化学新课程选修模块的教学实践和思考

1、化学新课程选修模块的教学实践和思考金陵中学 陈 益1 新课程模块设置的基本理念11 基础性和选择性的统一化学1和化学2是所有学生必需共同学习的基础，是作为一个现代公民化学科学素养的基本要求，也是其他选修模块学习的平台和载体。选修15是供不同的学生选择学习的内容，兼顾学生的学习兴趣、特长和高考选科。12 提供个性化和选择性的学习素材不同的人学习不同的化学，是新课程模块设置的基本初衷。在完成化学1和化学2学习任务后，学生可根据自身的兴趣和特长选择不同的选修内容学习。13 新课程模块设置的基本理念遭遇的现实困境由于高考升学压力带来的提前分科现状和学校师资情况，学生的自由选择很大程度上被学校的行政强权

2、以及升学和择业等现实考虑所代替或剥夺。现实状况是，很多学校在高一第一学期结束化学1教学后就提前分科，也有的把这一时间延后到第二学期的期中。这样做的结果是化学2的教学任务未能面向全体学生完成。即便未提前分科的学校，也直接跨过化学2直奔选修模块的教学。按高考要求一步到位的教学力度，让那些不准备选修化学的学生课堂上昏昏欲睡、课后作业苦不堪言。高一化学教学面临着早分科难、迟分科也难的两难境地。为赢得更多的时间和学习效率，提高选修化学的考生在高考中的竞争力，几乎所有学校都选择了提前分科。新课程模块设计的选择性最终现实而又无奈地让位于高考的选科需求。2 基于高考选科现实需求的模块教学策略21 强化化学1的

3、教学新课程强调学科主干知识的教学和突出学科核心观念的构建，教材选择那些现代化学和生产、社会最具教学和教育价值的典型案例和素材作为教学的基本内容，并通过多样化的教学手段和方式，逐步形成、渗透、构建学科核心观念。“物质的量”、“氧化还原反应”、“离子反应”以及“常见元素及其化合物”是化学1的主干知识，其核心观念有：以物质的量为中心的微粒计量的观念；从化合价变化角度和有离子参与的角度进行化学反应分类的观念；化学反应的原子守恒、电子得失守恒、离子电荷守恒的微粒守恒观；学习元素及其化合物的分类、比较、联系的学科思想。化学1包括“物质的量”、“氧化还原反应”、“离子反应”以及“常见元素及其化合物”的教学内

4、容。这些内容在传统的教材中横跨高一和高二二个学年，知识和概念丰富而系统。受传统教学习惯的影响和应对高考的考虑，很多学校在化学1的教学中精耕细作，面上拓宽、点上挖深、时间延长。例如，在“物质的量”教学中增加了有关混合物和过量反应的计算要求，于是“极值法”、“守恒法”、“讨论法”都进入了课堂。在“氧化还原反应”教学中渗透了电子得失守恒观念和关系，有关配平和计算也成了对学生的能力要求。在“离子反应”的教学中，“离子大量共存”、“离子方程式正误判断”等题型成了训练的热点。在“常见元素及其化合物”的教学中，更是面面俱到、一个不少地将物质的性质、用途、制法逐一呈现，点成线、线连网，构筑了一幅幅元素及其化合

5、物转化的网络图。我无权对这样教学处理的是非进行评价，高考才是硬道理，是非对错只有经过高考的实践检阅才能令老师们信服。教师基于“不讲不放心”、“高考不知道怎么考”，作出的这样安排并没有错。从客观上讲，这样的安排是否适合所有的学校和班级值得商榷。如何适时、适度地拓展和延伸教学内容？是在探究中生成、还是老师讲解补充，体现了能力立意和知识本位两种不同的课程观（链接教学案例：铁与生命动力）。在很多学校，高一化学成了最难学的学科，“繁杂琐碎”成了学生潜意识中的化学学科形象，学生越来越多的对化学厌学、越来越早的对化学弃学，造成这些现象的原因是化学学科的本身特点还是我们的教学行为，值得反思！22 化学2和选修

6、模块的整合化学2包括“物质结构 元素周期律”、“化学反应与能量”、“有机化合物”以及“化学与可待续发展”的教学内容，这些内容都有相应的选修模块衔接，与化学1的相对独立性不同，化学2的各章内容在相应的选修模块都有再现、提高和深化。如，“物质结构 元素周期律”与“物质结构与性质”相衔接；“化学反应与能量”与“化学反应原理”相衔接；“有机化合物”与“有机化学基础”相衔接；“化学与可待续发展”与“化学与技术”相衔接。从学科知识的内在联系和逻辑体系来讲，必修和选修各模块是一个有机的整体，它们分阶段、分层次逐步构筑起一个完整的学科知识图景。所谓模块整合，就是将必修和选修模块相似、相近、相关的内容打通，变分

7、阶段、分层次的教学为一次教学，主要是把必修2模块的教学分解到相应的选修模块。有的学校由必修2先进入“物质结构与性质”选修模块，其考虑是紧随化学1“常见元素及其化合物”的教学内容之后，及时用物质结构的理论统摄和深化元素化合物的学习，并为后续有机化合物的学习奠定结构理论基础，利于学生形成“结构决定性质”和“性质反映结构”的学科思想。有的学校由必修2先进入“化学反应原理”选修模块，其理由是“原电池 电解池”原理是“氧化还原反应”原理的深化和综合应用；“溶液中的离子平衡”是“离子反应”相关原理的拓展和延伸。有的学校由必修2先进入“有机化学基础”选修模块，其长处是将学习元素及其化合物的分类、比较、联系的

8、方法迁移到有机化合物的学习中。“实验化学”、“化学与生活”、“化学与技术”等模块则采用有机渗透的方式分解、融合到其他模块的教学过程中。各种整合顺序的利弊得失，仁者见仁、智者见智。整合教学的优点是避免了知识的重复和教学中的“炒冷饭”，符合学生由浅入深的认知规律，便于形成完整的学科逻辑体系。其缺点是教学没有阶段性、层次性和渐进性，“一步到位”加剧了学生分化。3 选修模块的教学设计31 注意把握新增知识点的教学要求教材新增知识点是教材现代性和时代性的重要体现。其目的是引导学生从现代化学的高度，更科学、更严谨、更全面、更系统认识基础化学反应、原理和应用。这些内容具有“高观点、大视野、低落点”的特点，有

9、的属于教材正文的必讲、必考内容，例如构造原理、电子排布式、电子排布图、元素分区、原子半径、电离能、电负性等；也有的属于教材的只讲不考的拓展视野内容，例如熵判据、溶度积规则等。教师要认真学习课程标准、研读教材，注意把握新增知识点的教学要求，特别是选择习题时，防止超出范围和增大难度。附：教材新增知识点模块新增知识点物质结构与性质原子结构与性质能层、能级、电子云、原子轨道、构造原理、泡利原理、洪特规则、电子排布式、电子排布图；基态、激发态、原子光谱；元素分区、原子半径、电离能、电负性分子结构与性质键、 键；杂化、手性；范德华力、氢键；等电子原理；价层电子对互斥模型；键参数键能、键长、键角；极性分子、

10、非极性分子；配位键、配合物晶体结构与性质晶体、非晶体；晶胞；金属晶体的原子堆积模型；晶格能化学反应原理化学反应与能量焓变；燃烧热、中和热；盖斯定律化学反应速率和化学平衡碰撞理论；化学平衡常数、转化率；化学反应进行的方向（焓判据、熵判据）水溶液中的离子平衡电离平衡常数、电离度；pH计；沉淀溶解平衡（Ksp、溶度积规则）电化学基础一次电池、二次电池、燃料电池；电解、电镀、精炼铜、电冶金有机化学基础认识有机化合物杂化；质谱法、红外光谱、核磁共振氢谱烃和卤代烃二烯烃烃的含氧衍生物顺反异构、对映异构生命中的基础有机化学物质核酸的结构进入合成有机高分子化合物的时代线型高分子、体型高分子；功能高分子材料教材

11、新增知识点的教学也对教师的知识更新和专业发展提出了新的要求和挑战。教师要加强专业进修，经常充电，提高驾驭课堂教学的能力。举例：晶胞；晶格能；例1 某离子晶体晶胞结构如下图所示，x位于立方体的顶点，Y位于立方体中心。试分析： (1)晶体中每个Y同时吸引着_个X，每 个x同时吸引着_个Y，该晶体的化学式为_ 。 (2)晶体中在每个X周围与它最接近且距离相等的X共有_个。 (3)晶体中距离最近的2个X与1个Y形成的夹角XYX的度数为_。 (4)设该晶体的摩尔质量为M g·mol-1，晶体密度为·cm-3，阿伏加德罗常数为NA则晶体中两个距离最近的X中心间的距离为_ 。 例2 整块

12、晶体可以看作是数量巨大的晶胞“无隙并置”而成，根据晶体和晶胞这一关系，下列晶体结构单元可以表示晶胞的是ACDB注：图中的“ ”或“ ”代表某种阴阳离子。例3 下列关于氟化钙的晶格能说法正确的是A是1mol F2和1mol Ca反应生成离子晶体所释放的能量B是气态F-和气态Ca2+形成1mol CaF2晶体所释放的能量C是气态F和气态Ca形成1mol CaF2晶体所释放的能量D在数值上等于1mol CaF2晶体熔化所吸收的能量32 突显相关知识在生产、生活中的应用价值以“水溶液中的离子平衡为例”：pH的应用、盐类水解反应的应用、沉淀反应的应用等。在分析解决实际问题的过程中，使学生感悟化学的应用价

13、值、丰富理论的学习意义。例1 探究“侯式制碱法原理”在饱和食盐水中先通入足量的氨气，再通入足量CO2，会有NaHCO3晶体析出，析出晶体的原因从沉淀溶解平衡的角度看是 ；若在饱和食盐水中先通入足量CO2，再通入氨气，往往没有晶体析出，原因是： 。溶液中NH3+H2O+CO2=NH4HCO3，c(Na+)·c(HCO3-)c(Na+)·c(HCO3-)饱和,所以会析出沉淀；CO2在水中的溶解度很小，故得到的c(CO32-)很小,不足以与Na+或NH4+形成沉淀。 例2 足量CO2通入到CaCl2溶液中为什么没有沉淀生成？常温常压下H2CO3分二步电离，第一步：H2CO3H+H

14、CO3-，K1=4.4×10-7；第二步：HCO3-H+CO32-，K2=4.7×10-11。溶液中的氢离子主要取决于H2CO3的第一步电离，并且H+和HCO3-的浓度近似相等。已知常温常压下，CO2气体在水中的溶解度约为0.034mol/L，可近似地认为这就是溶液中的H2CO3浓度。（1）请计算在常温常压下，CO2饱和溶液中的c(H+)和c(CO32-)。（2）已知常温下CaCO3溶度积常数Ksp=2.8×10-9，若在c(CaCl2)= 0.1mol/L的溶液中通入二氧化碳至饱和，请结合（1）的计算结果，判断是否有CaCO3沉淀生成？例3 沉淀的转化钡的重要矿

15、物资源之一是重晶石，即BaSO4，它不仅难溶，而且不溶于各种酸。以它为原料制取各种钡盐的方法之一是将它转化为可以用盐酸溶解的BaCO3，尽管BaCO3 的溶解度比BaSO4的溶解度大，却是可行的。即:BaSO4(s)+CO32- BaCO3(s)+SO42-K转化 =c(CO32-)=24c(SO42-)实践中，用饱和碳酸钠溶液处理硫酸钡，搅拌静置，取出上层清液，再加入饱和碳酸钠，重复多次，就可使硫酸钡完全转化为碳酸钡，然后用各种酸来溶解碳酸钡，就制得各种有用的钡盐了。 例4 用氯化钡溶液能鉴别碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液吗？ 25，c = 0.1mol/L NaHCO3 c(CO32-)=1.1

16、3×10-3mol/L c = 0.1mol/L BaCl20.1×1.13×10-3>Ksp(BaCO3)=2.59×10-90.1×1.13×10-3>Ksp(CaCO3)=4.96×10-9在常量浓度范围内，不能用氯化钡或氯化钙溶液来鉴别碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液。Ca2+(Ba2+ )、HCO3-在溶液中不能大量共存！33 重视运用验证推理、探究和分析等方法，在实验探究中导入并形成概念和规律以“水溶液中的离子平衡为例”：提供了三项科学探究和实践活动：实践活动：用pH计测定中和反应过程中溶液pH的变化，绘制滴

17、定曲线。科学探究：测定不同盐溶液的pH，寻找这些盐溶液呈酸性、中性或碱性的原因。科学探究：探究促进或抑制氯化铁的水解的条件。4 关注新课程高考命题的价值导向考试具有反馈、评价、调控、激励等多种功能。高考具有其他任何考试不可比拟的指挥棒和导向作用。有利于高校选拔人才、有利于中学教学，是高考命题的基本宗旨。新课程教学呼唤高考为新课程保驾护航，期待高考命题正确的价值导向。例1 （2007·广东高考·T2）下列可用于测定溶液pH且精确度最高的是A 酸碱指示剂 B pH计 C 精密pH试纸 D 广泛pH试纸例2 （2007·广东高考·T29）C、Si、Ge、Sn是

18、同族元素，该族元素单质及其化合物在材料、医药等方面有重要应用。请回答下列问题：（1）Ge的原子核外电子排布式为 （2）C、Si、Sn三种元素的单质中，能够形成金属晶体的是 （3）按要求指出下列氧化物的空间构型、成键方式或性质CO2分子的空间构型及碳氧之间的成键方式 ；SiO2晶体的空间构型及硅氧之间的成键方式 ；已知SnO2是离子晶体，写出其主要物理性质 （写出2条即可）CO可以和很多金属形成配合物，如Ni(CO)4，Ni与CO之间的键型为 （4）碳氧键的红外伸缩振动频率与键的强度成正比，已知Ni(CO)4中碳氧键的伸缩振动频率为2060cm1，CO分子中碳氧键的伸缩振动频率为2143cm1，

19、则Ni(CO)4中碳氧键的强度比CO分子中碳氧键的强度 （填字母）A 强 B 弱 C 相等 D 无法判断29（1）1s22s22p63s23p63d104s24p2(2)Sn（3）直线型 共价键（或键与键）SiO通过共价键形成四面体结构，四面体之间通过共价键形成空间网状结构共价键（或键）熔融时能导电、较高的熔点（4）配位键（5）B软锰矿酸浸H2SO4 过量FeSO4过滤滤渣滤液液调pH至5.4氨水液过滤滤渣A滤液液加热至沸MnS液过滤滤渣滤液液高纯MnO2液例3 （2007·广东高考·T24）二氧化锰是制造锌锰干电池的基本材料。工业上以软锰矿为原料，利用硫酸亚铁制备高纯二氧

20、化锰的流程如下：某软锰矿的主要成分为MnO2，还含有Si(16.27%)、Fe(5.86%)、Al(3.42%)、Zn(2.68%)和Cu（0.86%）等元素的化合物。部分阳离子以氢氧化物或硫化物的形式完全沉淀时溶液的pH见下表，回答下列问题：沉淀物Al(OH)3Fe(OH)3Fe(OH)2Mn(OH)2Cu(OH)2Zn(OH)2CuSZnSMnSFeSpH5.23.29.710.46.78.00.422.577（1）硫酸亚铁在酸性条件下将MnO2还原为MnSO4，酸浸时发生的主要反应的化学方程式为 。（2）滤渣A的主要成分是 。（3）加入MnS的目的是除去 杂质。（4）碱性锌锰电池中，Mn

21、O2参与的电极反应方程式为 。（5）从废旧碱性锌锰电池中可以回收利用的物质有 （写两种）。24（1）MnO22FeSO42H2SO4MnSO4Fe2(SO4)32H2O（2）Fe(OH)3 Al(OH)3（3）Cu2 Zn2（4）MnO2H2OeMnOOHOH（或2MnO2H2O2eMn2O32OH）（5）锌、二氧化锰例4 （2007·上海高考·T27）将磷肥生产中形成的副产物石膏（CaSO4·2H2O）转化为硫酸钾肥料和氯化钙水合物储热材料，无论从经济效益、资源综合利用还是从环境保护角度看都具有重要意义。以下是石膏转化为硫酸钾和氯化钙的工艺流程示意图。（1）本工

22、艺中所用的原料除CaSO4·2H2O、KCl外，还需要 等原料（2）写出石膏悬浊液中加入碳酸铵溶液后发生反应的离子方程式： （3）过滤操作所得固体中，除CaCO3外还含有 （填化学式）等物质，该固体可用作生产水泥的原料。（4）过滤操作所得滤液是(NH4)2SO4溶液。检验滤液中含有CO32的方法是： 。（5）已知不同温度下K2SO4在100g水中达到饱和时溶解的量如下表：温度（）02060K2SO4溶解的量(g)7.411.118.260时K2SO4的饱和溶液591g冷却到0，可析出K2SO4晶体 g（6）氯化钙结晶水合物（CaCl2·6H2O）是目前常用的无机储热材料，选

23、择的依据是 a 熔点较低（29熔化） b 能导电 c 能制冷 d 无毒（7）上述工艺流程中体现绿色化学理念的是： 。27（1）CaCO3 NH3 H2O（2）CaSO4CO32CaCO3SO42（3）CaSO4（4）滤液中滴加盐酸产生气泡（5）54g（6）a d（7）碳酸钙用于制水泥原料、硫酸钙和氯化钾转化为硫酸钾和氯化钙、氨在工艺中循环使用等（原子利用率高，没有有害物质排放到环境中）5 新课程背景下反思我们当下的教学行为51 在多大程度上反映了化学学科的真谛和化学教学的本质？高中化学课程标准在前言中开宗明义：化学是在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、性质及其应用的一门基础自然科学，其特征

24、是研究分子和创造分子。迅猛发展的化学已成为生命科学、材料科学、环境科学、能源科学、信息科学等领域的重要基础，它在解决人类社会发展过程中面临的有关问题、提高人类的生活质量、促使人与自然和谐相处等方面发挥着重要的作用。高中化学课程标准在“课程性质”中指出：高中化学课程应有助于学生主动构建自身发展所需的化学基础知识和基本技能，进一步了解化学学科的特点，加深对物质世界的认识；有利于学生体验科学探究的过程，学习科学研究的基本方法，加深对科学本质的认识，增强创新精神和实践能力；有利于学生形成科学的自然观和严谨求实的科学态度，更深刻地认识科学、技术和社会之间的相互关系，逐步树立可持续发展的思想。太多的赝情境

25、、伪问题充斥课堂，耗费学生的精力，误导学生对化学学科的认识，异化了化学学科能力。52 所训练的方法和技能对化学研究有多大作用？为应试而进行的大量训练，如“离子浓度大小关系”、“离子方程式正误判断”、“无机框图推断”，各种“巧算、速算”等，其人为设置的“偏、难、繁、怪”，根本谈不上对智慧的挑战，许多问题本质的虚无性甚至令学生感到被愚弄和欺骗，不仅挫伤了学生的学习热情和兴趣，而且其是否具有真正的学科价值也不断受到质疑。建筑在虚假化学情境上的设问和解决问题的方法，失去了化学教育的意义和价值。例1（2004·江苏化学）下图中，A是一种无色液体，G是极易溶于水的碱性气体，Y是胃酸的主要成分，K是不溶于稀硝酸的白色沉淀，反应是工业制X的主要反应之一。请按要求填空： (1)写出下列物质的化学式：A：_，E：_，F：_，Y：_。(2)反应的化学