1、“離子反應”教學設計一、教材分析1.本節在教材中的地位及作用離子反應是人教版高一化學第二章第二節的內容。離子反應是重要的化學用語，在中學階段的基本概念基礎理論知識中占有極其重要的地位，貫穿于中學化學教材的始終，是中學化學教學的重點和難點之一。從教材的體系看，它是初中學習溶液導電性實驗、酸堿鹽電離知識的延續和深化，又是學習電解質溶液理論知識的基礎，所以從體系看有起承上啟下的作用。從研究方法看，它是研究化學反應分類方法的補充以及從本質分析化學反應的必備技能，是中學生現在及至以后學習化學、從事化學專業的知識和能力的重點。 2.教學目標分析知識與技能：了解電解質和非電解質的概念；知道酸、堿、鹽在溶液中

2、能發生電離，學會電離方程式書寫方法；過程與方法：通過導電性實驗初步學會形成概念的分析方法； 引導學生自主學習，培養學生使用對比，歸納，總結的學習方法，探究堿和鹽的定義；情感態度與價值觀：通過化學史使學生了解科學的不斷進步；培養學生能通過現象看本質，找出事物變化規律。3.教學重點、難點和關鍵重點：電解質的概念；電離方程式的書寫 難點：電解的概念；探究堿和鹽的定義二教學過程【導入】同學們知道，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】因為水是導電的【導入】但事實上純水幾乎不導電，同學們知道這是為什么嗎? 這里我先賣個關子，等會兒再來回答。【講述】其實關于導電性，我們在初中就接觸過

3、，你們還記得在初中時做過的導電性實驗嗎？【講述】在導電性實驗中，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。【提問】那么這說明了什么呢？【回答】說明只有鹽酸，硫酸，氫氧化鈉溶液，氫氧化鈣溶液能導電【講述】同學們不要看現在導電實驗很容易。事實上，直到1800年英國的尼科爾遜和卡里斯爾電解水獲得成功，許多科學家才紛紛用電做各種實驗。【PPT】在電解水實驗成功后，英國化學家戴維產生了疑問，電能分解水，那么對于鹽溶液、固體化合物，電會產生什么作用呢?于是他開始研究各種物質的電解作用。經過

4、研究，1806年左右他發現金屬鹽類水溶液在通電時正負電極附近溶液中產生酸和堿，證明溶液中的鹽在電的作用下發生了分解反應。1807年，戴維又實現了對氫氧化鉀和氫氧化鈉的電解，制得了金屬鈉和鉀。后來在眾多科學家的電解實驗中，又制得了鈣，鋇等金屬和單質氟等。后來法拉第致力于電流引起化學效應的研究，提出了一系列專業術語，如電極，正負極，離子，正負離子，電解質，電解作用等。但他這些術語于今天的含義不同。【講述】看到這里，同學們能總結出法拉第所說的電解是指什么嗎?可以從字面理解。【板書】電解通電而引起的分解反應【回答】電解是指通電而引起的分解反應。【提問】在那個時候，電解質就是指能夠被通電分解的化合物，因

5、為他們通電發生分解，能被分解的一般都是化合物。【板書】電解質能夠被通電分解的化合物(看看就行，不用記)【提問】科學總在一步步的發展，對電解質的理解也在一步步前進。物質是不是只有通電才會分解呢？這個疑問我們待會兒解決。【導入】同學們，你們還記得石蕊溶液嗎？它有什么神奇的性質嗎？【回答】石蕊遇酸溶液變紅色【導入】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。【板書】HCl,H2SO4【提問】那么，同學們從他們的化學式中能看到什么共同點呢？【講述】說明H是石蕊變紅的關鍵【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，同學們結

6、合之前的內容，可以猜一猜為什么嗎？【回答】它們的化學式中都有H【講述】說明在水溶液中，水對氯化氫分子產生一定的作用，讓H脫離了出來，從而對石蕊溶液產生作用。【提問】H被分離出來是原子嗎？那么結合之前的那個疑問，我們是不是可以說除了通電，水也會促進化合物的分解呢？【回答】不是，是H離子。【講述】而這個問題，早在19世紀，就有科學家注意到。【PPT】1833年，阿倫尼烏斯就在他的博士論文中提出電解質溶液在水溶液中自動離解出游離的帶電粒子的概念。【講述】游離的帶電粒子就是我們說的離子，我們把電解質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的名稱，但內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是1887年提出了電離學說：電解質是溶于水中能形成導電溶液的物質；這些物質在水中，一部分分子分解成離子；溶液越稀，離解度越大。【板書】電解質溶于水中能形成導電溶液的物質（看看就行，不用記）【講述】根據對剛才鹽酸的分析，我們已經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。而剛才在導電性實驗中，我們發現鹽酸溶液可以導電，那么我們是不是可以假設鹽酸溶液可以導電，是由于它在水溶液中電離出離子呢？【提問】同學們可以回憶下，離子的定義是什么?【板書】離子帶電的原子或原子團【回答】離子是

8、帶電的原子或原子團【提問】同學們還記得物理上學過的金屬導電的原理嗎？【講述】因為金屬內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，所以金屬能夠導電。【講述】所以類比金屬，正是因為有自由移動的離子，電解質才能導電。由于電解質導電是因為粒子的移動，因此電解質導電能力的大小與離子濃度及離子所帶電荷數成正比。同學們可以把書翻到30頁，體會一下氯化鈉在水中的溶解和電離過程。【講述】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電荷的氯離子組成，通過靜電按照一定的規律緊密排列所成。晶體中的離子不能自由移動，因此晶體不能導電。 當氯化鈉溶于水時，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。【板書】 H+H2O=H3O+ NaCl=Na+Cl-【講述】這表示了NaCl的電解過程。電解質在水中發生電離的這個過程，我們可以電離方程式來表示。【提問】請同學們再仔細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，同學們有沒有發現什么不同？【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，因為氫離子帶正電。【提問】那么我們也可以解決

10、之前的問題，為什么自來水能導電，而蒸餾水幾乎不能導電呢？同學們可以結合導電原理想一想蒸餾水與自來水相比少了什么。【講述】在自來水中有很多離子，是外來的雜質離子，而蒸餾水則通過蒸餾除掉了這些雜質離子，因此蒸餾水中離子很少。【回答】少了可以自由移動的離子。【回答】分子一個朝外，一個朝里。【提問】那么電解質是只有在水溶液中才能電離出可自由移動的離子嗎？【講述】事實上，戴維實現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電，在熔融狀態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。 而電解質在熔融狀態下也可以導電，是由于構成

11、電解質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。【板書】電離物質在水分子作用下或者加熱熔融狀態下離解成自由移動離子的過程【講述】那么同樣電解質的定義可以進一步拓展【板書】電解質在水溶液或在熔融狀態下能導電的化合物 【講述】同學們注意到了嗎？老師用的是“或”，因為氯化氫分子在液態時不導電，同時不止氯化氫，硫酸等酸在熔融狀態下都不導電，所以只要滿足上述條件之一，就能成為電解質。 同時也要注意，因為電解質是沿用之前的概念，所以是指化合物。 【提問】通過導電性實驗，我們知道鹽酸，硫酸，氫氧化鈉溶液，氫氧化鈣溶液，氯化鈉溶液都能導電，因此對應的氯化氫，H2SO4, 氫氧化鈉，氫氧

12、化鈣及氯化鈉都是電解質，請同學根據分類的知識告訴我它們屬于哪幾類嗎?【回答】酸，堿，鹽【講述】同學們有注意到嗎，老師之前說蒸餾水幾乎不導電，這個幾乎是指純水其實可以導電，只是它的導電程度很小，不能使燈泡變亮，水也是電解質。【講述】事實上電解質除了酸堿鹽和水，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下能電離，能導電，所以是電解質。比如工業上就是電解熔融氧化鋁來制取單質鋁。 而BaSO4 ,CaCO3雖然是難溶于水，但它們在熔融狀態下能導電，能電離，所以也屬于電解質。【講述】而有電解質，就必然有非電解質，請同學

13、們根據電解質的概念，總結一下非電解質的概念。【回答】在水溶液和熔融狀態下都不能導電的化合物叫做非電解質。【講述】對，注意這個“都”，它說明兩種情況都不能導電。【板書】非電解質在水溶液和熔融狀態下都不能導電的化合物【提問】那么有哪些常見的非電解質呢？【講述】比如蔗糖，它雖然可以溶于水，但它的水溶液不導電。再比如乙醇，它也是非電解質。【講述】事實上，非金屬氧化物如SO2，SO3,CO2等；非酸性氣態氫化物如NH3;以蔗糖和酒精代表的大部分有機物都為非電解質。【提問】銅片、石墨、SO3的水溶液能導電，它們是電解質嗎？【講述】雖然銅片、石墨能導電，但是它們是單質，所以不是電解質，也不是非電解質。SO3

14、的水溶液能導電，但不是SO3自身能導電，而是SO3溶于水中生成H2SO4,H2SO4水溶液能導電,所以SO3也不是電解質。 【總結】1、電解質都是化合物,所以如果是能導電的單質和混合物,他們就不是電解質,像銅片,氫氧化鈉溶液就不是電解質。2、電解質導電必須是化合物本身能電離出自由移動的離子而導電,不能是發生化學反應生成的物質導電。【提問】請判斷它們的正誤。a.固態氯化鈉不導電，但氯化鈉是電解質。 b.氯化氫水溶液能導電，所以氯化氫溶液是電解質c.銅能導電，所以銅是電解質 d.硫酸鋇的水溶液不導電，所以硫酸鋇是非電解質【總結】化合物在水溶液中或受熱熔化時本身能否發生電離是區別電解質與非電解質的理

15、論依據，能否導電則是實驗依據。能導電的物質不一定是電解質，如石墨；電解質本身不一定能導電，如NaCl晶體。【講述】剛才說到水是電解質，但它自身電離程度很小，所以導電性實驗中我們看不到燈泡亮。因此我們可以看出電解質也有強弱之分。 決定電解質強弱的是它們的電離程度。強電解質能在水溶液中或熔融狀態下完全電離，包括強酸，強堿，大部分鹽；弱電解質則只能部分電離，包括弱酸，弱堿，水。完全電離是指該物質在水溶液或熔融狀態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、學們，剛剛我們說到BaSO4這些難溶鹽是電解質，那你們說它們是強電解質還是弱電解質？【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，所以它們也是強電解質。【提問】仿照NaCl的電離方程式，結合之前我們對氯化氫電離過程的分析，請同學們寫出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】之前是一元強酸和二元強酸，一元強堿和二元強堿，那么弱電解質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，所以主要以第一步電離為主。【板書】H2CO3 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。【提問】之前我們已經寫了HCl，H2SO4的電離方程式，再寫出硝酸的電離方程式，同

18、時仔細觀察有什么相同點。【回答】【講述】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有一個新的認識。 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們給鹽下個定義，同學們可以寫出硝酸鎂，硫酸銨的方程式。【回答】 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。【講述】但我們要注意一個特殊的鹽NaHSO4，同學們來寫一下它的電離方程式。【板書】NaHSO4 = Na + H +SO42 【講述】我們注意到它也電離出氫離子，那我們為什么把它稱之為鹽而不是酸呢？請同學們注意一下我們剛剛給酸下的定義，因為它電離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。但是因為它電離出氫離子，所以可以把它稱為酸式鹽。 但這是NaHSO4在水溶液中