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1、“水溶液中的离子平衡”大单元教学设计一、确定单元经过对高中知识进行梳理后，我们将单元教学设计的单元确定为“水溶液中 的离子平衡“水溶液中的离子平衡”的学习在学生学习化学平衡之后，对平衡概念有一定 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。在这个单元 中，在宏观的基础上从围观的视角来研究水溶液中微粒的相互作用，整个单元都 以水溶液为主线。二、“水溶液中的离子平衡”单元内容分析1、基于课程标准的“水溶液中的离子平衡”内容分析课程标准中以主题方式在模块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
2、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。从 课程标准对本单元的内容要求来看，它承载着学生对化学反应的认识的重要功能 和价值，对于落实培养学生的化学学科核心素养有着不可忽视的作用。2.3设计思路
3、第二课时的主要目标是落实学生对水溶液中存在粒子的相互作用，明确在 分析水溶液问题时要从微观视角出发，初步形成水溶液分析思路。在授课时通 过“学习任务1”引导学生依据醋酸和盐酸的作用效果，分析两种酸在水中的主 要存在微粒的种类和数量，让学生从本质上认识弱酸和强酸；“学习任务2”引 导学生进一步分析水溶液中弱电解质的行为，在化学平衡的基础上，落实弱电 解质电离方程式的书写，会用电离平衡常数和影响平衡移动的因素，从水溶液 中粒子间相互作用的角度分析情境中水溶液问题，形成“微观粒子粒子作 用作用结果宏观现象”的水溶液思维分析思路。3、溶剂的行为水的电离教学内容分析水的电离的学习是在弱电解质的电离之后，
4、学生对弱电解质有了一定的了解 之后，进一步认识在溶液体系中除了溶质之外，还存在一种极弱的电解质水。图9 水溶液中溶剂的行为”知识体系脉络图3.1 教学过程（一）宏观现象【学习任务1】实验探究验证水溶液中溶剂能够电离学生活动【评价任务1】诊断并发展学生发现问题，用化学知识分析问题，并用化学手段 解决问题的能力，提高学生化学实验探究的水平。设计意图视频：喷泉漏电事故视频：喷泉漏电事故思考：漏电是因为喷泉能够导电吗？喷泉水存在电解质？纯水能/口设计实验：探究喷泉漏电的原因，验证纯水能够电离。真实情境素材V引发实验探究问题,A交流讨论：影响水电离的因素，并设计实验验证。提取有效化学知识，交流讨论设计
5、化学实验探究方案。V交流合作，发展认知思维图10 “水溶液中溶剂的行为”任务1教学流程图（二）微观本质【学习任务2】揭示水的电离的微观本质，用符号表征水溶液溶剂的行为，完善 水溶液分析思路。【评价任务2】诊断并发展学生对水溶液体系物质行为的认识进阶，依据证据从 不同视角，推出合理的结论。学生活动类比弱电解质电离平衡,学习进阶：书写水的离子积常数表达式，分析水的离子积常数含义及JV加热纯水,Kw变大,c(H+)变大，意味着沸水显酸性？)符号表征，建立水的电离思维分7用平衡思想分析水溶液中微粒的kV进一步引发认知冲突，激发学习兴趣，完善水溶液分析思路。J设计意图图11 “水溶液中溶剂的行为”任务2
6、教学流程图【学习任务3】从本质上认识溶液显酸、碱性的原因，理解c(H+)、pH和溶液酸 碱性的关系，能够利用进行简单计算。学生活动【评价任务3诊断并学生对水溶液体系酸碱性的认识水平和证据推理的能力, 由定性分析发展到定量计算与定性分析结合。设计意图探究0.1 mol/L盐酸显酸性的探究0.1 mol/L盐酸显酸性的弓I导从本质上认识溶液显酸碱性回台B 百肉 虫法沫nrch-1回台B 百肉 虫法沫nrch-1学习进阶:定量表示溶液的酸碱朋.介绍nH引入聃点W和公式.口/练习：初步判断溶液的酸碱性，定性分析与定量计算，基于现象和(数据像释溶满的龄碱性一A讲练结合，巩固水溶液体系的思14 八 _Lr
7、- jti I图12 “水溶液中溶剂的行为”任务3教学流程图3.2 设计思路第三课时主要分析“水溶液中溶剂的行为”，引导学生在分析水溶液时关注溶 质的同时也要关注溶剂，完善学生对水溶液问题的分析思路。”学习任务1”通过 实际生活问题引导学生探究纯水中微粒的作用，掌握纯水是一种极弱的弱电解质; “学习任务2”类比弱电解质电离，落实水的电离方程式的书写和水的离子积的掌 握；”学习任务3”帮助学生从微观视角分析水溶液中微粒的种类和数量，定性的 认识水溶液显酸碱性的原因，并会用离子积进行简单计算，判断溶液的酸碱性。4、可溶性盐的行为盐的水解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
8、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。盐的水解微观宏观有些盐的水溶液显酸性，有些盐水溶液显碱盐的全部电离+水的电离平衡盐的水解平衡状态水的电离平衡状态Kw不变水溶液中粒子浓度的比较水解平衡移动，水电离平衡电荷守恒物料守恒A温度浓度同离子效应反应离子效应质子守恒图13“水溶液中可溶性盐行为”知识体系脉络图4
9、.1 教学过程(1)宏观现象【学习任务11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溶液进行分类，联系其组成解 释宏观现象的能力。学生活动设计意图图14“水溶液中可溶性盐的行为“任务1教学流程(2)微观本质【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。学生活动书写三种盐溶液中可能存在的离子, 平衡，写出三种盐的水解方程式k 77让学生分别分析弱酸、弱碱、弱酸强二 碱盐、强酸弱碱盐、弱酸弱碱盐的几 种情况中可能存在的平衡 )Z学
10、习进阶：引导学生分析溶液中微粒 的种类,存在的等量关系(三大守恒) 和溶液的酸碱性)设计意图/ 发展学生对离子反应和离子平衡认知的统性V 7发展学生迁移学习的、 能力，加强学生的“平 衡”思想 )证据推理进一步发展学、 生的微粒观、平衡观和 守恒观7设计意图/ 发展学生对离子反应和离子平衡认知的统性V 7发展学生迁移学习的、 能力，加强学生的“平 衡”思想 )证据推理进一步发展学、 生的微粒观、平衡观和 守恒观7图15“水溶液中可溶解性盐的行为”任务2教学流程图【学习任务3定量描述盐类的水解平衡，应用盐类水解平衡解决实际问题【评价任务3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,计设
11、意图强化平衡问题的分析思 路，建立模型7从定性到定量，发展高 阶思维能力/利用思路，举一反三，完善 水溶液思维分析模型/认识问题的本质。学生活动用“平衡”思想分析平衡移动原理和平衡移动的影响因素/学习进阶：如何定量描述盐类的水解平衡，解释Kh的含义7具体NaHC03溶液体系存在的等量关系和溶液的酸碱性7图16 “水溶液中可溶性盐的行为”任务3教学流程图4.2 设计思路通过学习，学生已经具备了水溶液思维分析思路，本课时主要目的是把“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。“学习任务1”从宏观的角度引导
12、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；”学习任务2”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；“学习任务3”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。通过本课时三个学习任务，使不同程度的学生都能够系统的回顾溶液中的平 衡过程，同时使学生的学习得到迁移，能够利用“平衡”思想对溶液中的各类平衡 进行综合，帮助学生形成结构化的知识体系，让学生建立相对完整的水溶液思维 分析模型。5
13、、难溶电解质的行为沉淀的溶解5.1教学内容分析“难溶电解质的溶解平衡”是在学了“化学平衡”、“电离平衡”和“水解平衡”的 又一个重要的平衡理论，进行“难溶电解质的溶解平衡”的学习后，学生可以用平 衡移动理论来解释难溶电解质的溶解。图17 “水溶液中难溶电解质的行为”知识体系脉5.2教学过程(1)宏观现象【学习任务1】知道难溶电解质在水中存在沉淀溶解平衡。【评价任务1通过对宏观现象分析，诊断并发展学生科学实验探究的能力以及 从宏观视角对难溶电解质溶解平衡的认识。学生活动设计意图图片：美丽的溶洞交流讨论：运用所学知识分 析溶洞形成的原因)iz设计实验证明饱和溶液中存在沉淀的溶解平衡kJ一、/分析总
14、结沉淀溶解平衡的影响因素7激发学生运用所学知识解决问题的兴趣培养学生实验探究的能力发展学生的证据推理能力图18 “水溶液中难溶电解质的行为”任务1教学流程 图2、“水溶液中微粒的行为”主题教学单元内容的联系学生最早接触到溶液这个概念是在初中化学，对其进行学习主要是体现在宏 观上。到了高中，对于溶液体系的学习是要将宏观视角与微观视角进行结合，进 一步从本质上认识溶液体系中微观粒子的行为变化。整理“水溶液中微粒的行为” 主题单元教学核心内容之间的脉络关系如图所示初中酸、碱、盐 复分解反应宏观高中必修离子反应电解池强电解质弱电解质难溶电解质:相对 强弱高中选修高中选修溶解能力电离常数电离平衡沉淀转化
15、平衡移动溶度积沉淀一溶解平衡图1 水溶液中微粒的行为”主题单元教学核心内容之间的脉络(2)微观本质【学习任务2】揭示沉淀溶解的本质，用化学符号表征难溶电解质在水溶液中的 行为。【评价任务2】通过符号表征沉淀溶解平衡，诊断发展学生才微观视角对难溶电 解质溶解平衡的认识，证据推理发展微粒观，建立宏观一微观一符号三重表征思 维分析模型。学生活动设计意图类比化学平衡,建立沉淀溶解 平衡模型类比化学平衡,建立沉淀溶解 平衡模型ZX证据推理，依据相关化学知识建立思维模型用方程式表示难溶电解质在水溶液中存在的行为用方程式表示难溶电解质在水溶液中存在的行为符号表征微观粒子行为从定性到定量，发展高阶思维能力Z结
16、合实验，比较不同难溶电 解质在水溶液中的行为，交 流讨论如何定量分析图19 “水溶液中难溶电解质的行为”任务2教学流程 图【学习任务3】能说出溶度积的含义，会用平衡常数定量描述难溶电解质在水溶 液中的溶解能力。【评价任务3】通过定量描述沉淀溶解平衡，诊断发展学生定量解释化学变化本 质的思维；通过解决生活实际问题，诊断发展学生“科学态度与社会责任”维度的 核心素养水平。学生活动介绍溶度积常数Ksp,交流讨论溶度积所代表的含义 7Vz学习进阶：如何用溶度积常数Ksp定量判断沉淀的析出或溶解)设计意图定量与定性相结合，揭示沉淀溶剂平衡本质(X定量判断沉淀溶解平衡，完善平衡移动思维分析模型学以致用：误
17、将BaCd当作钢餐服用后会导致什么结果，可以采取什么措施解决问题.)V/理论联系实际，将化学知识应用于生活图20 “水溶液中难溶电解质的行为”任务3教学流程 图5.3设计思路本课时的“学习任务1”以宏观现象引起学生对难溶电解质的认知冲突，激 发学生的兴趣；“学习任务2”揭示沉淀溶解的本质，将沉淀溶解平衡与水溶液中 的其他平衡建立联系，强化“平衡”思想；”学习任务3”引导学生由定性认识向定 量认识的转换，依据Ksp与Q的关系分析沉淀溶解平衡，形成对水溶液中沉淀 溶解平衡的认识思路，最后，利用该思路进行分析和解决问题。三、梳理“水溶液中微粒的行为”主题教学单元如图2所示，对“水溶液中微粒的行为”主
18、题教学单元进行知识梳理:图2水溶液中微粒的行为知识结构梳理本教学单元涉及到“离子反应”、“电离平衡”、“水解平衡”和“溶解平衡”四大I认识角度II认识思路III思维分析模型w思维分析模型宏观辨识与微观探析今变化观念与平衡思想0证据推理与模型认知证据推理与模型认知诊断问题本质的认识诊断认识思路结构化诊断发展知识关联结诊断发展知识关联结进阶水平构化水平构化水平图3 水溶液中弱电解质的行为”教学与评价思路图核心概念，由设定的学生认知发展点，本研究将本主题教学单元划分为5个课时，以主题单元教学目标指引课时教学目标，以课时教学目标指引课堂教学活动,最终落实单元教学目标。现将“水溶液中微粒的行为”的教学与
19、评价思路确定如下(图 3)：根据知识特点和学生的学习情况，确定四个小单元的教学主题，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。现将“水溶液中微粒的行为”单元复习课时教学目标和课时评 价目标划分如下表(表1)。表1 水溶液中微粒的行为”主题教学单元目标划分单元主题认知发展点评价目标(1)全能够面认识水溶液中存在各种微粒的相互作用；微粒间的相互作用(2)能够主动从微粒间相互作用的角度分析情境中水溶液问 题。(1)能够有效识别水溶液中各 类问题；水溶液的分析思路(2)能够形成分析水溶液问题的思维分析模型，面对陌生水溶 液问题，有清晰的分析思路
20、。水溶液中微粒的行为(1)能够主动利用化学平衡思水溶液思维分析模想解决水溶液中盐类水解问题O型的建立(2)基本具备水溶液分析思维模型，能依据信息或实验事实判 断溶液酸碱性的本质。(1)能够利用水溶液整体分析 思路解决包括电离平衡、水解平水溶液思维分析模 衡和沉淀溶解平衡的复杂水溶型的应用液问题。(2)内化水溶液分析思维模型, 使之能够用于实际问题的解决。四、单元课时教学设计在2019年人教版高中化学新教材中，与本单元相关的知识内容分布在必修 一第一章“物质及其变化”中的“离子反应”与选择性必修一化学反应原理中第二 章“化学反应速率与化学平衡”中的“化学平衡”，教授的年段分别为高一年级第一 学期
21、与高二学期第一学期，时间间隔较长，且知识点较为分散。在教学中，教师应当主动整合相关知识内容，以“水溶液中的离子平衡”为主 题，在整个单元教学设计中形成对水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邓学生共同活动。帮 助学生建立起水溶液的思维分析模型。1、离子反应教学内容分析学生在这里学习到了有关电解质的相关内容，了解到强电解质可以在水中完 全电离，但对部分电离的电解质比较陌生。在本节课的学习中，学生需要自己发 现不同的电解质在水中存在形式的差异。通过宏观现象的差异激发学生的认知矛 盾，激发学生继续探究微观的兴趣，由宏观现象到微观本质。微粒间相互
22、作用不同物质在水中存在不同的现象完全电离离子共存水溶液中自由移动的离子1不作用作用离子反应弱电解质反应类型反应条件反应方程式写-拆-删-查图4离子反应知识脉络图1.1 教学过程(1)宏观现象【学习任务11观察不同物质在水溶液中的宏观现象，判断水溶液中微观粒子可 能存在的相互作用。学生活动【评价任务1】诊断并发展学生运用已有知识发现问题、分析问题的能力。设计意图实验现象引发学生思考实验现象引发学生思考观察演示实验：无水硫酸铜溶 解在水中，平均分为3份，分别 滴加BaCL NaOHs NaCI溶液问题：为什么无水硫酸铜溶解 在水中会变蓝？加入不同的溶 液产生的现象有什么不同？z培养学生用所学知识分
23、析解决 问题的能力交流合作，发展认知交流讨论：物质在水溶液中存 在哪些相互作用？如何判断物 质在水溶液中存在的状态？图5任务1流程图(2)微观本质【学习任务2】揭示水溶液中宏观现象的微观本质，建立水溶液中微观粒子相互 作用的认知思路。【评价任务2】诊断并发展学生证据推理与模型认知、宏观辨析与微观探析的能 力。设计意图学生活动实验探究：借助pH传感器和 电导率传感器探究Ba(0H)2溶 液与H2sO4溶液反应的实质。运用现代实验手段，开拓学生 思维，锻炼学生实验探究能力。学习进阶：定性分析与定量 分析反应产物，正确书写离 子方程式。/定性分析与定量分析相结合，发 展高阶思维。分析FeCh溶液与K
24、I在水中作 用的结果，写出离子反应方 程式，总结离子反应的类型。证据推理，完善对离子反应条 件的理解图6任务2流程图1.2 设计思路本节课的目标是要让学生从分析水溶液问题时从微观视角出发，通过落实水 溶液中粒子间的相互作用，使学生初步形成水溶液问题的分析思路。通过任务1 对学生进行引导，判断可能存在的粒子间的相互作用。通过任务2对学生进一步 引导，让学生从正确的认识视角来分析水溶液中粒子间的行为，从水溶液中微观 粒子间的相互作用分析情境中的实际问题，形成“微观粒子一粒子作用一作用结 果一宏观现象”的分析思路。2、弱电解质的电离教学内容分析学生在必修模块有关电解质的学习中认识到强电解质在水中是完
25、全电离的, 对存在部分电离的电解质比较陌生，在此部分知识内容的复习中，需要学生自己 发现不同电解质在水中存在形式的差异。宏观现象的差异激发学生认知的矛盾, 使学生有继续探究微观本质的兴趣，由宏观现象到微观本质，符合学生的认知规 律。如图7是有关弱电解质电离这部分知识体系的构建，有助于帮助学生建立知 识间的联系，形成结构化的知识体系。0 夏宏观，相同物质的量浓度溶液的pH :强酸弱酸；强碱弱碱图7 水溶液中弱电解质的行为”知识体系脉络图2.1 教学过程（1）宏观现象【学习任务1】调用所学知识，设计实验解决生活中的实际问题八【评价任务1】诊断并发展学生运用所学知识进行实验探究的水平。学生活动视频：
26、稀盐酸常用于洁具的除垢S./问题：为什么不用更加安全的醋 酸代替盐酸？/设计实验：测定0.1 mol/L盐酸和 醋酸的pH,用图像表示水溶液中 两种酸在的行为。设计意图真实情境素材引发实验探究问题V提取有效化学知识，设计化学实验探究方案7交流讨论：影响水溶液中电解质 行为的因素7交流合作，发展认知思维图8 “水溶液中弱电解质的行为”任务1教学流程图(2)微观本质.【学习任务2】揭示弱电解质酸性强弱的微观本质，建立思维分析模型【评价任务2】诊断发展学生的证据推理与模型认知、宏观辨识与微观探析能 力。学生活动讨论化学原理：书写电离方程式，建立v-t图，分析影响因素/ZX学习进阶：书写电离常数表达式，分析电离常数含义及影响因素设计意图符号表征，建立弱电解质电离思维分析模型/进一步发挥思维分析模型的解释功能定量描述化学平衡移动，从电离 常数的角度解释浓度对电离平衡 的影响。定性到定量，发展高级思维能力