高中化学必修第一册（苏教版2019）《物质的分散系》核心素养教学设计

高中化学必修第一册（苏教版2019）《物质的分散系》核心素养教学设计一、教学基本信息【课题名称】专题一第三单元物质的分散系（第1课时）【授课对象】高中一年级学生【课时安排】2课时（90分钟）【授课教师】（自我视角：学科专家/资深教师）【教材版本】苏教版（2019）高中化学必修第一册二、教学内容与课标分析（一）【核心素养指向】本节课内容属于高中化学必备的核心概念，承载着发展学生“宏观辨识与微观探析”、“变化观念与平衡思想”、“证据推理与模型认知”等核心素养的功能。通过对分散系从宏观现象到微观本质的分类学习，帮助学生建立依据粒子大小看待物质世界的全新视角；通过对电解质电离过程的分析，引领学生从离子层面理解物质的性质与反应，构建起从宏观、微观、符号三种维度表征化学变化的学习模型。（二）【课标要求解读】《普通高中化学课程标准（2017年版2020年修订）》对本节内容的要求是：1.认识胶体是一种常见的分散系，能举例说明胶体的典型特征（如丁达尔效应）。2.认识酸、碱、盐等电解质在水溶液中或熔融状态下能发生电离。3.能用电离方程式表示某些酸、碱、盐的电离。4.能根据物质的组成与性质对物质进行分类。本节课正是对这些要求的集中落实。三、教材地位与学情分析（一）【教材逻辑梳理】专题一“物质的分类及计量”是高中化学的开启篇章，起着承上启下的桥梁作用。第三单元“物质的分散系”将第一单元“物质的分类”思想具体化，从新的维度——分散质粒子大小对混合物进行分类，引入了胶体这一全新的分散系。同时，通过对电解质导电性的探究，将宏观的导电现象与微观的电离过程联系起来，为后续学习离子反应、氧化还原反应等核心概念奠定了坚实的基础。【重要】（二）【学生认知起点】高一新生在初中阶段已初步接触溶液、悬浊液、乳浊液的概念，了解简单的酸、碱、盐，知道某些溶液能导电（如食盐水）。但对这些概念的认知是零散的、经验性的，尚未形成系统的分类思想和微观本质认识。学生的抽象思维能力正在发展，对于“胶体粒子大小的量级”、“电离过程的动态理解”以及“电解质与非电解质的本质区别”可能存在认知障碍。【难点】四、教学目标设定（一）【宏观辨识与微观探析】1.通过实验观察与数据分析，能从分散质粒子直径大小（宏观特征）的视角，辨识溶液、胶体、浊液三类分散系（微观本质）。2.理解丁达尔效应产生的原理，建立胶体粒子对光散射的微观模型。3.通过导电性实验，推断电解质在溶液中或熔融状态下发生电离，产生自由移动的离子，并能用电离方程式（符号）正确表达这一微观过程。（二）【证据推理与模型认知】1.通过对不同分散系透过性质、稳定性的观察，推理其内部粒子大小的差异，构建“分散系粒子大小”的分类模型。2.通过对电离方程式的书写，建立从宏观物质（电解质）到微观组成（离子）再到符号表征（电离方程式）的化学学习模型。（三）【科学探究与创新意识】1.能设计简单的实验方案，如鉴别某液体是溶液还是胶体。2.能根据导电性实验的现象，对物质是否为电解质进行初步判断。（四）【科学态度与社会责任】1.了解胶体知识在日常生活（如净水、食品）和工业生产（如涂料、冶金）中的广泛应用，体会化学学科的社会价值。2.通过电解质的学习，理解体液平衡的重要性，树立健康生活的观念。五、教学重点与难点（一）【教学重点】1.分散系的本质分类依据及三类分散系的特征比较。2.胶体的丁达尔效应及其应用。3.电解质与非电解质的概念辨析。4.电离方程式的书写。【高频考点】（二）【教学难点】1.从粒子直径大小的微观本质去理解三类分散系的宏观性质差异。2.对电解质概念的理解，特别是对“化合物”、“或”等关键字的把握，以及对非电解质如CO2、SO3、NH3等溶于水导电但本身非电解质的辨析。【难点】3.从电离的角度理解酸、碱、盐的本质。六、教学策略与方法（一）【总体设计思路】本节课采用“情境引路——实验探究——问题驱动——模型建构——应用提升”的教学模式。以生活中的真实情境（如净水、豆浆、激光笔照射）引入，激发兴趣；通过分组实验探究，让学生在观察、对比中获取直接证据；以层层递进的问题链引导学生深入思考，从宏观现象深入到微观本质；帮助学生自主建构分类观和微粒观；最后回归生活与生产，实现知识的迁移与价值的升华。（二）【具体教学方法】1.实验探究法：学生分组完成Fe(OH)3胶体制备及性质探究、溶液导电性实验。2.类比归纳法：通过对不同分散系的比较，归纳出其本质区别。3.模型建构法：构建“电离”模型，帮助学生理解导电的本质。4.问题驱动法：通过精心设计的问题串，激发认知冲突，引导深度学习。七、教学准备（一）【实验仪器与药品】1.教师演示：激光笔、多媒体教学系统、数字化导电率传感器（如有条件）。2.学生分组：烧杯、试管、酒精灯、铁架台、药匙、玻璃棒。FeCl3饱和溶液、稀盐酸、NaOH溶液、NaCl固体、KNO3固体、蔗糖固体、酒精、蒸馏水、泥水、豆浆、CuSO4·5H2O晶体等。（二）【教学媒体】1.多媒体课件（PPT），包含图片、视频、微观动画。2.导学案（用于记录实验现象和思考问题）。八、教学实施过程（核心环节）【第一课时：分散系及其分类——走进胶体的世界】（一）【创设情境，导入新课】（约3分钟）教师活动：展示一幅清晨树林中阳光穿过枝叶，形成一道道美丽光柱的图片（丁达尔效应）。提问学生：“同学们是否注意过这个现象？为什么在阳光明媚的清晨，我们能清晰地看到光的‘通路’？而在漆黑的夜晚，打开手电筒却看不到这样的光柱？这背后隐藏着什么化学奥秘？”同时，展示一杯看似澄清的自来水和一杯浑浊的泥水，引导学生思考：“它们都是混合物，为什么有的透明，有的浑浊？它们内部的世界有何不同？”学生活动：观看图片，思考问题，产生好奇心和求知欲。设计意图：从学生熟悉的自然现象和生活经验入手，设置悬念，将学生的注意力迅速聚焦到课堂，引出核心问题——物质分散的状态及内部结构。（二）【温故知新，概念建立——分散系】（约7分钟）教师活动：引导学生回顾初中所学的溶液、悬浊液、乳浊液的概念。在此基础上，提炼出更上位的概念——分散系。1.【板书】一、物质的分散系（一）分散系1.2.定义：把一种（或多种）物质分散在另一种（或多种）物质中所得到的体系。2.3.组成：分散质——被分散的物质；分散剂——容纳分散质的物质。【基础】教师活动：以泥水为例，分析分散质和分散剂分别是什么？再以NaCl溶液为例分析。强调：分散系一定是混合物。学生活动：回顾旧知，理解新概念，完成导学案上的对应填空。设计意图：利用“先行组织者”策略，在旧知基础上生长新知，帮助学生建立知识网络，实现概念的平滑过渡。（三）【实验探究，探寻本质——分类依据】（约20分钟）教师活动：提出问题：“同样是分散系，溶液、浊液的性质差异很大，其根本原因是什么？如果我们给分散系分类，可以依据什么标准？”教师引导：展示三种不同的分散系样品：CuSO4溶液（蓝色透明）、泥水（浑浊、静置沉淀）、Fe(OH)3胶体（红褐色透明）。引导学生从“外观”、“稳定性”、“能否透过滤纸”三个角度进行观察和实验。学生分组实验：将学生分为若干小组，提供上述三种样品及相关器材。1.【外观对比】观察并记录三种样品的颜色、透明程度。2.【稳定性测试】将三种样品静置几分钟，观察是否有沉淀产生。3.【过滤实验】分别用滤纸过滤三种样品，观察滤液的颜色和透明程度。学生活动：动手实验，记录现象，组内讨论。【实验现象汇总】|分散系|外观（透明/浑浊）|稳定性（静置）|能否透过滤纸||:|:|:|:||CuSO4溶液|澄清、透明|稳定，无变化|能（滤液澄清）||泥水|浑浊、不透明|不稳定，很快沉淀|不能（滤纸上留下泥沙）||Fe(OH)3胶体|澄清、透明|较稳定，无沉淀|能（滤液仍为红褐色）|教师引导：为什么胶体和溶液都能透过滤纸，但它们的性质（如丁达尔效应）却不同？引导学生思考，透过滤纸只能说明粒子的大小小于滤纸的孔隙，并不能说明粒子的大小完全相同。那么，真正决定分散系类别的“幕后黑手”到底是什么？教师讲解：科学上，我们根据分散质粒子的直径大小，将分散系分为三类。展示图片或动画：溶液中粒子（分子或离子）直径小于1nm（纳米），胶体粒子直径在1100nm之间，浊液粒子直径大于100nm。【非常重要】【板书】（二）分散系的分类4.依据：分散质粒子直径大小5.分类：（1）溶液：d<1nm（2）胶体：1nm<d<100nm（3）浊液：d>100nm设计意图：通过亲身实验和观察，学生从宏观现象入手，获得直观感受。在教师的引导下，他们逐步剥离表象，探寻决定宏观性质的根本原因——微观粒子的大小。这个过程本身就是科学探究的过程，培养了学生“证据推理”的核心素养。（四）【性质探究，深化认知——胶体的特性】（约15分钟）教师活动：“既然胶体的粒子大小介于溶液和浊液之间，这种‘不大不小’的粒子赋予了它哪些独特的性质呢？让我们回到课堂伊始的那张图片。”教师演示实验（或学生分组）：用激光笔分别照射CuSO4溶液、NaCl溶液、Fe(OH)3胶体和泥水（静置后的上层液）。提示学生从垂直于光路的方向观察。【热点】学生活动：观察并描述现象。惊喜地发现，当光束通过Fe(OH)3胶体时，可以看到一条光亮的“通路”，而通过溶液时则没有此现象。泥水由于不透光，无法观察。教师讲解：1.【板书】丁达尔效应（1）定义：当光束通过胶体时，在与入射光垂直的方向上看到一条光亮的通路。（2）原理：胶体粒子直径（1100nm）与可见光波长（nm）相近，对光产生散射。而溶液中粒子太小，对光散射极弱；浊液中粒子太大，对光主要起反射或吸收作用。（3）应用：区分溶液和胶体的物理方法。【高频考点】2.【板书】胶体的吸附性教师讲解：结合净水原理进行讲解。展示自来水和用明矾（或FeCl3）处理后的浑浊水对比图。【重要】（1）原理：胶体粒子表面积巨大，具有很强的吸附能力，能吸附水中的悬浮颗粒物或色素。（2）应用：净水剂（如Al(OH)3胶体、Fe(OH)3胶体）、除臭剂等。教师演示：向盛有红墨水的试管中加入少量活性炭，振荡后过滤，观察滤液颜色的变化（演示吸附性）。指出活性炭的吸附原理与其多孔结构形成胶体尺寸的孔隙有关。3.【板书】Fe(OH)3胶体的制备【基础】教师演示并强调细节：向沸水中逐滴加入56滴FeCl3饱和溶液，继续煮沸至液体呈红褐色，立即停止加热。化学方程式：FeCl₃+3H₂O=△=Fe(OH)₃（胶体）+3HCl强调：不能用自来水（含电解质，会使胶体聚沉），不能过度加热（会生成Fe(OH)3沉淀）。学生活动：记录方程式和制备要点。小组讨论：为什么FeCl3溶液没有丁达尔效应，而制得的Fe(OH)3胶体有？设计意图：通过直观的实验现象，使学生深刻理解丁达尔效应是胶体的重要光学特性，并将其作为鉴别胶体与溶液的便捷方法。同时，通过联系生活实际（净水），让学生感受胶体知识的应用价值，体现“科学态度与社会责任”。制备实验让学生动手体验，增强感性认识。（五）【归纳总结，模型构建】（约3分钟）教师引导：引导学生以小组为单位，从分散质粒子大小、外观、稳定性、能否透过滤纸、有无丁达尔效应等几个维度，总结溶液、胶体、浊液的区别。师生共同完成【核心知识归纳】表格（板书或PPT呈现）。【重要】【高频考点】分散系溶液胶体浊液分散质粒子大小<1nm1nm~100nm>100nm主要特征均一、透明、稳定均一、透明、较稳定不均一、不透明、不稳定能否透过滤纸能能不能（一般）能否透过半透膜能不能不能丁达尔效应无有无设计意图：通过对比总结，将本节课的零散知识系统化、结构化，帮助学生构建关于分散系的完整认知模型，提升“模型认知”的素养。【第二课时：电解质与非电解质——探究溶液导电的秘密】（一）【问题回顾，引出新疑】（约3分钟）教师活动：展示上节课总结的分散系分类表格，提问：“溶液这种分散系，我们已经知道它是均一、稳定的。那么，不同的溶液是否都具有相同的性质呢？”演示实验：将灯泡、电极、导线组成一个导电性测试装置，分别插入NaCl溶液、蔗糖溶液、酒精和盐酸中。学生活动：观察并惊讶地发现，有些溶液（如NaCl溶液、盐酸）能使灯泡发亮，而有些（如蔗糖溶液、酒精）则不能。教师提问：“为什么同样是溶液，有的能导电，有的不能？电流是通过什么在溶液中传导的？”由此引出本课主题——电解质。【非常重要】（二）【实验探究，理解概念——电解质与非电解质】（约20分钟）1.【导电性再探究】教师引导：将学生分为若干小组，利用导电性测试装置（或数字化导电率传感器），对一系列纯净物质及其溶液进行测试。提供的物质包括：NaCl固体、KNO3固体、蔗糖固体、蒸馏水、NaCl溶液、KNO3溶液、蔗糖溶液、无水酒精、盐酸、NaOH固体、熔融NaCl（教师演示，危险性较高）。学生分组实验：记录各物质的导电情况。【实验现象汇总】|物质|状态|能否导电|物质|状态|能否导电||:|:|:|:|:|:||NaCl固体|固体|不能|NaCl溶液|溶液|能||KNO3固体|固体|不能|KNO3溶液|溶液|能||蔗糖固体|固体|不能|蔗糖溶液|溶液|不能||蒸馏水|液体|微弱（几乎不）|酒精|液体|不能||盐酸|溶液|能|熔融NaCl|液体|能（教师演示）|2.【概念建构】教师引导学生分析实验现象：（1）NaCl固体、KNO3固体不导电，但它们的溶液或熔融状态能导电，说明了什么？（说明固体中离子不能自由移动，在水的作用下或受热熔化时，离子获得了自由移动的能力。）（2）蔗糖固体及其溶液、酒精都不导电，又说明了什么？（说明这些物质始终以分子形式存在，不能产生离子。）教师精讲：在化学上，我们将在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物称为电解质。而在水溶液中和熔融状态下均不能导电的化合物称为非电解质。【基础】【高频考点】【板书】二、电解质和非电解质3.电解质：在水溶液里或熔融状态下能够导电的化合物。如：酸、碱、盐、水、金属氧化物。4.非电解质：在水溶液里和熔融状态下都不能导电的化合物。如：大多数有机物（蔗糖、酒精）、非金属氧化物（CO2、SO2）、NH3等。5.强调：（1）单质和混合物既不是电解质，也不是非电解质。（如铜、石墨导电，但它们是单质；盐酸导电，但是混合物）【难点】（2）“或”字的含义：只要满足其中一个条件（水溶液能导电或熔融状态能导电）就是电解质。例如：HCl，熔融状态不导电（液态HCl由分子构成），但溶于水导电，所以HCl是电解质。（3）电解质本身不一定导电，导电需要条件（溶于水或熔融）。（4）难点辨析：CO2、SO2、NH3的水溶液能导电，但它们是电解质吗？【非常重要】教师引导：分析CO2溶于水发生了什么反应？CO2+H₂O=H₂CO₃，H₂CO₃电离出H⁺和HCO₃⁻而导电。所以，导电的物质是H₂CO₃，而不是CO2本身。像CO2这样，在水溶液中发生反应生成的物质能导电，而自身不能导电的化合物，属于非电解质。（SO2、NH3同理）学生活动：在教师引导下，分析、讨论、归纳，完成导学案上的概念辨析题。（三）【微观探析，符号表征——电离与电离方程式】（约15分钟）教师提问：“电解质在溶于水或受热熔化时，是如何获得导电能力的？这个过程发生了什么变化？”教师讲解：播放NaCl溶于水的微观动画，生动展示NaCl晶体中Na⁺和Cl⁻在水分子的作用下，克服静电作用，脱离晶体表面，形成能够自由移动的水合钠离子和水合氯离子的过程。1.【板书】三、电解质的电离（1）电离：电解质在水溶液中或熔融状态下，离解成自由移动的离子的过程。【重要】（2）电离的表示——电离方程式教师讲解：电离方程式是表示电离过程的化学用语，左边写化学式，右边写电离出的离子符号。书写原则：a.质量守恒：原子种类和数目不变。b.电荷守恒：正电荷总数=负电荷总数，溶液整体呈电中性。【重要】c.原子团不能拆开（如SO₄²⁻、NO₃⁻、CO₃²⁻、OH⁻、NH₄⁺等）。教师示范：【板书】①硫酸：H₂SO₄===2H⁺+SO₄²⁻【板书】②氢氧化钠：NaOH===Na⁺+OH⁻【板书】③硫酸铜：CuSO₄===Cu²⁺+SO₄²⁻【板书】④氯化铵：NH₄Cl===NH₄⁺+Cl⁻【板书】⑤硫酸氢钠（水溶液中）：NaHSO₄===Na⁺+H⁺+SO₄²⁻（注意与熔融状态区分，熔融时NaHSO₄===Na⁺+HSO₄⁻，拓展内容）学生练习：请几位同学上黑板书写下列物质的电离方程式：HNO₃、Ba(OH)₂、K₂CO₃、Al₂(SO₄)₃。教师点评：纠正错误，强调离子符号书写的规范性（所带电荷数、数字与正负号的写法）。（四）【深化认识，概念统摄——从电离角度定义酸、碱、盐】（约5分钟）教师引导：“我们刚学会了用电离方程式表示酸、碱、盐的电离过程。现在，请大家观察黑板上书写的几个电离方程式，思考：从电离的角度来看，酸、碱、盐的定义应该如何表述？”学生讨论：观察H₂SO₄、HNO₃、NaOH、Ba(OH)₂、CuSO₄、K₂CO₃的电离方程式，找出各自电离产物的共同点。师生共同总结：【重要】【高频考点】（1）酸：电离时产生的阳离子全部是H⁺的化合物。（2）碱：电离时产生的阴离子全部是OH⁻的化合物。（3）盐：电离时能产生金属阳离子（或铵根离子NH₄⁺）和酸根阴离子的化合物。设计意图：这一环节是对电离概念的升华和应用，引导学生从本质上重新定义初中学过的物质类别，不仅加深了对酸碱盐的理解，更完成了从“宏观性质”到“微观组成”再到“符号表征”的完整认知闭环，是核心素养落地的关键步骤。（五）【课堂小结与板书整理】（约2分钟）教师活动：引导学生回顾本节课的核心概念：电解质与非电解质的定义及辨析关键点、电离的概念、电离方程式的书写规则，以及从电离角度定义的酸碱盐。【板书设计全貌】专题一第三单元物质的分散系一、分散系及其分类二、电解质和非电解质（一）分散系（一）电解质与非电解质1.定义：混合物1.电解质：在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物。2.组成：分散质+分散剂2.非电解质：在水溶液中和熔融状态下都不能导电的化合物。（二）分类依据：分散质粒子直径大小3.注意：单质、混合物既不是电解质也不是非电解质。|分散系|粒子直径|主要特征|丁达尔效应||:|:|:|:||溶液|d<1nm|均一、稳定|无||胶体|1~100nm|均一、较稳定|有||浊液|d>100nm|不均一、不稳定|无|（三）胶体的性质（二）电解质的电离3.丁达尔效应：区分胶体与溶液1.电离：电解质离解成自由移动离子的过程。原理：胶粒对光的散射2.电离方程式：4.吸附性：净水