人教版高中化学必修1第四章《非金属及其化合物》教材分析与教学建议

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⑦ 知道冷的浓硫酸、浓硝酸与铁、铝的钝化作用 ⑧ 知道硝酸的保存方法

⑨ 能用化学方程式列举出工业上用生产硝酸的基本原理

四、课时安排

第一节 无机非金属材料的主角——硅 (2课时) 第二节 富集在海水中的元素——氯 (2~3课时) 第三节 硫和氮的氧化物 (2课时) 第四节 硫酸、硝酸和氨 (3~4课时) 复习与机动 (2课时) 测试与讲评 (2课时)

五、教学建议

本章的教学我们认为应三条线并进:①化学基本知识的教学(知识与技能);②化学学科的研究方法,学习方法的指导(过程与方法);③反映化学与社会、环境、生活和科技发展等的广泛联系(情感态度与价值观)。

如何在知识教学的同时将方法指导和化学应用等内容有机地揉合为一个整体,顺利完成本章地教学任务呢?建议如下:

(一) 尊重教材安排,把握知识间的内在联系

本章的内容安排打破以往“氢化物←由单质→对应氧化物→对应酸→对应盐”的模式,而是从学生已有的生活经验或学习经验出发,遵循“结构→性质→用途”或“用途→性质→结构”这两条主线,由浅及深,有选择、有重点地进行知识呈现。尊重教材安排,把握好知识间的内在联系,我们才能从学生的基础出发,全面达成三维教学目标。

1.无机非金属材料的主角——硅

从硅及其化合物的知识体系来看,它由二氧化硅和硅酸、硅酸盐以及硅单质等三部分内容组成。在内容编排上打破常规,首先从硅的亲氧性引出硅主要存在的两种形式──二氧化硅和硅酸盐,接着介绍二氧化硅的性质,再介绍硅酸、硅酸盐的一些性质,最后介绍硅单质。这一节的教学内容是以学生对硅及其化合物在生活、生产中的体验为出发点,同时突出体现“结构决定性质,性质决定用途”的化学基本思维。所以先学习比较熟悉的硅的化合物,再学习单质硅的顺序符合认知规律,有利于学生接受。

2.富集在海水中的元素——氯

氯是一种比较典型的、重要的非金属元素。教材选择氯气的性质、用途以及Cl的检验等内容进行比较全面的学习和研究,不但可以让学生了解典型非金属单质及其化合物的性质,而且对学生全面认识化学元素,尤其是了解其他非金属元素及其化合物的性质,形成正确的观点、掌握正确的学习方法等具有重要的作用。非金属单质的性质主要包括与金属单质、

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水及碱溶液的反应,氯气的学习也正是围绕这样的主线进行,并且结合实际生活、生产,让内容更加贴近生活,利于学生接受。

3.硫和氮的氧化物 氨 硝酸 硫酸

本章第三、第四节的内容按照元素化合物的类型,采取对比的学法进行编排。 硫和氮的氧化物同为大气污染物,编为一节,突出体现化学与环境的关系,引发学生对环境问题的关注。其实在第三节的内容安排中还是先将SO2、SO3与NO2、NO分开呈现的,这是考虑到它们属性的不同,SO2、SO3属于酸性氧化物,NO2、NO在氧化还原性质上表现得更为明显,这样的安排也符合化学基本学习方法的建构。最后一节综合阐述大气污染问题,将本节的学习内容与实际生活联系起来,丰富学生对化学的感知。

硫酸、硝酸同为氧化性酸,有许多共性,编排在一起学习充分体现比较归纳的学习方法,利于学生接受。

(二) 准确把握教学目标,突出重点

本章教材的最大特点就是内容繁多,用一章书讲述了四个主族非金属元素的代表物。教材的内容选取特别注重物质的实用性。因此教师很有必要深入细致地研究教材、教师用书和本章的教学目标要求,准确把握本章的重点、难点,打破传统的细而全的教学思路,不要过多的关注多讲一种物质还是少讲一种物质,多讲一条性质还是少讲一条性质。在教学中切不可为求完整,而擅自加多或加深内容,加重学生负担。

教师应该更多关注学生核心观念的建构,尤其是元素观、分类观和转化观。教师要站在一定的高度上分析元素化合物内容的深广度,站在观念的建立和研究方法的指导层面上,不要过多在乎细节知识的多与少。争取做到在有限的课时内,把教材处理得详略得当,重点突出。

1.无机非金属材料的主角——硅

不建议对SiO2的结构做过多的解释,只需要按照74页“科学视野”做了解,知道没有SiO2分子即可。教材介绍SiO2的结构是为了让学生理解SiO2与CO2的物理性质出现巨大差异的原因,体现“结构决定性质”。

不建议对单质Si的化学性质做拓展。按照教学目标,学生只需知道晶体硅是良好的半导体材料,能说出它的主要用途即可。

2.富集在海水中的元素——氯

关于氯气的实验室制法:MnO2 +4HCl(浓) == MnCl2 + Cl2↑+2H2O,一直是个重点难点内容,传统的处理是按“实验目的、实验原理、实验装置、实验步骤、实验现象与结论”程序进行教学。而新教材中这一反应仅在82页的“科学史话”栏目——“氯气的发现和确认”中。其目的是激发学生的学习兴趣,让学生在比较轻松的环境里了解氯气可以从氧化盐酸中的氯离子得到,氯气是黄绿色、有刺鼻气味的气体等,而且从科学家身上学习到科学研究的思想和科学探究的精神。结合“思考与交流”栏目,我们看到只要求书写化学反应方程式,显然不是重点,不作要求,我们在教学时可以做作简单介绍,不必进行挖掘和做复杂的考查。

3.硫和氮的氧化物

学生层次较低的学校不建议引入体现SO2的氧化性:2H2S+SO2==3S↓+2H2O的反应。

学生层次较高的学校可以在复习课中从化合价的角度对SO2的性质进行预测,从而引出并介绍该反应,但仍不建议做重点介绍,不要求学生记忆。

建议补充说明可逆反应的含义,为学生今后接触更多的可逆反应,以及学习化学平衡等奠定基础。对于学生层次较好的学校,建议补充SO2漂白性与氯水、H2O2、活性炭漂白性的区别。

4.氨 硝酸 硫酸

不建议对不同浓度的硝酸与金属单质反应产生不同还原产物引发的一系列计算问题进行深究。

可以补充的内容有:①解释氨水呈弱碱性的原因(98页“资料卡片”);②氯化铵的受热分解的实验现象(理解为什么不能直接加热氯化铵制备氨气);③学会NH4+的检验方法;④鉴别浓、稀硫酸的方法;⑤硝酸与Ag、C的化学反应。 (三)处理好新旧知识的衔接

衔接知识 初中 CO2的化学性质 引出新知识 SiO2的化学性质 衔接方式 类比推理:同为酸性氧化物,它们有何共性?然后对比 O2的氧化性 Cl2的氧化性 类比推理,按氧化还原性强弱提升 直接迁移 Cl-检验 直接迁移 初中 第三章 金属与非金属反应 初中 盐酸、NaCl溶液与AgNO3溶液反应 CO2的化学性质 SO2作为酸性氧化物的性质 SO2的氧化还原性 初中 类比推理,再丰富 第三章 Fe2+的还原性、中间价态元素第二章 物质的氧化还原性 第二章 初中 中间价态元素物质的氧化还原性 酸的通性 直接迁移,直接应用:SO2能被哪些氧化剂所氧化? NO2、NO的氧化还原性 浓硫酸、浓硝酸的化学性质 迁移应用 综合应用 第二章 氧化剂的氧化性 初中 碱的通性 氨气与氨水的性质 综合应用,并提升学生对弱电解质的认识 第二章 弱电解质的部分电离 第四章的内容看起来多、杂、新、难,但其实都是在已学内容基础上的提升,处理好这些衔接关系,能有效的降低教学的难度,让学生感受教学的联系性与所学知识的作用。 (四)利用教材丰富多彩的栏目,更好地达成三位目标

观察、实验和经验是学习元素化合物性质的重要手段。为了增强学生学习的探究性、亲历性和体验性,教材通过多处“实验”“思考与交流”“学与问”“实践活动”“科学探究”以及习题等的设计,大大增加学生活动,学生的学习自主

性得到了更多的体现。我们应合理利用教材的各个栏目,达成“过程与方法”、“情感态度与价值观”目标。

1.无机非金属材料的主角——硅

通过教材p74“科学视野”,结合下方彩图呈现的SiO2的存在形式及用途,利用教材p76“思考与交流”,再次强化学生“结构决定性质”、“用途反映性质”的化学学科思想。

通过课后习题第9题,让学生了解精硅的冶炼过程,落实强化巩固氧化还原知识,同时体会“从沙滩到用户”,让学生进一步体会化学在生活生产中的巨大作用。

通过课后习题第10题,让学生学会用比较归纳法建立新旧知识的联系与区别,逐渐建立良好的学科学习方法。

2.富集在海水中的元素——氯

通过教材p82“科学史话”,激发学生的学习兴趣,让学生在比较轻松的环境里了解氯气可以从氧化盐酸中的氯离子得到,氯气是黄绿色、有刺鼻气味的气体等,而且从科学家身上学习到科学研究的思想和科学探究的精神。然后结合 “思考与交流”,让学生谈一谈从这一史实中得到的启示,很自然地引出氯气的实验室制法,再写出相应的化学方程式。在思考和交流的过程中,要利用好这一问题的情景,引导学生体会理论指导的重要性和实验实证的基础性,使学生产生对化学知识的亲近感,增加他们主动求知的精神。

通过教材p85“学与问”,使学生建立对立统一规律和辩证唯物主义观点,认识到要学好知识,正确运用,才能让自然资源更好地为人类服务。

通过p87第2题,对氯水的成分及性质做进一步探究。 3.硫和氮的氧化物

通过教材p89空气质量日报提出的几个问题,激发学生思索,使学生较快投入到学习情境中,同时引起学生关注日益严峻的环境问题。

通过p92“科学探究”,初步培养学生的实验设计能力,对实验方案的评价能力,加深巩固学生对NO →NO2→HNO3的转化关系的理解。同时联系工业生产硝酸的方法,初步体会从实验室走向实际工业生产的乐趣,提高学生对化学学习的热情。 案例:教材p92“科学探究” 陈彦玲

现给你一试管二氧化氮,其他药品和仪器自选。 请你设计实验,要求尽可能多地使二氧化氮被水吸收。 实验步骤 现象 解释(可用化学方程式表示)

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