苏教版高一化学《微观结构与物质的多样性》教学建议

宁波市普通高中新课程教师培训

高中化学（必修2）专题一微观结构与物质的多样性鄞州中学汪纪苗新课标的实施减轻了学生的负担吗？一、教材分析1．编写思路2．专题知识点内容3．教材特点4．与其他教材的比较1．编写思路本专题和《化学I》的内容相衍接，从原子、分子、离子层次探究物质性质变化的规律和本质原因。从揭示微观结构与物质多样性关系为目标，首先必须具备有关物质结构的一些知识，因此本专题首先研究单个原子核外电子的排布及其在化学反应中的变化，以元素周期表为线索，探究微观结构和元素性质的关系；然后从微粒的相互结合方式认识微粒间的相互作用力；最后把微观结构与物质的多样性联系起来，研究同素异形体现象和同分异构现象，探索几种常见晶体的结构和基本特点。1．编写思路教材的逻辑结构：2．专题知识点内容3．教材特点本专题的标题点明了专题的设计意图。本专题的主要内容有：以元素周期律和元素周期表为线索，探究微观结构与元素性质的关系；以微粒相互结合方式探究化学键理论；从微观结构的角度认识物质的多样性。本专题知识内容丰富、比较抽象、理论知识逻辑严谨、概念多、系统性强。3．教材特点本专题的教学内容的特点：（1）学习内容层次递进关系本专题共有三个单元：《核外电子的排布与周期律》、《微粒之间的相互作用力》、《从微观结构看物质的多样性》。3．教材特点（1）学习内容层次递进关系（2）体现了承上启下的作用本专题在《化学I》中所学的元素化合物知识的基础上，帮助学生初步建立物质的微粒观，认识元素及其化合物的性质决定于它的结构，为后续课程《物质结构与性质》、《有机化学基础》模块的学习打下基础。同时通过学习，了解对比、归纳、分析、综合、演绎等逻辑关系；学习通过模型、图表、动画等直观方式理解抽象的化学理论和概念的学习技能；认识到化学理论对化学实践的指导意义。与本专题相关的知识：《化学I》：专题1的第一单元中的电解质的概念；第三单元《人类对原子结构的认识》的原子结构知识；《化学I》中的重要金属元素和非金属元素及其化合物的性质的学习。《化学II》后续模块的学习需要用到专题1的知识进行分析问题、解释原因。如专题2第二单元（P34）的“交流与讨论”中用键能去解释HCl分解是吸热还是放热反应？《化学反应原理》专题1第一单元《化学反应中的热效应》中关于化学反应中能量变化原因的解释，用到反应物的总键能与生成物的总键能来计算反应热。《实验化学》专题2课题1《铝及其化合物的性质》，涉及到铝原子结构示意图，铝原子的电子排布式、铝在周期表中的位置及铝可形成多种配合物。与本专题相关的知识：《化学与生活》专题1第四单元《化学品的安全使用》中以资料卡的形式介绍“相似相溶原理”。专题2第一单元《摄取人体必需的化学元素》介绍了27种必需元素在周期表中的位置。《有机化学基础》中都涉及到碳原子的成键方式、有机物的结构简式、结构式、键线式、球棍模型、比例模型、分子的空间结构、同分异构现象及杂化轨道等。《物质结构与性质》对本专题所学知识进行深化和拓展。将要学习s、p、d亚层，核外电子排布的三个原理，1－36号元素的电子排布，电离能，电负性；学习金属晶体的微观结构，共价键的类型，晶胞，杂化轨道，价层电子对互斥理论，等电子体原理，分子的极性，手性分子和配合物等知识。3．教材特点（1）学习内容层次递进关系（2）体现了承上启下的作用（3）重视学习方法的指导本专题各单元通过“你知道吗”、“观察与思考”、“活动与探究”、“交流与讨论”、“拓展视野”等栏目组织学生通过多种多样的学习活动来学习，突出学习方法指导。本专题还有许多内容的学习要通过归纳或演绎的方法进行。帮助学生学会分析、归纳、演绎、类比，是发展学生逻辑思维能力的重要环节，要在教学中予以重视。3．教材特点（1）学习内容层次递进关系（2）体现了承上启下的作用（3）重视学习方法的指导（4）充分利用图、表、模型增强直观性（4）充分利用图、表、模型增强直观性由于微观世界肉眼难见、微观理论的抽象、实验数据的枯燥，教材除了进行文字描述外，大量使用了图形（实物照片、原子结构示意图、分子模型图、化学家像）、表格（二维、三维、元素周期表）、模型（比例模型、球棍模型、晶体结构模型）以帮助学生理解对微观世界的认识，注意发展学生的空间想象能力。4．与其他教材的比较内容的组织线索学习的重点和方式具体内容的选取处理的深度和广度变化与旧教材相比：教材编写时都重视学生的活动，注重以学生探究的方式来学习元素周期律、元素周期表。但新教材强调学生通过描点作图法，自主探究发现元素周期律。重视从实验中寻找、发现物质间的性质递变规律，在感性认识的基础上进行理性升华。重视周期律和周期表的联系，强调知识的整体性。即新教材教学的着眼点是放在“人”而非“书”上。内容的组织线索不同知识内容在覆盖面上差别不大处理的深度和广度差别不大变化与人教材相比：人教版有极性键和非极性键，物质形成过程的电子式表示、化学反应的本质等知识点。

我们不是“教授教材”，而是“用教材教”反思领会教材编者思路开发寻找利用教学资源最大限度地发挥教材的功能二、教学要求1．课程标准要求（1）课程标准对学习目标水平的分类二、教学要求1．课程标准要求（2）课程标准中对本专题的要求1.理解元素的涵义，认识同位素的应用。2.知道原子核外电子的能量是量子化的，了解原子核外电子的排布规律。3.能结合有关数据和实验事实认识元素周期律，了解原子结构与元素性质的关系。4.能描述元素周期表的结构，知道金属、非金属在元素周期表中的位置及其性质的递变规律。5.认识化学键的涵义，知道阴、阳离子间可以形成离子键，原子之间可以形成共价键。6.运用模型了解碳的成键特征，描述有机化合物的结构特点。7.举例说明有机化合物的同分异构现象。二、教学要求1．课程标准要求（2）课程标准中对本专题的活动与探究建议①查阅资料并讨论：放射性同位素在能源、农业、医疗、考古等方面的应用。②实验：金属元素的焰色反应。③查阅资料并讨论：第三周期元素及其化合物的性质变化的规律。④讨论或实验探究：碱金属、卤族元素的性质递变规律。⑤查阅元素周期律的发现史料，讨论元素周期律的发现对化学科学发展的重要意义。⑥交流讨论：离子化合物和共价分子的区别。⑦制作简单有机分子的结构模型。（3）化学大纲的要求6.物质结构

(1)了解原子的组成及同位素的概念。理解原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数，以及质量数与质子数、中子数之间的相互关系。

(2)以第1、2、3周期的元素为例，了解原子核外电子排布规律。

(3)理解离子键、共价键的含义。理解极性键和非极性键。了解极性分子和非极性分子。了解分子间作用力。初步了解氢键。

(4)了解几种晶体类型(离子晶体、原子晶体、分子晶体、金属晶体)及其性质。7.元素周期律和周期表

(1)掌握元素周期律的实质，了解元素周期表(长式)的结构(周期、族)及其应用。

(2)以第3周期为例，掌握同一周期内元素性质(如：原子半径、化合价、单质及化合物性质)的递变规律与原子结构的关系；以IA和ⅦA族为例，掌握同一主族内元素性质递变规律与原子结构的关系。2．教学要求解读知识点基本要求发展要求解读第一单元核外电子排布与周期律1、原子核外电子排布①了解元素原子核外电子排布的基本规律，能用原子结构示意图表示1～18号元素原子的核外电子排布。①原子序数大于18的部分典型主族元素的核外电子排布。①原子核外电子排布的基本规律有以下内容：原子核外的电子是分层排布的；电子总是先排满内层再依次向外层排布；各电子层电子的最大容量为2n2；最外层电子数不超过8；次外层电子数不超过18；倒数第三层电子数不超过32。在正确书写1-18号元素原子的结构示意图基础上应能说出其具体含义及各电子层的名称。②不讲s、p、d亚层，只讲1－20号元素。2．教学要求解读知识点基本要求发展要求解读第一单元核外电子排布与周期律2、元素周期律3、元素的金属性和非金属性②了解元素原子核外电子排布、元素最高化合价和最低化合价、原子半径、元素性质的金属性非金属性等随元素核电荷数递增而呈周期性变化的规律。③元素的金属性和非金属性应能说出相应的实验判据与实验事实。2．教学要求解读知识点基本要求发展要求解读第一单元核外电子排布与周期律4、元素周期表结构5、位、构、性的关系6、元素周期表的意义③了解元素周期表的结构，同主族、同周期元素原子核外电子排布、元素化学性质的递变规律；了解元素周期表中金属元素、非金属元素的分布；了解主族元素在元素周期表中的位置、原子结构、元素性质三者之间的关系。②利用教材中的“化学史话”查阅有关元素周期律发现和应用的史料，并从历史和发展的观点认识元素周期表的各种形式。④元素周期表的结构除知道周期、族的位置外，还应了解如下关系：元素所在的周期数=原子核外电子层数；主族元素所在的族序数=原子最外层电子数；主族元素的最高正化合价=主族族序数；IVA～VIIA族元素的负化合价的绝对值=8－主族数。⑤原子序数大于18的主族元素原子结构示意图的书写，不应放在元素周期表教学之前，应和元素周期表的结构结合起来，这既可使学生更为熟练地运用电子排布的基本规律，又可使学生更为熟悉元素周期表的结构。⑥查阅元素周期表的发现史，了解元素周期表的各种形式，只是从科学精神、科学方法上作引导，不作知识的要求。⑦不讲副族，只研究短周期元素。2．教学要求解读知识点基本要求发展要求解读第二单元微粒之间的相互作用力1、化学键的概念2、离子键的概念、成因、表示①知道构成物质的微粒之间存在不同的作用力，认识化学键和分子间作用力的含义。从微粒间相互作用的复杂性、多样性理解物质的多样性。②知道离子键的概念和成因，离子化合物的概念。①离子键和离子化合物的判断只要求含活泼金属元素的化合物和铵盐。②离子化合物电子式的书写仅限于由单原子形成的阴、阳离子化合物及强碱。③只研究离子化合物、离子键概念和基本思路：得失电子，会写简单电子式，不写形成过程，不写类似于AlF3电子式。2．教学要求解读知识点基本要求发展要求解读第二单元微粒之间的相互作用力3、共价键的概念、成因、表示4、用电子式、结构式表示共价分子5、共价分子的特点6、碳原子的成键方式③知道共价键的概念及其成因，共价分子的特点，了解共价化合物热稳定性差异的原因。④用电子式表示简单的离子化合物、共价分子，能将共价分子的电子式转换成结构式。①了解一些简单共价分子的空间结构，键能的概念。④共价分子的特点主要指和离子化合物相比两者之间的差异。共价化合物热稳定性的可从成键原子间共用电子对数目、原子半径大小的角度加以比较，不正面涉及共价键的键能大小。⑤共价分子电子式的书写仅限于8电子（氢原子2电子）稳定结构。⑥因教材中出现了水、氨、甲烷等分子的球棍模型和比例模型，可让学生根据模型认识这些简单分子中原子在空间的排列情况。键能概念的了解只为后续课程作铺垫，此处不作教学要求。⑦简单共价分子的电子式表示，不写形成过程，不写复杂的Na2O2、H2O2电子式。有机物共价分子不宜强调有机物概念，可展示球棍模型、比例模型，不讲直链、环状及性质。2．教学要求解读知识点基本要求发展要求解读第二单元微粒之间的相互作用力7、分子间作用力8、水分子间氢键⑤了解分子间作用力对由分子构成的物质某些物理性质的影响。②以水为例认识一种特殊的分子间作用力——氢键。⑧了解分子间力对物质物理性质的影响，主要是指物质的硬度、熔、沸点。不要求解释溶解性等其它物理性质。⑨了解水分子间存在的氢键对水的物理性质的影响，不必讲氢键是怎样形成的。⑩分子氢键要求低，大致了解，不讲分子间、分子内氢键，能做简单的解释就行。影响的物理性质不宜过多展开。2．教学要求解读知识点基本要求发展要求解读第三单元从微观结构看物质的多样性1、同素异形现象和同素异形体①以碳、氧的同素异形体为例认识同素异形现象。①除碳、氧以外的同素异形体，可作一般了解，不讲解分子组成和结构。②同素异形体对元素相同、结构细微差别不作讲解。不讲P4生成P2O5过程，不过分渲染P4正四面体与性质的关系。2．教学要求解读知识点基本要求发展要求解读第三单元从微观结构看物质的多样性2、同分异构现象和同分异构体②以C4H10和C2H6O为例认识同分异构现象。③对有机物同分异构体的书写不作更多的扩展。④只了解同分异构概念，能判断简单的同分异构。不宜在乙醇、二甲醚是什么上过分拓展（如制取、性质），不大量书写同分异构体。2．教学要求解读知识点基本要求发展要求解读第三单元从微观结构看物质的多样性3、晶体的分类、性质4、物质多样性的微观理解③了解金刚石、石墨、足球烯、石英的微观结构，知道晶体可以分成原子晶体、分子晶体、离子晶体、金属晶体。④从微观结构了解物质形态的多样性。⑤只要求知道金属晶体是晶体中的一类，不要求掌握构成该类晶体的微粒和作用力。⑥原子晶体的判断仅限于金刚石、石英、单晶硅。晶体的特性主要是指硬度、熔、沸点等。金属晶体的通性不要求从晶体的结构去加以解释。⑦主要从同素异形现象、同分异构现象、晶体分类角度去认识物质的多样性。

⑧不同晶体影响的性质不同，能从性质区分晶体，不要求进一步展开，不要求复杂的晶体作判断，不讨论AlCl3等晶体的类型。金属晶体不补充电子的微观结构。3．课时分配单元名称内容建议课时第一单元、核外电子排布与周期律原子核外电子的排布1元素周期律1元素周期表及其应用2第二单元、微粒之间的相互作用力离子键0.5共价键分子间作用力1.5第三单元、从微观结构看物质的多样性同素异形现象1同分异构现象1不同类型的晶体1专题回顾和小结1合计10三、教学建议1．注意深广度新教材的必修模块是大众教育，是面向全体学生的，重在培养学生的学科思想和学习方法、学习能力，对知识的要求是大众化的要求。加深的知识在选修模块中学习，不要随意增加学生的负担。变知识学习的一步到位、一竿子到底，统一要求为逐步推进、螺旋上升、逐步实现。三、教学建议2．重视学习方法、学习规律的指导俗话说：“授人以鱼，不如授人以渔”。在理论教学中更要重视学习方法和学习规律的指导，这样学生在理解概念时更容易融会贯通，举一反三。三、教学建议3．选择合适的教学方式本单元知识侧重于原理性、规律性知识的学习，要注意教学方式的设计。教学设计应该有利于概念和理论的教学，有利于学生学习的接受和理解，有利于方法和技能的掌握。探究式教学和有意义传授式教学相结合。三、教学建议4．注重直观教学物质的微观结构比较抽象，学生的空间想像力还不强，教师在教学中要注意运用比喻、化学符号、化学用语、表格、曲线图像、模型、实验事实、图片、动画、录像等直观教学手段，将抽象的概念具体化、形象化，减少理解的困难。直观教具以其直观性、形象性，对于化学概念的理解和形成，对于微观世界中抽象复杂的化学原理的掌握都具有极大的促进作用。化学直观教具还能集中学生的注意力，激发学习兴趣，培养学生的观察能力和思维能力。如元素周期律的教学中核外电子数的周期性变化和原子半径的周期性变化可通过绘制曲线图像的方法，容易观察得到结论；原子形成离子化合物或共价化合物的过程可用动画模拟化学键的形成过程；对晶体的空间结构的认识可用结构模型；展示有机物的结构可用比例模型和球棍模型；对离子键和共价键的区别可用某些纯净物的熔融态能否导电的实验事实来进行推导认识。更可以在教学中引入有机物（C4H10）的模型制作。另外，还要充分发挥直观性语言的艺术作用。语言在教学中无时不在，无处不在。生动活泼的教学语言可以使抽象问题形象化、死板知识灵活化、模糊问题清晰化。用生动形象的语言，描绘事物及其发展变化，可以提高学生的兴趣。如元素周期表结构：“三长三短一不全，七主七副一八零”。如原子最外层与离子及化合价形成的关系：“失阳正，得阴负，值不变”。如1－20号元素的顺序记忆。三、教学建议5．注重理论联系实际本专题都是物质结构基本理论，但和元素化合物知识关系密切。原理和规律是在具体的元素化合物知识中抽象、概括、提炼产生的，又用于指导元素化合物知识的学习。新教材抛弃了原教材的学科体系，导致《化学I》中元素化合物的学习离开了元素周期律的指导，知识变得相对零散、孤立，学生感到死记硬背的成分很多，而在其后的模块学习将不再有元素化合物的专题内容，需要在高三的复习中才会提到，也就是教材中几乎没有从正面强调同主族元素性质的相似性。在学习本专题时不但要同以前所学的元素化合物知识多联系，而且在教学中要善于用所学的理论知识解释以前的实验事实、实验现象，更要在教学中体现“族”的思想，教给学生学习元素化合物的方法（相似性、递变性），把元素化合物知识进行整合、系统化。三、教学建议6．正确进行化学用语的教学化学用语是中学化学基础知识的重要组成部分，是教师向学生传播化学知识的媒介，是学生掌握化学知识必不可少的工具。化学用语具有简明直观，概括性强的特点，也有助于培养和发展学生的抽象思维和理解力。化学