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离子反应

化学新授课：泡腾片“气泡之谜”首尾呼应，电导率曲线把“离子减少”变成看得见的证据，“写拆删查”四步模型先辨后写、当堂互查。

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离子反应学历案

——高一 · 人教版必修第一册第一章第二节（第2课时）｜新授课｜1课时，40分钟

【学习主题】

离子反应：从“溶液混合后离子发生了什么变化”出发，借助实验现象和电导率数据认识离子反应的实质与复分解型离子反应发生的条件；建立“写、拆、删、查”四步书写模型，突破“哪些物质能拆”的难点；用离子方程式解释导电能力曲线和泡腾片产生气泡的现象。（1课时，40分钟）

【课标与学业质量要求】

1. 认识酸、碱、盐在水溶液中能发生电离；了解离子反应及其发生的条件，能用离子方程式表示水溶液中的离子反应（宏观辨识与微观探析）。

2. 能基于实验现象和数据进行推理，建立书写离子方程式的思维模型（证据推理与模型认知）。

3. 能设计并完成简单的验证实验，如实记录现象和数据（科学探究与创新意识）。

学业质量：对应水平二—三，能从微观离子的角度分析水溶液中的反应，正确书写简单的离子方程式，并结合实验证据进行推理。

【学习目标】

G1 能通过三组溶液混合实验与电导率变化，用“反应前离子—反应后离子”对比表归纳离子反应的实质，并说出复分解型离子反应发生的三个条件。（L2）

G2 能用“写、拆、删、查”四步模型判断9种物质能否拆写（至少对8种），并独立写对两类典型反应的离子方程式，说出每一步的依据。（L3）

G3 能依据“导电能力取决于自由移动离子的浓度”，解释氢氧化钡溶液中滴加稀硫酸时导电能力曲线各段的变化。（L3—L4）

G4 能写出醋酸与碳酸氢钠反应的离子方程式，揭开泡腾片的“气泡之谜”，并用“错因三问”整理出自己的2条易错点。（L4—L5）

【评价任务】

编码	评价任务	对应目标	完成标准
T1	小组完成“实验统整表”，归纳实质与条件，回答“氯化钠与硝酸钾”反例	G1	统整表离子对比全部正确；三个条件说全；反例能用“离子没有减少”作答
T2	9种物质快辨；两道离子方程式独立书写、同桌互查、板演	G2	快辨对8种以上；两道方程式全对且电荷守恒；板演能说出“拆”的依据
T3	解读导电能力曲线，选出正确说法并说明理由	G3	选对，并能说出B点和BC段离子浓度的变化
T4	写出泡腾片反应的离子方程式；完成易错清单与错因三问	G4	方程式正确（醋酸、碳酸氢根不拆）；2条易错点具体到“哪一步、哪条规则”

【学法建议】

① 三重表征：宏观现象 → 微观离子 → 化学符号，每看到一个现象都追问“溶液里的离子发生了什么变化”。
② “拆”看两条：是否易溶、是否易电离。难溶物、弱酸弱碱、水、气体、氧化物、单质都写化学式。
③ “查”看两样：原子守恒＋电荷守恒，缺一不可。
④ 错因三问：错在哪一步？这一步的规则是什么？下次先查什么？

【学习过程】

一、课前准备（约10分钟）

1. 电解质是在水溶液中或熔融状态下能够的化合物。写出电离方程式：

（1） $NaHCO_{3}$ ：　（2） $Ba (OH)_{2}$ ：　（3） $CH_{3} COOH$ ：

2. 阅读教材：电解质在溶液中的反应实质上是之间的反应，叫作反应；用实际参加反应的的符号来表示反应的式子叫作方程式。

3. 【带着猜想进课堂】维C泡腾片的主要成分里有柠檬酸（一种弱酸）和碳酸氢钠，干燥时没有气泡，放进水里却气泡翻涌。气泡从哪里来？

我的猜想：（可以画一画：溶于水后有哪些离子？）

二、课中学习（40分钟）

活动一　气泡之谜〔3分钟〕

观察教师演示：泡腾片投入水中。思考：是不是任意两种电解质溶液混合都会发生反应？判断的“密码”是什么？这个谜底由你在课尾揭开。

活动二　溶液混合，离子发生了什么变化〔T1｜15分钟〕

实验①由教师演示（同步投屏电导率曲线），实验②③三人一组完成，分工：操作、记录、读曲线。没有电导率传感器的学校，可用串联灯泡的导电性装置观察亮度变化代替。

实验	现象	反应前的离子	反应后减少的离子	电导率变化
① 稀硫酸＋氢氧化钠溶液		$H^{+}$ 、 $SO_{4}^{2 -}$ 、 $Na^{+}$ 、 $OH^{-}$
② 硫酸钠溶液＋氯化钡溶液
③ 稀硫酸＋碳酸钠溶液

归纳：

1. 离子反应的实质：溶液中某些离子的减小了。

2. 复分解型离子反应发生的条件：生成、或。

3. 【议一议】氯化钠溶液与硝酸钾溶液混合，电导率几乎不变。它们发生离子反应了吗？依据是什么？

活动三　用符号表达离子的变化：写、拆、删、查〔T2｜13分钟〕

写：写出正确的化学方程式。
拆：易溶且易电离的物质写成离子；难溶物、弱酸弱碱、水、气体、氧化物、单质写化学式。
删：删去方程式两边不参加反应的离子。
查：检查原子守恒和电荷守恒。

1. 【快辨】下列物质在离子方程式中能否拆？能拆举拳，不能拆摊掌（有平板的可同步提交）：

$CaCO_{3}$ 、 $NaHCO_{3}$ 、 $Zn$ 、 $KOH$ 、 $H_{2} O$ 、 $HCl$ 、 $NaHSO_{4}$ 、 $SO_{2}$ 、 $KNO_{3}$

2. 【看清“拆”的真相】 $NaHCO_{3}$ 溶于水电离出 $Na^{+}$ 和 $HCO_{3}^{-}$ ， $HCO_{3}^{-}$ 不再拆开； $NaHSO_{4}$ 在水中完全电离出 $Na^{+}$ 、 $H^{+}$ 、 $SO_{4}^{2 -}$ 。

3. 【精写两道】先独立写，再同桌互查，最后两人板演，说出每一步依据：

（1）氢氧化钾溶液与稀盐酸反应：

（2）碳酸钙与稀盐酸反应：

4. 比一比第（1）题和“稀硫酸与氢氧化钠溶液”的离子方程式，你发现离子方程式的意义是：不仅表示某一个反应，还可以表示。

活动四　从数据走向生活〔T3、T4｜6分钟〕

1. 向氢氧化钡溶液中逐滴加入稀硫酸，测得导电能力如下图：先下降（AB段），在B点几乎为零，之后又上升（BC段）。

〔此处插图：横轴为加入稀硫酸的体积，纵轴为导电能力；曲线从A点下降到B点接近零，再上升到C点〕

（1）写出该反应的离子方程式：

（2）下列说法正确的是（　　）

A. AB段导电能力减弱，说明 $BaSO_{4}$ 不是电解质

B. B点导电能力几乎为零，说明此时溶液中几乎没有自由移动的离子

C. BC段导电能力增大，主要是过量的 $Ba (OH)_{2}$ 电离出的离子在导电

2. 【揭开气泡之谜】柠檬酸和醋酸一样是弱酸。用醋酸代替柠檬酸，写出醋酸与碳酸氢钠溶液反应的离子方程式：

气泡的“密码”是：

活动五　易错清单与错因三问〔T4｜3分钟〕

回看本节课自己写错或差点写错的地方，填两条：

易错点	错在哪一步	这一步的规则	下次先查什么

【作业与检测】

当堂检测

活动三第3题（两道精写）与活动四（曲线题、泡腾片方程式）当堂完成、当堂互批，即本课的当堂检测。

课后分层作业

A 基础巩固（全体完成）

1.（G2）下列物质在书写离子方程式时不能拆成离子的是（　　）

A. $KOH$ 　B. $CaCO_{3}$ 　C. $KNO_{3}$ 　D. $Na_{2} SO_{4}$

2.（G2）下列离子方程式书写正确的是（　　）

A. 碳酸钙与盐酸： $CO_{3}^{2 -} + 2 H^{+} = CO_{2} ↑ + H_{2} O$

B. 锌与稀硫酸： $Zn + 2 H^{+} = Zn^{2 +} + H_{2} ↑$

C. 醋酸与氢氧化钠溶液： $H^{+} + OH^{-} = H_{2} O$

D. 碳酸氢钠溶液与盐酸： $CO_{3}^{2 -} + 2 H^{+} = CO_{2} ↑ + H_{2} O$

3.（G2）写出稀硫酸与氢氧化钾溶液、锌与稀硫酸反应的离子方程式。

B 能力提升（中等及以上完成）

4.（G1）下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是（　　）

A. 含大量 $SO_{4}^{2 -}$ 的溶液： $Mg^{2 +}$ 、 $Cu^{2 +}$ 、 $Cl^{-}$ 、 $NO_{3}^{-}$

B. 滴加酚酞变红的溶液： $SO_{4}^{2 -}$ 、 $Cu^{2 +}$ 、 $K^{+}$ 、 $Cl^{-}$

C. 含 $NaHSO_{4}$ 的溶液： $K^{+}$ 、 $CO_{3}^{2 -}$ 、 $NO_{3}^{-}$ 、 $Na^{+}$

D. 加入铁粉能放出氢气的溶液： $Na^{+}$ 、 $Ca^{2 +}$ 、 $Cl^{-}$ 、 $CO_{3}^{2 -}$

5.（G4）错题医院：下面是三位同学的错误，逐条写出“病因”和正确写法。

①把 $HCO_{3}^{-}$ 拆成 $H^{+}$ 和 $CO_{3}^{2 -}$ ；②把醋酸拆成 $H^{+}$ 和 $CH_{3} COO^{-}$ ；③写出 $Fe + Fe^{3 +} = 2 Fe^{2 +}$ 后就结束了检查。

C 拔尖挑战（选做）

6.（G4）同为酸式盐， $NaHSO_{4}$ 在水中电离出 $H^{+}$ ， $NaHCO_{3}$ 却不能拆出 $H^{+}$ 。结合硫酸、碳酸的强弱，写出你的解释（100字以内）。

【学后反思】

维度	自我追问	我的回答
学会了什么	不看书，我能说出复分解型离子反应的三个条件和“写拆删查”吗？
怎么学会的	实验表格、电导率曲线、快辨、互查，哪一个最帮我弄懂了“拆”？
还差什么	快辨9种物质我对了几种？错的那种属于哪一类特例？
能用在哪	除了泡腾片，生活中还有什么现象可以用离子反应解释？

教师用部分

导出“教师版”时，这些内容另起一页附在学历案后面。

【参考答案】教师用

课前准备　1. 导电； $NaHCO_{3} = Na^{+} + HCO_{3}^{-}$ ； $Ba (OH)_{2} = Ba^{2 +} + 2 OH^{-}$ ； $CH_{3} COOH \overset{}{⇌} CH_{3} COO^{-} + H^{+}$ 　2. 离子；离子；离子；离子

活动二　①无明显现象（溶液温度略升）； $H^{+}$ 、 $OH^{-}$ ；电导率下降。②产生白色沉淀；反应前 $Na^{+}$ 、 $SO_{4}^{2 -}$ 、 $Ba^{2 +}$ 、 $Cl^{-}$ ，减少 $Ba^{2 +}$ 、 $SO_{4}^{2 -}$ ；电导率下降。③产生气泡；反应前 $H^{+}$ 、 $SO_{4}^{2 -}$ 、 $Na^{+}$ 、 $CO_{3}^{2 -}$ ，减少 $H^{+}$ 、 $CO_{3}^{2 -}$ ；电导率下降。归纳：1. 浓度　2. 沉淀、气体、水（难电离的物质）　3. 没有发生离子反应，混合后没有生成沉淀、气体或水，溶液中各离子浓度没有减少。

活动三　1. 能拆： $NaHCO_{3}$ （拆成 $Na^{+}$ 和 $HCO_{3}^{-}$ ）、 $KOH$ 、 $HCl$ 、 $NaHSO_{4}$ 、 $KNO_{3}$ ；不能拆： $CaCO_{3}$ 、 $Zn$ 、 $H_{2} O$ 、 $SO_{2}$ 。　3.（1） $H^{+} + OH^{-} = H_{2} O$ （2） $CaCO_{3} + 2 H^{+} = Ca^{2 +} + H_{2} O + CO_{2} ↑$ 　4. 同一类型的离子反应（如强酸与强碱生成可溶性盐和水的反应）。

活动四　1.（1） $Ba^{2 +} + 2 OH^{-} + 2 H^{+} + SO_{4}^{2 -} = BaSO_{4} ↓ + 2 H_{2} O$ （2）B。A错： $BaSO_{4}$ 是电解质，导电能力减弱是因为离子生成了沉淀和水；C错：BC段导电能力增大是因为加入的稀硫酸过量。　2. $CH_{3} COOH + HCO_{3}^{-} = CH_{3} COO^{-} + H_{2} O + CO_{2} ↑$ ；泡腾片溶于水后，酸电离出的 $H^{+}$ 与 $HCO_{3}^{-}$ 结合生成二氧化碳和水，固体时离子不能自由移动，所以干燥时不反应。

A组　1. B　2. B（A中碳酸钙不拆；C中醋酸不拆；D中 $HCO_{3}^{-}$ 不拆，应为 $HCO_{3}^{-} + H^{+} = H_{2} O + CO_{2} ↑$ ）　3. $H^{+} + OH^{-} = H_{2} O$ ； $Zn + 2 H^{+} = Zn^{2 +} + H_{2} ↑$

B组　4. A（B中碱性溶液里 $Cu^{2 +}$ 生成沉淀；C中 $H^{+}$ 与 $CO_{3}^{2 -}$ 反应；D中溶液呈酸性， $CO_{3}^{2 -}$ 不能大量存在，且 $Ca^{2 +}$ 与 $CO_{3}^{2 -}$ 生成沉淀）　5. ① $HCO_{3}^{-}$ 是弱酸的酸式酸根，书写时保留原样；②醋酸是弱酸，难电离，写化学式；③电荷不守恒（左边3个正电荷，右边4个），正确为 $Fe + 2 Fe^{3 +} = 3 Fe^{2 +}$ 。

C组　硫酸是强酸， $HSO_{4}^{-}$ 在水中完全电离出 $H^{+}$ 和 $SO_{4}^{2 -}$ ；碳酸是弱酸， $HCO_{3}^{-}$ 是其第二步电离的产物，电离程度很小，在水中主要以 $HCO_{3}^{-}$ 形式存在，所以不拆。

【教学设计】教师用

一、教学内容与学情分析

本课承接“电解质的电离”，是学生第一次从离子的视角重新审视复分解反应，“宏观—微观—符号”的思维方式会贯穿此后的整个水溶液内容。

学情：学生会写简单的电离方程式，但“看不见”溶液中的离子；拆写边界混乱（碳酸氢根、弱酸、难溶物）；书写时只查原子守恒、忽视电荷守恒。对策：电导率曲线把离子浓度变化可视化；快辨暴露拆写错误、只讲错误率高的项；“查”一步单列电荷守恒。

二、教学重难点

重点：离子反应的实质与复分解型离子反应发生的条件；“写拆删查”四步模型。

难点：拆写边界的判断（弱酸、酸式酸根、难溶物）。

三、40分钟时间预算与“红灯线”

环节	内容	时长	累计	红灯线（超时怎么办）
活动一	泡腾片演示、设悬念	3′	3′	超过4分钟即收，猜想留到课尾
活动二	三组实验、统整表、归纳	15′	18′	实验③只记现象，离子对比课后补全
活动三	快辨、精写两道、互查板演	13′	31′	板演只留一组；只讲错误率最高的两种物质
活动四	曲线解读、揭开悬念	6′	37′	曲线题只讲选项C；悬念方程式必须保留
活动五	易错清单	3′	40′	写不完的带回家完成

原课例的教训：最初的设计含三张六行实验表、9种物质书面分类、4道方程式、两个迁移情境和3例改错，实际需要55分钟以上。本版把三张表合成一张、快辨改为手势、课中只精写两道，其余移入课后作业。

四、板书设计

左栏（知识主线）：泡腾片之谜 → 三组实验＋电导率 → 实质：离子浓度减小 → 条件：沉淀、气体、水 → 离子方程式（一式表一类）。

右栏（模型与密码）：写 → 拆（易溶易电离才拆）→ 删 → 查（原子守恒＋电荷守恒）；气泡密码： $CH_{3} COOH + HCO_{3}^{-} \overset{}{\to} CH_{3} COO^{-} + H_{2} O + CO_{2}$ 。

五、课后反思提纲

1. 快辨中哪几种物质错误率最高？下节课如何补偿？

2. 两道精写的全对率是多少？电荷守恒的错误有多少？

3. 分组实验中负责读曲线的学生，是否真正参与了离子分析？

4. 时间预算是否兑现？哪个环节触发了红灯线？