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化学新课程. 高中必修化学内容分析与教学建议. 王云生 fwys048@126.com. 一 、怎样研究和使用新课程教科书. 用课程标准的精神解读教科书 以教科书为教学范例 创造性的进行教学设计和教学活动的组织 从教学实际出发提高课堂教学的有效性. 1 。以课程标准的要求解读教材: 把握整体结构与学习要求的层次、进度; 认识 各专题中各单元 学习内容的地位作用; 体会教材确定学习主题与学习材料、处理教学深广度的指导思想 , 把握教学主要内容。 把握必修教材中怎样落实实验技能、化学计算技能的学习要求、学习时序。
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化学新课程 高中必修化学内容分析与教学建议 王云生 fwys048@126.com
一 、怎样研究和使用新课程教科书 用课程标准的精神解读教科书 以教科书为教学范例 创造性的进行教学设计和教学活动的组织 从教学实际出发提高课堂教学的有效性
1。以课程标准的要求解读教材: 把握整体结构与学习要求的层次、进度; 认识各专题中各单元学习内容的地位作用; 体会教材确定学习主题与学习材料、处理教学深广度的指导思想 , 把握教学主要内容。 把握必修教材中怎样落实实验技能、化学计算技能的学习要求、学习时序。 (思考:教科书建立了怎样的内容体系与结构,为什么这么处理? 教科书的内容,与传统教材相比,保留了什么?多了什么,少了什么?了解各学习要点与初中、选修模块相应学习内容的衔接与分工;知道教科书如何落实精选学生终身发展必须的化学基础知识,关注社会与科技发展中的热点问题,重视知识的形成过程与化学科学的价值教育。)
2。以教科书为范例设计教学方案: 参照教科书的教学活动安排,结合本校教学条件和自己的教学风格、特长、设计教学方案; 教学设计包括,学习情景设置、学习活动设计、考虑活动组织方案、教师启发讲解与学习指导要点、学习反馈信息的获取与教学活动调整准备、依据学习目标进度选编复习与练习的作业。 3。从实际出发,在自备基础上吸取、借鉴同伴的经验,创造性地使用教材,努力提高教学活动的有效性。
二、理解课程标准规定的学习目标 学习下列核心知识与重要技能: 了解化学学习与研究的基本内容; 了解化学学习研究的方法与价值; 学习化学基本概念与基本原理知识; 学习常见重要的元素化合物知识。
必修1 主题 1 认识化学科学 化学研究对象(在分子层次上认识物质、认识化学变化本质、合成新物质),发展的基本特征和趋势; 认识摩尔,能用于简单化学计算,体会定量研究的方法对研究和学习化学的重要作用; 认识实验、假说、模型、比较、分类等科学方法对化学研究的作用。 欣赏化学科学对提高人类生活质量和促进社会发展的重要作用。 主题 2 化学实验基础 体验科学探究的过程,学习以实验为基础的实证研究方法; 初步学会检验、分离、提纯和溶液配制等技能; 树立安全意识,识别安全使用标识,形成良好实验习惯; 能够独立或合作完成实验,记录现象和数据,完成报告,进行交流; 初步认识实验设计、条件控制、数据处理等方法的应用。 主题3常见无机物及其应用 能根据组成、性质对物质进行分类;知道胶体; 根据生产、生活实例或通过实验探究了解钠、铝、铁、铜等金属及其重要化合物的主要性质,合金的应用; 通过实验了解氯、氮、硫、硅等非金属及其重要化合物的主要性质,应用和对生态环境的影响; 知道酸、碱、盐的电离,认识离子反应及其发生的条件,了解常见离子检验;。 了解氧化还原反应本质,常见的氧化还原反应。
必修2 主题 1 物质结构基础 知道元素、核素涵义; 了解原子核外电子的排布; 结合有关数据和实验事实认识元素周期律,了解原子结构与元素性质的关系; 能描述元素周期表的结构,知道金属、非金属在元素周期表中的位置及其性质的递变规律; 认识化学键的涵义,知道离子键和共价键的形成; 了解有机化合物中碳的成键特征;举例说明有机化合物的同分异构现象。 主题 2 化学反应与能量 知道化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因; 通过生产、生活中的实例了解化学能与热能的相互转化。 举例说明化学能与电能的转化关系及其应用; 认识提高燃料的燃烧效率、开发高能清洁燃料和研制新型电池的重要性; 通过实验认识化学反应的速率和化学反应的限度,了解控制反应条件在生产和科学研究中的作用。 主题3化学与社会可持续发展 认识化石燃料综合利用意义,了解甲烷、乙烯、苯的主要性质,认识乙烯、氯乙烯、苯的衍生物等在化工生产中的重要作用; 知道乙醇、乙酸、糖类、油脂、蛋白质的组成和主要性质,认识其在日常生活中的应用; 通过简单实例了解常见高分子材料的合成反应,能举例说明高分子材料在生活等领域中的应用; 以海水、金属矿物等自然资源的综合利用为例,了解化学方法在实现物质转化中、在自然资源综合利用方面的重要价值; 以酸雨的防治和无磷洗涤剂的使用为例,体会化学对环境保护的意义;说明合成新物质对人类生活的影响,讨论在化工生产中遵循“绿色化学”思想的重要性。
必修1 认识化学研究什么----理解化学的基本概念、基本思想 (物质的多样性,物质的分类与转化,反应类型,物质的化学计量,物质的聚集状态,物质的分散;物质由微粒构成;原子结构及其研究的历程。) 了解化学研究的方法---实验方法 (分离、提纯、检验、溶液配制) 学习与生产生活密切相关的元素化合物知识及其对社会发展、人类生活的影响---认识化学研究的价值 (氯、钠、镁、铝、硅、铁、铜、硫、氮等元素及其重要化合物的组成、主要性质与应用)
必修2 了解原子结构、化学键、分子结构、晶体结构,学习元素周期律----认识微粒的客观存在,了解元素间内在的联系与变化规律,认识物质结构与性质的关系 认识化学反应速率、限度、反应中的能量转化---了解化学反应的本质、反应中的能量变化,条件对反应的影响,了解研究化学反应的价值。 了解生产生活中应用广泛的某些重要有机化合物的获得、主要性质与应用----初步认识有机化合物的来源、组成、结构与性质、转化与合成的知识。 感悟化学科学与社会发展、人类文明进步的关系----了解化学科学在认识物质世界、创造新物质、促进科技发展、保护环境中的重要作用与价值。
认识化学科学(化学的观念、方法和价值)(必修1专题1、必修2专题1-4)认识化学科学(化学的观念、方法和价值)(必修1专题1、必修2专题1-4) 学习物质结构基础知识(必修1专题1;必修2专题1) 学习常见物质知识(必修1专题2-4,必修2专题3) 了解化学反应原理(必修1专题1、2;必修2专题2) 了解化学与社会可持续发展的关系(必修1各专题;必修2专题4) 各主题教学内容在高中化学教育中的地位
三、教材内容体系与特点简介 内容章节结构、呈现方式特点
化学家眼中的物质世界(丰富多彩的化学物质 研究物质的实验方法 人类对原子结构的认识) 从海水中获得的化学物质(氯、溴、碘及其化合物 钠、镁及其化合物) 从矿物到基础材料(从铝土矿到铝合金 铁铜的获取及应用 含硅物质与信息材料) 硫氮和可持续发展(含硫化合物的性质与应用,生产生活中的含氮化合物) 《化学1》 目标主题 与 教科书目录 认识化学科学 化学实验基础 常见无机物及其应用
微观结构与物质的多样性(核外电子排布与周期律 微粒之间的相互作用力 从微观结构看物质的多样性) 化学反应与能量转化 (化学反应速率与反应限度 化学反应中的热量 化学能与电能的转化 太阳能、生物质能与氢能的利用) 有机化合物的获得与应用(化石燃料与有机化合物 食品中的有机化合物 人工合成有机物) 化学科学与人类文明(化学是认识和创造物质的科学 化学是社会可持续发展的基础) 教材教学内容体系(化学2) 物质结构基础 化学反应与能量 化学与可持续发展
五个互相渗透、相辅相成的重点 形成化学观念、 掌握学习研究方法、把握核心的化学知识技能、了解化学的价值、提高化学学习兴趣。 两条并行线索 线1:化学学习与研究的基本观点与方法;化学知识技能在生产生活中应用的基本常识 线2:化学核心知识与技能----关于物质组成、结构与变化的最基本概念;最常见的元素化合物性质与转化基础知识、基本技能 三维课程目标 学习、把握化学基础知识、基本技能; 经历、体会化学知识学习研究的的过程和方法; 了解化学科学的价值 ,崇尚科学与创造。 认识高中化学各模块内容组织线索 课程宗旨 提高学生科学素养 (对化学术语和基本概念的基本了解;对化学研究过程和方法的基本了解;对化学、技术与社会相互关系的基本了解)
教材内容选择与呈现方式特点 • 注意与初中和选修教材的衔接与分工; • 讲究原理知识学习的深广度与层次性; • 化学原理知识内容(结构常识、氧化还原反应、离子反应、物质的量知识)学习,注重螺旋上升不要求一步到位 • 精选最核心的元素化合物知识;不追求系统(存在、组成、结构、性质、制法、用途)的完整,兼顾基础与STS教育的需要选择学习内容 • 打破传统教材编写体例,体现教科书的工具性; • 运用简要的论述简述教学核心内容,运用丰富的图表、数据提供学习素材和信息,激发学习兴趣,提高感知、获取信息能力。 • 用各种学习栏目(观察与思考、活动与探究、联想与启示、交流与讨论、拓展视野、问题解决、练习与实践 、归纳与整理等)设计多样的学习活动,突出学习方法指导;重视提供教学设计范例、指导学生学习。
四、教学内容分析与教学建议 各专题各单元的知识结构、学习内容与教学活动设计组织建议
1单元 丰富多样的化学物质----研究物质的存在与转化。认识物质分类与转化、聚集状态、分散系与计量方法等基本概念。 认识化学科学 2单元 研究物质的实验方法----研究化学的实验方法。认识进行物质分离、提纯、检验的实验方法,配制一定浓度溶液用于测定物质组成。 3单元 人类对原子结构的认识----探究物质的构成。了解探究物质结构的历程、方法,目前人们对原子结构的认识 化学1 专题1.化学家眼中的物质世界
丰富多彩的化学物质:物质的不同种类;不同类型物质间的转化及规律(反应类型:氧化还原反应,反应规律:物质的量);从聚集状态分类(1mol不同状态物质的体积);物质的分散情况(胶体)。丰富多彩的化学物质:物质的不同种类;不同类型物质间的转化及规律(反应类型:氧化还原反应,反应规律:物质的量);从聚集状态分类(1mol不同状态物质的体积);物质的分散情况(胶体)。 对宏观物质的基本认识 物质的分离提纯(过滤、结晶、萃取、蒸馏、层析); 物质的检验; 物质的组成分析(溶液的配制及分析,物质的量的浓度)。 化学研究研究基本方法 初步认识元素的原子结构及其与元素性质的关系 对物质微观结构的认识 教材选择与处理的思路:以化学家研究化学的基本观点、方法为切入点,学习物质存在状态、化学实验与化学计量方法、物质微观结构的基本常识,帮助学生粗略了解研究化学的基本方法、手段和基本观点。
第1单元主要学习内容:化学基本概念、化学研究基本方法。第1单元主要学习内容:化学基本概念、化学研究基本方法。 在总结初中学习知识的基础上,学习物质的分类、物质的转化类型、物质的分离与提纯、物质的检验、化学基本概念和基本规律。如: 通过实例归纳各类物质转化的基本规律; 学习和应用物质的化学计量方法:物质的量,摩尔质量、气体摩尔体积。 了解物质的聚集状态。学习物质的量浓度,学会标准溶液的配制方法; 认识化学反应类型---氧化还原反应(从化合价的变化讨论)。
物质的量的教学 把摩尔做为化学计量单位来学习和运用。 通过比喻认识摩尔是“物质的量”的单位(人们用“打”做为羽毛球、乒乓球数量的计量单位,化学家用摩尔作为物质的计量单位。)---介绍1mol C-12质量是12 g,含有的 C-12原子数是NA;---1mol 任何物质,含有的微粒数都是NA,其质量以克为单位,在数值上也等于它的相对原子或分子质量。----通过尝试应用认识、接受、理解物质的量和摩尔单位,认识1mol 物质含有的微粒数、与质量大小。---抽象归纳出“摩尔质量”的概念、物质的量、含有的微粒数、质量(克)间的换算关系。----练习应用物质的量说明物质的组成、化学反应中物质间的数量关系。
第2单元 研究物质的实验方法 分离方法的学习要求: 1。了解物质分离的目的 2。了解物质分离方法的依据 根据物质的溶解度的差异:过滤、结晶(过滤) 根据物质在互不相溶的两种溶剂中溶解度的不同:萃取(分液) 根据液体物质的沸点的差异:蒸馏、分馏 根据物质的吸附性能的差异:层析 3。知道物质分离提纯的常见实验方法 化学方法与物理方法的结合 溶解过滤法、蒸发结晶、萃取分液、蒸馏、层析 4。知道物质分离方法的应用: 从食盐提纯氯化钠,分离KCl、KNO3 ,渗蒸馏水制取,石油分馏,从海水中提取氯化钠、氯化镁、溴、碘,从铝土矿提取氧化铝
第3单元 “人类对原子结构的认识”学习要求 1。认识物质由微粒构成,了解科学家探究物质构成(原子结构)的基本历程和方法。 卢瑟福原子结构模型的提出(学习通过逻辑推理和论证进行科学探究: 1897年,汤姆生提出葡萄干面包式的原子结构模型,认为原子是其中散布着若干个电子的实圆球。1911年卢瑟福依据粒子散射实验,否定了这一模型,提出了新的原子模型。请分析粒子散射实验,为什么能否定汤姆生的模型,提出了怎样的新模型? 2。认识现代人对物质构成认识的层次、对原子、原子构成的基本认识。 知道原子核组成和核外电子是分层排布的,认识原子结构示意图,知道核外电子在化学反应中可以得到或失去一定数目电子。 3。进一步认识元素:了解核素、同位素概念。
专题2—4 元素化合物知识 教材选择与处理的思路 围绕元素化合物知识在生产、生活中的应用,与人类和社会发展的关系,选择需要学习的有关卤素、金属、硫、氮元素化合物的最基础的知识、技能,帮助学生通过观察、实验、分析与探究活动来掌握这些知识。 从海水中获得的化学物质---从海水资源利用角度学习典型的非金属元素 Cl、Br、I单质及其化合物知识,学习氧化还原反应概念(形成氧化还原反应的初步概念,认识氧化性、还原性常见氧化剂、还原剂,知道电子转移方向、数目表示方法);学习活动的金属元素Na、Mg的单质化合物知识,初步掌握离子反应的知识(认识强弱电解质的电离、形成离子反应概念,学习离子方程式书写方法)。 从矿物到基础材料----从Al、Fe、Cu、Si的获取与应用来讲它们的单质及其重要化合物的重要性质。 硫氮和可持续发展-----从生产和环境保护的角度选择学习硫氮化合物的知识、技能。
以工业生产实际创设学习情景,提出学习问题 食盐水电解得到氯气 电解熔融 氯化钠得到钠 从海水可以提取镁 从食盐制纯碱 从海洋资源制溴碘 氯气与次氯酸的性质 镁及其化合物的转化 碳酸钠和 碳酸氢钠性质比较 氯的氧化性、了解溴和碘 学习元素化合物性质、氧化还原与、离子反应 金属钠的性质 氯气与次氯酸的漂白消毒作用;钠、过氧化钠的应用;了解离子反应知识、氧化还原反应在实现物质转化与资源利用中的作用;物质组成对物质性质的影响;离子检验、物质的鉴别。 了解化学知识的实际应用 从海水中获得的化学物质教材编写思路
从社勒的发现介绍实验室制法---(了解反应与装置的特点)从社勒的发现介绍实验室制法---(了解反应与装置的特点) 进行铁燃烧、漂白实验、水与碱溶液吸收实验---归纳氯气的物理化学性质与应用(液化、与 NaOH的 反应) 从相关反应介绍氧化还原反应原理与分析方法。 实验氯、溴、碘的置换反应与溴、碘提取流程---补充氯气的氧化性与活动性---介绍溴碘性质特点、卤化银(样品展示、升华实验、卤离子检验?) 实验氯水性质(酸性、漂白、与Ag+反应),探究氯与水的作用、认识HClO的性质---介绍氯气用途 氯、溴、碘及其化合物单元教学设计的思路 观察电解食盐水实验,从产物的检验得出变化的化学方程式(氯气检验的原理 ?)认识食盐是氯碱工业的基础
探究、分析氯气与水的作用 课例 通过实验和分析,认识氯气和水的作用 1。通过实验了解氯水中含有什么微粒 (1)观察氯水的颜色、闻气味(与氯气比较) (2)pH试纸测氯水的 pH; 试验氯水与碳酸氢钠溶液的反应 (3)试验氯水与硝酸银溶液的反应 (4)试验氯水与紫色石蕊试液、品红溶液、有色纸条的作用;并与氯气分别与干燥、潮湿有色布条作用的现象做比较 2。通过归纳分析和推理认识: 氯水中含有氯分子、氢离子、氯离子; 推测氯水中还含有可以使有机色质褪色的新物质微粒; 推测氢离子、氯离子的来源,推测氯气和水可能发生的反应: Cl2 + H2O====HCl + ? 介绍新物质---HClO,分析氯气和水发生的反应
离子反应、氧化还原反应的教学思路 离子反应的教学: 认识离子(初中:离子是构成物质的一种微粒,由原子得失电子形成,带电荷)→离子的存在(必修1、p13物质的分散系:酸碱盐等电解质在水溶液或熔融状态下能电离成自由移动的离子)→电解质电离的两种情况(必修1、p53:强、弱电解质)→离子反应((必修1、p53:离子反应)→离子反应知识应用(必修1:理解与表达CO32-、Mg2+、Al3+、Fe3+、Fe2+、NH4+等离子在溶液中的反应) 氧化还原反应的教学: 认识氧化反应,还原反应的实例(初中:从与氧反应的角度认识氧化反应,知道氧化铁还原为铁的反应)→从元素化合价的变化认识氧化还原反应(必修1、p6物质的转化) → 认识次氯酸的、氯气的氧化性(必修1、p42、p44)→ 从电子得失认识氧化还原反应(必修1、p45-46)→认识氧化性、还原性强弱
离子反应的概念 离子反应的内涵与外延: H++OH- = H2O ,Ba2++SO42- = BaSO4↓ (溶液中离子间的反应) Cl2+2OH- = Cl-+ ClO- +H2OCu +2Fe3+ = Cu2++2Fe2+ (溶液中有离子参加的反应) CH3COOH+NH3·H2O=NH4++CH3COO-+H2O 2 Na +2H2O = Na ++ 2OH- + H2↑ (在溶液中有离子参加或离子生成的反应) 离子反应发生的条件 H++OH-=H2OBa2++SO42- = BaSO4↓ 2H++CO32- = CO2↑+H2O (生成沉淀、弱电解质、气体,离子浓度减少的反应); Cl2+2OH-=Cl-+ ClO- + H2OCu+2Fe3+= Cu2++ 2Fe2+ CH3COOH+NH3·H2O=NH4++CH3COO-+ H2O 2 Na +2H2O = Na ++ 2OH- + H2↑ (△G < 0反应能自发进行)
课例 离子反应的教学设计 通过实验和设问,引导学生观察、思考,建立离子反应的真实图象,形成离子反应概念,通过练习,掌握如何利用离子符号、分子式描述离子反应,理解、把握书写离子方程式的正确方法。避免机械套用4步书写法可能发生的弊病。 1。观察与思考:在含酚酞的氢氧化钡溶液中逐渐滴加含等物质量的硫酸溶液,实验过程中溶液的导电性、颜色、状态发生怎样的变化?从微观粒子的运动、变化分析反应过程中出现的现象,探究该反应是怎样发生的? 2。要怎样表示上述反应才能够反映变化的实质? 3。下列各组两个反应出现的现象完全相同,从微观粒子的运动、变化分析其原因。能否用同一个离子方程式表示两个反应? 盐酸或氯化钠溶液与硝酸银溶液混合; 盐酸或硫酸溶液与碳酸钠溶液混合; 氢氧化钠溶液与硫酸铵或硝酸铵溶液混合加热。
课例 帮助学生灵活运用离子反应知识分析解决问题 • A、B、C、D、E均为可溶于水的固体,组成它们的离子有 • 阳离子 Na+ Mg2+ Al3+ Ba2+ • 阴离子 OHˉ Clˉ CO32- SO42- HSO4- • 分别取它们的水溶液进行实验,结果如下: • ①A溶液与B溶液反应生成白色沉淀,沉淀可溶于E溶液; • ②A溶液与C溶液反应生成白色沉淀,沉淀可溶于E溶液; • ③A溶液与D溶液反应生成白色沉淀,沉淀可溶于盐酸; • ④B溶液与适量D溶液反应生成白色沉淀,加入过量D溶液,沉淀量减少,但不消失。 • 据此推断它们是A;B______;C_____;D_____;E______。 题设4种阳离子、5种阴离子,它们组成5种可溶性固体,哪种组合可以确定是唯一的答案?它的确定可以推断什么组合?题设无氢离子,溶解沉淀的酸,是什么?某白色沉淀加过量D,沉淀量减少,但不消失,说明什么?
以工业生产实际创设学习情景,提出学习问题 电解铝工艺流程简介 铁、铜的存在与冶炼 硅与光导纤维 制备 氧化铝与 氢氧化铝的两性、铝的性质 铁的性质、铁和亚铁离子的性质、检验与转化,铜、铁的活动性差异 硅、二氧化硅和硅酸盐的性质特点 学习元素化合物性质、氧化还原与、离子反应 了解化学知识的实际应用 铝制品的合理使用、明矾的净水作用,铝热反应应用;金属冶炼方法的选择应用;铁离子氧化性的应用与检验;硅晶体与光导纤维制造。 从矿物到基础材料教材编写思路
从铝土矿提取铝的教学 从铝土矿提取铝反应了解Al2O3、Al(OH)3的两性反应---通过实验认识进一步认识Al(OH)3的两性反应---- 通过实验认识金属铝的物理、化学性质与应用。 [学习情景创设] 应用动画和录象资料,介绍铝的冶炼工艺流程:铝土矿提纯(溶于碱溶液---过滤去氧化铁、泥砂得到NaAlO2溶液----通入二氧化碳析出和Al(OH)3沉淀----煅烧Al(OH)3得到Al2O3-----电解Al2O3得到铝。 [交流、讨论]织学生讨论、分析铝的冶炼工艺流程中发生的反应。用碱溶液溶解铝土矿中的Al2O3,得到NaAlO2说明Al2O3具有什么性质?从NaAlO2的名称和组成分析它是哪类物质?CO2和NaAlO2溶液反应能析出Al(OH)3,说明什么? [实验活动]通过实验、观察活动进一步认识氢氧化铝的两性,认识铝盐、偏铝酸盐溶液转化为氢氧化铝的变化、铝的还原性。
备课参考 Al(OH)3 溶于强碱生成AlO2—离子还是Al(OH)4—离子 ? Al(OH)3 两性电离: Al(OH)3 (S)+ H2O === Al3+ (ag) +3 OH—(aq) ksp(b) =3.0x10-33 Al(OH)3 (S)+ H2O === Al (OH)4 — (ag) + H+(aq) ksp(a) =2.0x10-11 Al3+ 比Al (OH)4 —水解程度小,pH小于3, Al3+ 水解微弱,在CO3 2—、 HCO3 —离子存在下,可水解生成氢氧化铝胶体。 铝酸盐晶体中含有Al (OH)6 3—离子,如 Ca3[(Al(OH)6]2 。 Al2O3有各种变体。 Al(OH)3 在450-500 0C脱水生成的两种变体可溶于酸或碱。在900 0C脱水生成的变体难溶与酸或碱,可用焦硫酸钾转化为硫酸盐。
以社会生产活实际问题创设学习情景,提出学习问题以社会生产活实际问题创设学习情景,提出学习问题 硫酸型酸雨,硫酸、硫酸盐生产 氮氧化物污染、含氮化合物在生产上的应用 硫化物、硫、二氧化硫、亚硫酸、硫酸的转化, 浓硫酸性质、几种硫酸盐性质特点 氮氧化物、氨 硝酸、铵盐的重要性质与相互转化 学习元素化合物性质、氧化还原与、离子反应 硫氮氧化物对环境的污染与防治方法; 硫酸、硝酸、氨、铵盐、硫酸盐的生产、在生产中的应用; 自然界中氮的循环,硫元素在自然界中的转化。 了解化学知识的实际应用 氮硫和可持续发展编写思路
物质的微观结构 微粒的结合与排列:同素异形、同分异构、晶体类型 微粒结构:原子核外电子排布 微粒间的作用:化学键、分子间作用力 小 大 元素的性质与原子结构的关系 微粒间的作用差异与物质性质的关系 物质结构与性质的多样性 物质性质 化学2教学内容分析 专题1 微观结构与物质的多样性 注意在学习物质结构基础知识的同时,从不同层次揭示结构与性质的关系
观察、讨论、归纳1-18号元素原子最外电子层电子排布与原子半径变化,认识元素原子结构的周期性变化观察、讨论、归纳1-18号元素原子最外电子层电子排布与原子半径变化,认识元素原子结构的周期性变化 初步认识元素周期律 通过1-18号元素及其化合物的实验和数据分析,归纳元素性质的周期性变化 观察分析元素周期表,结合已学元素的性质知识,从个别到周期、族,初步了解: 元素周期表的横行和纵行的结构; 同周期、同主族元素原子核外电子排布、元素性质的递变规律; 了解金属、非金属元素在表中的分布; 认识元素在表中位置、原子结构、元素性质间的关系。 认识周期表和周期律的关系;了解如何借助元素周期表认识元素原子结构与性质特点 了解元素周期律、周期表的发现过程,理解科学发现的艰难、过程与意义 原子核外电子排布常识与元素周期律的内容结构 观察1-18号元素和稀有元素原子核外电子排布,归纳元素原子核外电子的排布一般规律 通过练习和具体事例初步认识元素周期表的意义与应用
元素周期律与元素周期表的教学设计 课例 学习要求: 1。阅读、分析元素周期表的结构,把握元素周期表的整体结构; 2。通过元素原子结构、元素性质的比较、分析,认识元素周期律; 3。通过典型分析认识同周期、同主族元素原子结构、原子半径、元素主要化合价、金属性、非金属性的递变规律,周期表中金属元素、非金属元素、稀有元素的分布; 4。认识元素间的内在联系,元素周期律与周期表的关系,认识元素性质变化的根本原因,体会元素性质与变化的规律性与美妙。 学习基础: 1。认识元素原子核外电子排布规律,知道1-20号元素原子核外电子排布,能绘出原子结构示意图; 2。知道元素周期表; 3。认识常见元素及其重要化合物的主要性质。 教学方式: 提出问题---比较、分析、思考---抽象归纳---形成观念。
教学基本过程 激发兴趣—探索规律---尝试应用 1。唤起探究欲望:简单介绍门捷列夫依据自己探索的元素间内在联系规律预测未发现的元素、纠正某些元素性质实验数据错误的故事,介绍拉瓦西对元素分类的尝试,唤起学生探究元素间内在联系的热情与欲望; 2。探索周期表中隐藏的规律:建议、引导学生依下列顺序“探索、发现”依据门捷列夫发现的元素间内在联系规律所绘制的元素周期表中隐藏的规律: (1)研究、分析周期表是怎样排列已发现的109种元素?每个元素方格给我们什么信息?排列顺序怎样?从表的横向、纵向结构结构中寻找规律、我们熟悉的活动金属、非金属、稀有元素排在哪个区域?这种排列给我们什么启示?
(2)依据1-18号元素的最外层电子数、原子半径、主要化合价的数据,描绘元素随原子核电荷数的递增最外层电子数、原子半径、主要化合价的变化曲线,尝试分析、描述变化的规律。帮助学生感悟元素随原子核电荷数的递增最外层电子数、原子半径、主要化合价变化的周期性。(2)依据1-18号元素的最外层电子数、原子半径、主要化合价的数据,描绘元素随原子核电荷数的递增最外层电子数、原子半径、主要化合价的变化曲线,尝试分析、描述变化的规律。帮助学生感悟元素随原子核电荷数的递增最外层电子数、原子半径、主要化合价变化的周期性。 (3)尝试说明门捷列夫发现的元素间内在联系是什么?他依据什么来预测未发现的元素、并能大胆纠正某些元素性质实验数据的错误? (4)结合化学实验考察11-18号元素单质的金属活动性、非金属活动性的差异,描述其变化趋势; (5)联系已学知识,阅读资料、结合实验考察3、11、19、37、55号元素单质的金属活动性、最高价氧化物水化物的性质差异与变化趋势;
(6)联系已学知识,阅读资料、结合化学实验考察9、17、35、54号元素单质的非金属活动性、与氢形成气态氢化物能力、气态氢化物稳定性的差异及变化趋势;(6)联系已学知识,阅读资料、结合化学实验考察9、17、35、54号元素单质的非金属活动性、与氢形成气态氢化物能力、气态氢化物稳定性的差异及变化趋势; (7)综合(3)、(4)、(5)各点,依据元素金属性、非金属性的判据,归纳第3周期、第1、7主族元素性质的变化规律、整个元素周期表中元素化学性质的变化的规律; (8)综合上述研究、考察,分析元素周期表中隐藏的规律。 3。尝试运用周期律、周期表:猜测元素排列的位置、从位置判断元素的原子结构、比较元素及其化合物的主要性质、寻找具有某些特性的元素。
进一步从微观结构了解物质的多样性 微粒间相互作用力、物质的多样性的内容结构 认识元素原子怎样构成物质;认识微粒、微粒间作用力的多样性 认识离子的形成与离子间的作用力,认识离子化合物、离子晶体、离子的表示(电子式) 原子间共价键的形成、键能与共价分子的热稳定性,认识共价化合物、共价键的类型、碳碳键类型 认识分子间作用力,及其对物质性质的影响,了解水分子间的氢键 联系已学实例认识同素异形现象,从微观结构简单了解其原因 简单了解同分异构现象,了解有机化合物分子结构的表示方法(结构式和球棍模型) 初步认识常见的晶体类型在构成微粒和物理性质上的差异(了解液晶)
注意与初中、《化学1》、选修模块的衔接与分工注意与初中、《化学1》、选修模块的衔接与分工 “原子结构”知识的学习要求 初中:认识物质的微粒性,知道分子、原子、离子等是构成物质的微粒。知道原子是由原子核和核外电子构成的。知道原子可以结合成分子、同一元素的原子和离子可以互相转化,初步认识核外电子在化学反应中的作用。认识氢、碳、氧、氮等常见元素。记住一些常见元素的名称和符号。知道元素的简单分类。根据原子序数在元素周期表中找到指定的元素。形成“化学变化过程中元素不变”的观念。 必修: 知道元素、核素的涵义(原子组成)。了解原子核外电子的排布(分层排布,的基本规律)。能结合有关数据和实验事实认识元素周期律(最外电子层排布的周期性),了解原子结构与元素性质的关系。 选修:了解原子核外电子的运动状态。了解原子结构的构造原理(玻尔结构模型),知道原子核外电子的能级分布(原子轨道、量子数、电子云图)、能用电子排布式表示常见元素(1~36号)原子核外电子的排布。 能说出元素电离能、电负性的涵义,能应用元素的电离能说明元素的某些性质。知道原子核外电子在一定条件下会发生跃迁,了解电子跃迁的简单应用。
课例 共价分子的空间结构的教学设计 学习基础: 1。认识离子键、共价键的形成过程(电子得失或形成共用电子对,释放能量,形成化合物或分子); 2。体会物质中的微粒存在着存在作用力---离子间存在强烈的静电作用—离子键;共价分子中直接相邻的原子间由于各原子核共同吸引共用电子对,也存在强烈的相互作用。 3。能用电子式表示离子、离子化合物、共价分子。 学习要求: 1。认识共价分子中原子间有一定的连接方式、连接顺序; 2。知道共价分子中各原子有一定的空间相对位置; 3。可以用比例模型、球棍模型、结构式表示共价分子的空间结构; 4。通过模型和结构式了解简单有机化合物分子中碳原子的成键方式和空间结构。 学习方式: 提出问题---思考、观察----抽象归纳----初步形成观念
教学基本过程: 6。观察C2H6、C2H4、C2H2的球棍模型、比例模型,能说明各分子中碳原子的连接方式、原子间的连接顺序和相对空间位置吗?试以其它连接方式连接顺序搭建上述分子结构模型,能出现其他合理的分子空间结构吗? 7。观察和描述C4H10、C6H12、C6H6的球棍模型、比例模型,能说明各分子中碳原子的连接方式、原子间的连接顺序和相对空间位置吗? 8。从6、7所述的例子看,你认为有机化合物分子中每个碳原子可以与其他原子形成几个共价键?碳原子间的连接方式有哪几种类型?分子中的氢原子是怎样和碳原子连接的? 1。问题:分子是什么样子的?组成分子的各个原子间是怎样结合的?各原子连接顺序是怎样的?各原子在分子中的“方位”是一定的吗? 2。观察、 HCl、Cl2、H2O、CO2、NH3、CH4等分子的比例模型、球棍模型,你知道问题1的答案了吗?共价分子是否有一定的空间结构? 3。你能说明HCl、H2O、CO2、NH3、CH4分子结构和它们分子中直接相邻原子间存在的共用电子对(共价键)的关系吗? 4。你认为H2O、CO2 、NH3、CH4分子中原子间的连接可以有其他方式和连接顺序吗? 5。怎样简洁地描述、表示上述共价分子的结构?
化学实验: 钠分别与水、乙醇的反应 结论: 化学反应速率有快慢 化学反应速率和 限度 化学实验: 过氧化氢在不同条件下的分解反应 结论: 温度、浓度、催化剂对速率影响 化学实验: 铜与硝酸银溶液的反应 结论: 可逆反应、化学平衡 专题2 化学反应与能量转化 编写思路 通过生产、生活现象与实验事实的概括、抽象形成结论
课例 化学反应速率的教学设计 学习要求: 1。认识化学反应速率可以表示化学反应的快慢,认识反应速率的含义、单位; 2。知道怎样测定、描述、计算在一定条件进行的某一化学反应的速率; 3。认识外界条件(催化剂、温度、反应物浓度)怎样影响化学反应速率; 4。能应用反应速率的基本原理解释说明有关的简单问题,认识控制反应条件影响反应速率的重要性。 学习基础: 1。知道化学反应的根本特征 ; 2。知道化学反应能否发生决定与反应物本性,受外界条件的影响; 3。具有观察、描述和比较化学反应现象的能力; 4。知道利用函数图象描述变量间的关系 学习方式: 观察、比较---抽象归纳----初步形成理性
教学基本过程 观察实验,比较反应的快慢----感悟判断反应快慢结论的依据,理解反应速率的含义----让学生通过实例计算归纳速率的计算式、单位,理解用不同反应物、生成物表示的反应速率数据间的关系。 测定并用函数曲线研究同一反应的速率随时间的变化,认识反应瞬间速率与平均速率。(实验:粗略计算一小粒石灰石与稀盐酸反应速率---单位时间内CO2析出气泡的数目---的变化)
通过实验粗略比较同一反应在不同反应物浓度、不同温度、是否使用催化剂、使用催化剂种类不同时的速率----通过分析认识反应温度、反应物浓度、催化剂使用、反应物接触面积大小等因素对反应速率的影响。(实验:KIO3、Na2SO3、淀粉的显色反应---粗略计算显色时间与浓度、温度的关系;比较不同浓度双氧水加或不加MnO2,用MnO2或FeCl3溶液时单位时间内析出氧气气泡的剧烈程度;一小粒大小相近的石灰石与不同浓度稀盐酸反应速率---观察析出的CO2使相同浓度澄清石灰水浑浊所需的时间)。通过实验粗略比较同一反应在不同反应物浓度、不同温度、是否使用催化剂、使用催化剂种类不同时的速率----通过分析认识反应温度、反应物浓度、催化剂使用、反应物接触面积大小等因素对反应速率的影响。(实验:KIO3、Na2SO3、淀粉的显色反应---粗略计算显色时间与浓度、温度的关系;比较不同浓度双氧水加或不加MnO2,用MnO2或FeCl3溶液时单位时间内析出氧气气泡的剧烈程度;一小粒大小相近的石灰石与不同浓度稀盐酸反应速率---观察析出的CO2使相同浓度澄清石灰水浑浊所需的时间)。 通过具体实例认识控制反应条件影响反应速率的重要性(实例:怎样控制黄铁矿的煅烧条件?用锌粉代替锌粒制造氢气是否妥当?怎样防止点燃可燃性气体发生意外爆炸?)。
实际应用: 提高燃料利用率、合理使用化石燃料 生活:燃料燃烧放热 问题:不同燃料燃烧放出的热量不同 反应热的表示:热化学方程式 结构解释: 反应中化学键的破旧立新 认识放热和吸热反应 化学反应中的热量 从生产生活中的现象引出问题,通过讨论分析获得知识,再应用于生产生活实际
化学能与热能的学习要求的层次 • 认识化学反应中有热量的吸收与释放。 • 知道化学变化中能量变化的主要原因是化学键生成与断裂。 • 会书写热化学方程式,进行反应热的简单计算。 • 通过生产、生活实例了解什么是能源?怎样通过化学反应获得热能;了解怎样合理利用与开发新能源?怎样防止燃料消耗对社会发展与环境的负面影响?(能源危机、酸雨、温室气体、悬浮颗粒物)。 • 了解如何提高燃料燃烧效率、开发高能清洁燃料、在生产中遵循绿色化学思想、减少能源消耗、减少大气污染物的原理和方法。