化學必修1第四章《非金屬及其化合物》教材分析與教學建議(華附葉信曦)

1、化學必修化學必修1 1第四第四章章非金屬及其化合物非金屬及其化合物教材教材分析與教學建議分析與教學建議葉信曦葉信曦 華師附中華師附中201511參考資料及文獻參考資料及文獻1. 普通高中化學課程標準普通高中化學課程標準 人民教育出版社人民教育出版社 2.2. 化學必修化學必修1 1各版本各版本教材及教師用教材及教師用書書3.3. 廣州市高中必修模塊化學學科學業(yè)廣州市高中必修模塊化學學科學業(yè)質(zhì)量評價質(zhì)量評價標準標準4.4. 近三年全國近三年全國I I卷理綜化學考點分析與思考（鄺維煜紀念中學卷理綜化學考點分析與思考（鄺維煜紀念中學 楊小寶）楊小寶）5.5. 1414年王磊于廣州：促進學生核心認識和

2、關鍵能力發(fā)展的元素化合物知識年王磊于廣州：促進學生核心認識和關鍵能力發(fā)展的元素化合物知識教學教學研究研究6.6. 歷年中心組發(fā)言資料歷年中心組發(fā)言資料7.7. 高高一中心組集體備課一中心組集體備課意見意見普通高中化學課程分析與實施策略普通高中化學課程分析與實施策略 王磊主編王磊主編 北京師范大學出版社北京師范大學出版社江敏江敏. 學科思維與社會生活的融合學科思維與社會生活的融合二氧化硫的性質(zhì)與酸雨二氧化硫的性質(zhì)與酸雨J.J.中學化學中學化學教學參考教學參考,2015,2015朱建兵，于永民朱建兵，于永民. 高中化學氣體微型實驗的探索與實踐高中化學氣體微型實驗的探索與實踐J.J.化學教育化學教育

3、,2015,2015張威熒，葉國標，衷明華張威熒，葉國標，衷明華.氨氣與氯化氫反應的微型實驗裝置的改進氨氣與氯化氫反應的微型實驗裝置的改進J.J.江江西化工西化工,2015,2015朱恩朱恩. 高中化學氣體微型實驗的探索與實踐高中化學氣體微型實驗的探索與實踐J.J.化學教育化學教育,2009,2009劉強，王磊，張小平劉強，王磊，張小平. . 適合學生探究氯氣性質(zhì)的微型實驗裝置適合學生探究氯氣性質(zhì)的微型實驗裝置J.J.化學教化學教育育,2004,2004目錄目錄 一、背景分析一、背景分析 二、教材分析二、教材分析 三、教學建議三、教學建議一、背景分析一、背景分析 地位與功能地位與功能 考點考點

4、分析分析 課程標準課程標準 教學目標教學目標第四章的地位與功能第四章的地位與功能 本章主要討論硅、氯、硫和氮等典型元素及其重要化合物的性質(zhì)，安排在第三章“金屬及其化合物”之后，是常見無機物及其性質(zhì)等知識的繼續(xù)。在第三章的基礎上，在第三章的基礎上，繼續(xù)進行繼續(xù)進行元素化合物知識一般學習和研究方法的訓練。元素化合物知識一般學習和研究方法的訓練。這些內(nèi)容既是學生今后繼續(xù)學習化學的基礎，也是在生活中經(jīng)常要接觸、需要了解和應用的化學常識。 本章具有鞏固離子反應、氧化還原反應、物質(zhì)的分類等基本知識的作用。在第三章的基礎上，進一步介紹元素化合物知識和研究方法，為元素族概念的形成、元素性質(zhì)的遞變規(guī)律、元素周期

5、表的形成積累感性材料，是學生認識元素周期律、元素周期表知識的重要基礎。全國全國卷卷I近年考點近年考點考考點點題號題號考考點點題號題號SiSi2015.07 2014.132015.07 2014.132015.27 2014.362015.27 2014.36ClCl2014.08 2014.08 2013.272013.27S S2014.13 2013.07 2013.102014.13 2013.07 2013.102015.36 2014.36 2013.272015.36 2014.36 2013.27N N2015.08 2015.10 2014.13 2013.07 2015.0

6、8 2015.10 2014.13 2013.07 2015.36 2015.36 C C2015.26 2014.36 2013.272015.26 2014.36 2013.27P P2014.27 2014.362014.27 2014.36B B2015.272015.27教學目標教學目標 1.了解氯、氮、硫、硅等非金屬單質(zhì)的化學性質(zhì)，認識不同的非金屬單質(zhì)性質(zhì)有較大的差異。 2.了解氯、氮、硫、硅的重要化合物的主要性質(zhì)，認識某些非金屬化合物既有相似的性質(zhì)，又有各自的特性。 3.認識氯、氮、硫、硅及其化合物的廣泛用途，體會化學的創(chuàng)造性與實用性。 4.通過實驗進一步訓練學生的操作技能，體會

7、實驗對認識和研究物質(zhì)性質(zhì)的重要作用，培養(yǎng)學生求實、創(chuàng)新的良好品質(zhì)。 5.以非金屬知識的學習為線索，通過多種活動，幫助學生進一步掌握學習物質(zhì)及其化學性質(zhì)的一般方法，提高自主學習能力。 6.了解氮循環(huán)對生態(tài)平衡的重要作用。了解某些污染物的來源、性質(zhì)和危害，體會化學對環(huán)境保護的重要意義，培養(yǎng)學生關注社會的意識和責任感。二、教材分析二、教材分析 知識框架知識框架 體系的建構體系的建構 課時安排課時安排 其他其他版本的教材分析版本的教材分析本章總體內(nèi)容安排體系的構建體系的構建 原教材：原教材： 鹵族元素鹵族元素 碳族元素碳族元素 氧族元素氧族元素 氮族元素氮族元素四章四章 本章在選材上著眼于這幾種元素的

8、單質(zhì)及其重要化合物的主要性質(zhì)，在知識安排上盡量使知識和用途相結合，理論和實際相結合，物質(zhì)的重要性能與可能的負面作用相結合，從而使學生認識到常見無機物在生活和生產(chǎn)中的應用，以及與人類和環(huán)境的關系，可以說全面地體現(xiàn)了化學課程的科學教育功能。因此本章在全書中占有重要的地位，是高中階段的重點之一。第四章第四章 非金屬及其化合物非金屬及其化合物 元素化合物知識受課時所限，不可能像過去那樣分章詳細介紹，只能相對集中，因此本章在編排和內(nèi)容選擇上，對教學內(nèi)容進行了精選和整合。第三章是按照單質(zhì)、氧化物、氫氧化物和鹽來分類，橫向地介紹重要的金屬及其化合物。本章與第三章“金屬及其化合物”的知識體系有所不同。本章沿“

9、物質(zhì)的性質(zhì)與用途間的關系”這樣一條主線，緊緊圍繞化學與社會、生活、健康、環(huán)境的關系展開，體現(xiàn)化學知識與科學精神、人文精神的滲透與融合。 在前兩節(jié)采取在前兩節(jié)采取縱向寫法縱向寫法，突出硅的材料特性；氯的典型非金屬，突出硅的材料特性；氯的典型非金屬特征。特征。 在后兩節(jié)中采取在后兩節(jié)中采取橫向對比橫向對比，突出與當代大家非常關注的環(huán)境問，突出與當代大家非常關注的環(huán)境問題，注重科學精神和人文精神融合，突出特點、重點，增加聯(lián)題，注重科學精神和人文精神融合，突出特點、重點，增加聯(lián)系和比較系和比較 。課時課時安排安排 第一節(jié) 無機非金屬材料的主角硅 （2課時） 第二節(jié) 富集在海水中的元素氯 （23課時）

10、第三節(jié) 硫和氮的氧化物 （2課時） 第四節(jié) 硫酸、硝酸和氨 （34課時） 復習與機動復習與機動 （2課時） 測試與講評 （2課時）o 蘇教版蘇教版 魯科版魯科版三三、教學建議教學建議 本章的教學應三條線并進：化學基本知識的教學（知識與技能）；化學學科的研究方法，學習方法的指導（過程與方法）；反映化學與社會、環(huán)境、生活和科技發(fā)展等的廣泛聯(lián)系（情感態(tài)度與價值觀）。（一）（一）尊重尊重教材安排，把握知識間的內(nèi)在教材安排，把握知識間的內(nèi)在聯(lián)系聯(lián)系 本章的內(nèi)容安排打破以往“氫化物由單質(zhì)對應氧化物對應酸對應鹽”的模式，而是從學生已有的生活經(jīng)驗或學習經(jīng)驗出發(fā)，遵循“結構性質(zhì)用途”或“用途性質(zhì)結構”這兩條主線

11、，由淺及深，有選擇、有重點地進行知識呈現(xiàn)。尊重教材安排，把握好知識間的內(nèi)在聯(lián)系，我們才能從學生的基礎出發(fā)，全面達成三維教學目標。（二）（二） 準確把握教學目標，突出準確把握教學目標，突出重點重點 本章教材的最大特點就是內(nèi)容繁多，用一章書講述了四個主族非金屬元素的代表物。教材的內(nèi)容選取特別注重物質(zhì)的實用性。因此教師很有必要深入細致地研究教材、教師用書和本章的教學目標要求，準確把握本章的重點、難點，打破傳統(tǒng)的細而全的教學思路，不要過多的關注多講一種物質(zhì)還是少講一種物質(zhì)，多講一條性質(zhì)還是少講一條性質(zhì)。在教學中切不可為求完整，而擅自加多或加深內(nèi)容，加重學生負擔。 教師應該更多關注學生核心觀念的建構，尤

12、其是元素觀、分類觀和轉化觀。教師要站在一定的高度上分析元素化合物內(nèi)容的深廣度，站在觀念的建立和研究方法的指導層面上，不要過多在乎細節(jié)知識的多與少。爭取做到在有限的課時內(nèi)，把教材處理得詳略得當，重點突出。 1無機非金屬材料的主角無機非金屬材料的主角硅硅 不建議對SiO2的結構做過多的解釋，只需要按照74頁“科學視野”做了解，知道沒有SiO2分子即可。教材介紹SiO2的結構是為了讓學生理解SiO2與CO2的物理性質(zhì)出現(xiàn)巨大差異的原因，體現(xiàn)“結構決定性質(zhì)”。 不建議對單質(zhì)Si的化學性質(zhì)做拓展。按照教學目標，學生只需知道晶體硅是良好的半導體材料，能說出它的主要用途即可。 2.硫和氮的氧化物硫和氮的氧化

13、物 建議補充說明可逆反應的含義，為學生今后接觸更多的可逆反應，以及學習化學平衡等奠定基礎。 3.氨氨 硝酸硝酸 硫酸硫酸 不建議對不同濃度的硝酸與金屬單質(zhì)反應產(chǎn)生不同還原產(chǎn)物引發(fā)的一系列計算問題進行深究。 可以補充的內(nèi)容有：解釋氨水呈弱堿性的原因（98頁“資料卡片”）；氯化銨的受熱分解的實驗現(xiàn)象（理解為什么不能直接加熱氯化銨制備氨氣）；學會NH4+的檢驗方法；鑒別濃、稀硫酸的方法；硝酸與Ag、C的化學反應。（三）處理好新舊知識的銜接（三）處理好新舊知識的銜接銜接知識引出新知識銜接方式初中CO2的化學性質(zhì)SiO2的化學性質(zhì)類比推理：同為酸性氧化物，它們有何共性？然后對比初中O2的氧化性Cl2的氧

14、化性類比推理，按氧化還原性強弱提升第三章金屬與非金屬反應直接遷移初中鹽酸、NaCl溶液與AgNO3溶液反應Cl-檢驗直接遷移初中CO2的化學性質(zhì)SO2作為酸性氧化物的性質(zhì)類比推理，再豐富第三章第二章Fe2+的還原性、中間價態(tài)元素物質(zhì)的氧化還原性SO2的氧化還原性直接遷移，直接應用：SO2能被哪些氧化劑所氧化？第二章中間價態(tài)元素物質(zhì)的氧化還原性NO2、NO的氧化還原性遷移應用初中酸的通性濃硫酸、濃硝酸的化學性質(zhì)綜合應用第二章氧化劑的氧化性初中堿的通性氨氣與氨水的性質(zhì)綜合應用，并提升學生對弱電解質(zhì)的認識第二章弱電解質(zhì)的部分電離（四）利用教材豐富多彩的欄目，更好地達成（四）利用教材豐富多彩的欄目，更

15、好地達成三三維維目標目標 普通高中化學課程標準（實驗）提出以下活動與探究建議： （1）實驗：氯氣的漂白性； （2）查閱資料：日常生活中的含氯化合物； （3）查閱資料并討論：減少向大氣中排放氮氧化物、二氧化硫的措施； （4）討論：自然界碳、氮循環(huán)對維持生態(tài)平衡的作用； （5）查閱資料：硅及其化合物在信息技術、材料科學等領域的應用。 觀察、實驗和經(jīng)驗是學習元素化合物性質(zhì)的重要手段。為了增強學生學習的探究性、親歷性和體驗性，教材通過多處“實驗”“思考與交流”“學與問”“實踐活動”“科學探究”以及習題等的設計，大大增加學生活動，學生的學習自主性得到了更多的體現(xiàn)。我們應合理利用教材的各個欄目，達成“過程

16、與方法”、“情感態(tài)度與價值觀”目標。（五）加強學科思想方法教育，為元素化合（五）加強學科思想方法教育，為元素化合物知識的學習搭建方法平臺物知識的學習搭建方法平臺 根據(jù)李南萍老師在科學取向教學論指導下的中學化學課型研究的發(fā)言，元素化合物教學的顯性教學任務是獲得常見物質(zhì)的組成、結構、性質(zhì)和用途等，同時形成提取元素化合物知識的“線索”或認知圖式。元素知識的認知圖式主要包括兩條：這就要求我們在元素化合物的教學過程中繼續(xù)運用第二章建立的類別觀、氧化還原、離子反應等基礎理論方法，繼續(xù)落實第三章初步建立的對比法、實驗法、觀察法，努力搭建元素化合物知識的學習方法平臺，加強學科思想方法教育，以學生的長期發(fā)展作為

17、我們教學的最終目標。1無機非金屬材料的主角無機非金屬材料的主角硅硅 運用運用對比學習法及物質(zhì)類別觀學習對比學習法及物質(zhì)類別觀學習SiO2的性質(zhì)的性質(zhì) 碳和硅是同一主族相鄰的兩種元素，它們的性質(zhì)既有相似之處，又有不同之處。將學生熟悉的CO2與本節(jié)學習的SiO2做對比學習，可加深學生對知識的理解，有利于學生對知識的記憶和掌握。且根據(jù)SiO2和CO2都是酸性氧化物這一特點，可以引導學生把它們的性質(zhì)一一列出。然后引導學生從硅的親氧性大，得出常溫下SiO2的化學性質(zhì)穩(wěn)定；在加熱的條件下，SiO2才能與堿性氧化物起反應，等等。2.富集在海水中的元素富集在海水中的元素氯氯 （1）本節(jié)的主要學習線索是氧化還原

18、反應，應充分運用氧化還原的基礎知識理解學習本節(jié)內(nèi)容。 （2）氯氣是一種典型的非金屬單質(zhì)，通過本節(jié)學習，可以總結非金屬單質(zhì)的某些共性（類別觀）。 （3）利用離子反應的基本知識理解Cl-的檢驗方法。3.硫和氮的硫和氮的氧化物氧化物（1）運用對比學習、物質(zhì)類別、氧化還原等方法學習SO2，幫助學生建構二維表征圖 SO2的學習是培養(yǎng)學生學科思想的良好素材，我們應好好把握。SO2作為酸性氧化物，可以類比CO2的性質(zhì)。SO2的S元素為+4價，處于S元素的中間價態(tài)，從氧化還原的角度看，既有氧化性又有還原性，以還原性為主。SO2又具有自己的特性漂白性。利用SO2的學習，可以幫助學生建構學習元素化合物的基本模式：

19、物質(zhì)類別屬性；氧化還原角度具有的性質(zhì)；特性。同時搭建二維表征圖： （2）從氧化還原的角度學習NO2的性質(zhì)，從物質(zhì)類別的角度讓學生理解NO2不是酸性氧化物，因為氮的+4價沒有對應的鹽，進一步明確酸性氧化物的定義。4.氨氨 硝酸硝酸 硫酸硫酸 （1）氨的學習偏重其特殊性，即圍繞氨水的堿性、銨鹽的不穩(wěn)定性展開。建議運用復分解反應、分解反應、離子反應的基本原理來進行分析。 （2）運用氧化還原及比較歸納法學習硝酸和硫酸。濃硫酸、硝酸的氧化性有許多相似的地方，通過比較可以加深理解、方便記憶。如濃硫酸、硝酸作氧化劑時，都是硫、氮元素被還原；都是濃的溶液氧化性比稀的溶液強；濃硫酸、濃硝酸都能與不活潑金屬和一些

20、非金屬反應；在常溫下，濃硫酸、濃硝酸都能使鐵、鋁表面氧化生成牢固的氧化物薄膜，從而阻止酸與內(nèi)層金屬的反應等。5.復習復習課課 在本章的復習課中，應該幫助學生從以下幾個角度梳理好本章知識：（1）從每種元素出發(fā)，建構如教材p106三、四點的物質(zhì)轉化關系，體會同種元素不同價態(tài)的轉化關系，進一步學會運用氧化還原知識對元素化合物學習的指導作用。（2）建構每種重要物質(zhì)的二維表征圖，學會從物質(zhì)類別屬性、氧化還原及特性三方面總結每種物質(zhì)的性質(zhì)，如：SiO2難溶于水的酸性氧化物，SO2以還原性為主的酸性氧化物，濃硫酸、濃硝酸具有氧化性的強酸等。（六）重視實驗的功能，注重培養(yǎng)實驗中的（六）重視實驗的功能，注重培養(yǎng)

21、實驗中的觀察分析能力，突破重難點知識觀察分析能力，突破重難點知識 實驗法、觀察法是學習元素化合物知識的重要手段，本章教材通過多個學生實驗（或演示實驗），有效突破教學的重難點，增加學生的學習自主性，突出了學生認知結構的生長性和形成性。建議有條件的學校盡量能讓學生走進實驗室，動手實驗，充分發(fā)揮化學實驗的功能。 【實驗4-2】做水玻璃可以防火的實驗之前，應該將木條或濾紙條用水玻璃反復充分浸泡，這是實驗成敗的關鍵。本實驗應引導學生思考浸泡蒸餾水的木條或濾紙的作用，體會“空白對照實驗”的重要性，建立嚴謹?shù)膶嶒灧治鏊季S。 【實驗4-7】建議教師演示實驗，且預先收集好幾試管SO2氣體進行實驗，無需在此引出S

22、O2的制備實驗。建議增加滴入藍色石蕊實驗、酸藍色石蕊實驗、酸性性KMnO4溶液溶液的實驗?？掌可鸁熆掌可鸁煂嶒瀸嶒?教師演示：空瓶生煙實驗，即在兩個集氣瓶里分別滴入2滴濃氨水和濃鹽酸,立刻蓋上玻璃片,輕輕搖動集氣瓶，然后把兩集氣瓶口對口放置，抽走玻璃片，即可看見兩瓶中產(chǎn)生濃烈的白煙。然后討論：為什么要輕輕搖動集氣瓶？濃氨水和濃鹽酸都發(fā)生的什么變化？白煙的成分是什么？ 學生分組實驗：可以用教材彩圖的方法玻璃棒分別蘸取濃氨水和濃鹽酸，也可以在培養(yǎng)也可以在培養(yǎng)皿中進行微型實驗：在一個培養(yǎng)皿中先后滴入皿中進行微型實驗：在一個培養(yǎng)皿中先后滴入1滴濃氨水和滴濃氨水和1滴濃鹽酸，迅速蓋上玻璃片，可滴濃鹽酸，

23、迅速蓋上玻璃片，可以看到體系中產(chǎn)生大量白煙。以看到體系中產(chǎn)生大量白煙。氯化銨分解實驗氯化銨分解實驗防火毛巾防火毛巾實驗實驗 教師演示實驗：課前用飽和氯化銨溶液浸泡一塊白色的毛巾（一定要白色），然后徹底晾干（可用吹風筒加速風干），放在干燥器中保存。實驗時將此毛巾與一塊普通白色毛巾做燃燒對比，會發(fā)現(xiàn)處理過的毛巾沒有燒著，但是毛巾上出現(xiàn)了大量白煙。告訴學生毛巾的處理過程，讓學生討論該毛巾燒不著的原因是什么，從而總結氯化銨的性質(zhì)。 通過這個趣味實驗，不僅能讓學生熟記氯化銨受熱分解的性質(zhì)，而且能體會分解后氨氣和氯化氫很快化合，理解不能用加熱分解氯化銨的方法制備氨氣的原因，效果非常好。氨氣的實驗室制法氨氣

24、的實驗室制法 這個實驗在必修教學中非常有代表性，高中階段要求掌握的氣體制備只有SO2和NH3制備，而NH3是唯一的堿性氣體，其制備裝置（固固加熱）、收集裝置（極易溶于水、比空氣輕的氣體）、檢驗方法、驗滿方法、排空法收集氣體的技巧（試管口一團棉花）都是相對較新的。是典型的小裝置、大學問，值得研究。應該讓學生自己設計各種方案進行組合與評價，可以借鑒第三章“鐵粉與水蒸汽反應”實驗裝置的設計與評價模式。濃硫酸與銅濃硫酸與銅反應反應 建議學生在觀察實驗時應思考這些問題：本實驗反應的條件是什么？反應前后溶液及銅絲有哪些變化？實驗后品紅溶液（或紫色石蕊實驗）有何變化？盛品紅溶液的試管口的棉花起什么作用？甚至

25、對于反應后試管中溶液為何是無色而不是藍色，學生也會有疑問，但正好可以借此與學生探討濃硫酸吸水性的應用。這樣引導學生有目的、有問題的觀察，可以加強實驗觀察能力、思維能力的培養(yǎng)。 濃硫酸與銅反應的實驗也可按圖稍作改進，改進后的實驗可證明SO2的產(chǎn)生，證明SO2溶液為酸性，證明SO2不能漂白石蕊溶液，強調(diào)尾氣處理的方法。微型實驗（試劑用量，安全環(huán)保，分組實驗）微型實驗（試劑用量，安全環(huán)保，分組實驗）微型實驗（試劑用量，安全環(huán)保，分組實驗）微型實驗（試劑用量，安全環(huán)保，分組實驗）實驗的整合、改進實驗的整合、改進實驗的整合、改進Cl22NaOH = = = NaClNaClOH2OCa(ClO)2 + H2O + CO2= CaCO3 + 2HClO2Cl2 + 2Ca(OH)2 = = =CaCl2 + Ca(ClO)2 +