非金屬及其化合物教學(xué)建議及教材分析教學(xué)案例

高一化學(xué)第四章《非金屬及其化合物》教材分析和教學(xué)建議本章在高一化學(xué)教材中有著“承上啟下”的作用。它安排在“金屬及其化合物”之后，是常見無機(jī)化合物性質(zhì)等知識的繼續(xù)，在進(jìn)一步了解元素化合物的研究方法的同時(shí)，又為元素族概念的形成，元素性質(zhì)的遞變規(guī)律、元素周期表的形成積累感性材料，是學(xué)生學(xué)習(xí)元素周期律、元素周期表知識的重要基礎(chǔ)。

一、理解課標(biāo)、了解考綱，準(zhǔn)確把握教學(xué)內(nèi)容和要求

1．課標(biāo)要求

內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)

活動(dòng)與探究建議

通過實(shí)驗(yàn)了解氯、氮、硫、硅等非金屬及其重要化合物的主要性質(zhì)，認(rèn)識其在生產(chǎn)中的應(yīng)用和對生態(tài)環(huán)境的影響

①實(shí)驗(yàn)：氯氣的漂白性

②查閱資料：日常生活中的含氯化合物；硅及其化合物在信息技術(shù)、材料科學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用。

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。

二、教材分析

1．明確目標(biāo)

掌握重點(diǎn)第一節(jié)：要求了解硅在自然界中的存在形式，了解硅晶體的性質(zhì)及用途；知道二氧化硅的性質(zhì)和用途；了解硅酸鹽的用途。

教材內(nèi)容的增刪與改進(jìn)：①增加了碳元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖

②硅酸鹽的豐富性改為“科學(xué)視野”

③增加了普通玻璃、水泥生產(chǎn)介紹

④課后習(xí)題增加了“碳、硅結(jié)構(gòu)、性質(zhì)”比較。突出了結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系。重點(diǎn)：二氧化硅的性質(zhì)

第二節(jié)：要求了解氯及其化合物的性質(zhì)和用途，理解漂白粉等含氯化合物的漂白原理和生產(chǎn)原理，學(xué)會(huì)Cl-

的檢驗(yàn)方法。簡介鹵素。教材內(nèi)容的增刪與改進(jìn)：①刪掉“學(xué)與問”：自來水為什么有氣味

②增加了Cl2與Ca(OH)2-的反應(yīng)方程式

③增加了p.80“學(xué)與問”重點(diǎn)：氯氣的性質(zhì)

第三節(jié)：要求了解二氧化硫的性質(zhì)，能用方程式說明二氧化硫生產(chǎn)硫酸的基本原理；了解氮的氧化物的性質(zhì)，探究NO、NO2制硝酸的可能方法。了解二氧化硫、氮的氧化物對大氣的污染。教材內(nèi)容的增刪與改進(jìn)：①增加了硫元素存在形式及硫單質(zhì)物理性質(zhì)的介紹

②增加了三氧化硫物理化學(xué)性質(zhì)的內(nèi)容

③把二氧化硫的漂白作用由“資料卡片”改為正文

④增加了“資料卡片”〈預(yù)防硫化氫中毒〉

⑤刪掉“科學(xué)視野”〈信使分子NO〉

⑥習(xí)題增加了硫元素不同價(jià)態(tài)之間的轉(zhuǎn)化、硫酸生產(chǎn)的計(jì)算及氮元素價(jià)態(tài)的變化與氧化還原的關(guān)系的內(nèi)容。重點(diǎn)：二氧化硫的性質(zhì)，氮的氧化物的性質(zhì)，二氧化硫、氮的氧化物對大氣的污染。

第四節(jié)：要求了解濃硫酸的吸水性、脫水性和酸性；用氧化還原的知識分析并理解濃硫酸、硝酸的強(qiáng)氧化性。知道氨氣的性質(zhì)、制法及檢驗(yàn)。知道銨鹽的性質(zhì)。

教材內(nèi)容的增刪與改進(jìn)：①先介紹酸改為先介紹氨

②增加N2+3H22NH3

反應(yīng)式

③增加“思考與交流”〈氨經(jīng)一系列反應(yīng)可得到硝酸…〉

④習(xí)題增加了“硫酸性質(zhì)，離子反應(yīng)、離子共存，溶液中離子濃度的計(jì)算”等內(nèi)容。使知識更加系統(tǒng)。重點(diǎn)：硫酸、硝酸的強(qiáng)氧化性，氨氣的性質(zhì)

2．三套教材比較

人教版蘇教版魯科版主要知識點(diǎn)

1．硅在自然界的存在,單質(zhì)的性質(zhì)和用途2．二氧化硅的性質(zhì)和用途3．硅酸的性質(zhì)和制法4．硅酸鹽的性質(zhì)和用途5．氯氣的性質(zhì)6．HClO的性質(zhì)1．硅的性質(zhì)、信息材料2．二氧化硅的性質(zhì)和用途3．硅酸鹽的用途4.氯堿工業(yè)5.氯氣的性質(zhì)6.海水中提取溴碘7.鹵素單質(zhì)氧化性比較8.二氧化硫的性質(zhì)9.酸雨的形成及危害10．二氧化硫的回收11．硫酸的制備12．濃硫酸的特性1．碳的同素異形體的結(jié)構(gòu)2．碳酸鹽的性質(zhì)3．碳及其化合物的轉(zhuǎn)化4．單質(zhì)硅的性質(zhì)與用途5．二氧化硅的性質(zhì)和用途6．硅酸鹽與材料7．海水中的化學(xué)元素8．氯堿工業(yè)9．溴、碘單質(zhì)的性質(zhì)10．硫單質(zhì)的存在、性質(zhì)與用途人教版

蘇教版

魯科版

主要知識點(diǎn)

7．漂白粉的生產(chǎn)原理及用途8．Cl－的檢驗(yàn)9．鹵素簡介10．硫的存在，單質(zhì)硫的性質(zhì)11．二氧化硫、三氧化硫的性質(zhì)12．二氧化氮、一氧化氮的生成與性質(zhì)13．SO2、NO2對大氣的污染14．氨氣的工業(yè)、實(shí)驗(yàn)室制法和氨氣的性質(zhì)13．幾種重要的硫酸鹽14．硫和含硫化合物的相互轉(zhuǎn)化15．氮氧化物對環(huán)境污染與防治16．二氧化氮、一氧化氮的生成與性質(zhì)17．氨氣的制取和氨氣的性質(zhì)11．二氧化硫的性質(zhì)12．硫酸的工業(yè)制備13．酸雨的危害與防治14．硫酸鹽的性質(zhì)與用途15．二氧化氮、一氧化氮的生成與性質(zhì)16．氨氣的合成和氨氣的性質(zhì)、用途人教版蘇教版魯科版主要知識點(diǎn)15．濃硫酸、硝酸的強(qiáng)氧化性16．氮的多種價(jià)態(tài)的化合物

18．銨鹽的性質(zhì)19．工業(yè)制硝酸20．硝酸的性質(zhì)17．銨鹽的性質(zhì)

18．硝酸的性質(zhì)19．氮氧化物的危害

探究活動(dòng)二氧化氮與水的反應(yīng)

1．氯氣的性質(zhì)2．氯水中主要有哪些物質(zhì)？3．鹵素單質(zhì)與化合物之間的反應(yīng)4．銨鹽的性質(zhì)

1．碳酸鈉與碳酸氫鈉的化學(xué)性質(zhì)2．模擬溶洞的“形成”3．不同價(jià)態(tài)硫元素間的轉(zhuǎn)化4．氯、溴、碘單質(zhì)氧化性強(qiáng)弱比較

人教版

蘇教版

魯科版

實(shí)踐活動(dòng)

1．分析空氣污染的成因2．雨水pH的測定

1．查閱資料：酸雨的危害與防治2．查閱資料：了解氮氧化物對環(huán)境的影響3．查閱資料：了解水泥、玻璃、陶瓷工業(yè)的發(fā)展4．查閱資料：了解海水曬鹽的過程和NaCl的用途5．查閱資料：了解氯氣的用途6．查閱資料：氯堿廠廠址如何選擇？

1．查閱資料：了解減產(chǎn)二氧化硫排放的措施2．查閱資料：食鹽的用途

3．知識結(jié)構(gòu)

單質(zhì)化合物非金屬及其化合物氧化物SO2、NO2SiO2氫化物NH3含氧酸H2SO4、HNO3、HClOH2SiO3含氧酸鹽NaClO、Ca(ClO)2硅酸鹽Cl2SN2Si三、教學(xué)建議

（一）深入研究教材中知識呈現(xiàn)主線，合理重組教學(xué)內(nèi)容例一：第一節(jié)

《硅及其化合物》的教學(xué)

1．可根據(jù)碳、硅原子結(jié)構(gòu)相似，通過回憶碳的化學(xué)性質(zhì)，讓學(xué)生推測硅可能有哪些化學(xué)性質(zhì)？

2．通過視頻展示金剛石和晶體硅的結(jié)構(gòu)，由學(xué)生已知的金剛石推出晶體硅的性質(zhì)；

3．回憶二氧化碳的化學(xué)性質(zhì),推測SiO2可能的化學(xué)性質(zhì)?

晶體硅的結(jié)構(gòu)模型

4．由比較CO2與沙子的主要成分SiO2的物理性質(zhì)，思考討論造成差異的原因？

5．由碳酸的性質(zhì)、制法推導(dǎo)出硅酸的性質(zhì)、制法。建立由單質(zhì)——氧化物——對應(yīng)水化物（酸）的知識體系。

6．通過“材料”學(xué)習(xí)硅、二氧化硅、硅酸鹽的用途。

經(jīng)過整合讓學(xué)生有規(guī)律可循，方便學(xué)習(xí)。在這里不要求學(xué)生掌握晶體結(jié)構(gòu)，只是讓學(xué)生積累感性認(rèn)識，為以后學(xué)習(xí)晶體結(jié)構(gòu)打基礎(chǔ)。

通過多媒體展示干冰和SiO2晶體的結(jié)構(gòu)，了解晶體結(jié)構(gòu)的不同，而引起性質(zhì)不同。從而建立結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的概念。水晶制品現(xiàn)代通信用光纜

（二）設(shè)置“問題”進(jìn)行探究式教學(xué)例二：第二節(jié)《富集在海水中的元素——氯》的教學(xué)時(shí)可設(shè)置以下問題：

1.由氯原子最外層7個(gè)電子易得電子，推測氯氣的化學(xué)性質(zhì)？可與哪些物質(zhì)反應(yīng)？

現(xiàn)

象

結(jié)

論

金屬（Fe、Cu）

非金屬（H2）

有色布條

干燥布條

濕潤布條

水

NaOH溶液（酚酞）

結(jié)

論

通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：2．氯氣與水是否發(fā)生了反應(yīng)？氯水中可能含有哪些物質(zhì)？

通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：氯水中可能存在的粒子

實(shí)驗(yàn)方案

現(xiàn)

象

結(jié)論

pH試紙

AgNO3溶液

有色布條

石蕊試液

淀粉KI試紙

3．Br、I與Cl原子結(jié)構(gòu)相似，最外層都是7個(gè)電子，所以單質(zhì)與Cl2性質(zhì)相似，具有強(qiáng)氧化性。如何判斷Cl2、Br2、I2的氧化性強(qiáng)弱？通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：

現(xiàn)象

結(jié)論

溴化鈉溶液中加氯水，加CCl4

碘化鉀溶液中加氯水，加CCl4

碘化鉀溶液中加溴水，加CCl4

氯化鈉溶液中加溴水，加CCl4

結(jié)論

（三）滲透環(huán)保教育本章所涉及到的與環(huán)保有關(guān)的知識點(diǎn)：

1．“Cl2的毒性”

展示圖片——Cl2泄漏事件及歷史資料，說明Cl2的毒性對環(huán)境造成危害，甚至成為殺人武器。

2．SO2的危害①SO2——人體健康的“殺手”②展示圖片——酸雨的形成，說明酸雨的成因、危害，并討論防治污染、保護(hù)環(huán)境的措施。③大氣污染——空氣質(zhì)量日報(bào)：空氣污染指數(shù)項(xiàng)目（SO2、NO2和可吸入顆粒物）④漂白性被不法商人利用

3．氮氧化物①光化學(xué)煙霧：震驚世界的倫敦?zé)熿F②酸雨被酸雨腐蝕的雕像2005年京滬高速淮安段，一輛槽罐車與一輛迎面駛來大貨車相撞后翻倒在地，槽罐車上約32噸液態(tài)氯氣快速泄漏。事故發(fā)生后，組織周圍居民逆風(fēng)撤離，并盡量將居民安置在附近的某些制高點(diǎn),迅速向車頭噴水和噴灑已稀釋的氫氧化鈉溶液。氯氣吸入后，作用于氣管、支氣管、細(xì)支氣管和肺泡，導(dǎo)致相應(yīng)的病變。高濃度氯會(huì)刺激迷走神經(jīng)引起反射性的心跳停止。

事件鏈接趁著順風(fēng)，德軍開啟了壓縮氯氣鋼瓶，在長約六公里的戰(zhàn)線上，黃綠色的云團(tuán)飄向法軍陣地。毫無準(zhǔn)備的英法士兵隨著黃綠色的氣體涌來，先是咳嗽，繼而喘息，拼命掙扎，口吐黃液慢慢躺倒。使1.5萬人中毒，5000人死亡.這就是戰(zhàn)爭史上的第一次化學(xué)戰(zhàn)，從此，化學(xué)戰(zhàn)作為最邪惡的戰(zhàn)爭被寫入了人類戰(zhàn)爭的史冊。歷史事件例三：第三節(jié)

硫和氮的氧化物的教學(xué)設(shè)計(jì)：

1．在了解了SO2的危害后，引入問題：怎么得到SO2？SO2屬于哪類氧化物？有哪些性質(zhì)？

①酸性氧化物CO2

SO2

與水反應(yīng)

與NaOH反應(yīng)

與CaO反應(yīng)

與Na2CO3反應(yīng)

②學(xué)生實(shí)驗(yàn)SO2分別通入

現(xiàn)

象

紫色石蕊試液

紫色花瓣品紅溶液

結(jié)

論

③提出問題：Cl2與SO2的漂白原理是否相同？

氯氣與二氧化硫漂白性的比較：氯

氣

二氧化硫

原

理

實(shí)

質(zhì)

效

果

范

圍

④提出問題：酸雨是怎樣形成的？

⑤展示NO2樣品，思考NO2是如何形成酸雨的？如何解釋“雷雨發(fā)莊稼”？

實(shí)驗(yàn)：Ⅰ．

將一試管NO2倒扣于水中

Ⅱ．

將剩余氣體與空氣接觸

N2NONO2HNO3

SO2+H2O==H2SO3

；H2SO3+O2==H2SO4

分析價(jià)態(tài)變化說明SO2有什么性質(zhì)？

⑥提出問題：能否用水完全吸收NO2？

3NO2+H2O==2HNO3+NO；

2NO+O2==2NO2

（要同時(shí)通-O2）

得出：4NO2+O2+2H2O==4HNO3

⑦提出問題：還可用什么溶液來吸收NO2？實(shí)驗(yàn)：將一試管NO2倒扣于NaOH溶液中

（四）在實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)的教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生能力例四

第四章

《氨、硫酸和硝酸》的教學(xué)中可作如下設(shè)計(jì)：

1．提出問題：氨氣是否易溶于水？如何設(shè)計(jì)一個(gè)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)證明？根據(jù)學(xué)生所設(shè)計(jì)的裝置，討論是否可行？如何改進(jìn)？并預(yù)計(jì)可能產(chǎn)生的現(xiàn)象及原理。引出噴泉實(shí)驗(yàn)。（根據(jù)學(xué)生能力可進(jìn)一步設(shè)計(jì)噴泉裝置）

2．設(shè)計(jì)對比實(shí)驗(yàn)：

Cu與

現(xiàn)象

結(jié)論

稀H2SO4

濃H2SO4

提出問題：濃H2SO4反應(yīng)生成的氣體是什么物質(zhì)？如何驗(yàn)證？畫出實(shí)驗(yàn)裝置圖（若考慮環(huán)保應(yīng)如何改進(jìn)）

3．設(shè)計(jì)對比實(shí)驗(yàn)：

Cu與

現(xiàn)象

結(jié)論

稀HNO3

濃HNO3提出問題：銅與稀硝酸反應(yīng)，試管上部出現(xiàn)紅棕色氣體,能否說明產(chǎn)物是NO2?為什么?若要證明產(chǎn)物是NO而不是NO2（即要觀察到無色氣體）應(yīng)如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置？畫出裝置圖。以上設(shè)計(jì)有一定難度，對學(xué)生能力要求較高，不一定要求學(xué)生全部掌握，可在老師的引導(dǎo)下逐步寫成，并在以后的學(xué)習(xí)中逐漸提高能力。

例五．元素不同價(jià)態(tài)的轉(zhuǎn)變關(guān)系的應(yīng)用

如：H2S

SSO2SO3H2SO4

N2

NH3NONO2

HNO3

通過一系列轉(zhuǎn)化關(guān)系的分析，復(fù)習(xí)鞏固氧化還原反應(yīng)的知識，同時(shí)使學(xué)生了解到工業(yè)上硫酸、硝酸的制備過程,并為后一步解無機(jī)推斷題積累知識.四、典型例題

1.石英砂(主要成分為SiO2)是一種常用工業(yè)原料,其中常混有少量碳酸鈣,要除去石英砂中的少量碳酸鈣,應(yīng)采用的方法是()A.用水溶解后過濾分離B.用稀硫酸溶解后過渡分離C.用酒精燈加熱D.用稀鹽酸溶解后過濾分離D

2．已知A是一種半導(dǎo)體單質(zhì)，B為制造光導(dǎo)纖維的材料，D為白色膠狀沉淀。根據(jù)下圖中所表示的下圖關(guān)系，按要求填空：C，高溫煅燒NaOH溶液BCDA答案：①SiO2、H2SIO3②SIO2+2NaOH==Na2SiO3+H2ONa2SiO3+H2O+CO2==H2SiO3↓+Na2CO3

①寫出物質(zhì)的化學(xué)式：B

，D

。②寫出下列化學(xué)方程式：

BC

.

CD

.

3．某課外活動(dòng)小組利用如圖所示裝置制取氯氣（已知氯氣難溶于飽和食鹽水）。提供的試劑有濃鹽酸、飽和食鹽水、氫氧化鈉溶液、高錳酸鉀固體。反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2KmnO4-+16HCl（濃）===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O①裝置H中盛放的試劑是

。②尾氣處理時(shí)關(guān)閉彈簧夾a和彈簧夾

，打開彈簧夾

。③處理尾氣時(shí)，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式

。④用含0.032molHCl的濃鹽酸跟足量高錳酸鉀反應(yīng),產(chǎn)生氯氣的物質(zhì)的量應(yīng)

(填”大于”、

“等于”

或“小于”)0.01mol。答案:①飽和食鹽水②b、c③2NaOH+Cl2==NaCl+NaClO+H2O④小于④

4．用膠頭滴管將新制的飽和氯水逐滴滴入含有酚酞的氫氧化鈉稀溶液中，邊滴邊振蕩，直至紅色剛好褪去。褪色的原因可能有兩種，請用簡要的文字說明：⑴①

②

。⑵請?jiān)O(shè)計(jì)簡單的實(shí)驗(yàn)證明紅色褪去的原因是①還是②？簡述所用試劑、操作、現(xiàn)象及結(jié)論

。答案:⑴①氯水中氫離子與堿中和

②

氯水中次氯酸氧化所致

⑵向褪色后的溶液中再加入過量的NaOH溶液,若恢復(fù)紅色則①正確,若仍為無色,則

②正確

5．銀耳本身為淡黃色，不法商販生產(chǎn)出一種“雪耳”，顏色潔白如雪。其制作過程如下：將銀耳堆放在密封狀況良好的塑料棚內(nèi)，

棚的一端置一口鍋，鍋內(nèi)放硫磺，加熱使硫磺熔化并燃燒，兩天左右，“雪耳”就制成了。這種“雪耳”對人體是有害的。將銀耳制作成“雪耳”利用了()A．硫的還原性

B．硫的氧化性

C．二氧化硫的還原性

D．二氧化硫的漂白性

D

6．右圖是一套檢驗(yàn)氣體性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)裝置。向裝置中緩緩?fù)ㄈ肷倭繗怏wX，若關(guān)閉活塞K，則品紅溶液褪色。據(jù)此判斷氣體X和洗氣瓶內(nèi)的溶液Y可能的組合是（

）ABCDX氯氣

二氧化硫

二氧化碳

氯化氫

Y

飽和食鹽水

飽和NaHCO3溶液

Na2SO3溶液

飽和NaHSO3溶液

AD

7．下圖虛線框圖中的裝置可用來檢驗(yàn)濃硫酸與木炭粉在加熱條件下反應(yīng)產(chǎn)生所有氣體產(chǎn)物。回答下列問題：

⑴如果裝置中①、②、③三部分的連接順序改為②、①、③，則可以檢出的物質(zhì)是

，不能檢出的物質(zhì)是

。⑵如果將儀器的連接順序變?yōu)棰?、③、②，則可以檢出的物質(zhì)是

，不能檢出的物質(zhì)是

。⑶如果將儀器的連接順序變?yōu)棰?、③、①，則可以檢出的物質(zhì)是

，不能檢出的物質(zhì)是

。答案：⑴SO2、CO2H2O⑵H2OSO2、CO2

⑶SO2、CO2H2O

8．已知在水溶液中，硝酸能將SO2氧化成SO42—。碳與濃硫酸共熱產(chǎn)生的氣體X和銅與濃硝酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體Y同時(shí)通入盛有足量氯化鋇溶液的洗氣瓶中（如圖裝置）。下列說法中正確的是

（

CD

）

A．洗氣瓶中產(chǎn)生的沉淀是碳酸鋇B．從Z導(dǎo)管口出來的氣體中無二氧化碳C．洗氣瓶中產(chǎn)生的沉淀是硫酸鋇D．在Z導(dǎo)管口有紅棕色氣體出現(xiàn)

9．在右圖裝置中，燒瓶中充滿干燥氣體a，將滴管中的液體b擠入燒瓶內(nèi)，輕輕振蕩燒瓶，然后打開彈簧夾f，燒杯中的液體b呈噴泉狀噴出，最終幾乎充滿燒瓶。則a和b分別是（

）A（干燥氣體）

B（液體）

ANO2

水

BCO2

4mol/LNaOH溶液

CCl2

飽和NaCl溶液

DNH3

1mol/LHCl溶液

BD

10．已知A、B、C、D、為氣體，E、F為固體，G是氯化鈣，它們之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示：DCABGHDEF

⑴D的化學(xué)式是

，E的化學(xué)式

.

⑵A和B反應(yīng)生成C的化學(xué)方程式是

.⑶E和F反應(yīng)生成D、H和G的化學(xué)方程式是

.答案：⑴NH3NH4Cl⑵H2+Cl2==2HCl⑶2NH4Cl+Ca（OH）2==2NH3↑+2H2O+CaCl2

11．G是一種常見的黑色固體單質(zhì)，常溫下C是一種常見的一種無色液體化合物。I遇空氣即變成紅棕色的E，E、F是常見的大氣污染氣體。A的濃溶液B的濃溶液CDEFHI⑴寫出化學(xué)式：G

，C

，D

。⑵寫出下列方程式：A+G==C+D+E

.