“離子反應”高三專題復習課教學實錄與反思*

吳永才 倪 娟

（1常州市教育科學研究院江蘇常州213001；2江蘇省教育科學研究院江蘇南京210013）

“離子反應”高三專題復習課教學實錄與反思*

吳永才1倪 娟2

（1常州市教育科學研究院江蘇常州213001；2江蘇省教育科學研究院江蘇南京210013）

基于內容和學情設計、實施、評價、反思和改進教學，以觀念為先導，以問題為主線，以活動為載體，以實驗為手段，以技術為保障，形式上求新，內容上求實，方式上求變，思維上求活，引導學生在“知識重構”的過程中實現觀念的更新、方式的轉變、經驗的成長和能力、素養的提升，有效促進學生的全面發展、個性發展和可持續發展。

離子反應；專題復習；教學實錄；教學反思

筆者有幸參與了2013年9月江蘇省教育科學研究院教學新時空“名師課堂”的網絡教研現場直播活動，以“離子反應”為課題上了1節高三專題復習課，現將該課的教學實錄與反思概述如下，與大家交流和分享。

一、設計思想

本次“名師課堂”研討活動的主題是：基于內容和學情的復習教學設計。“離子反應”是中學化學教學的主干知識，是中學化學無機反應的主要類型（無機反應可從不同的角度進行分類，見圖1）；“離子反應”是中學化學學科的核心概念，與學科基本觀念（如價值觀、元素觀、微粒觀、變化觀、分類觀、實驗觀和計量觀等，見圖2）及具體知識（如離子共存、離子方程式的書寫與判斷、離子的檢驗、物質的制備等相關知識）有著緊密而又廣泛的聯系；“離子反應”是近幾年江蘇高考考查的熱點和重點內容，尤其是新情境下離子反應的判斷、特定條件下離子方程式的書寫和離子反應的實際應用等試題，注重考查學生的能力和素養。本節課的設計是以離子反應知識的復習為明線，以學科觀念的建構為暗線，將學科基本觀念融在具體知識的學習過程之中，突出核心概念的橋梁作用，突出宏觀、微觀和符號三重表征思維方式，引導學生理解化學學科、形成信息素養、學會實驗探究和解決化學問題。以觀念為先導，引導學生發現和建構學科基本觀念與核心概念、具體知識之間的內在聯系，讓學生將自己的經驗、觀念與學科基本觀念進行有機融合；以問題為主線，將知識問題化，問題情境化，多角度、多方式地設問啟智，追問拓智；以活動為載體，給學生更多自主體驗、合作探究、傾聽與對話的機會，激活學生的思維，發展學生的情意；以實驗為手段，引導學生用實驗來探究化學，突出學科的基礎性和應用性，突出教學的探究性和生成性，突出學習的自主性和創造性；以技術為保障，力求技術引領和支撐教學，技術引發和推進教學的變革。

圖1 化學反應的分類

圖2 學科基本觀念與離子反應的關系

二、教學實錄

引言：化學是一門中心的、實用的、創造性的科學；化學是在原子、分子水平上研究物質的組成、結構、性質及其應用的一門基礎自然科學，其特征是研究分子和創造分子。

設計意圖：選取新教材及“課標”中的兩句話在課前幾分鐘播放，以“名言警句”來啟示化學學科的價值和魅力，引發學生對復習內容的關注和思考，為實施“觀念為本”的教學作鋪墊。

引入：今天這節課我們一起來復習離子反應。什么是離子反應？離子反應有什么類型？離子反應發生的條件是什么？離子反應如何表示？離子反應有哪些方面的應用？內容很多，1節課復習不完，大家說怎么辦？

生1：先復習一部分內容。

生2：抓重點。

師：什么是重點？你認為的，還是我認為的；“考綱”要求的，教材介紹的，還是大家在學習過程中存在的問題和困惑，希望大家進一步思考。下面我們一起進入“開心辭典”。

環節一[開心辭典]

師：氯化鈉是重要的化工原料，工業上由氯化鈉可制備哪些化學物質？（Q1）

生3：制取NaOH、H2、Cl2，還有Na。

師：工業上以氯化鈉為原料可以制備的物質很多（PPT展示物質轉化關系圖）

師：反應①的類型是什么？（Q2）

生4：氧化還原反應。（很自信）（追問：又是什么反應？）

師：希望大家能將氧化還原反應和離子反應結合起來，從不同的角度來思考和分析問題！

師：反應②是不是離子反應？（Q3）

生5：是？不是！（猶豫）（追問：什么是離子反應？）

師：反應②是熔融狀態下的離子反應，今天我們主要研究水溶液中的離子反應。

師：反應③是不是復分解反應？（Q4）

生6：不是。（思考中）（追問：復分解反應的條件是什么？）

生6：有沉淀、氣體、水生成，是復分解反應（頓悟）。

師：復分解反應的條件是生成難溶解、易揮發、難電離的物質，PPT呈現“侯氏制堿”的兩個化學反應方程式（略），反應為什么能夠發生？

生6：生成了NaHCO3從溶液中析出

師：NaHCO3易溶于水，在一定條件下NaHCO3的溶解度較小，從溶液中析出。

板書：離子反應向更難溶解的物質方向進行

師：反應③是向飽和的氯化鈉溶液中通入NH3和CO2，有先后順序嗎？（Q5）

生7：有，先通入NH3；（追問：為什么？）NH3的溶解度大。

師：NH3的溶解度比CO2大得多，先通入NH3，再通入CO2，可以生成大量的HCO3-，與Na+結合生成NaHCO3晶體析出；這個反應也可以看成H2CO3電離生成HCO3-，NH3和Na+促進了H2CO3的電離，HCO3-比H2CO3更難電離。

板書：離子反應向更難電離的物質方向進行（H2CO3→HCO3-→CO32-）

過渡：離子反應總是在一定條件下進行，接下來我們進一步研究離子反應發生的條件是什么？下面我們一起進入“頭腦風暴”。

環節二[頭腦風暴]

問題：離子反應發生的條件是什么？

[活動一]

師：我們先來研究一下亞鐵鹽和碳酸鹽在水溶液中的反應。三種碳酸鹽在水溶液中的性質有什么不同，等物質的量濃度的三種溶液中pH最大的是什么？CO32-濃度最小的是什么？

生8：pH最大的是Na2CO3（大小順序是①＞②＞③），CO32-濃度最小的是…（猶豫）

（追問：在水溶液中，NH4+對HCO3-的電離有什么影響？）CO32-濃度最小的是NH4HCO3。

師：FeSO4和Na2CO3在水溶液中可能發生怎樣的反應，生成什么？你的猜想是什么？

生9：我認為會生成碳酸亞鐵

生10：我認為會生成氫氧化亞鐵

師：你們的猜想正確嗎？怎么辦？

生：做實驗！（大多數同學有做實驗的欲望）

師：很好！下面請大家做實驗。（學生分組實驗）

實驗：A.將FeSO4溶液緩慢加入到盛有Na2CO3溶液的反應容器中

B.將Na2CO3溶液緩慢加入到盛有FeSO4溶液的反應容器中

交流與分享：你做了什么實驗？觀察到什么現象？得出什么結論？

生11、12：分別匯報了實驗“收獲”（略）

聯系實際：由硫酸亞鐵溶液和碳酸鈉溶液反應可制備碳酸亞鐵（FeCO3），制備時選用的加料方式是（選填“A”或“B”）。（PPT呈現：Fe2+開始沉淀和完全沉淀的pH，略）

生13：選B，（追問：目的是什么？）避免生成氫氧化亞鐵沉淀。（很自信）

師：加料方式不同是指什么不同？

生：反應物的量不同（大多數同學有切身體會）

師：溶液的酸堿性也不同

過渡：FeSO4和NH4HCO3在水溶液中又會怎樣反應呢？下面我們來看江蘇高考題。

好題賞析：（江蘇，2009.16，改編）

以硫酸亞鐵為原料生產鐵紅等產品的部分流程如下：

寫出該反應的離子方程式：。

生14（女）、生15（男）：書寫離子方程式（板書）（生15漏寫了沉淀和氣體符號）

師：請你看一下你寫的離子方程式是否正確？（生15自評和修改）

師：HCO3-電離生成CO32-和H+，Fe2+和CO32-反應生成FeCO3，H+和HCO3-反應生成CO2和H2O；大家有沒有注意到NH4HCO3的量，NH4HCO3為什么要過量？

生16：將FeSO4充分反應掉（提高原料的利用率，也可以調節溶液的酸堿性）

師：實際操作時，反應要控制溫度低于35℃，為什么？

生17：NH4HCO3會分解，（防止NH4HCO3分解）（追問：FeSO4有什么性質？溫度對FeSO4在水溶液中的反應有什么影響？）FeSO4會氧化，也會水解。（減少FeSO4的水解）

過渡：離子反應在一定條件下進行，如反應物的量、溶液的酸堿性、溫度等；下面我們再來研究一下碳酸鹽和硫酸鹽在水溶液中的反應。

[活動二]

師：三種硫酸鹽在水溶液中的主要性質有什么不同？

生18：FeSO4易溶于水，CaSO4微溶，BaSO4是沉淀（難溶于水）

師：三種硫酸鹽在水溶液中的溶解性不同，水溶液的酸堿性也不同。

師：Na2CO3在水溶液中與FeSO4可以反應，與CaSO4會反應嗎？鍋爐水垢（CaSO4）可以用Na2CO3溶液和鹽酸洗去嗎？（大多數同學在點頭）Na2CO3和Ba-SO4在水溶液中會反應嗎？反應容易嗎？是BaSO4轉化為BaCO3容易，還是BaCO3轉化為BaSO4容易呢？下面我們一起來研究一下BaCO3和BaSO4的轉化問題。

師：BaCO3怎么轉化為BaSO4？如何判斷反應是否發生？

生19：BaCO3可以和硫酸反應生成BaSO4和CO2氣體，有氣泡生成。

生20：BaCO3會和硫酸鈉等硫酸鹽反應，我們可以看反應前后溶液pH的變化，也可以測反應前后沉淀的質量，也可以向反應后的沉淀中加入鹽酸，看沉淀是否溶解。（很好！）

板書：BaCO3轉化為BaSO4的示意圖（略）

師：我們可以從宏觀與微觀相結合，定性和定量相結合的角度來思考和分析問題。下面我們來做一個實驗。（教師演示，DIS實驗）

實驗：向硫酸鈉溶液中加入BaCO3固體，用pH傳感器來測定反應前后溶液pH的變化。

交流與討論：pH變大的原因是什么？

生21：反應生成了Na2CO3，水解生成了OH-使溶液的pH變大。

理論分析：PPT展示離子方程式和Ksp數據，將CaSO4轉化為BaCO3與BaCO3轉化為BaSO4進行比較分析，從Ksp的角度來分析反應的原理（略）。

過渡：BaSO4如何才能轉化為BaCO3？你的猜想是什么？

生22：BaSO4與過量的Na2CO3溶液反應，（追問：過量是什么意思？）Na2CO3溶液的濃度要大。

師：下面我們來看一個實驗：向飽和Na2CO3溶液中加入BaSO4固體，用pH傳感器來測定反應前后溶液pH的變化。教師展示課前研究較長時間的實驗圖像（略），pH基本不變的原因是什么？

生23：BaSO4難溶解，反應較慢，飽和Na2CO3溶液的濃度基本不變。

回歸課本：《化學反應原理》P91～92

重晶石（主要成分是BaSO4）是制備鋇化合物的重要原料。雖然BaSO4比BaCO3更難溶于水，但在CO32-濃度較大的溶液中，BaSO4溶解在水中的Ba2+與CO32-結合形成BaCO3。轉化過程中是用飽和Na2CO3溶液處理BaSO4沉淀，處理一段時間后，移走上層清液；再加入飽和Na2CO3溶液，使絕大部分BaSO4轉化為BaCO3；最后加入鹽酸，Ba2+即轉入溶液中。

師：離子反應在一定條件下進行，條件的改變可以使反應向不同的方向進行。

過渡：（展示樣品）配制硫酸亞鐵溶液時，為什么要加入鐵粉？

生24：防止Fe2+被氧化，（追問：三價鐵鹽在水溶液中可以與鐵反應，還可以與什么金屬反應？）可以與銅反應，（追問：三氯化鐵溶液與銅的反應在電子工業上有什么應用？）（制作印刷電路板）下面我們一起來研究一下三氯化鐵溶液與金屬的反應。

[活動三]

師：三氯化鐵溶液能蝕刻銀制品嗎？你的猜想是什么？理由是什么？

生25：我感覺三氯化鐵溶液與銀能發生反應。（似乎不太確定，理由說不清楚）

板書：離子反應向更弱的氧化性和還原性物質的方向進行

師：三氯化鐵溶液能與銀反應嗎？請大家通過實驗來探究。

實驗：向附有銀鏡的試管中加入2mLFeCl3溶液（學生分組實驗）

交流與分享：你觀察到什么現象？得出什么結論？

生26：三氯化鐵溶液將銀“咬”下來（脫落），振蕩后銀在溶解。（追問：你如何判斷發生了反應？）可以看溶液的顏色變化。（生略有遲疑）（許多學生將試管和試劑瓶中的溶液顏色進行了比較，有發現，很高興）

師：我們還可以用特征試劑來檢驗是否有Fe2+生成，向溶液中加入六氰合鐵酸鉀，可以看到藍色沉淀。

生：很多組學生開始做實驗，都看到了藍色沉淀。（教室里頓時熱鬧起來，很開心）

師：離子反應在一定條件下進行，Fe3+的濃度越大，其氧化性越強，AgCl的生成也促使平衡向生成Fe2+的方向進行。

環節三[反思提高]

這節課，大家學到了什么？還有什么問題？

我們主要復習了離子反應發生的條件，離子反應向更難溶解、更難電離、更弱的氧化性和還原性物質方向進行；離子反應總是在一定的條件下進行，如反應物的量、溶液的酸堿性、溫度、溶劑和催化劑等；我們可以將離子反應與復分解反應、氧化還原反應等結合起來，從反應方向、反應限度和化學平衡等角度來思考問題、分析問題和解決問題；這節課，大家有沒有感受到化學是真實的、有用的科學，化學是一門以實驗為基礎的科學，化學學科的基本觀念對大家將來的學習會產生積極而又深遠的影響，希望大家能從學科觀念的角度來學習，學會用化學的眼光和思維來審視我們賴以生存的世界。

（PPT展示學科基本觀念與離子反應的關系圖，見圖2）

三、教學反思

作為一名教研員，從研究者到實踐者，從反思者到創造者，教學設計從“知識為本”走向“觀念為本”，教學內容從“大而全”走向“少而精”，教學方式從“精講精練”走向“少講多學”，從體驗到經驗，從感知到感悟，筆者認為本節課有幾個特點：形式上求新，內容上求實，方式上求變，思維上求活。以“開心辭典”為欄目，以工業生產、高考真題（江蘇，2011.9）為背景，體現真實的、有用的化學，引導學生自主建構知識學習的意義，激發學生學習興趣，引發學生學習動機；設計五個相互聯系的問題（Q1～Q5），引出離子反應的概念、類型和條件等，為進一步研究離子反應發生的條件打好基礎。以“頭腦風暴”為欄目，以高考真題（江蘇，2009.16，2013.19）為背景，改編試題，創設情境，設計問題和實驗，引導學生積極開展多種活動，引導學生從復分解反應到氧化還原反應，重點研究離子反應發生的條件，讓學生在自主體驗、合作探究、交流分享、歸納總結和反思評價的過程中展開思維過程，形成主體理解，重構學科知識。以“反思提高”為欄目，將知識的學習上升為觀念、思想和方法的學習，引導學生進行學習反思和自我評價。

教育是一個漫長的過程，如何讓課程具有探究性？讓教學成為研究？讓學習成為生存和創造？我們需要持久的耐心和努力！高三復習教學是一個系統工程，我們需要重視和促進學生的可能發展，專題復習要有創造性、針對性和實效性，以實現教學從“有效”走向“高效”！

[1]畢華林，盧巍.化學基本觀念的內涵及其教學價值[J].中學化學教學參考，2011，（6）：3～6

[2]何彩霞.以化學觀念為統領設計教學活動[J].化學教育，2013，（1）：16～18

[3]李漢清.高中化學概念教學現狀及對策[J].化學教學，2013，（2）：6～7，28

[4]萬延嵐，盧巍.對化學復習課的重新審視與思考[J].化學教學，2013，（5）：10～13

1008-0546（2013）12-0034-04

G632.41

B

10.3969/j.issn.1008-0546.2013.12.015

*江蘇省教育科學“十二五”規劃2011年度重點資助項目（B-a/2011/01/015）；江蘇省教研室重點資助項目（JK9-Z072）；江蘇省教育科學研究院學術帶頭人培養計劃資助項目。