耿莎莎 謝鴻雁
一、單元整體規(guī)劃
(一)整章介紹
本單元是選擇性必修課程模塊1:《化學(xué)反應(yīng)原理》中的第三章,旨在培養(yǎng)學(xué)生深入學(xué)習(xí)與探索化學(xué)的志向,引導(dǎo)學(xué)生更深入地認(rèn)識化學(xué)學(xué)科,了解化學(xué)研究的內(nèi)容和方法,感受化學(xué)反應(yīng)原理對科學(xué)技術(shù)和人類社會文明所起的重要作用,發(fā)展學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。
(二)單元教學(xué)目標(biāo)設(shè)定
1. 運(yùn)用“水溶液中離子反應(yīng)與平衡”模型認(rèn)識物質(zhì)在水溶液中的行為,并對宏觀現(xiàn)象進(jìn)行預(yù)測和解釋。
2. 能運(yùn)用平衡思想動(dòng)態(tài)地分析物質(zhì)在水溶液中的變化,解釋自然界、生產(chǎn)生活中的現(xiàn)象。
3. 能依據(jù)平衡移動(dòng)原理分析復(fù)雜的離子反應(yīng),推論預(yù)測產(chǎn)物,解決現(xiàn)實(shí)問題。形成完整的認(rèn)識物質(zhì)在水溶液中的行為思路,完善關(guān)于電解質(zhì)溶液的認(rèn)識模型,能基于宏觀現(xiàn)象推測物質(zhì)在水溶液中的微觀行為,建立宏觀與微觀、證據(jù)與推論之間的關(guān)系。
(三)單元教學(xué)規(guī)劃
1. 設(shè)計(jì)思路與知識結(jié)構(gòu)的整合
2.課時(shí)分配
二、模型簡介
(一)教學(xué)模型
(二)“水溶液中離子反應(yīng)與平衡”認(rèn)識思維模型
三、模型的應(yīng)用——部分課時(shí)教學(xué)思路及目標(biāo)
《水的電離平衡和水的離子積常數(shù)》
(一)根據(jù)已有知識經(jīng)驗(yàn)羅列純水中的微粒(H2O、H+、OH-),通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明水中存在的氫離子,借鑒證明酸中的氫離子的方法,預(yù)期得出兩種方法:1.活潑金屬是否能與水反應(yīng)置換出氫氣;2.測水的pH。從定性的角度證明氫離子和氫氧根離子的存在,進(jìn)而建立微粒觀。
(二)由方法二測出常溫下純水的pH=7,學(xué)生根據(jù)已有知識“pH表示溶液酸堿度”會認(rèn)為pH=7呈中性,沒有氫離子,產(chǎn)生認(rèn)知沖突。結(jié)合“pH的來源”這一科學(xué)史話的資料卡片,重新認(rèn)識pH 的內(nèi)涵,即是表示氫離子濃度的一種方法,然后根據(jù)pH=-lgc(H+)這一公式,計(jì)算出常溫下水中的氫離子濃度。從定量的角度認(rèn)識到水中的氫離子的量極少。
(三)預(yù)測水中三種微粒之間的關(guān)系,解釋為什么氫離子的量如此少,得出結(jié)論:水中存在H2O[]H++OH-電離平衡,根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)列出水電離的平衡常數(shù)K=c(H+)·c(OH-),繼而引出水的離子積常數(shù)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)測定結(jié)果,純水在常溫下的pH和100℃的pH,換算出其氫離子濃度,并根據(jù)三段式進(jìn)一步算出水在兩種溫度下的離子積常數(shù)。建立平衡觀,發(fā)展變化觀。
《可溶性鹽在水溶液中的離子行為 ——鹽類的水解平衡原理》
1.利用“水溶液中的離子反應(yīng)模型”,通過分析氯化鈉、醋酸鈉、氯化銨三種不同類別鹽在水中的行為(即不同類別鹽對水電離平衡的影響),認(rèn)識鹽類水解的原理及鹽溶液呈現(xiàn)酸堿性的規(guī)律。例:醋酸鈉在水中的行為
2.通過實(shí)驗(yàn)探究鹽溶液的酸堿性,認(rèn)識鹽的類型與其溶液酸堿性之間的關(guān)系。
3.能通過實(shí)驗(yàn)探究溫度、濃度對鹽類水解平衡的影響,認(rèn)識影響鹽類水解平衡的主要因素,并能用“水溶液中的離子反應(yīng)模型”解釋反應(yīng)條件影響鹽類水解平衡的原因。
4.能列舉鹽類水解在實(shí)際生產(chǎn)、生活和科學(xué)研究中的應(yīng)用實(shí)例,并依據(jù)鹽類水解的原理進(jìn)行解釋,體會化學(xué)原理的應(yīng)用價(jià)值。
復(fù)習(xí)提高:《探索海洋酸化導(dǎo)致貝類消失的原因》
——基于微粒觀、變化觀、平衡觀的水溶液中粒子反應(yīng)
1.通過觀看新聞視頻《獐子島的扇貝去哪了》,了解海洋酸化,增強(qiáng)保護(hù)大自然的責(zé)任感和使命感。
2.模擬海洋中貝類的生長環(huán)境,利用“水溶液中的離子反應(yīng)與平衡”模型,理論分析貝類消失的原因,發(fā)展微粒觀、變化觀和平衡觀。
3.從不同角度設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案證明理論預(yù)測,對假設(shè)預(yù)測、實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)結(jié)論進(jìn)行完整論證,發(fā)展“宏觀辨識與微觀探析”“變化觀念與平衡思想”和“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”等化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng),培養(yǎng)系統(tǒng)思維能力。
4.利用“水溶液中的離子反應(yīng)與平衡”模型,從多角度尋找保護(hù)貝類生長的水體環(huán)境的方法。通過對電離平衡、水解平衡、沉淀溶解平衡等存在的證明及平衡移動(dòng)的分析,形成并發(fā)展學(xué)生的微粒觀、平衡觀和守恒觀。
5.通過開展分析解釋、方案設(shè)計(jì)等活動(dòng),促進(jìn)認(rèn)識水溶液中的離子反應(yīng)與平衡對生產(chǎn)、生活和社會發(fā)展的作用。
四、教學(xué)反思
整個(gè)單元從學(xué)生最熟悉的物質(zhì)“水”出發(fā),以水的電離平衡及影響因素為主要線索,通過探討可溶性電解質(zhì)(酸堿鹽)對水電離平衡的影響,滲透弱電解質(zhì)的電離平衡和鹽類的水解平衡知識點(diǎn),從水電離平衡的建立到影響水電離平衡的因素,學(xué)生整體思維表現(xiàn)順暢,基本掌握了利用“水溶液中的離子反應(yīng)與平衡”模型對可溶性電解質(zhì)在水中的行為進(jìn)行分析。但是在沉淀溶解平衡的理論分析中存在一定的障礙,這也充分說明“水溶液中的離子反應(yīng)與平衡”模型在可溶性電解質(zhì)對水電離平衡影響分析中的優(yōu)越性。因此在沉淀溶解平衡的教學(xué)結(jié)束后,增加了以項(xiàng)目式教學(xué)模式進(jìn)行的《探索海洋酸化導(dǎo)致貝類消失的原因》探究課,以沉淀溶解平衡為主要線索,融合了強(qiáng)弱電解質(zhì)的電離平衡、離子反應(yīng)、鹽類的水解等知識,將《水溶液中的離子反應(yīng)與平衡》整個(gè)單元的知識充分融合,不僅對沉淀溶解平衡有了進(jìn)一步理解,同時(shí)達(dá)到了復(fù)習(xí)與提高的目的。
作者簡介:耿莎莎 女 漢族 1985年8月生 碩士研究生 太原市第十五中學(xué) 中小學(xué)一級教師