高中化学必修一 1.2.1 电解质的电离教学设计

1.2.1　电解质的电离

本节教学内容是人教版高中化学必修1第一章《化学物质及其变化》第二节《离子反应》的第一课时。学生在初中化学的学习中已经掌握了酸碱盐的简单概念，熟悉了一些酸碱盐之间的复分解反应。同时在本章上一节的学习中，学生了解了分类的方法和意义，能够利用简单的分类法促进自己高中化学的学习。本课时就是在学生已经掌握的初中化学知识的基础上，利用高中新学习的分类方法，从一个全新的角度出发对化合物重新进行分类。通过本课时的学习，建立电解质的基本概念，建立电解质电离的基本模型，在初中导电性实验的基础上理解电解质溶液和熔融电解质导电的基本原因，为下一课时——离子反应的学习打下坚实的基础。

宏观辨识与微观探析：从宏观上持续对物质进行分类，理解电解质的分类标准；从微观上了解电解质的电离，体系导电的原因；从微观出发，对酸碱进行更加本质的定义。

证据推理与模型认知：建立电解质电离的基本模型，通过该模型从电离的角度出发，对物质进行标准的分类，为后续的化学知识的学习奠定坚实基础。

科学探究与创新意识：通过实验探究，对物质导电的原因进行分析，总结电解质的电离规律，，体会实验探究在化学研究过程中的重要意义。

理解电解质的基本概念，建立电解质电离的模型。

学生复习初中化学中酸碱盐的相关知识，预习本课内容；教师准备多媒体课件和实验用具。

【引入】我们知道，许多化学反应是在水溶液中进行的，参加反应的物质主要是酸、碱、盐。在科学研究和日常生活中，我们经常接触和应用这些反应，因此很有必要对其中的规律进行研究。本节开始我们就要研究酸碱盐在溶液中的反应规律。

【板书】离子反应

【引入】在上一节课的学习中，同学们学习了按照一定的标准对化学物质进行分类，例如，我们可以将化合物分为酸、碱、盐和氧化物等。但是这种分类不是很科学，因为不能将所有的化合物分入到上面的类别中（例如：NH3），所以这节课我们将从一个全新的角度，对化合物进行分类。

【引入】首先同学们先看一个简短的视频。

【投影】播放电器着火的视频

【讲解】这样的视频同学们很熟悉，小时候可能看了无数遍，这是为了告诉同学们电器着火是不能浇水的。同时，家长也一直告诫同学们一些防止触电的安全常识。这样的结果是，同学们一直会有一个印象：水是导电的。但是，实际上纯水是不导电的。同学们初中做过电解水实验，当时老师应该告诉了同学们，电解的不是纯水，水中应该加入了硫酸。那么什么样的化学物质是导电的，什么样的化学物质又是不导电的呢？下面我们来做一个实验。

【实验】向三个烧杯中分别加入硝酸钾固体、氯化钠固体和蒸馏水。按照课本中的图示连接装置，将石墨电极伸入到烧杯中，观察小灯泡是否发光。（现象：都不发光）

【设疑】通过这个实验同学们可以得到的结论是什么呢？（硝酸钾固体、氯化钠固体、蒸馏水都不导电）

【讲解】严格的说蒸馏水也能导电，但是其导电能力很微弱，用上述的实验装置无法测出。

【设疑】那么什么物质才能导电呢？下面我们再做一个实验。

【实验】将少量硝酸钾固体和氯化钠固体加入盛有水的烧杯中，搅拌使其完全溶解转化为相应的溶液，重复上述的导电性实验，观察小灯泡是否发光。（现象：都发光）

【设疑】通过这次的实验同学们又可以得到什么结论呢？（硝酸钾溶液、氯化钠溶液都导电）

【过渡】实际上不只是水溶液，某些化合物的熔融状态也是可以导电的，同学们来看一个实验录像

【投影】硝酸钾熔融导电的实验录像（熔融的硝酸钾是导电的）

【讲解】根据上述的实验结论，在化学上，将这种在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物成为电解质。

【板书】电解质的电离

1、电解质的概念：

【投影】电解质的电离

1、电解质的概念：在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物

【讲解】上面提到的，硝酸钾、氯化钠、硫酸等都是电解质。根据实验和理论分析的结果，电解质主要包括：酸、碱、盐等化合物

【设疑】那么同学们现在能不能理解，为什么日常生活中我们会认为水能导电呢？（因为日常生活中的水中会含有一定量的电解质）

【讲解】这样回到我们刚开始的问题中，从全新的角度对化合物进行分类，可以将所有的化合物分为两类：电解质和非电解质。

【设疑】同学们觉得什么是非电解质呢？（溶于水和熔融状态下都不导电的化合物或者说除电解质以外的化合物）

【练习】下列物质中：①氢氧化钠固体，②铜，③氢氧化钠溶液，④稀硫酸，⑤熔融的碳酸钾，⑥硫酸钡，⑦蔗糖，⑧二氧化碳，⑨氯化氢气体，⑩乙醇，属于电解质的是哪些？（①⑤⑥⑨）属于非电解质的是哪些？（⑧⑩）能导电的是哪些？（②③④⑤）

【讲解】通过上面的分析总结和练习，同学们在进行电解质判断的时候是要注意的是：1、电解质首先必须是化合物，单质和混合物既不是电解质也不是非电解质；2、一个化合物不是电解质就一定是非电解质；3、某些非电解质溶于水时与水反应生成电解质从而使溶液导电，但是该化合物依然是非电解质（例如：CO2）。

【练习】下列说法中，正确的是(　C　)

A．液态HCl、固态NaCl均不导电，所以HCl、NaCl均不是电解质

B．NH3、CO2的水溶液均能导电，所以NH3、CO2均是电解质

C．蔗糖、酒精在水溶液里或熔融状态时均不导电，所以它们是非电解质

D．铜、石墨均导电，所以它们是电解质

【讲解】同学们通过初中的学习已经知道了电流是带电粒子的定向移动产生的，例如，金属导电的原因就是存在自由电子，在外加电场的作用下电子发生定向移动，电子的定向移动就形成了电流。因为电子是带负电的，所以电子的流向与电流方向是相反的。

【设疑】那么问题来了，为什么电解质的水溶液或者熔融状态会导电呢？为什么氯化钠固体不导电，而溶液又导电呢？固体和溶液有什么区别呢？

【板书】2、电离

【投影】2、电离

【设疑】很显然在氯化钠溶液和熔融的氯化钠中一定存在可以移动的带电粒子，所以两者才会导电，那么这个带电粒子是什么呢？（离子）

【讲解】实际上氯化钠固体就是由钠离子和氯离子在空间上堆积形成的，同学能不能想清楚，为什么在氯化钠固体中存在大量的离子，但是氯化钠固体依然不导电？（离子不能移动）显然氯化钠固体中的离子是不能随意移动的，一定受到某种作用而相互束缚，如果氯化钠固体内的离子真的能移动，同学们也就不可能看到一个固体了。

【设疑】那么当氯化钠固体溶于水或者受热熔化的时候，其中的离子又为什么变的能移动了呢？

【讲解】首先氯化钠的固体在溶于水的过程中，受到水分子的作用，逐渐解离为各自独立的水合离子，使体系中存在可以移动的带电粒子，从而导电。同学们可以参照下面的示意图来理解一下上面的过程。 

【讲解】当氯化钠固体受热时，随温度升高，离子的热运动加剧，直至脱离互相之间的束缚力，形成可以移动的离子，从而使体系导电。

【讲解】我们将这种电解质溶于水或熔化时，形成自由移动离子的过程叫做电离。因此，我们可以说，电解质导电的原因是电解质在溶于水或熔融时发生了电离，生成了可以移动的离子。

【投影】2、电离：电解质在溶于水或受热熔化时，形成自由移动的离子的过程。

【讲解】显然，我们可以从电离的角度出发，定义电解质，即：溶于水或熔融状态下能电离的化合物是电解质。

【投影】3、电离方程式  NaCl = Na+ + Cl-

【板书】3、电离方程式

电解质的电离可以用电离方程式表示，例如氯化钠的电离就可以表示。（为了简便起见，一般仍然用离子符号表示水合离子）。

【实践活动】请学生们按照上面的例子，尝试书写以下物质的电离方程式，并将结果进行交流讨论。

 KNO3   HNO3  BaCl2  HCl  NaOH  H2SO4

【投影】KNO3 = K+ + NO3-      HNO3 = H+ + NO3-     BaCl2 = Ba2+ + 2Cl-  

HCl = H+ + Cl-     NaOH = Na+ + OH-    H2SO4 = 2H+ + SO42-

【实践活动】同学们根据上述的正确答案，互相交流讨论，书写电离方程式的时候我们应该注意什么问题呢？（离子的拆分要正确，原子个数应该守恒）。

【讲解】为了保证离子的拆分正确，在将电解质拆分为离子之前可以先将该电解质进行分类。上面我们已经学习了，电解质主要包含的就是酸碱盐。观察上面酸的电离方程式（HNO3 = H+ + NO3-；HCl = H+ + Cl-；H2SO4 = 2H+ + SO42-），可以看出酸都能电离出氢离子（实际是水合氢离子，为了简便，简写为氢离子），所以我们可以从电离的角度理解酸的本质，将酸定义为：电离时生成的阳离子全部是氢离子的化合物。

【练习】已知HClO4是一种酸，则其溶于水完全电离生成的离子是        和       。（H+、ClO4-）

【实践活动】通过上面的学习，同学们应该理解了电解质电离的概念。下面请同学们书写以下物质的电离方程式，并根据其分类，总结碱和盐的本质。

  NaOH    KOH    Ba(OH)2    Ca(OH)2    (NH4)2SO4    Ba(NO3)2    Na2CO3    Al2(SO4)3

【投影】NaOH = Na+ + OH-      KOH = K+ + OH-       Ba(OH)2 = Ba2+ + 2OH-   

Ca(OH)2 = Ca2+ + 2OH-     (NH4)2SO4 = 2NH4+ + SO42-     Ba(NO3)2 = Ba2+ + 2NO3-   

Na2CO3 = 2Na+ + CO32-     Al2(SO4)3 = 2Al3+ + 3SO42-

【投影】碱：电离时生成的阴离子全部是氢氧根离子的化合物。

盐：电离时生成金属阳离子（或者铵根离子）和酸根的化合物。

【投影】本节小结。