“京教杯”青年教師教學(xué)基本功展示活動(dòng)參賽作品題目：從微觀角度分析電解質(zhì)在水溶液中的行為——《離子反應(yīng)》單元整體教學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)校：北京市中關(guān)村中學(xué)學(xué)科：化學(xué)年級(jí)：高一姓名：富瑤指導(dǎo)思想與理論依據(jù)深度學(xué)習(xí)，是指在教師引領(lǐng)下，學(xué)生圍繞著具有挑戰(zhàn)性的學(xué)習(xí)主題，全身心積極參與、體驗(yàn)成功、獲得發(fā)展的有意義的學(xué)習(xí)過程。在這個(gè)過程中，學(xué)生通過完成一系列能力要求不斷提升的學(xué)科核心活動(dòng)，掌握學(xué)科的核心知識(shí)，理解學(xué)習(xí)的過程，把握學(xué)科的本質(zhì)及思想方法，提升學(xué)科核心素養(yǎng)，形成積極的內(nèi)在學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)、形成積極的情感、態(tài)度、正確的價(jià)值觀，成為既具獨(dú)立性、批判性、創(chuàng)造性又有合作精神、基礎(chǔ)扎實(shí)的優(yōu)秀的學(xué)習(xí)者。在“深度學(xué)習(xí)”理論指導(dǎo)下，本教學(xué)設(shè)計(jì)選取“從微觀角度分析電解質(zhì)在水溶液中的行為”為學(xué)習(xí)主題，設(shè)計(jì)為單元整體教學(xué)，用2課時(shí)的教學(xué)時(shí)間，幫助學(xué)生將初中階段從宏觀角度認(rèn)識(shí)溶液轉(zhuǎn)變?yōu)閺奈⒂^角度認(rèn)識(shí)電解質(zhì)溶液中離子間的相互作用。酸、堿、鹽是學(xué)生生活中非常熟悉的物質(zhì)，它們?cè)谒芤褐械姆磻?yīng)本質(zhì)上是離子之間的反應(yīng)。新課程標(biāo)準(zhǔn)中明確指出，在必修階段，學(xué)生需要“認(rèn)識(shí)酸、堿、鹽等電解質(zhì)在水溶液中或熔融狀態(tài)下能發(fā)生電離；通過實(shí)驗(yàn)事實(shí)認(rèn)識(shí)離子反應(yīng)及其發(fā)生的條件，了解常見離子的檢驗(yàn)方法?！边@就要求學(xué)生能夠?qū)⒊踔须A段從宏觀角度孤立地認(rèn)識(shí)酸堿鹽及其之間的反應(yīng)，發(fā)展到從微觀角度相互關(guān)聯(lián)地分析酸堿鹽等電解質(zhì)在水溶液中的行為，并為選修階段從離子平衡的角度認(rèn)識(shí)電解質(zhì)溶液奠定基礎(chǔ)。因此，將內(nèi)容主題確立為“從微觀角度分析電解質(zhì)在水溶液中的行為”，目標(biāo)指向?qū)W生的深度參與和實(shí)際問題解決，通過物質(zhì)分離與提純、溶液配制、污水處理等一系列學(xué)科核心活動(dòng)，實(shí)現(xiàn)離子反應(yīng)核心概念在促進(jìn)學(xué)生認(rèn)識(shí)發(fā)展方面的功能與價(jià)值，豐富和發(fā)展學(xué)生認(rèn)識(shí)電解質(zhì)溶液的角度，使學(xué)生在面對(duì)水溶液?jiǎn)栴}時(shí)，能夠形成并固化下來一套宏觀微觀相結(jié)合、定性定量相結(jié)合的明確的分析思路，在此過程中提升“分類表征”、“宏微結(jié)合”、“變化守恒”等化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。學(xué)習(xí)內(nèi)容分析該教學(xué)內(nèi)容為高中必修階段《離子和離子反應(yīng)》的內(nèi)容，屬于《課程標(biāo)準(zhǔn)》必修模塊的一級(jí)主題“常見無(wú)機(jī)物及其應(yīng)用”，在人教版必修階段教材中位于化學(xué)1第二章第二節(jié)《離子反應(yīng)》?；瘜W(xué)學(xué)科已經(jīng)發(fā)展到從微觀角度、從分子和原子的層面研究物質(zhì)及其變化。因此，學(xué)生需要建立起對(duì)物質(zhì)的微觀認(rèn)識(shí)，能從微觀的角度認(rèn)識(shí)物質(zhì)及其變化的本質(zhì)和規(guī)律。在本章第一節(jié)《物質(zhì)的分類》中，將混合物從分散系的角度，依據(jù)分散質(zhì)粒子直徑大小對(duì)混合物進(jìn)行了分類，已經(jīng)使學(xué)生初步認(rèn)識(shí)到了從微觀角度認(rèn)識(shí)物質(zhì)更加深入，更接近事物的本質(zhì)。在《離子反應(yīng)》一節(jié)，學(xué)生不僅要運(yùn)用分類的思想認(rèn)識(shí)物質(zhì)與反應(yīng)，還要建立電離的概念，從微觀角度理解電離的過程，并能用電離方程式進(jìn)行符號(hào)表征；從離子的來源與去向角度認(rèn)識(shí)電解質(zhì)在水溶液中的行為，即從微觀角度分析溶液中物質(zhì)微粒的存在狀態(tài)、微粒間的相互作用及其作用結(jié)果；形成用微觀實(shí)質(zhì)解釋宏觀現(xiàn)象及從宏觀現(xiàn)象推測(cè)微觀實(shí)質(zhì)的思維路徑；認(rèn)識(shí)離子反應(yīng)及其發(fā)生條件，并能用離子方程式進(jìn)行符號(hào)表征。因此，學(xué)生通過本主題內(nèi)容的學(xué)習(xí)，能夠初步建立基于微粒與微粒間的相互作用認(rèn)識(shí)物質(zhì)結(jié)構(gòu)與變化的觀念和能力，提升“分類表征”、“宏微結(jié)合”、“變化守恒”等學(xué)科核心素養(yǎng)。這也正體現(xiàn)了該主題內(nèi)容在促進(jìn)學(xué)生認(rèn)識(shí)發(fā)展方面的功能與價(jià)值?！墩n程標(biāo)準(zhǔn)》中還指出，學(xué)生應(yīng)通過實(shí)驗(yàn)探究和聯(lián)系實(shí)際的方式學(xué)習(xí)上述知識(shí)。因此，以學(xué)生已有經(jīng)驗(yàn)為背景，設(shè)計(jì)聯(lián)系實(shí)際、以綜合問題解決為核心任務(wù)的教學(xué)活動(dòng)，有助于將上述不同素養(yǎng)進(jìn)行整合培養(yǎng)，有助于學(xué)習(xí)目標(biāo)的高效落實(shí)。學(xué)習(xí)者分析水溶液?jiǎn)栴}是貫穿學(xué)生中學(xué)化學(xué)各階段學(xué)習(xí)的內(nèi)容，學(xué)生在面對(duì)水溶液?jiǎn)栴}時(shí)，必然要確立一些不同于其它主題的認(rèn)識(shí)對(duì)象和認(rèn)識(shí)角度。在學(xué)生學(xué)習(xí)本主題內(nèi)容前，在初中階段已經(jīng)學(xué)習(xí)過酸堿鹽，已經(jīng)能夠從宏觀物質(zhì)角度分析酸堿鹽在水溶液中的行為，只是當(dāng)時(shí)學(xué)生的認(rèn)識(shí)水平較低，僅能基于一些酸堿鹽的代表物，從宏觀的角度孤立地分析酸堿鹽之間的反應(yīng)。進(jìn)入高中必修階段，學(xué)生需要發(fā)展認(rèn)識(shí)角度，從宏觀角度發(fā)展到從微觀角度，從孤立的角度發(fā)展到聯(lián)系的角度，從定性層面發(fā)展到定量層面。我們對(duì)學(xué)生進(jìn)行了前測(cè)，從前測(cè)的結(jié)果來看，學(xué)生存在以下障礙點(diǎn)：1.大部分學(xué)生知道酸堿鹽在水溶液中以離子形式存在，但由于沒有建立電離、電解質(zhì)等關(guān)鍵概念，因此對(duì)什么樣的物質(zhì)能產(chǎn)生離子、如何產(chǎn)生離子等關(guān)鍵問題不明確，也不能準(zhǔn)確運(yùn)用化學(xué)用語(yǔ)進(jìn)行表征；2.部分學(xué)生只能從宏觀物質(zhì)的角度進(jìn)行分析，不能從微觀離子的角度分析酸堿鹽之間的反應(yīng)；3.大部分學(xué)生只能關(guān)注到離子的種類，不能關(guān)注離子的數(shù)量，從定量的角度分析問題的意識(shí)和能力還比較薄弱。基于以上分析，學(xué)生需要通過本主題內(nèi)容的學(xué)習(xí)，完成一系列化學(xué)學(xué)科核心活動(dòng)和以實(shí)際問題解決為背景的核心任務(wù)，突破上述障礙點(diǎn)。具體核心任務(wù)如下：1.建立電離、電解質(zhì)等關(guān)鍵概念，能夠從電離的角度對(duì)物質(zhì)進(jìn)行分類，準(zhǔn)確地用化學(xué)用語(yǔ)（電離方程式和離子方程式）等多種形式表征電解質(zhì)的電離過程和離子反應(yīng)；2.應(yīng)用電離、電解質(zhì)等關(guān)鍵概念建立從微觀角度分析電解質(zhì)在水溶液中行為的思路，在宏觀角度和微觀角度之間能夠進(jìn)行自主關(guān)聯(lián)和轉(zhuǎn)換；3.從定量的層面分析電解質(zhì)溶液中離子的來源和去向，理解離子數(shù)量與物質(zhì)宏觀組成之間的關(guān)系；4.應(yīng)用分析思路分析和解決物質(zhì)分離提純、復(fù)雜溶液配制、污水處理等與電解質(zhì)溶液相關(guān)的實(shí)際問題。學(xué)習(xí)目標(biāo)與重難點(diǎn)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)依據(jù)：學(xué)習(xí)目標(biāo)需要滿足以下要求：1.能夠促進(jìn)學(xué)生的認(rèn)識(shí)發(fā)展、提升學(xué)生的核心能力與核心素養(yǎng)；2.以學(xué)生的已有知識(shí)為基礎(chǔ)，符合學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”；3.能夠通過恰當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)活動(dòng)達(dá)成相應(yīng)的學(xué)習(xí)目標(biāo)。由此可見，學(xué)習(xí)目標(biāo)與學(xué)習(xí)活動(dòng)是一個(gè)統(tǒng)一的整體，不能割裂開來，因此在本教學(xué)設(shè)計(jì)中，將學(xué)習(xí)目標(biāo)和學(xué)習(xí)活動(dòng)進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)。學(xué)習(xí)目標(biāo)與相應(yīng)的學(xué)習(xí)活動(dòng)：1.通過證明粗鹽溶液中雜質(zhì)的存在形式，初步理解電離、電解質(zhì)、非電解質(zhì)、電離方程式等關(guān)鍵概念，能夠從微觀角度認(rèn)識(shí)和描述電解質(zhì)在水溶液中電離的微觀過程，并用離子方程式進(jìn)行符號(hào)表征。2.通過畫出粗鹽溶液中溶質(zhì)的微觀示意圖，外顯思維過程和認(rèn)識(shí)結(jié)果，能夠宏觀和微觀相結(jié)合、定性和定量相關(guān)聯(lián)地從多個(gè)角度認(rèn)識(shí)電解質(zhì)溶液。3.以粗鹽提純?yōu)楸尘?，通過證明除雜過程中真正的反應(yīng)，初步認(rèn)識(shí)離子反應(yīng)的概念，并能用離子方程式進(jìn)行符號(hào)表征。4.通過分析粗鹽提純的過程，歸納總結(jié)復(fù)分解類型離子反應(yīng)發(fā)生的條件，建立“從微觀角度分析電解質(zhì)在水溶液中的行為”的分析思路，并能應(yīng)用分析思路解決簡(jiǎn)單的實(shí)際問題。5.通過解決溶液配制、污水處理等實(shí)際問題，落實(shí)離子方程式書寫等核心知識(shí)，固化“從微觀角度分析電解質(zhì)在水溶液中的行為”的分析思路，初步建立微粒觀，提升“分類表征”、“宏微結(jié)合”、“變化守恒”等學(xué)科核心素養(yǎng)。學(xué)習(xí)重點(diǎn)：1.建立電離、電解質(zhì)、非電解質(zhì)等關(guān)鍵概念，用電離方程式和離子方程式等表征電解質(zhì)在水溶液中電離和反應(yīng)的微觀過程。2.能夠依據(jù)宏觀物質(zhì)種類分析溶液中微粒的種類、數(shù)量和相互作用，再依據(jù)分析結(jié)果預(yù)測(cè)宏觀層面表現(xiàn)出的作用結(jié)果（如反應(yīng)的宏觀現(xiàn)象等）。3.認(rèn)識(shí)離子數(shù)量與物質(zhì)宏觀組成之間的關(guān)系，能從定量層面分析電解質(zhì)溶液中離子的來源和相互反應(yīng)。學(xué)習(xí)難點(diǎn)：1.自主地從宏觀和微觀相結(jié)合的角度分析和解決溶液配制、污水處理等與電解質(zhì)溶液相關(guān)的實(shí)際問題。2.認(rèn)識(shí)離子數(shù)量與物質(zhì)宏觀組成之間的關(guān)系，能從定量層面分析電解質(zhì)溶液中離子的來源和相互反應(yīng)。學(xué)習(xí)過程與資源設(shè)計(jì)為了使學(xué)生的學(xué)習(xí)情境化、具有持續(xù)性、能夠促進(jìn)學(xué)生深度思考，同時(shí)體現(xiàn)“宏觀→微觀→宏觀”的學(xué)科思想和“生活→學(xué)科→生活”學(xué)科價(jià)值，設(shè)置2課時(shí)的教學(xué)任務(wù)：第1課時(shí)以第一章的粗鹽提純?yōu)楸尘八夭?，設(shè)置了從微觀角度再看粗鹽提純過程的大任務(wù)，學(xué)生在完成任務(wù)的過程中逐步建立分析電解質(zhì)在水溶液中的行為的基本思路；第2課時(shí)以從微觀角度解決與電解質(zhì)溶液相關(guān)的實(shí)際問題為核心任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用基本思路進(jìn)行復(fù)雜問題解決并將思路固化下來。學(xué)習(xí)過程設(shè)計(jì)的流程圖如下：“從微觀角度分析電解質(zhì)在水溶液中的行為”學(xué)習(xí)過程設(shè)計(jì)流程圖教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)活動(dòng)目標(biāo)1：通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明粗鹽溶液中真正的雜質(zhì)的存在形式，分析除雜過程中真正的反應(yīng)，建立電解質(zhì)、電離、電離方程式、離子反應(yīng)、離子方程式的概念；總結(jié)復(fù)分解類型離子反應(yīng)發(fā)生的條件；初步建立“從微觀角度分析電解質(zhì)在水溶液中的行為”的分析思路?！救蝿?wù)一】設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明過濾后的粗鹽溶液中所有溶質(zhì)的存在形式。學(xué)習(xí)活動(dòng)：（1）討論溶液導(dǎo)電的條件。（2）討論試劑的選擇。（3）觀察導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)、觀察現(xiàn)象、得出結(jié)論。（4）以氯化鈉為例分析溶解過程中溶質(zhì)的變化。【任務(wù)二】畫出過濾后的粗鹽溶液中溶質(zhì)存在形式的示意圖?！救蝿?wù)三】寫出粗鹽提純過程中真正發(fā)生的反應(yīng)。歸納總結(jié)復(fù)分解類型離子反應(yīng)發(fā)生的條件。【整理與小結(jié)】總結(jié)“從微觀角度分析電解質(zhì)在水溶液中的行為”的分析思路。目標(biāo)2：運(yùn)用“從微觀角度分析電解質(zhì)在水溶液中的行為”的分析思路解決實(shí)際問題，落實(shí)離子方程式的書寫等基礎(chǔ)知識(shí)，初步建立微粒觀?！救蝿?wù)四】實(shí)踐應(yīng)用活動(dòng)1：已知低鈉鹽中KCl和MgSO4的物質(zhì)的量之比約為12:1，實(shí)驗(yàn)室要配制1L與低鈉鹽成分相同的溶液（只考慮除NaCl以外的其他成分），請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。要求：①M(fèi)gSO4物質(zhì)的量濃度0.1mol/L，②從原料庫(kù)中選擇藥品。原料庫(kù)：KCl、K2SO4、MgCl2、Mg(NO3)2、K2CO3活動(dòng)2：某工廠的廢水中含有Ba(OH)2，請(qǐng)你選擇合適的試劑、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案將其除去，并寫出相關(guān)的離子方程式。備選試劑：稀硫酸、Na2SO4溶液、NaHSO4溶液、CuSO4溶液資料：NaHSO4=Na++H++SO42-課堂小結(jié)回顧“從微觀角度分析電解質(zhì)在水溶液中的行為”的分析思路，引導(dǎo)學(xué)生建立從微觀角度分析問題的意識(shí)，初步建立微粒觀。板書設(shè)計(jì)第一課時(shí)：第二課時(shí)：學(xué)習(xí)效果評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)基本思路：依據(jù)學(xué)生在學(xué)習(xí)活動(dòng)中的表現(xiàn)，對(duì)學(xué)習(xí)目標(biāo)是否達(dá)成、核心素養(yǎng)是否建立進(jìn)行評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)力求體現(xiàn)“持續(xù)性”，針對(duì)課堂教學(xué)的核心活動(dòng)設(shè)計(jì)，對(duì)學(xué)生在活動(dòng)中的表現(xiàn)進(jìn)行預(yù)設(shè)，不同活動(dòng)表現(xiàn)對(duì)應(yīng)不同評(píng)價(jià)結(jié)果，并能體現(xiàn)學(xué)生對(duì)水溶液中的物質(zhì)及變化的認(rèn)識(shí)發(fā)展進(jìn)階，評(píng)價(jià)結(jié)果不僅能成為教學(xué)有效性的判據(jù)，也能成為課堂教學(xué)環(huán)節(jié)推進(jìn)、生成性教學(xué)策略采用的依據(jù)。具體評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)如下：評(píng)價(jià)目標(biāo)評(píng)價(jià)內(nèi)容評(píng)價(jià)方式建立電離、電解質(zhì)、非電解質(zhì)等關(guān)鍵概念，能夠從微觀角度認(rèn)識(shí)和描述電解質(zhì)在水溶液中電離和反應(yīng)的微觀過程，并用電離方程式進(jìn)行表征。（1）討論溶液導(dǎo)電的條件。（2）討論試劑的選擇。（3）觀察導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)、觀察現(xiàn)象、得出結(jié)論。（4）以氯化鈉為例分析溶解過程中溶質(zhì)的變化。（5）得出電離、電解質(zhì)等概念。1.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述是否準(zhǔn)確、全面；2.從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出相應(yīng)結(jié)論過程中的邏輯關(guān)系是否清晰；初步建立從微觀角度認(rèn)識(shí)電解質(zhì)溶液的分析思路，認(rèn)識(shí)離子數(shù)量與物質(zhì)宏觀組成之間的關(guān)系。畫出過濾后的粗鹽溶液中溶質(zhì)存在形式的示意圖。1.多種溶質(zhì)間的定量關(guān)系是否清楚，能否通過圖示表示出雜質(zhì)與NaCl相比是少量的；2.每種電解質(zhì)產(chǎn)生的離子數(shù)目是否符合化學(xué)式組成；3.陰陽(yáng)離子在整個(gè)體系中是否均勻分布，各種離子是否滿足電荷守恒。運(yùn)用宏觀微觀相結(jié)合、定性定量相結(jié)合的分析思路分析和解決與電解質(zhì)溶液相關(guān)的實(shí)際問題?；顒?dòng)1：已知低鈉鹽中KCl和MgSO4的物質(zhì)的量之比約為12:1，實(shí)驗(yàn)室要配制1L與低鈉鹽成分相同的溶液（只考慮除NaCl以外的其他成分），請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。要求：①M(fèi)gSO4的物質(zhì)的量濃度0.1mol/L，②從原料庫(kù)中選擇藥品。原料庫(kù)：KCl、K2SO4、MgCl2、Mg(NO3)2、K2CO31.理解“與低鈉鹽成分相同”，避免引入雜質(zhì)離子；2.從微觀離子的角度認(rèn)識(shí)低鈉鹽的成分，選擇合適的物質(zhì)完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)；3.“宏觀→微觀→宏觀”的分析問題思維路徑是否清晰、順暢。活動(dòng)2：某工廠的廢水中含有Ba(OH)2，請(qǐng)你選擇合適的試劑、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案將其除去，并寫出相關(guān)的離子方程式。備選試劑：稀硫酸、Na2SO4溶液、NaHSO4溶液、CuSO4溶液資料：NaHSO4=Na++H++SO42-1.能否從離子角度認(rèn)識(shí)廢水中的污染物，選擇合適的試劑；2.能否關(guān)注離子間的比例關(guān)系，從定量層面分析；3.能否正確書寫離子方程式。教學(xué)設(shè)計(jì)特色與教學(xué)反思在確定學(xué)習(xí)主題和設(shè)計(jì)學(xué)生活動(dòng)時(shí)，對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行了重新編排，設(shè)定的學(xué)習(xí)目標(biāo)突出核心概念的理解和分析思路的建立，設(shè)置從微觀角度再看粗鹽提純的大任務(wù)，通過“如何證明粗鹽溶液中真正的雜質(zhì)是Ca2+、Mg2+和SO42-？”和“電解質(zhì)溶液間真正發(fā)生的反應(yīng)是什么？”兩個(gè)核心問題的分析和解決，建立從微觀角度認(rèn)識(shí)電解質(zhì)在水溶液中行為的整體分析思路；進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用上述分析思路解決溶液配制、污水處理等實(shí)際問題，在運(yùn)用中不斷加深對(duì)分析思路的理解，并將思路固化下來。這樣設(shè)計(jì)后，通過2課時(shí)的學(xué)習(xí)，學(xué)生對(duì)分析思路的理解更加深刻，運(yùn)用更加自主。這種分析問題的新思路和認(rèn)識(shí)事物的新視角深化了學(xué)生對(duì)電解質(zhì)在水溶液中行為的認(rèn)識(shí)，促進(jìn)了學(xué)生微粒觀、守恒觀等化學(xué)學(xué)科核心觀念的建構(gòu)，彰顯