化学1第四章《非金属及其化合物》教学建议(省实验贺文启)

第四章《非金属及其化合物》

教材分析与教学建议广东实验中学贺文启一、关于元素化合物教学与全国卷的

思考1、在全国卷中，对元素化合物知识的考查，不是单一地考查元素化合物的知识，而是综合性的考查；2、元素化合物知识是基础，是载体，是纽带；3、高一化学的教学不应该只以考试为目的，而应该让课堂更加精彩，让学生对化学更加有兴趣。二、关于元素化合物教学与化学学科素养的理解核心素养是知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观的综合表现。凝练学科核心素养，厘清本学科教育对学生成长和终身发展的独特贡献，通过基于核心素养的教学，帮助学生形成必备品格和关键能力。坚持以核心素养为统领，精选课程内容，研制学业质量标准，提出教学实施、考试评价和教材编写的建议。三、第四章的地位与功能1、第一二章“从实验学化学”、“化学物质及其变化”的具体化、应用，巩固离子反应、氧化还原反应的作用，为前面所学的实验和理论知识补充感性认识的材料；2、为下册学习元素族的概念、元素性质的递变、元素周期表中的代表性非金属元素积累感性材料，是学习元素周期律、元素周期表知识的重要基础；3、是化学选修3“物质结构”选修4“弱电解质、盐类水解、原电池、电解池”、选修6“各种无机实验”的基础；4、在第三章的基础上，继续进行元素化合物知识一般学习和研究方法的训练，帮助学生逐步掌握学习化学的一些基本方法；这些理论联系实际的内容，还能使学生真正认识化学在促进社会发展，改善人类的生活条件方面所起的重要作用；5、学习常见典型单质及化合物，便于认识丰富的物质世界，便于学习全面的化学、有用的化学。元素化合物知识是中学化学的基础知识，也是学生今后在工作、生活中经常要接触，需要了解和应用的基本知识。

四、教材分析知识框架体系的建构课时安排本章总体内容安排体系的构建原教材：卤族元素碳族元素氧族元素氮族元素四章体系的构建新教材：突出典型元素有侧重地选择有重要价值的单质及其化合物进行学习、研究。本章在选材上着眼于这几种元素的单质及其重要化合物的主要性质，在知识安排上尽量使知识和用途相结合，理论和实际相结合，物质的重要性能与可能的负面作用相结合，从而使学生认识到常见无机物在生活和生产中的应用，以及与人类和环境的关系，可以说全面地体现了化学课程的科学教育功能。因此本章在全书中占有重要的地位，是高中阶段的重点之一。第一节无机非金属材料的主角－－硅（材料）二氧化硅、硅酸，硅酸盐，硅单质存在和用途十分广泛，突出硅的材料特性第二节富集在海水中的元素－－氯（资源）氯气，氯离子检验典型的代表性的非金属元素，突出氯的典型非金属特征第三节硫和氮的氧化物（环境）二氧化硫、二氧化氮对大气的污染与当代环境问题相关的硫和氮氧化物，突出环境问题。第四节氨硝酸硫酸（化工原料）氨碱性气体环境问题用途广泛的两种酸——硫酸和硝酸（氧化性），突出特点、重点。元素化合物知识受课时所限，不可能像过去那样分章详细介绍，只能相对集中，因此本章在编排和内容选择上，对教学内容进行了精选和整合。第三章是按照单质、氧化物、氢氧化物和盐来分类，横向地介绍重要的金属及其化合物。本章与第三章“金属及其化合物”的知识体系有所不同。本章沿“物质的性质与用途间的关系”这样一条主线，紧紧围绕化学与社会、生活、健康、环境的关系展开，体现化学知识与科学精神、人文精神的渗透与融合。在前两节采取纵向写法，突出硅的材料特性；氯的典型非金属特征。在后两节中采取横向对比，突出与当代大家非常关注的环境问题，注重科学精神和人文精神融合，突出特点、重点，增加联系和比较。第一节无机非金属材料的主角——硅

（2课时）第二节富集在海水中的元素——氯

（2～3课时）第三节硫和氮的氧化物

（2课时）第四节硫酸、硝酸和氨

（3～4课时）复习与机动

（1课时）测试与讲评

（2课时）课时安排五、教学建议1、以方程式为主线进行化学基本知识的教学，通过方程式来不断地巩固第一、二章所学的三个工具（物质的量、离子反应、氧化还原反应）。以方程式为中心，辐射到实验、物质性质、物质的量、离子反应、氧化还原反应。本章的教学应四条主线并进：2、以实验为主线对学生而言，学习化学最大的乐趣是做实验，同时，对老师而言，化学实验也是传授知识最好的手段，而元素化合物的学习就为我们提供了这样一个好的阵地。通过实验教学，我们能培养学生设计实验的严谨思维，培养学生做实验的基本技能，传授给学生归纳总结实验规律的科学方法。3、以学生的生活体验为主线知识来源于生活，能让学生把化学课堂与自己在生活中的切身体验结合起来，学习化学最美妙的感觉莫过于此。他们会因为体会到社会科技的发展与自己这么近而惊叹不已（从沙滩到电脑）；他们会因为一些在家里就能完成的小实验而欣喜雀跃（漂白粉与洁厕剂）；他们会因为说到雾霾，说到臭水河而在化学课堂上愤慨呈词。4、以结构→性质→用途为主线这里有两个方面，我们讲解物质的性质会从两个方面去下手，物理性质和化学性质，那就可以分为两条线：空间结构→物理性质→用途；原子结构（电子排布）→化学性质→用途。在这里要根据学生的层次把握知识讲解的难易，适当地灌输，为必修2和选修3的教学做准备。尊重教材安排，把握知识间的内在联系准确把握教学目标，突出重点处理好新旧知识的衔接利用教材丰富多彩的栏目，更好地达成三维目标加强学科思想方法教育，为元素化合物知识的学习搭建方法平台重视实验的功能，注重培养实验中的观察分析能力，突破重难点知识具体落实六个方面：1、尊重教材安排，把握知识间的内在联系本章的内容安排打破以往“氢化物←由单质→对应氧化物→对应酸→对应盐”的模式，而是从学生已有的生活经验或学习经验出发，遵循“结构→性质→用途”或“用途→性质→结构”这两条主线，由浅及深，有选择、有重点地进行知识呈现。尊重教材安排，把握好知识间的内在联系，我们才能从学生的基础出发，全面达成三维教学目标。2、准确把握教学目标，突出重点本章教材的最大特点就是内容繁多，用一章书讲述了四个主族非金属元素的代表物。教材的内容选取特别注重物质的实用性。因此教师很有必要深入细致地研究教材、教师用书和本章的教学目标要求，准确把握本章的重点、难点，打破传统的细而全的教学思路，不要过多的关注多讲一种物质还是少讲一种物质，多讲一条性质还是少讲一条性质。在教学中切不可为求完整，而擅自加多或加深内容，加重学生负担。教师应该更多关注学生核心观念的建构，尤其是元素观、分类观和转化观。教师要站在一定的高度上分析元素化合物内容的深广度，站在观念的建立和研究方法的指导层面上，不要过多在乎细节知识的多与少。争取做到在有限的课时内，把教材处理得详略得当，重点突出。A．无机非金属材料的主角——硅

不建议对SiO2的结构做过多的解释，只需要按照74页“科学视野”做了解，知道没有SiO2分子即可。教材介绍SiO2的结构是为了让学生理解SiO2与CO2的物理性质出现巨大差异的原因，体现“结构决定性质”。

不建议对几种硅酸盐制品的制备方法做过多拓展。B.硫和氮的氧化物

建议补充说明可逆反应的含义，为学生今后接触更多的可逆反应，以及学习化学平衡等奠定基础。C.氨硝酸硫酸

不建议对不同浓度的硝酸与金属单质反应产生不同还原产物引发的一系列计算问题进行深究。

可以补充的内容有：①解释氨水呈弱碱性的原因（98页“资料卡片”）；②氯化铵的受热分解的实验现象（理解为什么不能直接加热氯化铵制备氨气）；③学会NH4+的检验方法；④鉴别浓、稀硫酸的方法；⑤硝酸与Ag、C的化学反应。3、处理好新旧知识的衔接衔接知识引出新知识衔接方式初中CO2的化学性质SiO2的化学性质类比推理：同为酸性氧化物，它们有何共性？然后对比初中O2的氧化性Cl2的氧化性类比推理，按氧化还原性强弱提升第三章金属与非金属反应直接迁移初中盐酸、NaCl溶液与AgNO3溶液反应Cl-检验直接迁移初中CO2的化学性质SO2作为酸性氧化物的性质类比推理，再丰富第三章第二章Fe2+的还原性、中间价态元素物质的氧化还原性SO2的氧化还原性直接迁移，直接应用：SO2能被哪些氧化剂所氧化？第二章中间价态元素物质的氧化还原性NO2、NO的氧化还原性迁移应用初中酸的通性浓硫酸、浓硝酸的化学性质综合应用第二章氧化剂的氧化性初中碱的通性氨气与氨水的性质综合应用，并提升学生对弱电解质的认识第二章弱电解质的部分电离4、利用教材丰富多彩的栏目，

更好地达成三维目标

观察、实验和经验是学习元素化合物性质的重要手段。为了增强学生学习的探究性、亲历性和体验性，教材通过多处“实验”“思考与交流”“学与问”“实践活动”“科学探究”以及习题等的设计，大大增加学生活动，学生的学习自主性得到了更多的体现。我们应合理利用教材的各个栏目，达成“过程与方法”、“情感态度与价值观”目标。5、加强学科思想方法教育，为元素化合物知识的学习搭建方法平台

根据李南萍老师在《科学取向教学论指导下的中学化学课型研究》的发言，元素化合物教学的显性教学任务是获得常见物质的组成、结构、性质和用途等，同时形成提取元素化合物知识的“线索”或认知图式。元素知识的认知图式主要包括两条：这就要求我们在元素化合物的教学过程中继续运用第二章建立的类别观、氧化还原、离子反应等基础理论方法，继续落实第三章初步建立的对比法、实验法、观察法，努力搭建元素化合物知识的学习方法平台，加强学科思想方法教育，以学生的长期发展作为我们教学的最终目标。A．无机非金属材料的主角——硅运用对比学习法及物质类别观学习SiO2的性质碳和硅是同一主族相邻的两种元素，它们的性质既有相似之处，又有不同之处。将学生熟悉的CO2与本节学习的SiO2做对比学习，可加深学生对知识的理解，有利于学生对知识的记忆和掌握。且根据SiO2和CO2都是酸性氧化物这一特点，可以引导学生把它们的性质一一列出。然后引导学生从硅的亲氧性大，得出常温下SiO2的化学性质稳定；在加热的条件下，SiO2才能与碱性氧化物起反应，等等。B.富集在海水中的元素——氯本节的主要学习线索是氧化还原反应，应充分运用氧化还原的基础知识理解学习本节内容。氯气是一种典型的非金属单质，通过本节学习，可以总结非金属单质的某些共性（类别观）。利用离子反应的基本知识理解Cl-的检验方法。C.硫和氮的氧化物（1）运用对比学习、物质类别、氧化还原等方法学习SO2，帮助学生建构二维表征图

SO2的学习是培养学生学科思想的良好素材，我们应好好把握。SO2作为酸性氧化物，可以类比CO2的性质。SO2的S元素为+4价，处于S元素的中间价态，从氧化还原的角度看，既有氧化性又有还原性，以还原性为主。SO2又具有自己的特性——漂白性。利用SO2的学习，可以帮助学生建构学习元素化合物的基本模式：①物质类别属性；②氧化还原角度具有的性质；③特性。同时搭建二维表征图：（2）从氧化还原的角度学习NO2的性质，从物质类别的角度让学生理解NO2不是酸性氧化物，因为氮的+4价没有对应的盐，进一步明确酸性氧化物的定义。D.氨硝酸硫酸氨的学习偏重其特殊性，即围绕氨水的碱性、铵盐的不稳定性展开。建议运用复分解反应、分解反应、离子反应的基本原理来进行分析。运用氧化还原及比较归纳法学习硝酸和硫酸。浓硫酸、硝酸的氧化性有许多相似的地方，通过比较可以加深理解、方便记忆。如浓硫酸、硝酸作氧化剂时，都是硫、氮元素被还原；都是浓的溶液氧化性比稀的溶液强；浓硫酸、浓硝酸都能与不活泼金属和一些非金属反应；在常温下，浓硫酸、浓硝酸都能使铁、铝表面氧化生成牢固的氧化物薄膜，从而阻止酸与内层金属的反应等。E.复习课

在本章的复习课中，应该帮助学生从以下几个角度梳理好本章知识：（1）从每种元素出发，建构如教材p106三、四点的物质转化关系，体会同种元素不同价态的转化关系，进一步学会运用氧化还原知识对元素化合物学习的指导作用。（2）建构每种重要物质的二维表征图，学会从物质类别属性、氧化还原及特性三方面总结每种物质的性质，如：SiO2——难溶于水的酸性氧化物，SO2——以还原性为主的酸性氧化物，浓硫酸、浓硝酸——具有氧化性的强酸等。6、重视实验的功能，注重培养实验中的观察分析能力，突破重难点知识实验法、观察法是学习元素化合物知识的重要手段，本章教材通过多个学生实验（或演示实验），有效突破教学的重难点，增加学生的学习自主性，突出了学生认知结构的生长性和形成性。建议有条件的学校尽量能让学生走进实验室，动手实验，充分发挥化学实验的功能。A.【实验4-1】Na2SiO3溶液的浓度要稍高，饱和Na2SiO3溶液加水稀释，为让实验现象明显（凝固），建议就按1：1，滴加酚酞只加一滴，以便于观察到红色褪去。B.【实验4-2】做水玻璃可以防火的实验之前，应该将木条或滤纸条用水玻璃反复充分浸泡，这是实验成败的关键。本实验应引导学生思考浸泡蒸馏水的木条或滤纸的作用，体会“空白对照实验”的重要性，建立严谨的实验分析思维。C.氯气（氯水）的制备C.氯气（氯水）的制备（1）用量少，污染小（2）能顺利观察到氯气的颜色等物理性质（3）能顺利完成实验4-4、4-5（4）能获得氯水，便于后续氯水的分析D.【实验4-7】建议教师演示实验，且预先收集好几试管SO2气体进行实验，无需在此引出SO2的制备实验。建议增加滴入蓝色石蕊实验、酸性KMnO4溶液的实验。不建议往品红溶液中通SO2，所需要的时间太长，需要的SO2量比较多。E、空瓶生烟实验教师演示：空瓶生烟实验，即在两个集气瓶里分别滴入2滴浓氨水和浓盐酸,立刻盖上玻璃片,轻轻摇动集气瓶，然后把两集气瓶口对口放置，抽走玻璃片，即可看见两瓶中产生浓烈的白烟。然后讨论：为什么要轻轻摇动集气瓶？浓氨水和浓盐酸都发生的什么变化？白烟的成分是什么？学生分组实验：可以用教材彩图的方法——玻璃棒分别蘸取浓氨水和浓盐酸，也可以在培养皿中进行微型实验：在一个培养皿中先后滴入1滴浓氨水和1滴浓盐酸，迅速盖上玻璃片，可以看到体系中产生大量白烟。F、氯化铵分解实验——防火毛巾实验教师演示实验：课前用饱和氯化铵溶液浸泡一块白色的毛巾（一定要白色），然后彻底晾干（可用吹风筒加速风干），放在干燥器中保存。实验时将此毛巾与一块普通白色毛巾做燃烧对比，会发现处理过的毛巾没有烧着，但是毛巾上出现了大量白烟。告诉学生毛巾的处理过程，让学生讨论该毛巾烧不着的原因是什么，从而总结氯化铵的性质。通过这个趣味实验，不仅能让学生熟记氯化铵受热分解的性质，而且能体会分解后氨气和氯化氢很快化合，理解不能用加热分解氯化铵的方法制备氨气的原因，效果非常好。G、氨气的实验室制法这个实验在必修教学中非常有代表性，高中阶段要求掌握的气体制备只有SO2和NH3制备，而NH3是唯一的碱性气体，其制备装置（固固加热）、收集装