中学化学教学内容的

1、第1页，共108页，2022年，5月20日，18点42分，星期日1中学化学教学内容的基础性、科学性与时代性一、中学化学教学内容的基础性二、中学化学教学内容的科学性三、中学化学教学内容的时代性第2页，共108页，2022年，5月20日，18点42分，星期日一、中学化学教学内容的基础性按什么原则确定基础？在哪些方面打基础？第3页，共108页，2022年，5月20日，18点42分，星期日一、中学化学教学内容的基础性基础的化学核心知识 支撑化学学科体系与发展的知识基本的化学学科意识 让学生形成终身受用的关于化学与化学品的基本判据第4页，共108页，2022年，5月20日，18点42分，星期日化学核心知

2、识(1)物质由化学元素组成。正式命名的111种元素，按原子核中质子数的递增有序地排在元素周期表中。 第110号元素Ds 鐽 第111号元素Rg 錀 第5页，共108页，2022年，5月20日，18点42分，星期日元素周期表反映100多种元素之间的内在联系。除第一周期和第七周期外，每个周期都从金属性强的碱金属开始，到非金属性强的卤素，最后止于稀有气体元素。第6页，共108页，2022年，5月20日，18点42分，星期日元素周期表同族元素具有相似的电子组态。反映元素性质的周期性变化规律。元素周期表是对化学研究基本成果最简洁的记录，为我们提供极为丰富的化学信息。第7页，共108页，2022年，5月2

3、0日，18点42分，星期日元素周期表甚至没有量子力学，元素周期表也能“预言”原子结合成分子的途径，因而打开了理解原子世界的窗口。第8页，共108页，2022年，5月20日，18点42分，星期日化学核心知识(2)物质由原子、分子构成。原子、分子不仅是抽象的模型，而且还是实实在在的客体，可以进行搬动。第9页，共108页，2022年，5月20日，18点42分，星期日化学核心知识(3)物质的结构结构的层次性与层次间的关联性结构的复杂性与隐蔽性第10页，共108页，2022年，5月20日，18点42分，星期日化学核心知识(4)物质性质的多样性 物理性质 化学性质 生物活性第11页，共108页，2022年

4、，5月20日，18点42分，星期日化学核心知识(5)物质的变化 物理变化 化学变化第12页，共108页，2022年，5月20日，18点42分，星期日化学核心知识(6)“化学反应”是化学研究的中心问题化学反应类型的多样性化学反应及机理的复杂性对反应条件的灵敏性化学反应必然伴随能量与混乱度的变化第13页，共108页，2022年，5月20日，18点42分，星期日化学核心知识(7)实现化学反应的关键是提高反应速率。改变化学反应速率的物质是催化剂。第14页，共108页，2022年，5月20日，18点42分，星期日化学核心知识(8)绿色化学 采用无毒无害的原料； 在无毒的反应条件下进行； 产品对环境友好；

5、 具有“原子经济性” ； 满足“价廉物美”的传统原则。第15页，共108页，2022年，5月20日，18点42分，星期日化学学科意识(1)世界是物质的。可见物质分成两类：实物和场。化学重点研究实物中的两个结构层次：原子与分子。 第16页，共108页，2022年，5月20日，18点42分，星期日化学学科意识(2)自然界中的任何物质，大至天体，小至微生物，无论是无生命的，还是有生命的（包括人在内），都由化学元素组成。物质是多样的，其元素组成是统一的。第17页，共108页，2022年，5月20日，18点42分，星期日化学学科意识(3)结构决定性质。乙醇 C2H5OH 二甲醚 CH3OCH3 H H

6、H O H HCCOH HC CH H H H H第18页，共108页，2022年，5月20日，18点42分，星期日化学学科意识(3)结构决定性质。第19页，共108页，2022年，5月20日，18点42分，星期日化学学科意识(4)任何物质对于人类和环境来说都有两面性。要正确认识物质性质的客观性与两面性，趋利避害，合理使用。三氧化二砷(砒霜)既是剧毒品，又是治病的药。既能致癌，又能治癌。第20页，共108页，2022年，5月20日，18点42分，星期日化学学科意识(5)化学运动是七大基本运动之一。 七大基本运动： 机械运动、热运动、电磁运动、基本粒子运动、化学运动、生命运动、意识与思维。第21

7、页，共108页，2022年，5月20日，18点42分，星期日化学学科意识(6)通过化学反应不仅能够认识物质，修饰物质，还能合成物质。合成是化学家改造世界、保护世界的有力手段。第22页，共108页，2022年，5月20日，18点42分，星期日化学学科意识(7)既要正视化学品和传统化学过程给人类带来的负面影响，积极治理污染，更要发展绿色化学，具有绿色化学的意识。第23页，共108页，2022年，5月20日，18点42分，星期日化学学科意识(8)化学原理反映客观规律，规律本身是中性的、客观的。人们在考虑“能不能做”的同时，更应考虑“该不该做”。第24页，共108页，2022年，5月20日，18点42

8、分，星期日科学意识 “科学是一把神奇的钥匙。有了这把钥匙可以打开天堂之门，如果不慎也可能打开地狱之门。 ” “人类缺少的不是智慧而是驾驭智慧的智慧，即人文智慧。” 第25页，共108页，2022年，5月20日，18点42分，星期日二、中学化学教学内容的科学性中学化学教学的科学性受基础性制约：考虑到学生的知识和认知的基础，理论或概念不可能一次到位，在科学性方面允许有一些妥协。不能有科学性的错误。不能讲死，应为今后的学习留有余地。第26页，共108页，2022年，5月20日，18点42分，星期日二、中学化学教学内容的科学性如：对氧化还原反应的认识与氧气结合氧化，脱氧还原化合价升高氧化，降低还原失去

9、电子氧化，得到电子还原最高占有轨道上失去电子氧化， 最低空轨道上得到电子还原第27页，共108页，2022年，5月20日，18点42分，星期日一些混淆的概念金属性与金属活动性对称与不对称晶胞与晶格第28页，共108页，2022年，5月20日，18点42分，星期日1.金属性与金属活动性例1：某教材p.4：根据金属活动性顺序比较金属原子失去电子及其对应离子得到电子的难易程度。 第29页，共108页，2022年，5月20日，18点42分，星期日金属性与金属活动性例2：某教材p.36课堂实验“钠、镁、铝金属活动性比较”：用与水反应的条件来判断比较钠和镁的活动性，用与盐酸反应的激烈程度来判断比较铝和镁的

10、活动性。第30页，共108页，2022年，5月20日，18点42分，星期日金属性与金属活动性例3：金属化学性质研究性复习课： 设计实验比较Na、Al、Fe的活动性。Na与水反应激烈，Al、Fe与水反应比较慢，说明金属性（还原性）的递变规律。第31页，共108页，2022年，5月20日，18点42分，星期日金属性与金属活动性例4：某教材 “一般说来，我们可以从元素的单质跟水或酸反应置换出氢的难易，元素最高价氧化物的水化物氢氧化物的碱性强弱，来判断元素金属性的强弱。”“实验表明铝跟酸的反应不如镁跟酸的反应剧烈。也就是说，铝的金属活动性不如镁强。”第32页，共108页，2022年，5月20日，18点

11、42分，星期日金属性与金属活动性金属性与金属活动性是不是一个概念？能不能用反应激烈程度判断金属活动性的强弱？第33页，共108页，2022年，5月20日，18点42分，星期日金属性与金属活动性金属性：用电离能的大小衡量气态金属原子失去电子的难易程度。金属活动性：用生成焓的大小或电极电势的高低来衡量金属单质在水溶液中形成水合离子倾向的大小。第34页，共108页，2022年，5月20日，18点42分，星期日金属性与金属活动性 生成焓 M(s) M+(aq)+e 气 水 化 合 能 能 M(g) M+ (g)+e 电离能第35页，共108页，2022年，5月20日，18点42分，星期日Li、 Na

12、、 K的金属性与金属活动性LiNaK气化能kJ.mol-11489979第一电离能kJ.mol-1520496419水合能kJ.mol-1-506-397-318生成焓kJ.mol-1162198180标准电极电势V-3.045-2.711-2.924第36页，共108页，2022年，5月20日，18点42分，星期日金属性与金属活动性金属性 KNaLi金属活动性 LiKNa 第37页，共108页，2022年，5月20日，18点42分，星期日能不能用反应激烈程度判断金属活动性的强弱？反应自发进行的趋势大，反应速率是否一定大？反应速率大是否反应自发进行的趋势一定大？第38页，共108页，2022年

13、，5月20日，18点42分，星期日反应自发进行的趋势大不等于反应速率大化学热力学能够预言某一化学反应能否进行，进行到什么程度，但不能告诉我们反应速率的大小。 CO（g）+ NO（g）CO2（g）+1/2 N2（ g） rGm（298K）= -334kJ.mol-1 Kp = 1.91060第39页，共108页，2022年，5月20日，18点42分，星期日反应自发进行的趋势大不等于反应速率大 H2g1/2O2g H2O l rGm（298K）-1 常温下，氢气与氧气反应生成水的趋势很大，但反应速率极小，经过105亿年才生成0.1%的水。 第40页，共108页，2022年，5月20日，18点42分

14、，星期日2.对称与不对称辨析：CH4分子为正四面体结构，是对称分子，所以是非极性分子。H2O为折线形分子，不对称，所以是极性分子。第41页，共108页，2022年，5月20日，18点42分，星期日对称与不对称何谓对称？何谓不对称？何谓极性分子？何谓非极性分子？能否根据分子对称性判断分子的极性？第42页，共108页，2022年，5月20日，18点42分，星期日对称元素和对称操作对称元素对称操作恒等元 E不动旋转轴 Cn旋转 3600/n对称面 反映对称中心 i反演象转轴 Sn旋转后反映第43页，共108页，2022年，5月20日，18点42分，星期日对称与不对称对称性理论认为所有的图形都具有某种

15、对称性，对称性最低的是EC1，也就是我们通常说的不对称。 第44页，共108页，2022年，5月20日，18点42分，星期日分子对称性与分子极性的关系极性分子的对称性 分子只含一个Cn旋转轴 ，属Cn群。 含一个Cn旋转轴与n个包含这个旋转轴的对称面，属Cnv群。第45页，共108页，2022年，5月20日，18点42分，星期日分子对称性与分子极性的关系非极性分子的对称性 分子含有2个或2个以上彼此相交的旋转轴。 对称面与旋转轴垂直。 有对称中心等。第46页，共108页，2022年，5月20日，18点42分，星期日分子对称性与分子极性的关系H2O分子含有一个C2旋转轴与2个包含这个C2轴的对称

16、面，属C2v群，是极性分子。CH4分子含有3类彼此相交的旋转轴C3 、 C2 、S4等，属Td群，故是非极性分子。第47页，共108页，2022年，5月20日，18点42分，星期日3.晶胞与晶格是NaCl晶胞还是NaCl晶格？NaCl单晶第48页，共108页，2022年，5月20日，18点42分，星期日金刚石晶体百克拉钻石 101.4695克拉 常林钻石 158.768克拉第49页，共108页，2022年，5月20日，18点42分，星期日金刚石的晶形第50页，共108页，2022年，5月20日，18点42分，星期日晶体与晶胞金刚石晶体金刚石晶胞第51页，共108页，2022年，5月20日，18

17、点42分，星期日晶胞NaCl a=563.94 pm金刚石 a=356.6 pm第52页，共108页，2022年，5月20日，18点42分，星期日分数坐标第53页，共108页，2022年，5月20日，18点42分，星期日晶胞辨析：晶胞是晶体的最小单位。晶胞的形状大多是平行六面体，少教是六方柱体。第54页，共108页，2022年，5月20日，18点42分，星期日晶胞晶胞是晶体的基本单位。 素晶胞与复晶胞晶胞的形状一定是平行六面体六个晶胞参数，彼此无缝并置，具有平移对称性。第55页，共108页，2022年，5月20日，18点42分，星期日晶格 点阵理论：晶体点阵结构基元 第56页，共108页，20

18、22年，5月20日，18点42分，星期日晶格点阵具有平移对称性。点阵： 直线点阵、平面点阵、空间点阵。平面点阵和空间点阵用线段相连成晶格。第57页，共108页，2022年，5月20日，18点42分，星期日晶格空间点阵的形状一定是平行六面体六个点阵参数，彼此无缝并置，具有平移对称性。空间点阵七种形状十四种阵式。第58页，共108页，2022年，5月20日，18点42分，星期日晶胞与晶格第59页，共108页，2022年，5月20日，18点42分，星期日晶胞与晶格第60页，共108页，2022年，5月20日，18点42分，星期日晶胞与晶格NaCl晶胞立方面心点阵第61页，共108页，2022年，5月

19、20日，18点42分，星期日晶胞与晶格金刚石晶胞立方面心点阵第62页，共108页，2022年，5月20日，18点42分，星期日晶胞与晶格科学抽象的数学模型客观存在的实际结构点阵点结构基元直线点阵晶棱平面点阵平面格子晶面空间点阵空间格子又称晶格晶体素单位素晶胞复单位复晶胞第63页，共108页，2022年，5月20日，18点42分，星期日辨析金刚石晶体中碳原子间呈四面体结构，具有八面体外形，属于立方晶系、立方面心点阵。这几句话有没有矛盾？其内在联系是什么？第64页，共108页，2022年，5月20日，18点42分，星期日第65页，共108页，2022年，5月20日，18点42分，星期日辨析内在联系

20、：晶体的理想外形和晶体的内部结构有着共同的对称性。四面体、八面体、立方体有共同的对称元素：4个C3轴。第66页，共108页，2022年，5月20日，18点42分，星期日三、中学化学教学内容的时代性大学本科教育教学内容的时代性体现在内容的先进性。先进性：新知识、新理论、新技术。基础教育阶段内容的时代性体现在哪里？新常识、新观念、新应用。第67页，共108页，2022年，5月20日，18点42分，星期日新常识C60 酸雨温室气体绿色化学第68页，共108页，2022年，5月20日，18点42分，星期日回顾人们对于化学的认识化学是物质科学的重要组成部分，是在原子、分子的层次上研究实物的组成、结构、性

21、质和反应规律的科学。涉及到对物质、实物、原子、分子、组成、结构、性质和反应的认识。第69页，共108页，2022年，5月20日，18点42分，星期日对物质的认识对物质的认识范围： 从可见物质扩大到暗物质、暗能量。第70页，共108页，2022年，5月20日，18点42分，星期日对物质的认识对可见物质的分类： 1.实物静止质量不为零； 2.场静止质量为零，如光、电、磁等。第71页，共108页，2022年，5月20日，18点42分，星期日对物质的认识对物质层次的认识：1.对微观世界的认识，从原子、分子层次深入到夸克、轻子等层次，即深入到10-19m的极小空间。2.对宏观世界的认识，从长期以来一直局

22、限于地球上的物体和太阳系，扩展到星系和宇宙，达到1017m（1010光年）以上的大尺度范围。第72页，共108页，2022年，5月20日，18点42分，星期日对原子的认识 原子不可分 原子可分 原子有结构 原子可以搬动第73页，共108页，2022年，5月20日，18点42分，星期日对原子的认识原子不仅是人们对于物质结构某一层次解释的一种模型，而且还是一种可以进行拖、拉、滚等操作的客体。 第74页，共108页，2022年，5月20日，18点42分，星期日对分子的认识从小分子到大分子，低分子到高分子，普通分子到超分子。结构层次从分子到分子以上层次。化学反应的研究从大量分子的统计行为到单分子操作。

23、第75页，共108页，2022年，5月20日，18点42分，星期日对组成的认识两种情况原子整数比 H2O C2H5OH ZnO TiS2 偏离整数比 Na1+Cl Zn1+O Ti1+O LiTiS2第76页，共108页，2022年，5月20日，18点42分，星期日对结构的认识结构的多样性原子结构分子结构聚集状态结构第77页，共108页，2022年，5月20日，18点42分，星期日聚集状态气态：典型的无序结构液态：短程有序、长程无序 固态：非晶态保留液态结构的特征 晶态短程有序、长程也有序等离子态玻色-爱因斯坦冷凝态费米冷凝态第78页，共108页，2022年，5月20日，18点42分，星期日几

24、种中间状态晶态和液态之间的状态： 像晶态的液态液晶 像液态的晶态塑晶 准晶体气态和液态之间的超临界流体第79页，共108页，2022年，5月20日，18点42分，星期日结构的确定 从用化学方法推测结构 到用物理方法直接测定第80页，共108页，2022年，5月20日，18点42分，星期日温道斯用化学方法推测胆固醇的结构第81页，共108页，2022年，5月20日，18点42分，星期日用X射线衍射法测定胆固醇结构甾族第82页，共108页，2022年，5月20日，18点42分，星期日测定结构按测试要求可分体相分析和表面相分析；按测试原理可分为光谱法、磁共振法、能谱法和衍射法等。第83页，共108页

25、，2022年，5月20日，18点42分，星期日对性质的认识性质的多样性与规律性物质性质的两面性第84页，共108页，2022年，5月20日，18点42分，星期日性质的多样性与规律性第六周期从Cs到Hg熔点的变化5d0-106s1-2Cs 5d06s1W 5d46s2Hg 5d106s2第85页，共108页，2022年，5月20日，18点42分，星期日性质的多样性与规律性氟化物NaFMgF2AlF3SiF4PF5SF6熔点99312611291-90-87-50.5第三周期氟化物熔点的渐变和突变现象第86页，共108页，2022年，5月20日，18点42分，星期日对反应的认识化学反应的研究，从大

26、量分子的统计行为到单分子操作。第87页，共108页，2022年，5月20日，18点42分，星期日单分子反应：丁烯丁炔第88页，共108页，2022年，5月20日，18点42分，星期日中国科学家首次利用STM，对吸附在金属表面的钴酞菁分子进行“单分子手术”，实现单个分子内的化学反应C32H16CoN8 571.47第89页，共108页，2022年，5月20日，18点42分，星期日第90页，共108页，2022年，5月20日，18点42分，星期日对合成的认识合成无禁区 海癸毒素的合成第91页，共108页，2022年，5月20日，18点42分，星期日海癸毒素 C129H223O54N3第92页，共108页，2022年，5月20日，18点42分，星期日对合成的认识合成新概念(a)极端条件下合成 (b)软化学合成 (c)组合化学 (d)理想合成 (e)分子设计与分子工程 (f)仿生合成 第93页，共108页，2022年，5月20日，18点42分，星期日新观念1.化学是在原子、分子的层次上，研究可见物质中实物的组成、结构、性质和反应规律的科学。2.原子、分子不仅是人们对于物质结构两个层次解释的模型，而且还是可以进行拖、拉、滚等操作的客体。第94页，共108页，2022年，5月20日，18点42分，星期