资源简介

“电解质的电离”教学设计
人教版高中化学必修第一册第一章第二节
课标分析
内容要求
1.电解质在水溶液中的行为 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。 行为动词： “认识”属于低水平的认知性行为动词 解读： 体现了“宏观辨识与微观探析”的化学学科核心素养 素养水平 ：水平2
学业要求
1.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。 行为动词： “分析”属于较高水平的认知性行为动词 解读 体现了“宏观辨识与微观探析”化学学科核心素养 素养水平：水平4 “变化观念与平衡思想”的化学学科核心素养 素养水平：水平4
教材分析
《电解质的电离》教材内容位于人教版必修一第一章《物质及其变化》第二节《离子反应》的第一课时。
教材内容首先以干燥的NaCl固体、KNO3固体和蒸馏水，以及分别将两种固体加入两个盛有蒸馏水的烧杯中形成的溶液，试验这些物质的导电性的实验引入，根据实验现象提出电解质的概念。为了更好地理解电解质的概念，教材探究为什么电解质在干燥时不导电，而溶于水或熔化后能导电？根据氯化钠固体溶于水的过程以及氯化钠固体受热熔化过程的微观示意图，提出电离的概念，并且用化学符号表征电解质的电离，同时构建电离模型，不同于物质的分类角度，从电离的角度认识酸、碱以及盐的本质。
电解质的电离为理论性知识中的化学基本概念。电解质的概念承接第一章第一节《物质的分类及转化》中学习的物质的分类的内容，分类观帮助学生在本课时理解并运用电解质的概念。电解质电离本质为离子反应的学习提供知识理论基础。
学情分析
已有基础 待发展内容 如何发展
知识 初中化学已经学习了酸、碱、盐溶液具有导电性，学习了阴、阳离子的知识；初中物理已经学习了金属导电的原理以及本质；本章的第一节已经学习了物质的分类，知道了化合物的分类为电解质和非电解质 溶液导电的本质；电解质、电离的概念；电离的化学表征；构建电离模型；从电离角度认识物质 由法拉第电离模型引入，探究溶液导电的本质，再根据阿伦尼乌斯电离模型探究物质在溶液中是如何生成带电微粒，以及带电微粒的存在形式，最后得出正确的电离模型即物质在水溶液中的电离模型，并根据正确的电离模型推出电离的定义和化学表征，最后总结归纳得出电解质的定义
能力 通过初中的实验学习已经掌握了基本的实验技能；通过上节内容已有物质分类的化学思想；同时具有类比、迁移的能力 化学学科思维、实验探究及归纳总结能力尚不成熟，不能完全的独立进行实验探究和归纳总结活动，需要在教师的组织引导下，有目的、有计划进行 在化学学习前期，教师引导培养学生的实验探究、归纳总结能力，培养学生化学学科思维
心理 高一学生处于对实验探究、动手操作实验具有浓厚的兴趣，对化学学习有新奇的心理 对化学内容产生学习兴趣，培养化学思维 与社会生产生活紧密联系，通过科学家探究过程激发学生对化学学习的兴趣
教学与评价目标
教学目标 评价目标
借助实验探究在不通电的条件下NaCl、HCl在水溶解中已发生解离，否定法拉第的说法，得出物质在水溶液中发生了解离的过程 通过实验探究HCl在水溶液中解离得到H+，得出HCl在水溶液中已经发生了解离，诊断并发展学生实验探究、分析归纳的能力
分析氯化钠在水溶液中解离生成的微粒存在形式，思考正确的微粒存在形式，结合实验视频和微观示意图，得出微粒是以水合离子形式存在与水溶液中 通过钠离子与氯离子之间的相互作用和存在形式，能够得出微粒不能以钠离子与氯离子的形式存在，根据围观示意图和微粒动画视频，类比氯化钠溶液，画出HCl溶液的围观示意图，诊断并发展学生宏观、微观结合的思想、类比、推理、总结的能力
根据探究结论以及科学家的提出的观点，重新总结电离、电解质的概念 通过探究得到的正确电离模型和物质解离的条件，在科学家法拉第提出的电解、电解质定义的基础上，重新总结正确的电离和电解质的定义，诊断并发展学生归纳、总结的能力
用化学方程式表征电离的过程，从宏观、微观视角理解电离过程，并重新总结电离角度下酸、碱、盐的定义 通过化学方程式表征电离过程，得出电离方程式，理解宏观、微观视角的电离过程，能从电离角度分析归纳酸、碱、盐的定义，诊断并发展学生化学符号表征、分析归纳、宏观与微观结合、从电离角度分析化合物的能力
教学重难点
教学重点：
电解质和电离定义、电离方程式的书写
教学难点：
电离模型的建立、导电的本质、从电离角度总结酸碱盐的定义
教学方法
教法：
讲授法、实验法、谈话法、讨论法、情境教学法
学法：
模型建构、概念建构、实验探究、小组讨论、类比推理
教学思路
情境线 知识线 问题线 活动线 思维线 评价线
法拉第电离模型的判定 紫色石蕊试纸遇H+变红 ①法拉第的说法是否正确？为什么？ 小组讨论，如何证明在不通电的情况下HCl在水溶液中发生了解离生成了带电微粒，而在干燥条件下HCl无法解离呢？ 实验探究 能够设计实验检验氢离子的存在
阿伦尼乌斯电离模型的判定 氯化钠溶液中带电微粒不能以钠离子和氯离子的形式存在 ②阿伦尼乌斯关于电离的模型准确吗？为什么？分小组进行讨论。 ③你认为NaCl溶液中Na+和Cl-应该以什么形式存在呢？ 阿伦尼乌斯关于电离的模型准确吗？为什么？分小组进行讨论。 提示：NaCl中Na+和Cl-之间存在着静电作用力。 微观探析 能从微观带电微粒视角分析氯化钠水溶液中带电微粒存在形式
正确的电离模型的构建 氯化钠溶液中带电微粒以水合离子形式存在，熔融状态下氯化钠以钠离子和氯离子形式存在 ④NaCl溶于水后，水分子会对Na+和 Cl-进行“拖”“拽”，最终使Na+和Cl-脱离NaCl固体，形成水合钠离子和水合氯离子。那么请大家注意观察水合离子，为什么水分子中的氢原子簇拥在氯离子周围、氧原子簇拥在钠离子周围呢？结合下表，利用化合价知识进行解释。 ⑤请大家根据得出的结论修正自己的HCl在水中溶解的示意图。 ⑥除了在水溶液中解离，还有没有其他能量使NaCl解离？ ⑦熔融状态下的氯化钠能够导电吗？若能够导电，总结熔融NaCl导电的本质 利用化合价知识解释电离模型的正确性，修正自己的HCl在水中溶解的示意图。 模型建构
在法拉第的基础上总结电离、电解质定义 不是所有化合物都能够在水溶液或熔融状态下发生解离 ⑧通过研究表明，科学家法拉第认为物质在水溶液中解离的能量来自电能，因此称为“电离”，同学们能偶根据我们的探究，重新总结电离的定义吗？ ⑨按照我们上节课所学习的物质的分类思想，像氯化钠这样的物质在分类观里属于什么类别的物质呢？ ⑩所有化合物都能够在水溶液或熔融状态下解离成可以自由移动的离子吗？ 11.请同学们修正刚才给出的电离的定义，并根据法拉第给出的电解质的定义，以及我们探究的结论重新给电解质下一个定义。 设计试验方案，验证一下蔗糖溶液是否能够导电？ 宏观、微观结合 能够梳理归纳总结前面部分探究的结论，借助实验探究以及科学家的结论重新总结电离、电解质的定义
化学符号-电离方程式表征电离过程，酸、碱、盐电离角度定义的提出 电离方程式的书写用等号连接，电离角度酸、碱、盐的定义 12.同学们能否用等式将NaCl和HCl在水溶液中电离的过程表示出来呢？ 提示：为简便起见，一般仍用离子符号表示水合离子 13.同学们能否根据电离方程式从电离角度重新总结酸、碱、盐的定义呢？ 书写电离方程式，从电离角度总结酸、碱、盐的定义 化学符号表征、宏观与微观结合 能够从宏观和微观角度理解电离过程，并熟练运用离子方程式，从电离角度分析酸、碱、盐的本质
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
环节一：法拉第电离模型的判定 【情景导入】 1834年法拉第发现某些物质本身不导电，但溶于水后能够导电（如NaCl溶液和盐酸），而导电需要有自由移动的带电粒子。于是法拉第认为某些化合物（如NaCl和HCl）溶于水后在通电的条件下产生了离子，也就是说物质在水溶液中解离的能量来自电能，因此称为“电离”。 【问题1】你认为这种说法是正确的吗？为什么？ 【问题2】小组讨论，如何证明在不通电的情况下HCl在水溶液中发生了解离生成了带电微粒，而在干燥条件下HCl无法解离呢？ 提示：实验室中可以将浓度为35%的浓盐酸缓慢滴入浓度为98%的浓硫酸中制备氯化氢气体。 【播放实验视频】 请大家观察实验现象，验证我们的猜想，并给出结论。 【回答问题】 问题1： 不正确，NaCl是由Na+和Cl-构成的，而不是通电作用下产生的，HCl不是在通电的条件下解离的 【小组讨论】 问题2： 可分别用干燥的紫色石蕊试纸和湿润的紫色石蕊试纸接触由35%的浓盐酸与98%的浓硫酸反应制备得到的干燥的HCl气体，观察实验现象。 【实验现象】 干燥的紫色石蕊试纸无明显现象，湿润的紫色石蕊试纸变红。 【归纳、总结】 通过实验能够证明在不通电的情况下HCl在水溶液中发生了解离生成了H+，干燥条件下HCl没有发生解离，因此解离与通电没有关系，法拉第的说法是错误。 运用了观察、模型、实验探究、归纳总结的化学学科方法，通过观察实验现象的不同，验证法拉第的说法是错误的，并运用模型的方法促进学生对溶液导电本质现象的直观认识，发展模型认知、微观探析、科学探究的化学学科核心素养
环节二：阿伦尼乌斯电离模型的判定 【讲授】由上面的实验我们发现，HCl溶于水不需要通电就可以解离出H+。19世纪后期，瑞典化学家阿伦尼乌斯为了更好地解释酸、碱、盐的性质，认为酸、碱、盐溶于水会自动地解离成离子。 【多媒体展示】 以NaCl溶于水为例的阿伦尼乌斯关于电离的模型 【问题3】阿伦尼乌斯关于电离的模型准确吗？为什么？分小组进行讨论。 提示：NaCl中Na+和Cl-之间存在着静电作用力。 【问题4】你认为NaCl溶液中Na+和Cl-应该以什么形式存在呢？ 【小组讨论】 问题3： 不正确。首先，NaCl中Na+和Cl-之间存在着静电作用力，使其分开需要能力，因此NaCl不会自动地解离；其次，既然Na+和Cl-之间存在着静电作用力，它们为什么不结合在一起形成更稳定结构而稳定存在呢？ 运用了观察、分析、归纳、总结的化学学科方法，通过观察、分析阿伦尼乌斯NaCl电离的模型大胆猜测总结阿伦尼乌斯电离模型的不足之处，发展微观探析、证据推理的化学学科核心素养
环节三：电离模型的建立 【活动】 NaCl固体在水中溶解的示意图 请同学们结合教材中NaCl固体在水中溶解的示意图和氯化钠溶液导电实验视频，画出HCl在水中溶解的示意图。 【问题5】 NaCl溶于水后，水分子会对Na+和 Cl-进行“拖”“拽”，最终使Na+和Cl-脱离NaCl固体，形成水合钠离子和水合氯离子。那么请大家注意观察水合离子，为什么水分子中的氢原子簇拥在氯离子周围、氧原子簇拥在钠离子周围呢？结合下表，利用化合价知识进行解释。 请大家根据得出的结论修正自己的HCl在水中溶解的示意图。 【完成示意图】 【回答问题】 问题5： 水分子中氧元素化合价为-2价，显负电，钠离子显正点，因此氧原子簇拥在那里在周围；同理水分子中氢元素化合价为+1价，显正电，氯离子显负电，因此氢原子簇拥在氯离子周围。 【修正模型】 运用了观察、模型、类比、归纳总结的化学学科方法，通过观察氯化钠在水溶液中解离的微观示意图和视频，类比得出HCl在水溶液中解离的微观过程，建立正确的电离模型，发展模型认知、微观探析的化学学科核心素养
环节四：熔融状态下物质的电离 【问题6】 既然我们已经得出NaCl解离需要能量，那除了在水溶液中解离，还有没有其他能量使NaCl解离？ 【播放视频】熔融NaCl的导电实验视频 【问题7】根据视频，说明熔融状态下的氯化钠能够导电吗？若能够导电，总结熔融NaCl导电的本质 【回答问题】 问题6： 加热 问题7： 熔融氯化钠可以导电。 固体氯化钠在加热熔化后，离子运动随温度升高而加快，克服了离子间的相互作用，产生了能够自由移动的带电粒子Na+和Cl-，因此固体氯化钠在熔融状态可以导电。 运用了观察、模型、类比、归纳总结的化学学科方法，通过观看熔融氯化钠导电的微观过程，类比氯化钠在水溶液中解离微观过程，分析总结熔融氯化钠导电本质，发展模型认知、微观探析、的化学学科核心素养
环节五：电离、电解质概念的构建 【问题8】通过研究表明，科学家法拉第认为物质在水溶液中解离的能量来自电能，因此称为“电离”，同学们能偶根据我们的探究，重新总结电离的定义吗？ 【问题9】按照我们上节课所学习的物质的分类思想，像氯化钠这样的物质在分类观里属于什么类别的物质呢？ 【问题10】所有化合物都能够在水溶液或熔融状态下解离成可以自由移动的离子吗？ 【活动】 请大家利用桌子上的实验用品，设计试验方案，验证一下蔗糖溶液是否能够导电？ 实验用品：小灯泡、学生电源、导线、开关、电极、烧杯、蔗糖溶液 【播放视频】熔融状态下蔗糖不导电 【总结】通过实验和视频我们可以得出，水溶液和熔融状态下，蔗糖都不能导电，因此并不是所有化合物都能够在水溶液和熔融状态下解离成自由移动的离子，进而能够导电，说明水分子对粒子的作用力和加热熔化的热能是有限的，并不能将所有的物质解离。 【问题11】为了更加准确的给电离下定义，科学家将能够发生电离的这类化合物叫作电解质，法拉第认为能够被电分解成自由移动的离子的化合物叫做电解质，首先请同学们修正刚才给出的电离的定义，并根据法拉第给出的电解质的定义，和我们探究的结论重新给电解质下一个定义。 【总结】回答的都非常好，通过大家的回答我们可以发现，导电是我们宏观的现象，而电离成能自由移动的离子是微观现象，那么也就是说在水溶液或熔融状态下的电解质导电的本质就是电离。 通过我们的探究我们在科学家法拉第的基础上修正了电解质和电离的定义，虽然法拉第在此方面的研究成果是一个美丽错误，但是为了纪念他对研究电离的贡献，我们至今仍然沿用“电离”和“电解质”的命名方式。科学研究对真理的探索是不断完善的，因此不论科学研究成果如何，都是推动真理探索的加速器。 【回答问题】 问题8： 像氯化钠固体的物质在水溶液或熔融状态下解离为可以自由移动的离子的过程叫作电离。 问题9： 化合物 问题10： （学生犹豫） 【活动】 利用学生电源、导线、开关、小灯泡、电极、蔗糖溶液连接成一个闭合回路，通电。 通电后，发现小灯泡不亮，说明蔗糖溶液不能够导电 【活动问题】 问题11： 学生1：电解质在水溶液或熔融状态下解离成可以自由移动的离子的过程叫作电离。 学生2：在水溶液或者熔融状态下能够导电的化合物叫电解质 学生3：在水溶液或者熔融状态下能够电离的化合物叫电解质 运用了观察、实验探究、归纳总结的化学学科方法，通过分类观和实验探究得到的结论总结电离、电解质的定义，并从宏观和微观角度理解额电离的过程，发展宏观辨识与微观探析、科学探究的化学学科核心素养
环节六：电离化学表征-电离方程式 小结与作业 【问题12】同学们能否用等式将NaCl和HCl在水溶液中电离的过程表示出来呢？ 提示：为简便起见，一般仍用离子符号表示水合离子 【评价】同学们书写的都是正确的，我们用一个等号将电离过程连接起来，这样的一个方程式就叫作电离方程式。 【迁移】请同学们分别从宏观和微观的化学角度理解等式左边与右边，并书写出HCl、H2SO4、NaHSO4、NaOH、Ba(OH)2、(NH4)2SO4的电离方程式。 【问题13】同学们能否根据电离方程式从电离角度重新总结酸、碱、盐的定义呢？ 【小结】今天我们探究了两位科学家对于电离相关的说法的正确性，并取长补短建立了正确的电离模型，在科学家法拉第观点的基础上，修正了电离和电解质的定义，并以宏观与微观结合的方式来理解电离的过程，接着用化学符号-电离方程式来表征电离的过程，最后从电离角度重新认识了酸、碱、盐的本质。 【作业】科学探究仍在继续，请同学们课下时间查阅资料了解有关电离的最新研究进展。 【回答问题】 问题12： NaCl=Na+ + Cl- HCl=H+ + Cl- 【书写】 HCl=H+ + Cl- H2SO4=2H+ + SO42- NaHSO4=Na+ + H+ + SO42- NaOH=Na+ + OH- Ba(OH)2=Ba2+ + 2OH- (NH4)2SO4=2NH4+ + SO42- 【回答问题】 问题13： 电离时生成的阳离子全部是氢离子的化合物叫做酸；电离时生产的阴离子全部都是氢氧根离子的化合物叫做碱；电离时生成的阳离子是金属离子或铵根离子，阴离子为酸根离子的化合物叫做盐。 运用了化学方程式表征、宏微观结合、归纳总结的化学学科方法，通过使用化学方程式表征电离的过程，宏微观结合理解电离过程，从电离角度总结酸、碱、盐的定义，发展宏观辨识与微观探析的化学学科核心素养
教学反思
化学理论知识化学基本概念的讲授，最重要的就是要让学生自主建构概念的过程，本课时借助化学史的内容，由教师引领学生探索科学家探究电离相关的知识，感受科学探究的过程和意义，培养学生的科学探究的化学学科核心素养。其中，教师还引领学生进行实验探究验证科学家的说法是否正确，最后结合探究得出的结论和科学家提出的观点，让学生尝试理解、修正、总结电离和电解质的定义，并从宏观与微观结合的视角理解电离的过程。最后，学生使用化学符号-电离方程式来表征电离过程，从电离角度重新理解酸、碱、盐的本质。

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