3.3盐类水解 单元教学设计 (共3课时)2023-2024学年高二上学期化学苏教版(2019)选择性必修1

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3.3盐类水解 单元教学设计 (共3课时)2023-2024学年高二上学期化学苏教版(2019)选择性必修1

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“盐类的水解”单元教学设计案例
一、单元确定
“盐类水解”知识对应课程标准中选择性必修1“化学反应原理”模块的“主题3:水溶液中的离子反应与平衡”第三单元。该模块之前,学生已经学习了化学平衡的相关知识,对平衡概念有了一定了解。在解决水溶液中的平衡问题时可以用化学平衡的知识来解决。这个模块以水溶液为主线,在宏观的基础上从微观的视角来研究水溶液中微粒的相互作用,平衡状态。
二、“盐类的水解”单元内容分析
2.1基于课程标准的“盐类的水解”内容分析
课程标准中以主题方式在选择性必修1“化学反应原理”规定了“水溶液中的离子平衡”的内容要求,具体如下:
主题3水溶液中的离子平衡
(1)从电离、离子反应、化学平衡的角度认识电解质水溶液的组成、性质和反应。
(2)认识电解质在水溶液中存在的电离平衡,了解电离平衡常数的含义。认识水的电离,了解水的电离常数,认识溶液的酸碱性及 pH,掌握检测溶液 pH 的方法。
(3)认识盐类水解的原理和影响盐类水解的主要因素。
(4)认识难溶电解质在水溶液中存在沉淀溶解平衡,了解沉淀的生成、溶解与转化。
(5)了解水溶液中的离子反应与平衡在物质检测、化学反应规律研究、物质转化中的应用。了解溶液 pH 的调控在工农业生产和科学研究中的应用。
“盐类的水解”这一单元表面上看只有简单的一条“认识盐类水解的原理和影响盐类水解的主要因素。”,但仔细来看,其实内容非常丰富。课程标准中的教学策略栏目中指出:“通过对盐类水解的存在及平衡移动的分析,形成并发展学生的微粒观、平衡观和守恒观;通过实验现象的观察,分析现象,整合数据,得出结论,引导学生形成认识水溶液中离子反应与平衡的基本思路;通过让学生画微观图示、解释宏观现象,结合自然现象、生活问题以及应用,引导学生发展运用化学知识分析问题,解决问题的能力;综合发展学生的“宏观辨识与微观探析”“变化观念与平衡思想”和“证据推理与模型认知”等化学学科核心素养,培养系统思维能力。”
通过真实情境挖掘实际问题,转化成学生任务、活动,内容上更贴近学生生活实际,激发学生兴趣,让学生在参与实际生活问题解决的过程中学习相关的生活知识、化学知识,以及在此过程中形成的解决生活问题的一般思路等方法性知识,凸显化学学科的核心价值。相关的情境素材有:不同盐溶液的酸碱性;泡沫灭火器;水溶液中离子平衡的应用实例,如铝盐和铁盐的净水作用、缓冲溶液及其作用等等。可见“盐类的水解”这一教学单元对于培养学生的学科核心观念和学科核心素养具有非常重大的作用。
课程标准中的学业要求与不同版本教材(2019版)中“盐类水解”的内容编排
课程标准中的学业要求 人教版 苏教版
1.能用化学用语正确表示水溶液中的离子反应与平衡,能通过实验证明水溶液中存在的离子平衡,能举例说明离子反应与平衡在生产、生活中的应用。 2.能从电离、离子反应、化学平衡的角度分析溶液的性质,如酸碱性、导电性等。 4.能综合运用离子反应、化学平衡原理,分析和解决生产、生活中有关电解质溶液的实际问题。 第三章 水溶液中的离子反应与平衡 第三节 盐类的水解 一、盐类的水解 二、影响盐类水解的主要因素 三、盐类水解的应用 专题3 水溶液中的离子反应 第三单元 盐类的水解 盐类水解的原理 影响盐类水解的因素 盐类水解的应用
可见这两本的教材对于盐类的水解都是从三个方面进行分析,均能实现课程标准中有关学业的要求。这两种教材都是从日常生活常用的盐纯碱或明矾的用途情境引入课题。选用合适的实验方法探究不同盐溶液酸碱性(宏观辨识),并归纳盐溶液酸碱性与盐的类型之间的关系。应用盐溶液呈酸碱性与溶液中H+和OH-相对大小的关系、水的电离平衡和弱电解质的电离平衡等相关知识,探究不同类型盐溶液酸碱性差异的原因,并用化学用语正确表示盐类水解平衡的方程式。接下来是通过实验探究影响盐类水解的因素,最后介绍盐类水解在日常生产生活中的一些常见的应用。不同的地方在于人教版除了用化学符号表示不同类型盐溶于水后的变化外,还列出表格,从溶液中存在的离子、离子间能否相互作用生成弱电解质、c(H+)和c(OH-)的相对大小等三个方面建立分析模型进行分析。
人教版“方法导引”栏目提供了电解质溶液中电荷守恒与元素质量守恒两种等量关系,从定量的角度分析盐溶液中浓度的大小关系。“资料卡片”栏目提供了盐的水解常数以及盐的水解常数和弱电解质电离常数之间的关系,定量分析盐溶液的平衡关系。
苏教版更加重视从“温故知新”或“批判性思维”等栏目引导学生从已有的知识为起点对新的知识进行学习;从实验探究、实验现象、实验结论、实验数据等方面得出相关的知识或规律,加深学生对相关知识的理解;通过“学以致用”栏目巩固知识,体现学科知识的实际价值。
2.2“盐类水解”教学单元内容的联系
学生在初中阶段已经了解盐溶液不一定呈中性,如碳酸钠和碳酸氢钠溶液呈碱性,但是对于具体原理还不清楚。此前,学生已经对化学平衡的原理、弱电解质的电离、水的电离和溶液的酸碱性等知识进行了深入的学习。在此基础上讨论盐类的水解,不仅巩固之前内容,对于离子大量共存问题、离子反应发生的条件、离子方程式的书写也会有更深刻的理解,在解决水溶液中的平衡问题时同样也可以用化学平衡的知识来解决,有助于学生的认知发展。同时,盐类的水解的知识是后续电化学学习的基础,从知识结构上来讲,有利于学生形成完整的电解质溶液的平衡体系。盐类的水解平衡是电解质在溶液中的行为(主要为可溶电解质和溶剂之间的行为),是水的电离平衡(溶剂行为)和弱电解质电离平衡(溶质行为)的综合体。因此该单元的学习是建立在水的电离平衡和溶液的pH、弱电解质的电离基础之上的。对水溶液中多重平衡体系的发展与应用,在对溶液中粒子来源、种类和数目的分析解释过程中,需要从宏微结合的视角对物质及其变化进行分类与表征,需要运用化学反应原理分析影响变化的因素,需要建立相应的认识模型对物质的性质和变化做出解释或预测并对模型进行修正与完善,进而发展学生“宏观辨识与微观探析” “变化观念与平衡思想”和 “证据推理与模型认知”等化学学科核心素养。
三、“盐类的水解”主题教学单元的关键
盐类的水解平衡作为水溶液中的离子反应和平衡这个专题中其中的一个单元,其认识的视角和蕴含的化学学科观念和另外两个单元是一样的。因此确定教学与评价思路确定如下:
盐类的水解重点在于理解各种不同类型的盐类在水溶液的水解的实质。构建和熟练应用电解质在水溶液中的行为分析模型是关键所在。教学过程中要特别注意以下问题:
单元主题 认知发展点 评价目标
盐类的水解 微粒的来源(电离) 微粒间的相互作用 (1)能够全面认识盐溶液中存在各种微粒的相互作用; (2)能够主动从微粒间相互作用及影响的角度分析情境中水溶液问题。
盐溶液的分析思路 能够形成分析盐溶液问题的思维分析模型,面对陌生盐溶液问题,有清晰的分析思路。
盐溶液思维分析模型的建立 (1)能够主动利用化学平衡思想解决水溶液中盐类水解问题。 (2)基本具备盐溶液分析思维模型,能依据信息或实验事实判断溶液酸碱性的本质。
盐溶液思维分析模型的应用 (1)能够利用盐溶液整体分析思路解决水解平衡问题。 (2)内化盐溶液分析思维模型,使之能够用于实际生产生活问题的解决。
四、单元教学课时设计
根据课程标准、知识特点和学生的学习情况,以2019苏教版为例,将盐类的水解分为4个课时进行教学。以单元教学目为导向,将单元教学目标层层落实到每一节课的教学中,设计评价目标,最终实现单元教学目标。在教学中,教师应当主动整合相关知识内容,形成对盐溶液体系的整体认识,通过对任务驱动式教学活动丰富的设计,以及学生实验、演示实验以及小组讨论,帮助学生建立起盐溶液的思维分析模型。
4.1 教学内容分析
盐类水解的教学是在电离平衡的基础上展开的,在本节内容之前,学生已经基本掌握了弱电解质部分电离和水的电离平衡的相关知识内容,因此本节教学目标的重点是帮助学生从弱电解质在水中存在电离平衡的角度认识盐类水解的本质,进一步应用水溶液分析思维模型分析可水解的盐溶液,能清晰认识到可水解的盐与强酸强碱盐的差异。学生对于水溶液的认识从弱电解质水溶液扩展到盐溶液,形成相对稳定的认识思路。
4.2 教学过程
单元教学过程中需要注意“教、学、评”一体化的教学设计和教学落实。因此在设计具体的课时时需要注意具体的教学目标,通过活动和任务的完成,达到教学评的同时进行,相互间良性作用。
第1课时:盐类水解原理与水解离子方程式
【学习任务 1】认识盐类水解的原理。
【评价任务 1】诊断发展学生从宏观特征入手对盐进行分类,联系其组成解释宏观现象的能力。
环节1:给出0.1mol/LNaCl、Na2CO3、NH4Cl、CH3COONa和AlCl3溶液,对盐类型进行分类,选择合适的实验方法测定溶液的酸碱性,归纳盐的类型与溶液酸碱性的关系,尝试从电离的角度进行解释。 目的在于通过探究盐溶液的酸碱性,认识盐的类型与其溶液酸碱性之间的关系。
环节2:类比学习,将NaCl溶解在水中,分析发生了哪些过程?是否对水的电离平衡产生影响?构建盐溶液呈现不同酸碱性原因的思维模型,拓展至对NH4Cl或CH3COONa溶液的理解。目的在于证据推理,模型建构,发展思维能力。
【学习任务 2】揭示盐类水解的本质,用化学符号表征可溶性水解盐在水溶液中的行为,掌握盐类水解的规律。
【评价任务 2】诊断学生对平衡问题的认识角度,评价学生的“平衡”思想,发展学生证据与推理的能力。
环节3:根据不同类型盐溶液中的水解平衡的符合表征,归纳并练习巩固不同盐溶液水解离子方程式的书写。特别注意酸式盐溶液呈酸碱性需要从电离和水解的程度的相对大小进行分析比较,抓住主次矛盾两个方面。
第2课时:盐溶液中的离子浓度大小定量关系
【学习任务】电解质溶液中(可溶盐溶液)离子浓度大小的比较
【评价任务】诊断发展学生从溶液中离子来源、相互作用及作用大小、守恒关系等方面比较溶液中离子浓度大小比较的思维方法,逐一突破问题的能力。
环节1:以弱电解质CH3COOH、NH4Cl溶液为例,强化两个微弱:微弱电离,微弱水解。NaHCO3溶液中注意电离和水解的相对大小程度。巩固练习。
环节2:盐溶液中的电荷守恒、元素质量守恒、质子守恒三种等量关系的特点与应用。
第3课时:影响盐类水解的因素
【学习任务】影响盐类水解的因素:反应物的性质;反应条件。
【评价任务】诊断发展学生影响盐类水解平衡的因素,完善化学平衡的知识体系。
环节1:通过实验测定相同浓度不同弱酸盐NaClO、 CH3COONa、NaNO2的pH,结合各种弱酸的酸性,依据实验结果,分析原因:影响盐类水解的根本原因在于盐自身的组成和性质。
环节2:从化学反应平衡的影响因素推测温度、盐溶液的浓度和溶液的酸碱性对盐类的水解也存在影响。依据控制变量的思想设计不同的实验进行验证,并从实验中探究影响的因素。
环节3:了解盐类水解的影响因素在科学研究和生产、生活中根据实际的需要促进或抑制水解,如实验室配制氯化铁溶液、制备氢氧化铁胶体、纯碱溶于热水中清洗油污等等。
第4课时:盐类水解的应用
【学习任务】应用盐类水解平衡解决实际问题
【评价任务】诊断发展学生解决实际问题的能力水平,孤立与系统相统一,认识问题的本质。
4.3 设计思路
通过学习,学生已经具备了水溶液思维分析思路,本单元主要目的是把“水溶液思维分析思路”转变为问题解决的工具,以“水溶液中可溶性电解质的行为” 为主题,分析水溶液中微粒作用,提升学生对水溶液问题的理解。
第1课时的“学习任务 1”从宏观的角度引导学生知道不同种类的盐溶液中会存在不同的微粒作用,引起学生对“不同”的探究的兴趣;而“学习任务 2”则引导学生认识盐的水解的微观本质,通过对不同电解质溶液的分析,将新授课不同阶段学习到的电离平衡、水解平衡进行整合,建立“平衡”思想;第2课时引导学生利用“平衡”思想分析单质复杂平衡体系,综合电离平衡和水解平衡,判断主次,比较溶液中各类离子浓度大小,确定溶液的酸碱性。第3和第4课时内容之间具有很强的联系性,主要是从原理和影响因素角度上分析盐类水解知识在各个方面的用途,体现了化学学科的实际应用价值。
通过本教学单元不同的学习任务,可以使不同程度的学生都能够系统的回顾溶液中的平衡过程,同时使学生的知识和技能得到迁移,能够利用“平衡”思想对溶液中的各类平衡进行综合,帮助学生形成更加完善的知识结构体系和学科思维方法体系,进一步加深对学科核心观念的认识,让学生建立相对完整的水溶液思维分析模型,从而提升了学科核心素养。

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