教材分析 ——人教版化学选修四第三章《水溶液中的离子平衡》
陈玉芳发起了2021-11-30
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本章一开始以“溶洞”(右图)的照片以及对酸、碱、盐的应用和离子反应的特点的描述,承上启下,并说明本章主要内容是“以化学平衡理论为基础,进一步探讨酸、碱、盐在水中的离子反应”,同时也告诉了学生化学平衡、电离程度和溶解度之间是存在着关系的。这一部分不仅总领本章课程内容,并且对学生以前学习的酸、碱、盐以及离子反应有概括性的总结归纳,让学生能够很快的将以前学习的内容与即将学习的内容联系起来,也建立了一个学生学习离子平衡的情境。

本章课程分为四部分,分别是弱电解质的电离水的电离和溶液的酸碱性、盐类的水解和难溶电解质的溶解平衡。水是一种极弱的电解质,因此水的电离属于弱电解质的电离范畴;而溶液的酸碱性与酸、碱、盐在水中的电离有关,同时也有强酸、强碱和弱酸、弱碱在电离上的区别。可以说第一部分——弱电解质的电离对整个一章的内容都很重要,贯穿全章课程。因此让学生先学弱电解质的电离,可以更好的理解之后的学习内容,我比较赞同这样的小节编排顺序。

第一部分——弱电解质的电离:

“学与问”环节,运用抛锚式策略,与学生会话,同时让学生回顾曾经在必修一《离子反应》部分学过的电解质,并且引导学生能够进行更深入的思考,利于之后教师的讲解。

在进入正式课题之前又通过创设情境:盐酸与醋酸除水垢的生活经验,提出问题,让学生对所学知识主动进行意义建构。

当学生无法很好的解释生活经验,遇到困难时,这时候设计实验让学生进行探究其原因。实验内容是让学生分别取等体积、等浓度的盐酸、醋酸溶液与等量镁条反应,并测两种溶液pH。这个地方我认为表述方式可以把顺序颠倒一下。为是测反应前的pH,所以我认为表述为取溶液之后,分别测其pH,再用等量镁条与其反应更合适一些。实验下方给出了盐酸和醋酸在水中的电离示意图,使学生能够对无法用肉眼直接看到的电离现象有个更直观的认识,加深其印象,这里属于化学情境要素。

实验之后便给出了其中的原理,让学生能够与自己的想法作对比,完善学生的理解和认识。紧接着给出了醋酸电离的实质以及其化学方程式表示,进行意义建构。

左图给出了“弱电解质电离过程中离子生成和结合成分子的速率随时间的变化”的曲线图,帮助学生理解弱酸的电离以及可逆。

下一环节“思考与交流”,这一部分让学生自己进行总结归纳出一元弱酸、一元弱碱的电力平衡,并且写出电离方程式。这一部分有一定的难度,要求学生需要对之前学习的醋酸的电离有很好的掌握和理解,并且能够由特殊得到一般性的规律。这部分教师可以适当多分配一些时间,让学生小组协作、讨论,能够让学生主动进行意义建构,深入理解和掌握弱酸、弱碱的电离。

“科学视野”这一部分看似和课程内容关系不大,实则对学生理解电离现象有很大的影响。“电离程度的大小究竟怎么比较?难道就只有测pH看实验现象来判断难道没有像比体重——直接称一称比长度——直接量一量这样绝对的比较方法吗?”这个问题其实在很多学生学了弱酸的电离之后都会产生科学史话正好解答了学生心中的疑惑——电离程度也是有绝对的数值上的比较的,那就是电离常数,这能够使学生心中对电离程度大小的理解有更深刻的认识。我认为“科学史话”这部分可以适当多一些,让学生了解所学知识的背景、涉及的范围以及应用的动态,都能使学生更好的理解这些知识,更好地掌握它们。

“科学史话”之后又接了一个实验。在这之前,学生只学习了一元弱酸、弱碱的电离。而这部分再次提高了要求,涉及到二元弱酸的电离。通过实验现象让学生判断酸性的强弱,提出碳酸是二元弱酸,存在分部电离,然后举了一个“硫化氢的电离”的例子,接着便告诉学生结论:计算多元弱酸溶液的氢离子浓度或比较弱酸酸性相对强弱时通常只考虑第一步电离。这部分也属于意义建构,只不过在其中举的二元弱酸电离的例子,我认为既然之前实验中提到的是碳酸,为什么不直接用碳酸的电离来作为例子?

习题部分有对弱酸电离的理解的考察,比如第3题,也有对电离方程式的书写的考察,如第2题,也有对计算离子浓度的考察,如第4题,还有对平衡移动的考察,如第1题。习题考察的内容比较全面,可以作为学生课后巩固练习之用。

第二部分——水的电离开篇直接告诉学生水是一种极弱的电解质也能发生微弱的电离。因为水的电离与醋酸的电离比较类似,因此直接给出,对学生来说也不难理解。

接着便学习溶液的酸碱性与pH。“思考与交流环节让学生之间相互交流会话达到主动进行意义建构的目的并且能够让学生更好更深刻的理解所学知识。资料卡片可以让学生更广阔的了解相关知识,实现多元化发展。

pH的应用这部分首先通过创设情境让学生了解pH在哪些方面有应用知道pH的应用有哪些意义最后实践活动给学生详细介绍了滴定管的使用以及pH的测定方法让学生能够更深刻的理解pH

第三部分——盐类的水解:开篇同样的创设生活经验情境,并且提出问题“明明是盐,为什么叫‘碱’呢?”。引发学生思考,并且与弱电解质的电离产生联系。

科学探究让学生主动地去寻找答案。通过测试不同盐溶液的pH值得出盐溶液并不都显中性的结论让学生进行主动的意义建构。探究中让学生对盐进行分类:强酸强碱盐、强酸弱碱盐、强碱弱酸盐。归类的思想,引导学生思考盐显示出酸碱性的原因。

思考与交流让学生相互会话交流协作得到结论强酸弱碱盐和强碱弱酸盐溶于水其电离出的阴离子阳离子可分别于水电离出的氢离子氢氧根离子生成弱电解质使溶液氢离子和氢氧根离子浓度不同因而这两类盐溶液呈现酸性或碱性

学与问让学生回顾离子反应发生的条件”,使其能够从新认识离子反应以及其发生的条件

第四部分——难溶电解质的溶解平衡首先带领学生回顾曾经学过的银离子与氯离子反应生成氯化银沉淀的反应,这个反应在学这部分之前学生都一直认为是完全反应的。然后提出问题“银离子和氯离子的反应真能进行到底吗?”,与学生以前的认识发生冲突,使其产生好奇心,有利于之后的教学,使学生能够重新认识沉淀。

接下来思考交流环节让学生讨论对不溶”的理解,并且给出一些难溶物和易溶物的溶解度对照表,让学生在相互会话中重新认识“溶”与“不溶”。之后便告诉学生氯化银尽管溶解度很小,但是也不是绝对不溶,并且给出了难溶、易溶和平时所认为完全沉淀的判定界限。让学生从新认识沉淀,对这部分知识从新进行建构。

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