大单元教学设计-高中化学必修1第一章第二单元
1. 能从微观角度认识溶液中反应的分析模型。
2. 能正确书写离子方程式,能用离子反应解释生产生活问题。
3. 能主动关心环境保护等社会热点问题,形成合理利用自然资源、与环境和谐共处的观念。
人们每天都会向城市中排放大量废水,而且化工厂、金属加工、鞣革厂、硫酸工业、制碱厂等也会产生大量酸性或碱性废水,这些废水需要处理达标后才能排放,这就需要对水质进行监控。我们排放的废水是怎么被处理的?这些废水被处理后是否达到了洁净的标准?想要了解这些,我们需要学习和了解水溶液中的化学反应。
【任务三】废水的处理——离子反应
【任务四】水质监控——离子检验
【任务三】废水的处理——离子反应
1. 酸性废水的处理——从分类视角看反应
【活动设计】
化工厂、金属加工、鞭革厂、硫酸工业、制碱厂等均会产生大量酸性或碱性废水,这些废水需要处理达标后才能排放。若某化工厂排放的废水的主要成分为盐酸,请大家讨论处理该酸性废水的方案,你是如何想的? 【学生实验】 实验1:盐酸中滴加碳酸钠溶液。 实验2:碳酸钙颗粒中加少量水,再加盐酸。 动车组二等座实验3:盐酸中滴加硝酸银溶液。 实验4:盐酸中滴加氢氧化钠溶液。 | 学生依据盐酸的酸性提出可能发生的化学反应,如加NaOH、Na2CO3、CaCO形容春天的古诗3等。 学生做实验,记录现象 实验1: 实验2: 实验3: 实验4: |
【设计意图】
从工厂排放的酸性废水如何处理的实际情境出发,依据物质的分类设计实验方案解决问题,引导学生从宏观角度辨识反应的发生,并初步意识到离子之间发生的反应。
2. 宏观现象,微观解释——从微观角度看反应
【活动设计】
同学们,根据大家做实验看到的现象,下面我们来思考如下问题: (1)分析HCl、Na2CO3、NaOH、CaCO3中加水后分别存在哪些离子?这些离子如何产生?怎么表示?主要以什么形式存在? (2)溶液混合后哪些发生了离子反应?你是如何判断得出的? (3)预测实验4中有无现象?反应发生了没有?如何设计实验进行证明? (4)反应前后离子数目怎么变化?如何使离子数目减少?由此你觉得离子反应的本质(实质)是什么?离子反应发生的条件有哪些? (5)如何证明实验4中Na+、Cl-没有参与反应? | (1)电解质在溶液中的主要存在形式: HCl ;Na2CO错落有致什么意思3 NaOH ;CaCO3 (2)离子反应的微观解释: 实验1: 和 作用。 实验2: 和 作用。 实验3: 和 作用。 (3)预测实验4: 和 作用。 设计实验证明实验4是否发生离子反应: (4)离子反应的实质是 (5)设计实验证明: |
【设计意图】
从物质在溶液中的主要存在形式的角度出发,结合宏观实验现象,从微观上探析反应前后离子数目的变化情况,从而从微观角度解释及表述离子间发生的反应,归纳出离子反应的实质及发生条件。
3. 离子反应的符号表征——离子方程式的书写及意义
【活动设计】
(1)上述几个过程中离子间的反应过程可以怎么表示?写出相应的离子方程式。 (2)生产、生活中均会产生大量不同类型的废水,这些废水需要处理,按要求回答下列问题。①合成氨厂中废氨水可以用稀硫酸吸收,可以制备化肥硫酸铵,写出离子方程式。 ②造纸、医药、食品及醋酸生产中会有大量醋酸废水产生,可加入白云石(MgCO12个月的英文3·CaCO3)粉末除去废酸,写出相应的离子方程式。 ③用离子方程式表示从含有硫酸铜的废液中回收得到纯净的铜的方法。 (3)离子反应可表示为Ba2++=BaSO4↓的化学反应有哪些? (4)写出Ba(OH)2溶液和硫酸反应的离子方程式,设计实验证明这是一个离子反应。 | (1)离子方程式的书写: 实验1: 实验2: 实验3: 实验4: (2)离子方程式的书写: ① ② ③ (3)离子反应可表示为Ba2++=BaSO4↓的化学反应有: (4)写出Ba(OH)₂溶液和硫酸反应的离子方程式: 证明是离子反应: |
大观念: 工业上将二氧化碳通入氨的饱和氯化钠溶液中,即可沉淀析出碳酸氢钠晶体,写出这一过程发生的离子反应的方程式,分析其发生反应的可能原因。由此你得到什么启发? |
【设计意图】
知道离子方程式是对离子反应过程的符号化表征,通过离子方程式的书写理解离子方程式表示离子反应的意义。
【任务四】水质监控——离子检验
1. 废水中离子的检验
【活动设计】
化肥工业、稀土工业都会排放含较高浓度的 、Na中秋节的手抄报怎么画 +、K+、、C1-的废水,需要处理达到排放标准,这就需要检测,下表是处理后的工业用水排放标准(节选部分)。 设计证明高浓度废水中存在、Cl-、的实验方法,写出相应的离子方程式。 | 的检验方法: 涉及的离子方程式: Cl-的检验方法: 涉及的离子方程式: 的检验方法: 涉及的离子方程式: |
【设计意图】
从生产中废水排放的情境出发,提出高浓度废水的检测方法,必然涉及离子的定性与定量检测问题,让学生从离子反应的角度自主设计离子检验方案,提出污水处理的方法,鉴定是否已经达到排放标准的定性、定量问题,在问题的解决中培养学生处理实际问题的能力和提出问题的意识。
2. 生活中硬水和软水的鉴别
【活动设计】
如果水中有较高浓度的Ca2+和Mg2+,这样的水叫作硬水,反之,不含有或含有较少Ca2+和Mg2+的水叫作软水。硬水容易在生产、生活用水器具(设备)中形成水垢,产生不利影响。 那么如何检测我们身边的水是否为硬水呢? 【实验1】各取3mL硬水、软水和蒸馏水,分别滴加0.1 mol·L-1草酸钠(Na2C2O4)溶液,振荡,观察并记录现象。 【实验2】改用井水重复做实验,观察对比。 【实验3】各取3mL硬水、软水,分别加入少量肥皂水(成分假设为C17H35COONa),观察并记录产生泡沫的情况,思考产生不同现象的原因。 | 现象记录: 硬水+草酸钠: 软水+草酸钠: 蒸馏水+草酸钠: 写出可能发生反应的离子方程式: 硬水+肥皂水,产生泡沫的情况: 软水+肥皂水,产生泡沫的情况: 原因是 |
【设计意图】
通过生活中的软水、硬水的检测,学习Ca2+、Mg2+的检验方法,并类比推理软水中肥皂水产生泡沫少的原因,从离子反应的角度解决实际问题。
3. 废水中的离子共存——离子推断
【活动设计】
某废水中可能含有、Cu2+、Na+、Cl-、、中的几种离子,取等体积的两份该废水,进行如下实验。 ①一份加入足量BaC12溶液,得沉淀6.63g,在沉淀中加入过量稀盐酸,仍有4.66g沉淀。 ②另一份与过量NaOH溶液混合充分加热,产生能使湿润的红石蕊试纸变蓝的气体0.672L(标准状况)。 (1)由①可知溶液中一定含有哪些离子?说明理由。由此又可以得出什么结论? (2)由②可知溶液中一定含有哪些离子?说明理由。 | 由实验①可知一定含有的离子是 ,理由是月圆了 ;一定不含有的离子是 ,理由是 。 由实验②可知一定含有的离子是 ,理由是 。 由此可确定原废水中一定含有的离子是 ,一定不含有的离子是 。 推断过程中用到的基本方法有: 。 |
【设计意图】
通过模拟废水中可能存在的离子的实验,让学生从宏观反应现象、数据中捕捉有用信息,从离子反应的角度,用有关离子反应的思维方法,通过肯定性、互斥性、电中性等原则解决离子共存、推断问题,训练学生的思维方法和能力。
1. 下列各组离子在水溶液中能大量共存的是( )
A.Na+、Ba2+、Cl-、 B.Na+、HCO3-、Cl-、K+
C.Mg2+、Ag+、、Cl- D.H+、Cl-、Na+、CH3COO-
2. 能正确表示下列化学反应的离子方程式的是( )
A.氢氧化钡溶液与稀硫酸反应:OH-+H+===H2O
B.澄清的石灰水与稀盐酸反应:Ca(OH)2+2H+===Ca2++2H2O
C.铜片插入硝酸银溶液中:Cu+Ag+===Cu2++Ag
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