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第四節 難溶電解質的溶解平衡(第一課時教學設計)


2015-10-26 11:09:51   來源:   撰稿:董嘯   攝影攝像:    ;  評論:0 點擊:

第四節 難溶電解質的溶解平衡(第一課時教學設計)

一、指導思想與理論依據 

水溶液中的離子平衡是重要的化學原理,它具有較嚴密的邏輯性,是適用于幾乎所有在溶液中進行的化學反應的普遍規律。這些原理需要由特殊到一般、由具體到抽象、由現象到本質的過程中逐漸產生的,才能使學生正確認識、掌握并靈活運用,需要在感性認識和理性認識的不斷循環中進行歸納和演繹等邏輯推理。 

二、教學內容分析 

難溶電解質的溶解平衡的知識結構為:

http://www.pep.com.cn/gzhx/gzhxjs/ghfyyl/bx1jsys/200709/W020070911724241141470.jpg 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

本節教材安排在第三章第4節。它的知識基礎是溶解度和化學平衡理論。需要利用初中和高中必修、選修已學的知識,采用理論推理與實驗探究相結合的方法,逐步分析并鞏固第二、三章的知識點;利用本節內容可以更深刻的理解必修1中離子反應的實質。 

本節內容涉及沉淀反應安排了一定篇幅的應用內容,在資料等欄目及問題的引出中,教材多處以不同方式涉及了相關知識的應用;由于其中相當部分的內容不僅僅是簡單的事實介紹,而是于實際問題中應用所學進行理論分析或技能實踐,因此在教學中落實這些理論聯

系實際的內容,有助于學生鞏固、加深對相關知識的理解。 

三、教學目標設計 

1.基本目標 

知識與技能: 

1)能應用化學平衡理論描述溶解平衡,知道沉淀轉化的本質。 

2)根據溶解度和化學平衡的理論,掌握影響溶解平衡的因素。 

過程與方法: 

通過對沉淀的溶解、轉化等問題的討論,讓學生經歷認識事物由特殊到一般、由具體到抽象、由現象到本質的過程,培養學生歸納、演繹能力及辯證看待問題的思想。

 情感態度價值觀: 

通過對知識的學習和應用,體會化學平衡知識在解決實際問題中的應用,進一步認識化學知識與人類生活的密切關系。

 2.發展性目標

 知識與技能:根據溶解度和化學平衡的理論,能從化學平衡角度研究難溶電解質溶解平衡的移動。 

過程與方法:通過實驗及對沉淀溶解的討論,學會變換問題角度研究和解決問題的方法,用發展的觀點看問題的方法。能優化實驗方案,選擇可能出現鮮明實驗現象的藥品,并從中體會化學學科思想——對比實驗的重要性。 

情感態度價值觀:通過對本節的學習,培養學生運用化學平衡知識解決實際問題的能力。

 3.教學重點的分析與確定 

教學重點及難點:難溶電解質的溶解平衡。

四、教學設計總體思路

本節課教學設計的總體方法:先讓學生回顧已有知識尋找規律設計、討論驗證難溶電解質平衡移動的實驗方案完成簡單的驗證實驗依據實驗結論提升理論知識。 

課堂引入從離子反應形成的溶洞和齲齒談起,引出課題;從復習初中的概念——溶解度過渡到第二章第三節化學平衡的建立——溶解平衡;初中飽和食鹽水析晶的方法到運用平衡理論析晶,創設思維的困惑,運用化學的基礎——實驗進行驗證,從而鞏固平衡理論;再從實驗出發引出難溶電解質的溶解平衡概念;最后將化學平衡理論進行遷移,解決難溶電解質的溶解平衡的移動。在遷移過程中仍然利用實驗驗證學生的想法,由于學生實驗有不同結果,再回到化學平衡理論,運用平衡理論解釋相關實驗現象;在實驗中創設思維的疑點,為下一節課沉淀的應用——沉淀的生成、轉化進行鋪墊。 

設想是以生活中常見的“齲齒”為主線貫穿整節課,以齲齒引入課題、運用難溶電解質平衡移動知識解釋齲齒的形成原因結束。在引入環節,提出開放性問題“根據初中所學溶液的知識及第二章化學平衡中涉及的溶液中的溶解平衡知識,如果想從氯化鈉溶液中獲得氯化鈉晶體,你有什么方法?”學生通過學案復習,從初中溶液角度、高二平衡角度可以回答出不同方法,但從平衡角度的回答缺乏實驗根據,因此跟上實驗——飽和食鹽溶液中滴加濃鹽酸,讓學生親自感受到化學學科思想——實驗為基礎,同時加深對溶解平衡的理解,還能感受到成功的喜悅。在形成新概念的環節,通過實驗沖擊學生固有的概念——Ag+Cl-的反應進行到底。在理解新概念環節,創設開放性實驗,讓學生通過提供的藥品自己設計實驗理解沉淀的溶解平衡及其影響因素。學生通過討論、實驗驗證及歸納總結深刻理解溶解平衡及其影響因素。整節課設計從學生感興趣地方入手,不斷引導學生的理解、認知、探索、發現、想象和表現,給學生留有積極思維的空間和時間,充分發揮學生學習的主動性,思考的獨立性,使課堂教學適應學生自主創新性發展的需求,充分體現學生的主體性,培養學生的自主創新能力。重視了學生情感、態度、價值觀的養成和對學習過程與方法的體驗以及學習能力的培養。讓學生在輕松、和諧的環境中通過活動拓寬了學習的內容、形式和渠道,為學生營造主動發展的天地,讓學生得到體驗,升華對化學知識的認識和理解。

五、教學過程設計

 1本節課選用和開發的教學資源主要體現在兩個方面上: 

一是增加的向飽和的氯化鈉溶液中滴加濃鹽酸的實驗——析出晶體。該實驗選取生活中常見的物質及其析晶作為課堂的引入,既體現了化學與生活的聯系,又創設了一個很好的問題情景,初步從平衡的視角研究物質的溶解問題。另外增加的驗證NH4Cl溶液能溶解Mg(OH)2是由于NH4+結合Mg(OH)2電離出的OH-形成難電離的NH3·H2O的實驗。它是對前面的理論探究和實驗探究內容的升華,學生既要考慮NH4Cl溶液中的主要粒子的影響,還要考慮排除NH4+水解的干擾。此時學生不僅要知道應找含有NH4+的鹽,還要考慮選擇什么樣的陰離子對溶液不產生酸堿性的影響。

二是學生實驗:本節課提供給學生探究影響Mg(OH)2溶解平衡的試劑有:水、FeCl3溶液、NH4Cl溶液、HCl溶液、酚酞溶液、Na2CO3溶液等。這就要求學生先根據影響Mg(OH)2的溶解平衡條件確定出與Mg2+OH-兩種離子結合使平衡移動→通過分組實驗→通過實驗現象和信息驗證→最后確定出影響溶解平衡的條件。 

2.問題情境的開放性措施 

整節課時是在幾個問題驅動下貫穿而成的,其中創設出來的問題情境開放性較大的有

問題

設計目的及作用

請同學們結合以前所學的知識想一想有哪些方法可以使飽和氯化鈉溶液析出晶體,并說明你的理論依據。

引導學生從多角度去思考溶液析晶的方法。為實驗探究的進行打下基礎和提供思路。

如何驗證所給的物質哪些能使Mg(OH)2沉淀溶解?

從平衡移動條件的角度,讓學生自行思考進行總結。

從實驗現象中,結合平衡的知識總結出沉淀溶解平衡移動的方法。

    實驗的角度體會沉淀溶解平衡。體會化學中對比試驗、空白試驗的意義。

從實驗中分析NH4Cl溶液使Mg(OH)2沉淀溶解可能的原因?結合這節課的實驗和所學知識,設計實驗驗證你的預測。

利用所學的知識進行遷移和提升,并運用于解決實際問題。

從實驗中FeCl3溶液的加入沉淀不僅沒有溶解,反而出現紅褐色沉淀的現象進行下節課的鋪墊。

留出懸念,引導學生思維,引發學生更深層次的思考-離子反應的實質。

3.學生活動的開放性措施

在課堂中采用了提問、實驗、討論等多樣化的教學方法。

本節課設計和安排的理論探究和實驗探究兩部分活動,開放程度均很大,學生能從各個角度考慮和分析,能充分調動學生的積極性和自主研究的欲望。

4.教學進程(以表格形式對教學過程作詳細描述,見下表)

 

教學環節

教師行為

學生行為

教學

資源

教學意圖

【展示圖片】美麗的溶洞、難看的齲齒。

【提問】二者有什么聯系嗎?

【板書】第四節 難溶電解質的溶解平衡

思考

圖片

PPT展示

制造感官沖突。從生活中學生身邊的事情引入。引導學生對生活中常見的現象提出問題,進行思考。

【提問】根據初中所學溶液的知識及第二章化學平衡中涉及的溶液中的溶解平衡知識,如果想從氯化鈉溶液中獲得氯化鈉晶體,你有什么方法?

回憶、思考

回答:蒸發溶劑、降溫;有同學小聲說加氯離子

初中溶液知識

學生活動

復習初中溶液知識;將化學平衡知識遷移過來

實驗

【分組實驗】取飽和的NaCl溶液2mL于試管中,向其中滴加濃鹽酸。

學生實驗

學生活動

實驗驗證

基本實驗

 

 

 

 

 

【講解】對于已經生成沉淀的溶液,可以看成是沉淀的飽和溶液,在其中是否也存在溶解平衡?

【板書】一、Ag+Cl-的反應能進行到底嗎?

【分組實驗】向盛有2 mL 0.1mol/LAgNO3溶液的試管中加入2 mL 0.1 mol/L NaCl溶液。

問題討論:1、恰好反應沒有?2、溶液中還含有Ag+Cl-

【繼續試驗】取上層清液,滴加KI溶液,有何現象?說明了什么?

思考

 

 

實驗

溶液中依然有Ag+Cl-存在。沉淀是難溶物,但不是絕對不溶,只不過溶解度很小,難溶物在水中存在溶解平衡。

資料:化學上通常認為殘留在溶液中的離子濃度小于10-5 mol/L時,沉淀達到完全。

以實驗為基礎建立難溶電解質溶解平衡的概念。

理解事物的相對性,培養 學生辯證思維能力。

 

 

 

 

 

 

 

實驗

探究

方案

設計

活動

開展

【板書】當v(溶解)= v(沉淀)時,得到飽和AgCl溶液,建立溶解平衡AgCl(s)Ag(aq) + Cl(aq)

溶解平衡概念:

溶解平衡特征:

【練習】書寫碘化銀、氫氧化鎂溶解平衡的表達式

【遷移】既然存在著平衡關系,請大家分析影響平衡移動的因素有哪些?

【板書】影響難溶電解質溶解平衡的因素:

內因:電解質本身的性質

外因:

【討論】若使氫氧化鎂沉淀溶解,可以采取什么方法?所依據的原理是什么?現提供以下試劑,請你設計可行的實驗方案:蒸餾水、酚酞、鹽酸、飽和NH4Cl溶液、NaOH溶液、NaCl溶液、Na2CO3溶液、 FeCl3溶液

【引導提問】剛才同學說的思路非常好,請同學們在思考一下具體的實驗方案,怎樣才能獲得明顯的實驗現象?

記錄

練習書寫

逆、等、定、動、變

 

 

 

回答:

內因

外因

 

討論實驗方案

匯報:因為存在溶解平衡,因此從平衡的角度出發,可以采用加水、加鹽酸、加飽和NH4Cl溶液、FeCl3溶液、Na2CO3溶液

學生分組進行實驗探究

實驗方案:分別向氫氧化鎂沉淀中加入蒸餾水、酸、鹽,根據實驗現象,得出結論。

第二章化學平衡知識

 

學生練習書寫

 

 

 

實驗

藥品

學生根據平衡移動的條件選擇藥品

注意書寫的規范

鞏固難溶電解質的溶解平衡書寫

利用平衡知識解釋難溶電解質的溶解平衡

 

讓學生自行思考設計出實驗探究的思路與方案。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

試管編號

對應試劑

少許Mg(OH)2

少許Mg(OH)2

少許Mg(OH)2

少許Mg(OH)2

滴加試劑

2ml蒸餾水,滴酚酞溶液

2ml鹽酸

3ml飽和NH4Cl溶液

2mlFeCl3溶液

現象

 固體無明顯溶解現象,溶液變淺紅

迅速溶解

逐漸溶解

有紅褐色沉淀生成

【組織匯報】下面請幾個小組來匯報一下實驗情況。

【引導提問】通過平衡知識的了解,同學們從影響平衡移動的條件出發進行了實驗,但美中不足的是現象不像想象中的那樣明顯,這樣就考查大家化學學科實驗能力了,提醒大家,這里可以用到初中實驗經常用的一種實驗方法。

除此之外,我們還可以采用空白實驗的方法如飽和NH4Cl溶液對氫氧化鎂沉淀的溶解平衡影響;還可以借助其他藥品的幫助來判斷如氫氧化鎂沉淀加水后滴加幾滴酚酞再看現象

完成實驗,記錄現象,寫出反應的化學方程式。

【思考與交流】: 應用平衡移動原理分析、解釋實驗中發生的反應,并試從中找出使沉淀溶解的規律。

各小組同學匯報。

1    加水應該可以(但現象不明顯)

2    加鹽酸沉淀很快消失

3    加飽和NH4Cl溶液沉淀有所減少

4    Na2CO3溶液沒有明顯變化

5    FeCl3溶液沉淀變成紅褐色

思考,回答。

對比實驗

再做實驗進行對比

記錄現象,進行分析,書寫方程式

討論、回答

【解釋】在溶液中存在Mg(OH)2的溶解平衡:

Mg(OH)2(s)   

Mg2(aq)+2OH(aq)

1.加水增加溶劑量沉淀部分溶解

2.加入鹽酸時H中和OH,使

c(OH-)減小,平衡右移,從而使Mg(OH)2溶解。

3.加入NH4Cl,學生出現分歧,部分學生認為NH4Cl水解顯酸性消耗了OH;部分學生認為NH4+結合OH-而使沉淀溶解。

教師給與指導

 

 

 

初中對比實驗

 

 

 

 

 

 

 

平衡移動條件

 

 

 

第三章水溶液中的離子平衡知識

培養學生的實驗能力及觀察能力

 

 

 

 

 

 

體會化學學科思想

 

 

 

 

培養學生嚴謹的科學態度

 

 

 

 

 

落實基礎

培養學生分析問題的能力

 

 

 

 

制造思維沖突,加深對第三章知識的理解

拓展

【拓展延伸】請同學們思考NH4Cl溶液為什么能使Mg(OH)2沉淀溶解

 

 

 

【引導提問】結合所學的知識,請同學們設計實驗驗證剛才的預測。

【幫助】提供一種藥品:CH3COONH4溶液幾乎呈中性

【演示實驗】在Mg(OH)2沉淀中,加入CH3COONH4溶液。請學生仔細觀察實驗現象與結果。

討論:

多數同學認為氯化銨在水中完全電離出NH4+,只有少數發生水解,因此NH4+結合OH-使沉淀溶解的結論應該是正確的。

討論:

同學們想到了所使用的藥品得提供NH4+,但還不能顯酸性。所以調溶液呈中性。(有的提出加氨水;有的提出加醋酸鈉

沉淀逐漸溶解(對比)

學生活動

 

 

 

 

 

 

 

教師演示實驗

 

 

 

 

 

 

出現思維困惑,老師適時提供幫助,提升對鹽類水解的進一步認識

培養學生對問題全面性的分析能力

 

【結束】請你結合沉淀溶解平衡的知識解釋溶洞、齲齒的形成(信息給與,見學案)。

【小結】用概念圖總結本節課內容并總結收獲體會

作業:1[思考]:白色的氫氧化鎂沉淀加入氯化鐵溶液后,為什么會有紅褐色沉淀生成?

2、目標練習

學生填寫學案

學生鞏固練習

進一步鞏固學習內容。利用所學的知識進行遷移,讓學生利用所學知識解決實際問題。

 

七、教學反思

 本節課我是將第四節內容進行了整合,沒有完全按照教材的體系授課,而是順著沉淀溶解平衡的影響因素讓學生利用所學知識進行討論、實驗,總結出Mg(OH)2沉淀平衡右移的方法,同時通過學生分組實驗讓學生深刻體會到化學實驗中的學科思想。在實驗中兩次制造了思維的沖突,引發學生思考,從而更深刻的理解離子反應的本質,這在本節課及下節課還是有所收獲的。 

缺憾總會有的,一是由于開放實驗所用的時間成本比較高,設計教學的內容較多,學生的討論不能充分。因此在以后的教學中如果開放教學,就要將問題精簡,不能泛泛,抓住核心問題開放,讓學生充分思考討論。二是對學生初三所學知識掌握情況把握不夠,造成引入時有些拖拉;三是由于事先印發了學案,為了節省時間將實驗記錄的表格印在學案上,造成一部分學生思維受限,沒有引發自己的想法。 

盡管如此,在隨后的學生調查反饋表中,學生們還是給與了肯定和鼓勵。學習成績較差的學生表示愿意進行開放探究式教學,而且更需要。在這樣的氛圍中,他們能積極參與教學過程,積極思考;在這樣的環境中他們能及時得到幫助;在這樣的開放、寬松的環境中他們能夠發表自己的看法,不再將自己遠離同學。調查表中,學生對化學課的感受改觀,對化學的認識也發生了變化,提高了學習興趣,尤其可貴的是,學生提出思考問題、解決問題、合作意識都有較大的收獲,對化學的學習方式有了新的認識和體會。我認為這節課還是取得了比較理想的教學效果。 

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