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1、人教版必修1第四章非金属及其化合物教材分析与教学建议广州市第一中学 王金阳一、本章内容的地位和功能本章主要讨论硅、氯、硫和氮等典型元素极其重要化合物的性质，将其安排在离子反应、氧化还原反应等理论知识之后，有利于发挥理论知识对元素化合物知识学习的指导作用。在第三章内容的基础上，继续进行元素化合物知识一般学习和研究方法的训练，本章具有巩固氧化还原反应等关于化学反应基本知识的作用，为元素族概念的形成、元素性质的递变规律、元素周期表的形成积累感性材料，是学生认识元素周期律、元素周期表知识的重要基础。本章内容与生活、社会、工业及高科技联系较为密切，知识性强，趣味性强，能使学生真正认识化学在促进社会发展，
2、改善人类的生活条件方面所起的重要作用，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。二、内容结构与特点分析本章与第三章“金属及其化合物”的知识体系有所不同。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。本章沿“物质的性质与用途间的关系”这样一条主线，分别以第一节硅及其化合物、第二节氯及其化合物、第三节硫和氮的氧化物、第四节硫酸、硝酸和氨，四条支线，体现化学知识与科学精神、人文精神的渗透与融合。与以往教科书明显不同的是，不过分强调知识的逻辑顺序，突出典型元素及其化合物，将零散知识点集中处理，从中发现共性，恰当体现知
3、识的系统性、规律性。在注重知识内在逻辑的同时，突出了知识与社会、生活、健康、环境的联系，内容紧凑，层层深入。第一，在几种非金属元素的选取上，分别选取了周期表中的第A、A、A、A族的各一种元素作为代表，学习其最典型的性质及用途，为必修2中元素周期表的学习奠定一定的基础，做好铺垫。第二，本章书在编排上对每一种元素的学习均从同学们熟悉的自然和生活引入，带出每一节的核心内容，采用了“从自然到化学，从化学到社会”、“从自然界到实验室，从实验室到社会生活”的编排思路，将学生对自然界的认识，对社会生活实际的了解与化学试验室的科学探究及化学知识的学习紧密联系在一起，不仅开拓了学生认识元素化合物的新视野，引导他
4、们构建更加丰富的有应用迁移价值的思维和认知模式，又由于贴近生活也更有利于激发学生的求知欲和学习兴趣。第三，对每一种非金属及其化合物的学习并没用采用“氢化物由单质对应氧化物对应酸对应盐”的模式面面俱到地学，而是从生活入手有重点地选取每种非金属及其化合物中同学们最熟悉地，最具应用价值的点进行学习，对一些实际应用价值不强的知识（如：氯气的实验室制法，氮单质，硫单质的性质等传统内容）大手笔地删掉了，有利于大大减轻学生负担。1. 硅和氯：纵向写法（以元素为线索，突出“结构性质用途”这一主线）（1）硅及其化合物：存在和用途十分广泛，突出硅的材料特性。在内容的编排顺序上，先由大家熟悉的玻璃和沙子的主要成分S
5、iO2学起对应酸对应盐，最后才介绍单质硅。由于学生通过初中的学习，知道地壳中含有大量的硅元素，而且，硅及其化合物在学生较有兴趣的计算机、通信、信息技术等方面有着广泛的用途，玻璃、水泥、水晶等硅的化合物又是学生在日常生活中所熟悉的物质，学习起来令人感到贴近生活，学生易于接受。（2）氯及其化合物：典型的代表性的非金属元素，突出氯的典型非金属特征。有助于学生较全面地认识化学元素，形成正确的观点、掌握正确的学习方法，进而了解其他非金属元素及其化合物的性质。2. 后两节则是按照元素化合物的类型，采取对比的写法（1）把硫、氮元素的知识体系中与当代环境关系十分密切的硫、氮的氧化物编成第三节，突出环境问题，注
6、重科学精神和人文精神融合。（2）把用途广泛的硫酸和硝酸及氮的氢化物编写成第四节：用途广泛的两种酸硫酸和硝酸（氧化性），突出特点、重点，加强联系和比较；氨，作为典型的碱性气体，突出典型性质。本章选材，着眼于这几种元素的单质及其重要化合物的主要性质 知识安排：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；使学生认识到常见非金属及其化合物在生活和生产中的应用以及与人类和环境的关系。三、内容与教学目标要求普通高中化学课程标准（实验）的要求：通过实验了解氯、氮、硫、硅等非金属及其重要化合物的主要性质，认识其在生产中的应用和对生态环境的影响。普通高中化学课程标准（实验）提出以下
7、活动与探究建议：（1）实验：氯气的漂白性；（2）查阅资料：日常生活中的含氯化合物；（3）查阅资料并讨论：减少向大气中排放氮氧化物、二氧化硫的措施；（4）讨论：自然界碳、氮循环对维持生态平衡的作用；（5）查阅资料：硅及其化合物在信息技术、材料科学等领域的应用。具体内容与教学目标要求：第一节 无机非金属材料的主角硅 了解硅在自然界的存在形式 知道晶体硅是良好的半导体材料，能说出它的主要用途 知道二氧化硅的物理性质 了解二氧化硅与氢氟酸、碱性氧化物、强碱反应 能列举二氧化硅制品的主要用途 了解硅酸的性质（弱酸性、水溶性、硅胶的吸水性）及制备方法 了解硅酸钠（Na2SiO3）的性质、用途，知道常用的水
8、玻璃、陶瓷、水泥、玻璃是硅酸盐制品第二节 富集在海水中的元素氯 了解氯气的物理性质（通常情况下的颜色、气味、溶解性、毒性） 能从氧化还原反应的角度分析氯气与氢气、钠、铁、铜、水、氢氧化钠溶液、某些盐（Fe2+、I）的反应，并能写出相关的离子方程式 理解漂白粉的生产原理，漂白粉的漂白原理 了解氯水的消毒和漂白作用 学会Cl检验的方法第三节 硫和氮的氧化物 了解二氧化硫的物理性质（通常情况下的颜色、气味、溶解性、毒性） 了解二氧化硫与水、氧气反应，能用化学方程式说明工业上用二氧化硫生产硫酸的基本原理 了解亚硫酸的酸性和不稳定性 了解二氧化硫的漂白作用与次氯酸的漂白作用的区别 了解氮气、一氧化氮、二
9、氧化氮的物理性质，并能用氧化还原反应的知识分析它们之间的相互转化了解二氧化氮、二氧化硫对大气的污染及防治第四节 硫酸、硝酸和氨 能运用氧化还原反应知识理解浓硫酸的氧化性（与Cu、C的反应） 能运用氧化还原反应知识理解硝酸的氧化性（浓硝酸、稀硝酸与Cu、C、常见金属的反应） 学会SO42的检验 知道氨气的物理性质（通常情况下的颜色、气味、溶解性），知道氨水呈弱碱性 学会氨气的实验室制取、收集、检验的方法 铵盐的性质（易溶于水、受热易分解、与碱共热、与酸反应） 知道冷的浓硫酸、浓硝酸与铁、铝的钝化作用 知道硝酸的保存方法 能用化学方程式列举出工业上用生产硝酸的基本原理四、课时安排第一节 无机非金属
10、材料的主角硅 （2课时）第二节 富集在海水中的元素氯 （23课时）第三节 硫和氮的氧化物 （2课时）第四节 硫酸、硝酸和氨 （34课时）复习与机动 （2课时）测试与讲评 （2课时）五、教学建议本章的教学我们认为应三条线并进：化学基本知识的教学；化学学科的研究方法，学习方法的指导；反映化学与社会、环境、生活和科技发展等的广泛联系。如何在知识教学的同时将方法指导和化学应用等内容有机地揉合为一个整体，顺利完成本章地教学任务呢？建议如下：（一）准确把握教学要求，突出重点本章教材的最大特点就是内容繁多，将旧教材中分四章详细介绍的内容整合为一章，因此教师很有必要深入细致地研究新教材、教师用书和本章的教学目
11、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，不要像以前那样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。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。旧教材中关于氯气的实验室制法：MnO2 +4HCl(浓) = MnCl2 + Cl2+2H2O，一直是个重点难点内容，传统的处理是按“实验目的、实验原理、实验装置、实验步骤、实验现象与结论”程序进行教学。而新教材中
12、这一反应仅在82页的“科学史话”栏目“氯气的发现和确认”中，要求书写化学反应方程式，显然不是重点，不作要求，我们在教学时可以做作简单介绍，不必进行挖掘和做复杂的考查。关于二氧化硫的性质，旧教材有二氧化硫的氧化性：2H2S+SO2=3S+2H2O 且是重点，而新教材已经删除，只保留了与尾气处理有关的SO2的酸性氧化物的性质，与生活相关的漂白性及与酸雨形成有关的还原性，而在生活中应用不多的氧化性被删掉，可见，本章书特别注重物质的实用性，教学中且不可为求完整，而擅自加多或加深内容，加重学生负担。考虑到知识的基本系统性，方便于学生对知识掌握，可以补充必要的内容：第一节：可以由C类推Si作为非金属单质的
13、基本性质；传统无机非金属材料的简单介绍。第三节：可逆反应的概念、可以补充SO2漂白性与氯水、H2O2、活性炭漂白性的区别。第四节：可以补充硝酸与Ag、C的化学反应；解释氨水呈弱碱性的原因；氯化铵的受热分解的实验现象；学会NH4+的检验方法；归纳硫、氮及其重要化合物之间的转化关系（不涉及H2S的相关反应）；补充鉴别浓、稀硫酸的方法。（二）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CO2的化学性质SO2作为酸性氧化物
14、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第四章的内容看起来多、杂、新、难，但其实都是在已学内容基础上的提升，处理好这些衔接关系，能有效的降低教学的难度，让学生感受教学的联系性与所学知识的作用。（三）教学中体现“过程与方法”目标方法比知识更重要，特别是起始年级抓好学习方法的指导
15、至关重要。老师可通过精心的教学设计，在每节课教学中要透过物质的用途或对环境的影响研究物质本身的性质和结构，突出化学学科特征和化学思维。把高中化学的重要学习方法有步骤有计划地融入课堂教学中，让学生学知识的同时，更能够掌握科学的学习方法。（1）对学生的学习方法的贯穿处理二氧化硅一节的教学中侧重“对比学习法”的指导，联系和对比是一种有效的学习方法，通过对比可加深对知识的理解，有利于对知识的记忆和掌握。因此，可指导学生学会运用对比的方法来认识物质的共性与个性，区别与联系。碳和硅是同一主族相邻的两种元素，它们从原子结构到单质及其化合物的性质都既有相似之处，又有不同之处。教学中可通过列表对比的方式，帮助学生理清两者的关系，加深理解。这种学习方法还可在学生学习SO2 时，引导学生对比SO2 与 CO2 的异同，在学习SO2的漂白性时将Cl2 的漂白性与SO2 的漂白性对比，
