1.2《离子反应》课时教案
学科 化学 年级册别 高一上册 共1课时
教材 人教版高中化学必修第一册 授课类型 新授课 第1课时
教材分析
教材分析
本节课是人教版高中化学必修第一册第一章第二节的内容,承接“物质的分类”与“电解质的电离”,是后续学习氧化还原反应、溶液中离子检验及化学平衡的重要基础。教材通过实验引导学生观察电解质在水溶液中的行为,引出离子反应的概念,并以酸碱盐之间的复分解反应为例,说明离子反应发生的条件。内容由浅入深,注重实验探究与理论推导相结合,体现了“宏观—微观—符号”三重表征的教学理念。
学情分析
高一学生刚接触高中化学,已掌握初中阶段常见的酸碱盐性质和复分解反应条件,具备一定的实验观察能力。但对微观粒子(如离子)的行为理解仍较模糊,容易将化学方程式机械记忆而忽视其背后的离子本质。同时,书写离子方程式的规范性不足,常出现删减不当或电荷不守恒等问题。因此,需通过情境创设与实验驱动,帮助学生建立“从宏观现象到微观解释再到符号表达”的科学思维路径,突破抽象概念的理解障碍。
课时教学目标
化学观念
1. 理解离子反应的本质是电解质在溶液中发生离子之间的相互作用,能够从微观角度解释复分解型离子反应发生的条件。
2. 掌握离子方程式的书写步骤与规则,能正确判断哪些物质应拆写为离子形式,哪些保留化学式。
科学思维
1. 能通过对比分析不同电解质溶液混合后的实验现象,归纳出离子反应发生的规律,发展归纳与推理能力。
2. 在书写离子方程式过程中,运用“去伪存真”的思想方法,识别实际参与反应的离子,提升逻辑思维与抽象建模能力。
科学探究与实践
1. 能设计并完成简单的离子反应实验(如BaCl 与Na SO 、HCl与NaOH等),准确记录实验现象,得出结论。
2. 能利用离子反应原理解释生活中的常见现象,如胃酸过多服用Al(OH) 药片的作用机制。
科学态度与责任
1. 在实验操作中养成严谨求实的科学态度,尊重实验事实,不随意篡改数据。
2. 认识离子反应在环境保护(如废水处理)、医疗健康等领域的重要应用,增强社会责任感。
教学重点、难点
重点
1. 离子反应的本质及其发生条件(生成沉淀、气体或弱电解质)。
2. 离子方程式的书写规则与基本步骤。
难点
1. 准确判断哪些物质在离子方程式中应拆写成离子形式,哪些不能拆写。
2. 理解离子方程式不仅表示某一具体反应,还能代表一类具有相同实质的化学反应。
教学方法与准备
教学方法
实验探究法、情境教学法、合作学习法、讲授法
教具准备
试管、滴管、烧杯、导电性测试装置;BaCl 溶液、Na SO 溶液、稀HCl、NaOH溶液、酚酞试液、CuSO 溶液、KCl溶液等
教学环节 教师活动 学生活动
导入新课
【5分钟】 一、创设情境,激发兴趣。 (一)、播放视频:城市下水道爆炸事件新闻片段。
教师播放一段因管道内混合清洁剂导致有毒气体释放甚至爆炸的真实新闻视频,画面中工人打开井盖瞬间冒出大量白雾,随后发生轻微爆燃。提问:“为什么两种看似普通的家用清洁剂混在一起会产生如此危险的现象?”引导学生思考背后可能涉及的化学反应。
(二)、提出问题,引发认知冲突。
教师展示两种常见清洁剂标签:一种含盐酸(洁厕灵),另一种含次氯酸钠(84消毒液)。写出两者混合可能发生反应的化学方程式:
NaClO + 2HCl → NaCl + Cl ↑ + H O
强调生成的氯气是一种黄绿色有毒气体,可致人窒息。追问:“这个反应为什么会发生?是不是所有溶液混合都会反应?有没有更本质的原因?”由此引出本节课的主题——离子反应。
(三)、回顾旧知,搭建桥梁。
教师提问:“什么是电解质?它们在水中会发生什么变化?”引导学生回忆前一节所学知识,指出像HCl、NaOH、NaCl这样的电解质在水中会电离出自由移动的离子。进一步设问:“当这些带电粒子相遇时,会不会发生新的组合?这是否就是某些反应发生的真正原因?”从而自然过渡到离子反应的学习。 1. 观看视频,产生好奇与警觉。
2. 思考清洁剂混合为何危险。
3. 回忆电解质电离的知识点。
4. 对离子之间是否反应产生疑问。
评价任务 现象描述:☆☆☆
问题提出:☆☆☆
知识迁移:☆☆☆
设计意图 通过真实社会事件引入,增强学生的安全意识与社会责任感;利用生活常识制造认知冲突,激发探究欲望;通过复习旧知建立新旧知识联系,为构建离子反应概念提供认知支架。
实验探究
【12分钟】 一、分组实验,观察现象。 (一)、布置任务,明确目标。
教师发放实验任务单,组织学生四人一组进行以下三个对比实验:
实验①:向盛有2mL BaCl 溶液的试管中加入2mL Na SO 溶液,观察现象。
实验②:向盛有2mL BaCl 溶液的试管中加入2mL KCl溶液,观察现象。
实验③:向盛有2mL CuSO 溶液的试管中加入2mL NaOH溶液,观察现象。
要求每组认真记录实验现象,并尝试用化学方程式表示发生的反应。
(二)、巡视指导,确保规范。
教师在各小组间巡视,提醒学生正确使用滴管、避免交叉污染、注意试剂用量一致。对于动作不熟练的学生给予示范,如如何倾斜试管缓慢加入液体以防止溅出。特别强调安全事项:禁止品尝任何药品、闻气味时用手扇闻。
(三)、收集信息,整理结果。
待所有小组完成实验后,教师邀请代表汇报实验现象:
实验①:产生白色沉淀;
实验②:无明显现象;
实验③:产生蓝色絮状沉淀。
教师板书相应化学方程式:
① BaCl + Na SO → BaSO ↓ + 2NaCl
② BaCl + KCl → 不反应
③ CuSO + 2NaOH → Cu(OH) ↓ + Na SO
引导学生思考:“为什么有的混合有沉淀,有的却没有?决定因素是什么?” 1. 分组动手完成三项对比实验。
2. 准确记录实验现象。
3. 尝试写出对应的化学方程式。
4. 参与小组讨论,分析差异原因。
评价任务 操作规范:☆☆☆
现象准确:☆☆☆
表达清晰:☆☆☆
设计意图 通过设计对照实验,培养学生控制变量的科学思维;让学生亲历实验全过程,强化“证据意识”;通过现象对比引发深层思考,为揭示离子反应本质埋下伏笔;小组合作促进交流协作能力的发展。
概念建构
【15分钟】 一、微观解析,揭示本质。 (一)、动画演示,可视化离子行为。
教师播放精心制作的微课动画:分别展示BaCl 溶液、Na SO 溶液混合前后离子的变化过程。动画中,Ba 和Cl 、Na 和SO 在水中自由移动,当两溶液混合后,部分Ba 与SO 结合形成BaSO 沉淀颗粒,其余Na 和Cl 仍以离子形态存在于溶液中。教师同步讲解:“真正发生变化的是Ba 和SO ,其他离子并未参与反应。”进而引出“离子反应”的定义:有离子参加或生成的反应称为离子反应。
(二)、类比推理,提炼核心。
教师继续引导:“既然只有部分离子参与了反应,那我们能否用一个更简洁的方式只表示这些‘主角’?”顺势介绍离子方程式的概念。以第一个反应为例,逐步拆解:
原始化学方程式:BaCl + Na SO → BaSO ↓ + 2NaCl
拆写强电解质:Ba + 2Cl + 2Na + SO → BaSO ↓ + 2Na + 2Cl
删去未参与反应的离子(即“旁观者离子”):Ba + SO → BaSO ↓
得到最终离子方程式。强调:“这就是该反应的离子方程式,它揭示了反应的实质。”
(三)、总结规律,归纳条件。
教师引导学生分析另外两个实验:实验②中所有离子均为可溶性强电解质离子,无沉淀、气体或弱电解质生成,故不发生反应;实验③中Cu 与OH 结合生成难溶的Cu(OH) ,满足离子反应条件。师生共同归纳离子反应发生的三大条件:
1. 生成难溶物质(沉淀);
2. 生成挥发性物质(气体);
3. 生成难电离物质(如水、弱酸、弱碱)。
教师补充实例:H + OH → H O(中和反应)、2H + CO → H O + CO ↑(制气反应),加深理解。 1. 观看动画,理解离子动态变化。
2. 跟随教师思路学习离子方程式书写。
3. 参与讨论,归纳反应发生条件。
4. 理解“实质反应”的科学意义。
评价任务 理解准确:☆☆☆
归纳完整:☆☆☆
表达规范:☆☆☆
设计意图 借助多媒体技术将抽象微观过程具象化,降低认知难度;通过“拆—写—删—查”四步法系统教授离子方程式书写,培养程序性思维;引导学生自主发现规律,体现“以生为本”的教学理念;多案例支撑使知识更具普适性。
巩固应用
【8分钟】 一、即时训练,掌握技能。 (一)、典型例题,示范引领。
教师出示题目:写出稀硫酸与氢氧化钡溶液反应的离子方程式。
带领学生一步步分析:
1. 写出化学方程式:H SO + Ba(OH) → BaSO ↓ + 2H O
2. 拆写强电解质:2H + SO + Ba + 2OH → BaSO ↓ + 2H O
3. 判断是否有删减项:所有离子均参与反应(Ba 与SO 生成沉淀,H 与OH 生成水),无可删离子。
4. 得出离子方程式:2H + SO + Ba + 2OH → BaSO ↓ + 2H O
特别提醒学生注意:此反应同时满足两个条件(沉淀+水),不可遗漏任何一个产物。
(二)、变式练习,深化理解。
教师再给出两道变式题:
① 醋酸与氢氧化钠溶液反应:
CH COOH + OH → CH COO + H O(强调CH COOH为弱酸,不能拆)
② 石灰石与稀盐酸反应:
CaCO + 2H → Ca + H O + CO ↑(强调CaCO 为固体,不拆)
组织学生独立完成,随机抽取两名学生上台板演,其余人在笔记本上书写。教师现场点评,纠正错误,如误将弱酸拆开、漏写气体符号等。 1. 跟随教师完成例题书写。
2. 独立完成变式练习。
3. 上台板演接受同伴评价。
4. 根据反馈修正自身错误。
评价任务 步骤完整:☆☆☆
拆写正确:☆☆☆
符号规范:☆☆☆
设计意图 通过阶梯式训练,实现从模仿到独立应用的能力跃迁;精选典型易错案例,针对性突破难点;采用板演与互评方式,提高课堂参与度,及时暴露并纠正思维偏差。
拓展升华
【5分钟】 一、联系实际,体现价值。 (一)、生活应用,感悟责任。
教师展示图片:污水处理厂中加入明矾净化水质的过程。解释原理:Al 水解生成Al(OH) 胶体吸附杂质,涉及离子反应。再举例医学上肾透析技术,利用半透膜除去血液中的有害离子(如K 、尿素根离子),同样是基于离子交换的原理。
提问:“你还知道哪些生活中利用或避免离子反应的例子?”鼓励学生发言,如补钙不宜与菠菜同食(草酸钙沉淀)、锅炉除垢(酸洗溶解碳酸钙)等。
(二)、哲理升华,激励成长。
教师深情总结:“今天我们学习的不仅是离子方程式,更是一种思维方式——透过纷繁复杂的表象,寻找事物最本质的联系。正如居里夫人所说:‘在科学的道路上,我们应该追求真理本身,而不是它的装饰品。’当我们学会用离子的眼光看世界,就会发现一杯清水也可能蕴含万千粒子的舞蹈。愿你们在未来的学习中,始终保持这份探索的热情,做一名敢于追问‘为什么’的科学家!” 1. 听取生活中的离子反应实例。
2. 联想并分享个人所知案例。
3. 感受化学的社会价值。
4. 接受情感态度价值观熏陶。
评价任务 联系生活:☆☆☆
表达流畅:☆☆☆
情感共鸣:☆☆☆
设计意图 打通学科与生活的壁垒,体现“从生活走向化学,从化学回归社会”的课程理念;通过科学家名言提升课堂格调,激发学生科学精神;情感升华使课堂教学不止于知识传授,更指向人格塑造与价值引领。
作业设计
一、基础巩固题
1. 下列各组离子在溶液中能大量共存的是( )
A. Na 、K 、Cl 、NO
B. Ba 、Na 、SO 、Cl
C. H 、K 、OH 、NO
D. Ca 、Na 、CO 、Cl
2. 写出下列反应的离子方程式:
(1)铁与稀硫酸反应:
__________________________________________________
(2)碳酸氢钠与盐酸反应:
__________________________________________________
(3)澄清石灰水通入少量二氧化碳:
__________________________________________________
二、能力提升题
3. 某无色透明溶液中含有大量的H 、Ba 、NO ,则下列离子中还能大量存在的是( )
A. CO B. OH C. SO D. K
4. 向含有Ag 、Cu 、Na 、NO 的混合溶液中逐滴滴加NaCl溶液至不再产生沉淀,过滤后向滤液中继续滴加NaOH溶液,请写出每一步可能发生的离子反应方程式:
第一步:_________________________________________
第二步:_________________________________________
三、实践探究题
5. 设计一个家庭小实验:利用厨房中的食醋(含CH COOH)和纯碱(Na CO )验证离子反应的发生。请写出实验步骤、预期现象及对应的离子方程式。
【答案解析】
一、基础巩固题
1. A(B中Ba 与SO 生成沉淀;C中H 与OH 生成水;D中Ca 与CO 生成沉淀)
2.(1)Fe + 2H → Fe + H ↑
(2)HCO + H → H O + CO ↑
(3)Ca + 2OH + CO → CaCO ↓ + H O
二、能力提升题
3. D(A与H 反应放出CO ,且与Ba 生成BaCO ;B与H 中和;C与Ba 生成BaSO 沉淀)
4. 第一步:Ag + Cl → AgCl↓
第二步:Cu + 2OH → Cu(OH) ↓
板书设计
离子反应
宏观现象
(沉淀、气体、水)
↑
本质
↓
微观粒子
(离子间的重新组合)
↑
表达
↓
符号语言
(离子方程式)
书写步骤:写→拆→删→查
离子反应发生条件:
1. 生成沉淀 ↓
2. 生成气体 ↑
3. 生成弱电解质(如 H O)
教学反思
成功之处
1. 以真实安全事故导入,极大提升了学生的注意力与课堂参与度,实现了知识学习与安全教育的融合。
2. 实验设计巧妙,通过“有现象”与“无现象”的对比,有效引导学生聚焦离子反应的本质条件。
3. 板书采用“宏观—微观—符号”三重表征结构,逻辑清晰,便于学生构建完整的知识体系。
不足之处
1. 部分学生在书写离子方程式时仍习惯性地先写化学方程式再转化,未能直接从离子视角思考,说明思维转换训练还需加强。
2. 课堂时间紧张,拓展环节未能充分展开学生互动,个别学生未能分享自己的生活案例。
3. 对于弱酸、弱碱、难溶物的记忆口诀未及时总结,增加了初学者的记忆负担。