山东师范大学化学化工学院毕华林博士教授市公开课一等奖百校联赛特等奖课件

山东师范大学化学化工学院毕华林博士/教授高中化学必修课程元素化合物知识内容分析与教学实施第1页元素化合物知识内容分类元素化合物知识是指与物质性质（包含物理性质、化学性质）亲密相关，反应物质存在、制法、用途、检验和反应等多方面内容知识，包含主族元素、副族元素、过渡元素及其化合物和各类有机物及其代表物。现行教材这些知识基本上是按照元素周期系安排，本着元素化合物知识与概念理论知识穿插编排、由简到繁、由个别到普通、先无机后有机标准，使教学和学习有层次地系统展开。第2页元素化合物知识内容分类按照元素所在族分（1）主族元素及其化合物；（2)副族元素及其化合物；（3）零族元素；（4）第Ⅷ族元素按照元素原子价电子层结构分(1)非金属元素及其化合物；（2）金属元素及其化合物按照位于元素周期律知识前后位置分（1）“律前”元素及其化合物；（2）“律后”元素及其化合物另外还有一大类化合物——有机物第3页必修课程内容标准化学1

主题1认识化学科学主题2化学试验基础

主题3常见无机物及其应用化学2

主题1物质结构基础主题2化学反应与能量

主题3化学与可连续发展第4页化学1：主题3常见无机物及其应用能依据物质组成和性质对物质进行分类。知道胶体是一个常见分散系。依据生产、生活中应用实例或经过试验探究，了解钠、铝、铁、铜等金属及其主要化合物主要性质，能列举合金材料主要应用。知道酸、碱、盐在溶液中能发生电离，经过试验事实认识离子反应及其发生条件，了解常见离子检验方法。依据试验事实了解氧化还原反应本质是电子转移，举例说明生产、生活中常见氧化还原反应。经过试验了解氯、氮、硫、硅等非金属及其主要化合物主要性质，认识其在生产中应用和对生态环境影响。

第5页化学2：主题3化学与可连续发展认识化石燃料综合利用意义，了解甲烷、乙烯、苯等主要性质，认识乙烯、氯乙烯、苯衍生物等在化工生产中主要作用。知道乙醇、乙酸、糖类、油脂、蛋白质组成和主要性质，认识其在日常生活中应用。经过简单实例了解常见高分子材料合成反应，能举例说明高分子材料在生活等领域中应用。以海水、金属矿物等自然资源综合利用为例，了解化学方法在实现物质间转化中作用。认识化学在自然资源综合利用方面主要价值。以酸雨防治和无磷洗涤剂使用为例，体会化学对环境保护意义。能说明合成新物质对人类生活影响，讨论在化工生产中遵照“绿色化学”思想主要性。第6页元素化合物知识处理思绪突破了传统“物质中心”模式，不再追求从结构、性质、存在、制法、用途等方面全方面系统学习和研究物质，充分重视从学生已经有生活经验出发，引导学生学习身边常见物质，将物质性质学习融入相关生活现象和社会问题分析处理活动中，表达其社会应用价值。第7页元素化合物知识处理思绪无机元素化合物知识打破了按周期系选择和编排传统，而是以经典元素及其化合物知识为线索。经典元素化合物物质在社会生活中主要性物质分类元素周期系不再分为“律前元素”和“律后元素”。关于“族”知识都集中在化学2“元素周期律”内容中，不再采取过去“以经典元素带族”处理方式。第8页元素化合物知识处理思绪有机化合物知识在必修阶段仅要求介绍经典代表物主要性质和简单应用，不要求介绍官能团体系、反应类型及其规律、官能团结构和相互转化等知识。第9页元素化合物知识处理思绪课程标准并没有明确给出和限定要学习这些元素哪些详细化合物，弹性空间比较大。与原来高中化学相比，元素化合物知识内容覆盖面与现行课程差异不大，不过内容组织线索、深广度等都有较大改变，弱化了按照元素自然族来介绍元素化合物知识传统做法。第10页元素化合物知识处理思绪课程标准将物质分类、氧化还原反应和离子反应、酸碱盐电离等概念纳入“常见无机物及其应用”内容主题，有利于加强元素化合物知识与概念原理学习紧密结合，实现知识系统整合。第11页元素化合物知识深广度卤族内容比较教学纲领（）课程标准氯气物理性质氯气化学性质（跟金属、氢气、水、碱反应）氯气用途氯离子检验氯气试验室制法（以二氧化锰与浓盐酸反应为例）卤素性质比较卤化银碘与人体健康海水资源及其综合利用了解掌握了解掌握掌握掌握选学选学选学经过试验了解氯及其主要化合物主要性质，认识其在生产中应用和对生态环境影响。（必修1）以海水、金属矿物等自然资源综合利用为例，了解化学方法在实现物质间转化中作用。（必修2）第12页氧族内容比较教学纲领（）课程标准氧族元素介绍同素异形体臭氧，过氧化氢二氧化硫化学性质（跟氧气、水反应，漂白作用）二氧化硫对空气污染和预防污染常见生活环境污染和预防浓硫酸性质（吸水性、脱水性、氧化性）硫酸盐（硫酸钙、硫酸钡）硫酸根离子检验硫化氢了解了解常识掌握了解常识掌握选学掌握选学经过试验了解硫及其主要化合物主要性质，认识其在生产中应用和对生态环境影响。（必修1）第13页氮族内容比较教学纲领（）课程标准氮族元素介绍氮气化学性质（跟氢气、氧气反应）氨物理性质氨化学性质（跟水、氯化氢、氧气反应）氨用途氨试验室制法铵盐铵离子检验硝酸化学性质（酸性、不稳定性、氧化性）硝酸用途亚硝酸盐了解掌握了解掌握常识掌握了解掌握掌握常识选学经过试验了解氮及其主要化合物主要性质，认识其在生产中应用和对生态环境影响。（必修1）第14页碳族内容比较教学纲领（）课程标准氧族元素介绍硅和二氧化硅硅用途C60等及其应用前景无机非金属材料硅酸盐工业(水泥、玻璃)介绍了解了解选学选学常识常识经过试验了解硅及其主要化合物主要性质，认识其在生产中应用和对生态环境影响。（必修1）第15页金属通性内容比较教学纲领（）课程标准金属通性合金（镁、铝、铁、铜、钛、金等合金）介绍金属冶炼普通原理金属回收和资源保护金属陶瓷超导材料了解常识了解常识选学依据生产、生活中应用实例或经过试验探究，了解钠、铝、铁、铜等金属及其主要化合物主要性质，能列举合金材料主要应用。（必修1）以海水、金属矿物等自然资源综合利用为例，了解化学方法在实现物质间转化中作用。（必修2）第16页碱金属内容比较教学纲领（）课程标准钠物理性质钠化学性质（跟氧气、水反应）钠主要化合物（如过氧化钠、碳酸钠和碳酸氢钠）碱金属元素原子结构、性质比较颜色反应了解掌握了解了解了解依据生产、生活中应用实例或经过试验探究，了解钠及其主要化合物主要性质，能列举合金材料主要应用。（必修1）第17页金属铝内容比较教学纲领（）课程标准铝化学性质（跟非金属、酸、碱、氧化物反应）铝主要化合物（氧化铝、氢氧化铝、明矾）两性氧化物和两性氢氧化物硬水及其软化掌握了解了解选学依据生产、生活中应用实例或经过试验探究，了解铝及其主要化合物主要性质，能列举合金材料主要应用。（必修1）第18页金属铁、铜内容比较教学纲领（）课程标准铁化学性质（与非金属、水、酸、盐反应）铁氧化物和氢氧化物（选修）铁盐和亚铁盐相互转变（选修）掌握了解了解依据生产、生活中应用实例或经过试验探究，了解铁、铜及其主要化合物主要性质，能列举合金材料主要应用。（必修1）第19页电解质、离子反应比较教学纲领（）课程标准电解质（强电解质和弱电解质）电离平衡盐类水解盐类水解应用酸碱中和滴定离子反应离子反应方程式常见阳离子检验（选修）（K+,Na+,NH4+,Fe3+,Al3+）常见阴离子检验（选修）（Cl-,Br-,I-,SO42-,CO32-）了解了解了解常识了解了解了解掌握掌握知道酸、碱、盐在溶液中能发生电离，经过试验事实认识离子反应及其发生条件，了解常见离子检验方法。（必修1）第20页氧化还原反应比较教学纲领（）课程标准氧化还原反应（从化合价升降和电子得失角度介绍）氧化剂和还原剂了解了解依据试验事实了解氧化还原反应本质是电子转移，举例说明生产、生活中常见氧化还原反应。（必修1）第21页有机化合物知识内容比较教学纲领（）课程标准有机物结构式饱和烃不饱和烃芳香烃烃基同系物烷烃及其命名同分异构现象和同分异构体烃衍生物官能团取代反应加成反应消去反应聚合反应脂化反应水解反应了解了解了解了解了解了解了解了解认识化石燃料综合利用意义，了解甲烷、乙烯、苯等主要性质，认识乙烯、氯乙烯、苯衍生物等在化工生产中主要作用。（必修1）知道乙醇、乙酸、糖类、油脂、蛋白质组成和主要性质，认识其在日常生活中应用。（必修2）了解有机化合物中碳成健特征。（必修2，主题1）举例说明有机化合物中同分异构现象。（必修2，主题1）有机化合物组成、结构、反应第22页烃内容比较教学纲领（）课程标准甲烷化学性质（氧化反应、跟氯气反应、受热分解）乙烯物理性质乙烯化学性质（氧化反应、跟溴水、水反应、使高锰酸钾褪色、聚合）乙烯用途乙烯试验室制法烯烃乙炔苯结构苯性质（跟溴、氢气反应、硝化反应、磺化反应）石油分馏产品和用途石油分馏、裂化和裂解煤干馏和综合利用掌握了解掌握了解掌握了解了解常识掌握了解了解了解认识化石燃料综合利用意义，了解甲烷、乙烯、苯等主要性质，认识乙烯、氯乙烯、苯衍生物等在化工生产中主要作用。（必修2）第23页烃衍生物内容比较教学纲领（）课程标准乙醇化学性质（跟钠反应、氧化反应、消去反应）醇类介绍苯酚乙醛物理性质乙醛化学性质（跟氢气反应、氧化反应）甲醛乙酸化学性质（酸性、脂化反应）羧酸介绍脂性质（水解）油脂性质（氢化、水解）肥皂合成洗涤剂表面活性剂有机溶剂掌握了解常识了解掌握了解掌握了解了解了解常识选学选学知道乙醇、乙酸、糖类、油脂、蛋白质组成和主要性质，认识其在日常生活中应用。（必修2）以酸雨防治和无磷洗涤剂使用为例，体会化学对环境保护意义。（必修2）第24页糖类、蛋白质内容比较教学纲领（）课程标准葡萄糖性质（还原性）和用途蔗糖、麦芽糖介绍淀粉性质（水解、与碘反应）和用途纤维素性质（水解）和用途造纸蛋白质组成、性质（盐析、变性、颜色反应）和用途食品添加剂了解了解了解了解选学了解常识知道乙醇、乙酸、糖类、油脂、蛋白质组成和主要性质，认识其在日常生活中应用。（必修2）第25页元素化合物知识教学要求要结合生产、生活、自然现象和环境问题实际学习和应用元素化合物知识要经过多样化试验活动和丰富直观试验现象学习和应用元素化合物知识要重视利用物质分类观点、氧化还原反应和离子反应基本原理和思想方法指导对元素化合物性质认识要重视引导学生形成基本化学观念和科学价值观第26页元素化合物知识教学提议为学生提供真实生动学习情景加强“宏观微观符号”三重表征教学促进学生对化学知识了解重视引领学生形成化学基本观念合理把握教学内容深广度第27页1为学生提供真实生动学习情景学习与产生学习情景含有高度一致性。只有真实、可信、能引发问题学习情景，才能为学习者提供一个参加讨论、试验、亲身经历活动机会。虚假学习情景必定造成虚假学习活动，从而挫伤学生学习主动性和主动性。

第28页情景、活动、知识关系情景、活动、知识这三部分不是孤立，而是一个“你中有我，我中有你”关系。其中任何一部分都需要其它部分支撑才能实现全方面提升学生科学素养课程目标。知识情景活动在与学生已经有经验亲密联络、生动有趣学习情景中，经过各种多样科学探究活动，学习相关主题内容，从而到达培养学生科学素养课程目标。第29页要将“裸露”知识包装起来传统教学往往忽略知识产生和应用实际背景，直接将结论灌输给学生，知识学习与实际应用难以紧密结合，造成学习枯燥乏味。在教学中教师能够利用日常生活中生动自然现象和化学事实、化学科学与技术发展及应用重大成就、化学对社会发展影响事件、经典化学史料等素材来创设学习情景，调动学生学习主动性和主动性，帮助学生了解学习内容，体验化学与技术、社会紧密联络，引导学生认识化学在社会发展中主要作用。第30页2加强“宏观微观符号”三重表征教学化学作为研究物质组成、结构、性质以及改变规律一门学科，既研究物质宏观上（能够直接观察到）性质及其改变，也研究物质微观上（不能直接观察到）组成、结构，而作为研究和交流化学工具则诞生了表述物质组成、结构和改变符号。所以，在学习者心理上就形成了对物质特有三重表征形式：宏观表征、微观表征和符号表征。第31页化学学科研究领域和思维方式宏观与微观联络是化学不一样于其它科学最特征思维方式。离开这个基本点，就不是化学。建立对微观世界想象力是中学化学教学不一样于其它课程特点，也是其它课程不能代替。微观决定了宏观物质性质，宏观物质性质归咎于微观结构。

化学学习三大领域：

可观察现象宏观世界分子、原子和离子微粒组成微观世界化学式、方程式和符号组成符号世界物质性质与物质结构之间联络是中学化学学习主要内容。第32页化学学习三重表征模式充分利用模型、图片、多媒体等直观伎俩突出符号宏观与微观意义挖掘试验教学对培养学生三重表征作用第33页3促进学生对化学知识了解什么不是了解

知道不是了解；记忆不是了解；照本解释不是了解；照本利用不是了解什么是了解能够解释。包含：口头或书面解释；找到例证或范例；能促进类比；进行合理辩护。能归纳概括事物特征，综合得出结论。表示清楚一个内容详细丰富知识网及其内外联络。把相关概念原理利用到新情景，并产生新思想。经过利用使原有知识网络得到修改或扩展。第34页联络性和在一定社会环境中实用性概念被了解应表现在，学习者会用适当方式表示概念并能与其它概念相联络，尤其是与学习者本身原有知识和观念相联络。概念被了解程度表现在，学习者能利用概念成功地完成他们生活社会环境中主要任务。科学学习中了解标准第35页机械性了解和有意义了解

了解是知识积累与知识整合相互作用。从理论上讲，大量详细知识累积起来，可能是毫无联络或联络极少（模式A和C）。一样，也可能知识量有限，不过与其它知识整合得很好，或者以各种方式相联络（模式B）。当知识变得富有结构且相当整合之后，学生就取得了丰富、综合了解（模式D）

第36页知识知识知识知识知知识知知识知识知识知识知识知识知识知识知识知识知识C积累知识多，有一些整合：较浅了解

D积累知识多，知识间有多重整合：综合、完整了解A积累知识少，没有综合：机械了解B积累知识少，知识之间有多重整合：形成更深层次了解坚实基础

第37页知识联络意义记忆以下数字：119662184031997当新知识与学生头脑中已经有知识经验建立起联络时，新知识就轻易被了解和掌握。知识间联络越多，越轻易记住，越能灵活地提取利用。第38页孤立、零碎、琐碎知识不利于学生了解和利用。在教学中，要引导学生深入思索知识间内在联络，不停进行知识间整合，逐步形成系统化、网络化知识结构。金刚石与石墨启示第39页了解特征了解是以已经有知识经验为基础了解过程是一个思维活动过程了解结果是个体认知结构发展了解实质是认识事物联络及其本质教学策略从学生已经有知识经验出发设计有思索价值问题构建学生合理认知结构

第40页从学生已经有知识经验出发

学生已经有知识经验分类怎样探查学生已经有知识经验从学生已经有知识经验出发设计教学

第41页设计有思索价值问题

问题功效问题是思维动力。不一样问题所引发学生思维参加程度是不一样，在促进学生对知识了解方面作用也不相同。教学中应尽可能设计有思索价值问题，引导学生在主动思维过程中深刻了解所学知识。

有思索价值问题特征含有一定思维容量含有适宜难度含有适当梯度

第42页含有一定思维容量所谓思维容量是指思维深广度水平。有思索价值问题必须含有一定思维容量。首先，从思维方向来看，它应该具备一定开放性，因为开放性问题能够给学生更辽阔思维空间，有利于调动学生思维主动性和主动性，确保思维活动持久地进行；其次，从思维力度来看，它应该是学生经过深入思索才能处理问题，而不是简单再现问题，假如学生将书本上或者记忆里信息原封不动地搬出来就能解答，那么该问题就没有什么思索价值。第43页含有适宜难度

有思索价值问题应该是难易适度。实践证实，问题过易或过难都不能有效地激发学生思维活动。那些和学生已经有知识经验有一定联络，学生知道一些，不过仅凭已经有知识又不能完全处理，也就是说在“在新旧知识结合点”上产生问题，最能激发学生认知冲突，最含有启发性，能有效地驱动学生有目标地主动思索。第44页含有适当梯度

对于那些含有一定深度和难度内容，能够设计成问题组，用组合、铺垫或设台阶等方法来降低问题难度，提升问题整体效益。“问题组”设计要紧紧围绕关键主题，逐层递进。既不能梯度太大，使学生迷失了思维方向；又不能将问题设计得太琐碎，限制了学生思维发散。要给学生以方向引导，同时留有一定思维空间，促进学生有目标地深入思索。第45页创设问题展现情境

教师设计好含有思索和探究价值问题后，要防止直接提问，要在对学生已经有知识经验和教材内容全方面、科学分析基础上，创设问题展现情境，使学生能在问题情境中产生认知冲突，从而激发学生主动思维动机和探索问题欲望。问题设计创设情境问题情境发觉问题教师学生第46页引导学生自主发觉和提出问题

课堂提问目标不但仅是要让学生“会答”，更要让学生“敢问”、“会问”、善于“发问”。在教学活动中，教师应主动引导和勉励学生自己去发觉问题，提出问题，这是培养学生问题意识最好路径，也是学生主体性最充分发挥。第47页学生问题意识缺乏

调查表明，高中生在课堂学习中经常提问题只有15.9%，而84.1%高中生在课堂上极少或几乎没有提问。而学生不敢提问原因概括起来主要是三个方面：一是担心、缺乏勇气（27.3%）；二是害怕，害怕打断老师讲课思绪（23.3%），害怕问题简单同学嘲笑（15.5%），害怕老师不给讲（10%）；三是没有提问时间和机会（18.8%）。

第48页构建学生合理认知结构

要对知识形成深刻了解，这意味着学习者所取得知识应是结构化、整合，而不是零碎、孤立。了解实质是认识事物之间联络及其本质，学生经过学习应能找出知识之间内在联络，并依据这种联络形成知识网络。第49页认知结构构建教学策略

学生认知结构构建是一个主动主动思维过程，而不是被动地接收和灌输，也不能简单地用框图来描绘。“网络”不是一盘散沙，也不是一团乱麻，而是一个有清楚逻辑关系多层次整体，是一个开放系统。任何封闭教学，或由注入式教学而造成结点之间线性联络，都会造成认知结构封闭和僵化。第50页认知结构构建教学策略引导学生深刻思索知识间内在联络抓住关键内容进行知识整合，促进知识结构化在应用中加深知识结构间联络，促进认知结构完善第51页4重视引领学生形成化学基本观念当学生将许多事实性知识都忘记时候，在他头脑中还能留下什么？是观念，是方法，是思绪。详细知识是形成这些基本观念和方法载体。学生能否牢靠地、准确地、哪怕只是定性地建立起基本化学观念，应该是中学化学教学第一目标。背诵或记忆一些详细化学事实性知识，当然是有价值，不过更主要价值在于它们是化学观念及一些基本观念载体。第52页重视化学基本观念形成所谓化学基本观念，不是详细化学知识，也不是化学知识简单组合，它是学生经过化学学习在头脑中留存，在考查它周围化学问题时所含有基本观念性东西，也能够认为是学生取得对化学总观性认识。

第53页化学基本观念价值化学基本观念含有包摄范围广、概括性程度高特征，它决定着学生对化学知识深入了解和灵活应用，对提升学生科学素养含有主要价值。在中学化学教学中提倡基本观念教学，就是要引导教师在教学中要关注整体，把握本质，不要过分重视细节，要超越详细事实，引领学生从本质上认识和了解所学知识。第54页化学基本观念形成化学基本观念形成需要学生在主动主动探究活动中，深刻理解和掌握有关化学知识和核心概念，在对知识理解、应用中不停概括提炼而成。即化学基本观念形成需要两方面有机结合，一方面，从形成基本观念所需要素材来看，必须有合适、能有效形成化学基本观念核心概念以及能形成这些核心概念具体化学知识；其次，从基本观念形成过程来看，必须充分调动学生思维主动性，使学生在主动主动探究活动中，深刻理解有关化学知识和核心概念，并经过在新情境中应用，不停提高头脑中知识系统性和概括性水平，逐步形成对化学总括性认识。第55页化学基本观念化学关键概念1化学关键概念2化学关键概念n……概括提炼迁移应用化学知识1(1)…化学知识1(2)化学知识1(n)化学知识2(1)…化学知识2(2)化学知识2(n)化学知识n(1)…化学知识n(2)化学知识n(n)化学基本观念、关键概念、化学知识间关系第56页化学基本观念特点化学基本观念作为高度概括、上位认识观念，受到下位详细知识制约，学生所要求掌握详细知识不一样，概括提炼出基本观念就不一样，所以，基本观念形成含有阶段性、层次性和渐进性