解的速率是相等的。說明沉淀和溶解可以同時進行，一定條件下速率相等。【小結】在水分子的作用下，少量鈣離子和草酸根脫離草酸鈣固體表面進入水中，這一過程就是溶解；溶液中的鈣離子和草酸根離子受草酸鈣表明陰陽離子的吸引回到固體表面析出，這一過程就是沉淀。在一定的溫度下，當沉淀和溶解的速率相等，得到草酸鈣飽和溶液，建立動態(tài)平衡：沉淀溶解平衡。教學環(huán)節(jié)三分析影響沉淀溶解平衡的因素【內(nèi)因】難溶物自身性質(zhì)【外因】分析并完成以下表格【實驗探究】學生對加水這一因素的影響存在爭議，設計以下實驗進行探究。先測定100mLCaC2O4懸濁液的電導率，當電導率穩(wěn)定時，再向其中加入10mL蒸餾水，觀察電導率的變化；繼續(xù)向其中加入10mL蒸餾水，再次觀察電導率的變化。實驗裝置及現(xiàn)象如下圖。【結論】加水瞬間溶液中離子濃度變小，沉淀溶解平衡正移，溶解更多草酸鈣得到草酸鈣飽和溶液，陰陽離子濃度恢復初始大小?！菊n堂小結】在今天這堂課中，我們了解了結石的主要成分，認識了草酸鈣的沉淀溶解平衡，那么請大家思考：有傳言說，長期喝濃茶有可能導致結石，這是真的嗎？六、教學反思1、基于真實情境的實驗探究式教學實驗探究是一種重要的科學實踐活動,是化學學科核心素養(yǎng)的構成要素之一。本單元教學從“一顆結石”引入,建立沉淀溶解平衡的相關概念,在后面的教學中利用沉淀溶解平衡原理解釋與結石有關的生活傳言。整個單元教學以結石這個實物貫穿,形成了知識的主線,使課程渾然一體。同時在基于真實情境的教學中,教師引領學生一起發(fā)現(xiàn)問題、合作討論、實驗探究,充分調(diào)動了學生的積極性,有效滲透了化學學科素養(yǎng)。2、用最簡單的實驗解釋最復雜的問題在分析加水對草酸鈣沉淀溶解平衡這一內(nèi)容時，學生的意見存在爭議。利用電導率儀的實驗，將微觀的沉淀溶解平衡通過數(shù)字化繪圖來體現(xiàn)，更為形象、直觀，也更能為學生理解。隨著社會的發(fā)展,高科技產(chǎn)品也逐漸進入中學校園,極大地方便了教學。3、積極主動的學習才是深度學習郭華教授在《深度學習,走向?qū)W科素養(yǎng)》一書中指出：“深度學習,就是指在教師的引領下,學