杭州二中2006学年第一学期新课标高一化学授课计划
浙江杭州二中 张宏卫
教材《化学①》的四个专题
专题 与社会生产生活的联系 学科知识体系
专题一:化学家眼中的物质世界 用化学家的眼光看世界 学习研究化学的方法思路
专题二:从海水中获得化学物质 身边的化学:与海水、矿物、空气有关的物质的宏观性质 无机元素化合物知识
专题三:从矿物到基础材料
专题四:硫、氮和可持续发展
教师要处理的问题
①与初中科学课程中化学部分内容以及选修课程之间的关系。②正确把握基础知识与探究活动的关系。③课时要求和教学容量的关系。
教学内容三个层次要求
①基本要求:全体学生应在本节学习时掌握的内容。②发展要求:有条件学生可在本节增补;全体学生在必修课程结束时应掌握的内容。③说明:不宜拓展(或留待选修学习)的内容;超纲的内容、已删除的内容、限定深广度的内容。
《化学①》专题教学设置
专题1 化学家眼中的物质世界
一.课程标准内容
1.能根据物质的组成和性质对物质进行分类,知道胶体是一种常见的分散系。
2.知道化学科学的主要研究对象,知道化学是在分子层次上认识物质和合成新物质的一门科学。
3.了解物质的组成、结构和性质的关系;认识化学变化的本质。
4.体验和了解化学科学研究的一般过程和方法,认识实验在化学学习和研究中的重要作用;初步学会物质的检验、分离、提纯和溶液配制等实验技能。
5.能够独立或与同学合作完成实验,记录实验现象和数据,并能主动进行交流。
6.初步认识实验方案设计、实验条件控制、数据处理等方法在化学学习和科学研究中的应用。
7.认识摩尔是物质的量的基本单位,能用于进行简单的化学计算,体会定量研究的方法对研究和学习化学的重要作用。
8.初步认识物质微观结构,知道元素、核素的涵义,了解原子核外电子的排布。
二.教学要求
第一单元 丰富多彩的化学物质
基本
要求 ①初步认识物质的科学分类方法,学会从不同角度对化学物质及物质间的转化进行分类的基本方法,在此过程中掌握根据物质的存在状态、根据分散质粒子大小、根据物质的导电状况等进行分类,掌握四种基本化学反应类型、能根据化合价的变化来判断氧化还原反应。
②认识物质的量,并利用物质的量进行简单计算。
③知道不同聚集状态物质的一些特性,了解影响气体体积的主要因素,初步学会用气体摩尔体积进行简单计算。
④能用电解质的电离方程式表示电解质导电的原因。
⑤了解分散系的含义,知道胶体区别于其他分散系的本质特征和鉴别方法。
发展
要求 ①物质的量运用于化学方程式的简单计算
②化学反应基本类型与氧化还原反应之间的关系。
③阿佛加德罗定律及其推论。
说明 不宜拓展提示:
①对氧化还原反应只要求学会判断,不要对其它概念(氧化反应、还原反应、氧化剂、还原剂等)进行扩展,也不对复杂氧化还原反应进行配平。相关内容将在后续课程中学习
②胶体的概念只要求了解其不同于溶液的特性,对胶体的凝聚、布朗运动等不宜扩展。
第二单元 研究物质的实验方法
基本
要求 ①了解蒸馏、萃取、分液、过滤、结晶等实验方法。
②初步学会NH4+、Cl-、SO42-、Na+、K+的检验方法,能用离子检验法设计简单的实验方案,探究常见物质的组成。
③知道物质的量浓度的含义,初步学会溶液配制的实验技能,体会定量研究的方法对化学学习和科学研究的重要作用。
发展
要求 ①物质的分离、提纯及物质检验的一般原则。
②物质的量浓度应用于溶液中化学反应中的计算。
说 明 不宜拓展:
①物质的量浓度与质量分数之间的换算。
②把物质、离子的检验过于具体化。
第三单元 人类对原子结构的认识
基本
要求 ①通过了解原子结构模型演变的历史,体验科学家探索原子结构的艰难过程,认识实验、假说、模型等科学方法对化学研究的作用。
②了解部分典型元素原子的核外电子排布,并能用原子结构示意图来表示。知道活泼金属和非金属原子在化学反应过程中通过电子得失使最外层达到稳定结构的事实。通过氧化镁的形成了解镁与氧气反应的本质。
发展
要求 从氧化镁的形成推知其它常见离子化合物的形成原因。
说 明 ①原子结构模型的演变、原子的构成、同位素知识我省学生在初中科学课程中已学习掌握。
②对夸克等不宜作过多纠缠,只要有不断发展的概念即可。
③对离子键、共价键等不必深化,《化学2》还要研究。
三.专题教学
1.课时分配
单元名称 内容 建议课时
第一单元、丰富多彩的化学物质 物质的分类及转化 1
物质的量 1.5
物质的聚集状态 1.5
物质的分散系 1
第二单元、研究物质的实验方法 物质的分离与提纯 1
常见物质的检验 1
溶液的配制及分析 1
第三单元、人类对原子结构的认识 原子结构模型的演变 1
原子的构成
专题回顾和小结 1
合计 10
2.本专题教学方法建议
(1)注意与初中自然学科相关知识的衔接,要把握好教学难度,确保学生的可接受性。
(2)举例要适当、典型,不宜选用学生不太熟悉的反应实例。
(3)整个专题的教学设计要围绕“物质”中心,从物质的分类、变化到物质的处理(分离、提纯及检验)再到物质内在结构的研究,从而使学生对“物质”的整体知识有较为全面的了解。
(4)可引导学生结合生产生活中常见物质进行分析探究,从而培养学生全面研究物质、分析问题的能力。
由于是高中化学的起始部分,因此,本专题的教学过程应努力创设学生自主学习、主动探究的学习情景,结合学生已有的知识和生活经验,让他们在学习活动中领悟一些新的概念如电解质、胶体、物质的量、物质的量浓度、气体摩尔体积及同位素等,从而使他们体验探究活动过程的乐趣,并使他们在学习过程中充分体验高中学习过程中知识不断丰富和充实的过程。
3.实验教学
①溶液和胶体作光照对比实验:归纳鉴别溶液和胶体的方法。
②溶液导电性实验:并联装置,五种溶液同时进行,对比观察。
③从氯化钾和硝酸钾的混合物中提纯硝酸钾实验:设计方案。
④学生物质分离(如蒸馏、萃取、分液等)的操作技能:只展示不操作。
专题2 从海水中获得的化学物质
一.课程标准内容
1.根据生产生活中应用实例或通过实验探究,了解钠等金属及其重要化合物主要性质。
2.通过实验了解氯等非金属及其重要化合物的主要性质,认识其对生产中的应用和对生态环境的影响。
3.根据实验事实了解氧化还原反应的本质是电子的转移,举例说明生产、生活中常见的氧化还原反应。
4.知道酸、碱、盐在溶液中能发生电离,通过实验事实认识离子反应及其发生的条件,了解常见离子的检验。
5.实验:溶液中Cl-等离子的检验,氯气的漂白性。
6.查阅资料:日常生活中含氯化合物。
二、教学要求
第一单元 氯、溴、碘及其化合物
基本
要求 ①了解从海水中获取氯、溴、碘的基本原理和方法,理解实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氯气的原理,初步掌握氯气的重要性质,了解溴、碘单质的性质,知道氯、溴、碘的性质差异,认识氯、溴、碘及其化合物在生产和生活中的重要应用。
②知道如何区分氧化还原反应和非氧化还原反应,氧化还原反应的本质是反应中发生了电子转移,能简单分析氧化还原反应,指出氧化剂和还原剂、氧化产物和还原产物,表示出电子转移的方向和数目,能举例说明生产、生活中常见的氧化还原反应。
③了解实验探究的过程和方法,通过观察、分析实验现象,增强发现问题和解决问题的能力。
④认识海水是人类的宝贵资源,培养热爱大自然和保护大自然的情感。
发展
要求 ①实地参观盐场、氯碱厂或利用海水资源的企业,了解其生产原理,让学生从实际社会生活中了解海水中主要物质的提取过程,培养与大自然友好相处的情感。
②理解可逆反应概念。
③了解Br-、I-多种方法的检验。
④增补用浓盐酸与二氧化锰反应制备氯气的实验。
说明 ①只局限于认识电解饱和食盐水的原理以及阴、阳极的产物,其它电解质溶液的电解、以及电极产物的分析不宜拓展。电解原理及电极反应式等将在《化学2》和选修模块《化学反应原理》中详细学习。
②氧化还原反应只要求会分析简单氧化还原反应,会用双线桥表示电子转移的数目和方向,单线桥表示方法在后续的学习中逐步溶化,不宜拓展复杂氧化还原反应配平和有关计算。
第二单元 钠、镁及其化合物
基本
要求 ①能用实验的方法探索和理解钠的重要性质,了解镁及其化合物的主要性质和应用;能通过实验研究碳酸钠性质,通过实验对比研究来比较碳酸钠、碳酸氢钠的性质,并知道其在生产生活中的应用。
②了解钠的制取和海水中镁的提取。
③知道离子反应的本质及其发生的条件,学会用离子方程式表示溶液中的离子反应;能区分强、弱电解质,并能书写强、弱电解质的电离方程式。
④通过经历实验探究和问题讨论的过程,了解实验研究化学物质的一般方法,初步形成分析推理、综合归纳的能力。
发展
要求 ①简单氧化还原反应型的离子反应及其离子方程式的书写。
②镁与水的反应。
说明 ①不宜拓展钠与硫的反应。
②不宜拓展过氧化钠的有关性质。
③只要求了解碳酸钠溶液呈碱性的事实,不宜用水解原理作解释,《化学反应原理》中专门研究。
④外界条件对弱电解质电离平衡的影响在本专题学习不宜拓展,《化学反应原理》中将专门学习。
⑤仅限于讨论复分解反应型的离子反应条件,不宜拓展复杂离子反应方程式的书写,如酸式盐与碱反应;不宜过多拓展氧化还原反应型的离子方程式的书写。
⑥合金的概念在初中已作介绍。
三.本专题教学设置
1.课时分配
单元名称 内容 建议课时
第一单元 氯、溴、碘及其化合物 氯气的生产原理 1.5
氯气的性质 1.5
溴、碘的提取 1
氧化还原反应 1
第二单元 钠、镁及其化合物 金属钠的性质与应用 1
碳酸钠的性质及其应用 1
离子反应 1
镁的提取及应用 1
专题回顾和小结 1
合计 10
2.教学方法
(1)在本单元的教学中,要充分运用实验探究这一认识和研究化学物质的方法,引导探究氯、溴、碘、钠、镁及其化合物性质。
(2)通过卤素单质及其盐溶液间的置换反应中微粒结构发生变化,从电子转移的角度分析氧化还原反应的有关概念和表示方法;以碳酸钠性质探究为载体,帮助学生建立离子反应的概念,学会离子方程式的书写。
3.实验教学
本专题共安排9个实验:电解饱和食盐水和氯气的性质宜教师演示为主;氯水的性质、溴和碘的提取、钠的性质、碳酸钠的性质、碳酸钠和碳酸氢钠的性质比较、电解质溶液导电性和镁的性质实验以学生探究为主或部分可以采用微型实验。
①电解饱和食盐水的实验:初步掌握电解饱和食盐水的原理以及确定电源正、负极相连电极的产物。不拓展其它电解质溶液的电解以及电极产物。
②氯气制取实验:解析实验器材的连接、尾气处理和实验时的注意事项。不拓展实验操作技能和原理。
③氯水的性质探究实验:边讲边实验。要求学生了解实验探究的过程和一般方法,认识卤素及其化合物在生产和生活中的重要应用。
④溴、碘的提取原理探究实验:通过实验认识从海水中提取溴和从海带等海洋植物中提取碘的化学反应原理,让学生从实际社会生活中了解海水中主要物质的提取过程,培养与大自然友好相处的情感。
⑤金属钠的性质探究实验:通过观察实验中产生的现象认识钠的性质。不增加钠和盐溶液的反应实验。
⑥碳酸钠的性质实验探究:通过实验过程,学会溶液pH的测定;试管、胶头滴管的正确使用。
⑦碳酸钠和碳酸氢钠的性质比较实验:通过对比实验,观察现象,获得实验结果,加深对碳酸钠和碳酸氢钠性质的了解。
⑧电解质溶液导电性探究实验:对四组电解质溶液进行并联同时实验,但不要进行量化比较,提升对学生能力的要求。
⑨镁的性质实验探究:是学生自主完成实验,体验实验过程,观察并描述实验现象,学会去除金属表面氧化物的方法。不增加镁和冷水和热水中的反应;Mg和N2的反应要在老师指导下进行。
专题3 从矿物到基础材料
一.课程标准内容
1.根据生产生活中的应用实例或通过实验探究,了解铝、铁、铜等金属及其重要化合物的主要性质,能列举合金材料的重要应用。
2.通过实验了解非金属元素硅及其重要化合物的主要性质,认识其在生产中的应用。
3. 根据实验事实了解氧化还原反应的本质是电子的转移,举例说明生产、生活中常见的氧化还原反应。
二.教学要求
第一单元 从铝土矿到铝合金
基本
要求 ①了解地壳中铝元素的含量,知道铝元素在自然界的主要的存在形式,了解从铝土矿获得铝的方法,从炼铝方法的变化体验化学科学的发展对人类生活的影响。
②通过实验探究,理解铝的重要性质,如与酸、碱反应,钝化现象等。了解铝、氧化铝、氢氧化铝的性质,例举铝合金的应用,进一步认识化学与生活的关系。
③以铝的氧化物和氢氧化物为例了解两性氧化物,两性氢氧化物的概念和一般性质。
发展
要求 ①知道明矾的组成和净水作用。
②对铝热反应进行拓展,了解用其他金属氧化物如Cr2O3、MnO2等代替氧化铁也可发生铝热反应,并可用以冶炼铬、锰等金属。
③了解铝及其重要化合物之间的转化关系。
说明 ①不要拓展到明矾以外的其他净水剂
②不要求介绍其他种类合金
③铝热反应的放热不需定量计算,化学反应热等在《化学2》会详细介绍
第二单元 铁、铜的获取及应用
基本
要求 ①了解自然界铁、铜的存在形式和冶炼方法,体会铁、铜的冶炼对人类文明的影响。
②通过生产、生活中的应用实例和实验探究,了解铁、铜、Fe2+、Fe3+的性质,Fe2+、Fe3+的相互转化,了解铁、铜及其化合物的重要应用。
③了解钢铁腐蚀的原理和危害性,应用已有知识进行钢铁防腐,了解合理开发自然资源的重要性,同时形成珍惜、保护自然资源的意识。
发展
要求 ①了解Fe2+、Fe3+的常用检验方法。
②知道铬和镍与不锈钢的联系,并简单介绍不锈钢的重要用途。
说明 不拓展到铜的电解精炼,有关内容到《化学2》中介绍
第三单元、含硅矿物与信息材料
基本
要求 ①了解硅在自然界的存在形式,了解硅及其化合物(以二氧化硅和硅酸钠为例)的重要性质。知道水泥、陶瓷、玻璃三大硅酸盐产品。
②了解工业上高纯硅的制备方法。
③了解硅、二氧化硅在信息技术、材料科学等领域的应用和与人类文明发展的关系,激发学生研究、开发新材料的意识。
发展要求 了解分子筛的化学组成、结构和作用。对光导纤维的组成和作用有初步了解。
说明 不要拓展到硅的晶体结构,原子晶体在《化学2》会介绍
三.本专题教学设置
1.课时分配
单元名称 内容 建议课时
第一单元、从铝土矿到铝合金 从铝土矿中提取铝 1
铝的性质 1
铝的氢氧化物 1
第二单元、铁、铜的获取及应用 从自然界获取铁和铜 1
铁、铜及其化合物的应用 1
钢铁的腐蚀 1
第三单元、含硅矿物等信息材料 硅酸盐矿物与硅酸盐产品 1
二氧化硅等信息材料 1
专题回顾和小结 1
合计 9
2.教学方法
(1)结合原子结构的知识,认识铝、铁、铜和硅的性质。
(2)结合前面专题学习的活泼非金属氯、溴和活泼金属钠、镁,了解铝、铁、钢、硅和它们的异同,逐步建立元素周期律的基础。
(3)本单元内容中涉及较多的酸、碱、盐、氧化物间的转化关系。在教学中帮助学生归纳总结酸、碱、盐、氧化物的转化关系,并尝试用这种转化关系解决化学中的问题。
(4)本单元涉及许多氧化还原反应,通过对这些反应的归类,进一步巩固氧化还原及电解质的有关概念。
(5)本单元4种元素的单质和他们的化合物与工业生产及我们的生活有着密切的联系。通过周围常见的一些物质入手介绍它们,从而培养学生全面研究物质、分析问题的能力。
3.实验教学建议
教材中共安排6个实验:铝的稳定性、铁的腐蚀实验建议由教师演示为主;铝的化学性质、氢氧化铝的两性、Fe2+和Fe3+转化实验、氯化铁腐蚀铜实验等以学生探究为主。
(1)铝的稳定性实验:让学生理解由于铝表面的氧化膜,通常情况下铝比较稳定。
(2)铝的性质实验:通过铝分别和浓硝酸、浓硫酸、盐酸、氢氧化钠溶液反应,总结归纳出铝的性质特征(遇冷浓硫酸和冷浓硝酸钝化、跟稀酸或碱溶液都能反应)。本实验的操作要求比较低,重视从方法角度引导,指导学生从多个不同的实验现象中总结规律。
(3)氢氧化铝的两性实验:通过实验过程“发现”氢氧化铝的两性。
(4)Fe2+和Fe3+转化实验:一是实验方案的设计,二是Fe3+的检验。要求学生在有限定条件下根据实验目的设计实验方案,并验证自己的实验结果。该实验不宜深化。
(5)氯化铁腐蚀铜实验:通过本实验活动,了解氯化铁在印刷电路板制作的应用,进而深入理解Fe3+离子的氧化性。
(6)铁的腐蚀实验:教师课前做好,课堂上学生观察实验结果。实验的目的要让学生理解钢铁腐蚀跟水、空气、电解质溶液等因素有关,不要涉及吸氧腐蚀、析氢腐蚀等概念。
专题4 硫、氮和可持续发展
一.课程标准内容
1.通过实验了解硫、氮及其化合物的主要性质;认识其在生产中的作用和对生态环境的影响;初步树立社会可持续发展的思想。
2.能通过查阅资料和运用所学知识讨论:向大气中排放氮的氧化物、二氧化硫的措施,自然界氮循环对维持生态平衡的作用。
3.以酸雨的防治为例,体会化学对环境保护的意义。
二.教学要求
第一单元 含硫化合物的性质和应用
基本
要求 ①了解硫的主要性质,认识二氧化硫的主要性质;
②实验探究硫酸型酸雨的形成过程,了解二氧化硫对空气的污染,知道硫酸型酸雨的形成原因和防治办法,形成良好的环境保护意识。
③知道工业生产硫酸的基本原理,认识浓硫酸的特性,了解硫酸的应用。
④形成硫及其化合物相互转化的知识网络。
发展
说明 不宜拓展硫化氢在氧气不足和足量条件下的燃烧反应
第二单元 生活中的含氮化合物
基本
要求 ①认识氮氧化物的性质,了解氨、铵盐、硝酸的性质和用途,知道含氮化合物的应用对社会生产的积极作用和对人类环境的影响。
②通过对含氮化合物性质实验的探究,让学生体验实验探究的过程和乐趣。
③了解氨的合成对氮肥生产的促进作用,知道氮肥的性质,认识科学使用氮肥的意义。
发展
要求 ①形成氮及其化合物相互转化的知识网络。
②全面、系统地了解元素化合物知识,形成元素化合物的知识网络。
说明 不宜拓展:
①二氧化氮和四氧化氮的转化。
②硝酸与活泼金属反应的还原规律。
三.本专题教学设置
1.课时分配
单 元 名 称 内 容 课时建议
第一单元
含硫化合物的性质和应用 二氧化硫的性质和作用 1
硫酸的制备和性质 1
硫和含硫化合物的相互转化 1
第二单元
生产生活中的含氮化合物 氮氧化物的产生及转化 1
氮肥的生产和使用 1
硝酸的性质 1
专题回顾与小结 1
2.教学方法
(1)对氮、硫及其化合物性质的认识,从物质的通性、氧化还原反应的规律及物质特性这三个角度去认识、理解。
(2)实验探究:每一个实验做到使学生:①理解实验设计的原理;②学会通过对实验现象的分析去认识物质的性质;③体验实验探究的过程和乐趣。
(3)STS的思想:酸雨等环境污染产生原因的探究和如何保护环境等问题的探讨。
(4)到本专题止,基本完善了高中必修阶段无机化合物的知识体系,揭示了相应反应规律,教师在教学过程中要帮助学生构建元素化合物知识的网络,为《化学2》及后续选修课的学习提供必要的基础。
3.实验教学
(1)SO2的漂白性实验:教学时可与次氯酸的漂白作用进行比较。
(2)浓硫酸的脱水性实验:在蔗糖中先加入少量水湿润,可加速浓硫酸的脱水作用。由于实验中同时有CO2和SO2放出,故①在盛品红溶液的试管口塞上一团浸有碱液(或碳酸钠溶液)的棉花团,以吸收挥发出的有毒的SO2气体。②由于此时还没有介绍浓硫酸的强氧化性,教学时可先留一些疑问,待学了浓硫酸的强氧化性性质后,再讨论此现象。
(2)浓硫酸与铜反应的性质实验:铜片改为下端卷曲上端通过橡胶塞的粗铜丝。反应比较复杂,不宜向学生作过多介绍。
(3)氮气与氧气放电反应的实验:实验改进,建议补充NO2溶于水的实验。
(4)氨的喷泉实验:分析喷泉实验形成的原理、氨气的性质。
(5)氯化铵与氢氧化钙反应的活动与探究:通过实验加深学生对实验原理的认识,初步学会氨气的检验方法,养成良好的实验习惯。
(6)浓、稀硝酸与铜反应的实验:通过观察比较两者实验现象的差异,让学生认识浓、稀硝酸性质的差异和还原产物的不同,但不介绍活泼金属与硝酸反应的还原产物。补充浓硝酸的不稳定性、与炭反应的实验。
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