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1、人教版高中化学必修1第四章非金属及其化合物教材分析与教学建议一、本章内容的地位和功能本章主要讨论硅、氯、硫和氮等典型元素及其重要化合物的性质，安排在第三章“金属及其化合物”之后，是常见无机物及其性质等知识的继续。这些内容既是学生今后继续学习化学的基础，也是在生活中经常要接触、需要了解和应用的化学常识。本章具有巩固离子反应、氧化还原反应等基本知识的作用。在第三章的基础上，进一步介绍元素化合物知识和研究方法，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
2、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。二、内容结构与特点分析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，分别以第一节无机非金属材料的主
3、角硅、第二节富集在海水中的元素氯、第三节硫和氮的氧化物大气污染问题、第四节氨 硝酸 硫酸重要工业原料，四条支线，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。第一，在几种非金属元素的选取上，本章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，性质与用途紧密联系，深化对元素化合物知识的理解和应用这是本章教材的另一个特点，是深入理解、灵活运用物质性质的好方法、好途径，同时也是体现学习元素化合物知识价值的重要方面。本章书在编排上对每一种元素的学习均从同学们熟
4、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的，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：
5、氯气的实验室制法、氮单质、硫单质、硫化氢的性质等传统内容）大手笔地删掉了，有利于大大学生负担，突出重点。第四，本章通过多处“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。1. 硅和氯：纵向写法（以元素为线索，突出“结构性质用途”或“用途性质结构”这两条主线）（1）硅及其化合物：存在和用途十分广泛，突出硅及其化合物的材料特性。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SiO2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
6、、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，采取对比的学法（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
7、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。本章总体内容安排三、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
8、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）
9、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
10、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
11、（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（知识与技能）；化学学科的研究方法，学习方法的指导（过程与方法）；反映化学与社会、环境、生活和科技发展等的广泛联系（情感态度与价值观）。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） 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
12、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。1无机非金属材料的主角硅从硅及其化合物的知识体系来看，它由二氧化硅和硅酸、硅酸盐以及硅单质等三部分内容组成。在内容编排上打破常规，首先从硅的亲氧性引出硅主要存在的两种形式二氧化硅和硅酸盐，接着介绍二氧化硅的性质，再介绍硅酸、硅酸盐的一些性质，最后介绍硅单质。这一节的教学内容是以学生对硅及其化合物在生活、生产中的体验为出发点，同时突出体现“结构决定性质，性质决定用途”的化学基本思维。所以先学习比较熟悉的硅的化合物，再学习单质硅的顺序符合认知规律，有利于学生接受。2.富集在海水中的元素氯氯是一种比较典型的、重要的非
13、金属元素。教材选择氯气的性质、用途以及Cl-的检验等内容进行比较全面的学习和研究，不但可以让学生了解典型非金属单质及其化合物的性质，而且对学生全面认识化学元素，尤其是了解其他非金属元素及其化合物的性质，形成正确的观点、掌握正确的学习方法等具有重要的作用。非金属单质的性质主要包括与金属单质、水及碱溶液的反应，氯气的学习也正是围绕这样的主线进行，并且结合实际生活、生产，让内容更加贴近生活，利于学生接受。3.硫和氮的氧化物 氨 硝酸 硫酸本章第三、第四节的内容按照元素化合物的类型，采取对比的学法进行编排。硫和氮的氧化物同为大气污染物，编为一节，突出体现化学与环境的关系，引发学生对环境问题的关注。其实
14、在第三节的内容安排中还是先将SO2、SO3与NO2、NO分开呈现的，这是考虑到它们属性的不同，SO2、SO3属于酸性氧化物，NO2、NO在氧化还原性质上表现得更为明显，这样的安排也符合化学基本学习方法的建构。最后一节综合阐述大气污染问题，将本节的学习内容与实际生活联系起来，丰富学生对化学的感知。硫酸、硝酸同为氧化性酸，有许多共性，编排在一起学习充分体现比较归纳的学习方法，利于学生接受。（二） 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
15、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。1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”。不建议对单质Si的化学性质做拓展。按照教学目标，学生只需知道晶体硅是良好的半导体材料，能说出它的主要用途即可。2.富集在海水中的元素氯关于氯气的实验室制法：MnO2 +4HCl(浓) = MnCl
