化学家眼中的物质世界.docx
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化学家眼中的物质世界
化学家眼中的物质世界教材分析及教学建议
一、新课程化学教材（江苏版）概述
1、高中化学课程改革的特点
※一个观念――以学生发展为本
※两个关注――关注过程，关注终身发展
※三维目标――知识与技能、过程与方法、情感态度价值观
※三个特点――基础性、时代性、选择性
2、必修模块的学习目标及要求
※体现三维学习目标
（知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观）
※倡导多元的学习方式
（自主探究、合作学习、培养创新意识）
※面向全体学生
（倡导通过多次学习，螺旋上升，逐步达成目标）
※重视学科素养
3、教材的整体编排体系
选修模块属性及关系
属性
选修模块
科学属性
实验化学
学科属性
化学反应原理
有机化学基础
物质结构与性质
社会属性
化学与技术
化学与生活
高中必修化学课程内容与初中化学课程内容的关系
义务教育化学课程标准内容一级主题
高中必修化学课程内容标准一级主题
科学探究
认识化学科学
化学实验基础
身边的化学物质
常见无机物及其应用
物质构成的奥秘
物质结构基础
化学变化
化学反应与能量
化学与社会发展
化学与可持续发展
苏教版化学1教材的内容体系
苏教版化学1知识结构
必修1与社会生产生活及学科知识体系之间的联系
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：
从海水中获得的化学物质
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
二、课程标准要求及三套教材比较
1、课程标准内容
主题
内容
主题1认识化学科学
化学研究对象（在分子层次上认识物质、认识化学变化本质、合成新物质），发展的基本特征和趋势；
认识摩尔，能用于简单化学计算，体会定量研究的方法对研究和学习化学的重要作用；
认识实验、假说、模型、比较、分类等科学方法对化学研究的作用。
欣赏化学科学对提高人类生活质量和促进社会发展的重要作用。
主题2化学实验基础
体验科学探究的过程，学习以实验为基础的实证研究方法；
初步学会检验、分离、提纯和溶液配制等技能；
树立安全意识，识别安全使用标识，形成良好实验习惯；
能够独立或合作完成实验，记录现象和数据，完成报告，进行交流；
初步认识实验设计、条件控制、数据处理等方法的应用。
主题3常见无机物及其应用
能根据组成、性质对物质进行分类； 知道胶体；
根据生产、生活实例或通过实验探究了解钠、铝、铁、铜等金属及其重要化合物的主要性质，合金的应用；
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，应用和对生态环境的影响；
知道酸、碱、盐的电离，认识离子反应及其发生的条件，了解常见离子检验；。
了解氧化还原反应本质，常见的氧化还原反应。
关于目标要求的说明：
本标准对目标要求的描述所用的词语分别指向认知性学习目标、技能性学习目标、体验性学习目标，并且按照学习目标的要求分为不同的水平。
对同一水平的学习要求可用多个行为动词进行描述，现在如下说明：
（1）认知性学习目标的水平：
从低到高依次是：
1知道、说出、识别、描述、举例、列举
2了解、认识、能表示、辨认、区分、比较
3理解、解释、说明、判断、预期、分类、归纳、概述
4应用、设计、评价、优选、使用、解决、检验、证明
（2）技能性学习目标的水平：
从低到高依次是：
1初步学习、模仿
2初步学会、独立操作、完成、测量
3学会、掌握、迁移、灵活运用
（3）体验性学习目标的水平：
从低到高依次是：
1感受、经历、尝试、体验、参与、交流、讨论、合作、参观
2认同、体会、认识、关注、遵守、赞赏、重视、珍惜
3形成、养成、具有、树立、建立、保持、发展、增强
2、三套教材化学1编写比较
认识化学科学（走进化学科学研究物质性质的方法和程序化学常用的物理量--物质的量）
元素与物质世界（元素与物质分类电解质氧化剂和还原剂）
自然界中的元素（碳的多样性氮的循环硫的转化海水中的化学元素）
元素与材料世界（硅无机非金属材料铝金属材料复合材料）
化学家眼中的物质世界（丰富多彩的化学物质研究物质的实验方法人类对原子结构的认识）
从海水中获得的化学物质（氯、溴、碘及其化合物钠、镁及其化合物）
从矿物到基础材料（从铝土矿到铝合金铁铜的获取及应用含硅物质与信息材料）
硫氮和可持续发展（含硫化合物的性质与应用，生产生活中的含氮化合物）
目标主题
认识化学科学
化学实验基础
常见无机物及其应用
教科书目录
从实验学化学（化学实验的基本方法化学计量在实验中的应用）
化学物质及其变化（物质的分类离子反应氧化还原反应）
金属及其化合物（金属的化学性质几种重要的金属化合物用途广泛的金属材料）
非金属及其化合物（无机非金属材料的主角-硅富集在海水中的元素—氯硫和氮的氧化物硫酸、硝酸和氨）
3、三套教材对核心知识的覆盖
核心概念理论知识
三套教材共有的内容
三套教材分别特有的内容
山东科技版
人教版
苏教版
物质的量
物质的量及单位，阿伏加德罗常数，摩尔质量，物质的量浓度
气体摩尔体积
后加
气体摩尔体积
胶体
分散系，分散质，分散剂，胶体，丁达尔效应
电泳，聚沉
电解质、电离与离子反应
电解质，电离，离子反应及其应用（离子共存、离子检验等），离子反应发生的条件，离子方程式。
从电离角度对酸碱盐下的定义
从电离角度对酸碱盐下的定义
氧化还原反应
氧化还原反应，氧化还原反应的应用
氧化剂与还原剂，氧化性与还原性
氧化剂与还原剂，（氧化性还原性）
三、本专题教学内容及作用地位分析
1、编写思路
思路
内容
对宏观物质的基本认识
1-1丰富多彩的化学物质：
物质的不同种类→不同类型物质间的转化及规律（四种反应，氧化还原反应；反应的定量关系：
物质的量）→从聚集状态分类（1mol不同状态物质的体积、气体摩尔体积）→物质的分散系（胶体、电解质、电离方程式）。
化学研究的基本方法
1-2研究物质的实验方法：
物质的分离提纯（过滤、结晶、萃取、蒸馏、层析）→物质的检验→溶液的配制及分析（物质的量浓度，配制，滴定分析）
对物质微观结构的认识
1-3人类对原子结构的认识：
原子结构，元素性质与最外层电子关系
通过本专题的学习，学生能够体验和感受化学家研究和认识物质的科学方法，了解化学学科研究的主要内容和基本方法：
①化学家采用多种方法对物质进行分类，研究各种物质的性质和应用及不同各类物质之间的转化关系。
②化学家首先将物质分离、提纯，然后对其结构、组成、性质等进行实验研究；
③化学家需要通过定量的方法进行研究。
④化学家通过假说→模型→实验→假说的方法研究物质的结构。
基本出发点：
①作为《化学1》的专题1，既是初中化学学习的总结和概括，又必须为高中化学学习打下新的基础，这是本专题编写中选择素材的一个重要依据。
②让学生大致了解化学学科与人类发展的紧密关系。
③让学生在生动有趣的学习过程中，了解化学学科研究的基本范围，了解学习和研究化学学科的基本方法。
2、前后联系
初中已学
《专题一》第一单元
后续模块
物质分类的方法（纯净物、混和物，单质和化合物，金属氧化物和非金属氧化物，无机物和有机物）
氧化反应、燃烧（缓慢氧化和爆炸）、灭火
化合反应和分解反应
物理变化和化学变化
置换反应、化学反应中的电子转移、酸碱盐的概念，
化合物之间的转化-各类物质之间的转化图
物质的分类（纯净物、混合物、酸碱盐等）及转化
化学反应基本类型、氧化还原反应，一些常见的单质、氧化物、酸、碱、盐之间的反应关系，有机物的概念，无机物和有机物之间的转化）
必修1专题二：
氧化还原反应的本质及分析、氧化性和还原性的强弱
选修模块：
有机化学基础
物质的量、摩尔质量、根据物质的量的简单计算
水的三态变化、水与生命、水的循环
水状态变化的模型（分子间距离）
物质的聚集状态（不同状态物质的结构与性质、气体摩尔体积及其简单计算、晶体）
必修2专题一：
不同类型的晶体
溶液（溶质、溶剂）、悬浊液、乳浊液
高锰酸钾溶液、碘酒
物质的分散系（溶液、胶体、电解质非电解质，电解质的电离）
强弱电解质、弱电解质的电离平衡
初中已学
《专题一》第二单元
后续模块
水的净化（沉淀法，明矾、活性炭等作为凝聚剂）
过滤操作、粗盐的精制
晶体的形成（蒸发溶剂、结晶）
结晶水合物、物质的鉴别
物质的分离与提纯（过滤、结晶、蒸馏、分液、层析）
常见物质的检验（蛋白质纤维的检验、焰色反应）
溶液的配制及分析（物质的量浓度、容量瓶的使用）
中和滴定法测定溶液浓度
《实验化学》模块
初中已学
《专题一》第二单元
后续模块
分子、原子及其属性
金刚石、石墨、足球烯
原子的质量和体积
汤姆逊模型、卢瑟福模型、玻尔模型
原子核、原子结构、同位素、离子
原子结构模型的演变
原子的构成、核素、同位素
必修2专题一：
原子核外电子排布
3、地位与作用
六大知识块在专题1中的分布
第一单元
第二单元
第三单元
基本概念
纯净物、混合物、单质、化合物……化学反应基本类型
物质的量、摩尔质量
不同状态物质的结构与性质、晶体、气体摩尔体积
分散系、溶液、胶体、电解质、非电解质、电解质的电离
原子结构模型、核素、同位素
基本理论
氧化还原反应
基本计算
根据物质的量的简单计算
根据气体摩尔体积的简单计算
基本实验
物质的分离及提纯、常见物质的检验、溶液的配制及分析、中和滴定法测定溶液浓度
元素化学
一些常见的单质、氧化物、酸、碱、盐之间的反应关系
基础有机化学
有机物的概念，无机物和有机物之间的转化
核心概念知识在学学习中的认识功能与指导作用
概念知识
认识功能与指导作用
物质的量及相关概念
对物质的组成和化学反应的认识从定性进入到定量层次，将宏观的质量、体积、浓度与微观的微粒个数之间建立起联系和定量关系
物质分类
将大量的物质进行整理。
从物质的类别及通性角度对物质性质进行整理，为新物质性质的预测提供思路。
如硫单质属于非金属单质，非金属单质通常会与哪些类别物质发生反应，那么硫单质可能也会和那些物质发生反应
电解质与电离、离子反应
从微规角度认识物质在水溶液中的存在状态及行为，认识物质在水溶液中的反应实质。
例如，学习之前看到硫酸铜溶液看到的只是蓝色溶液，学习之后，看到的应是Cu2+与SO42-。
从微观角度认识溶液中发生化学反应的物质的性质，初步建立起研究水溶液系统的思路方法
氧化还原反应、氧化剂与还原剂
对化学反应分类的新视角，对物质分类的新视角，认识物质性质的新视角利用氧化还原反应研究物质的性质，例如，通过分析物质中所含元素的化合价，预测物质具有氧化性或还原性，通过实验看该物质能否与氧化剂或还原剂发生反应，从而验证它是否具有还原性或氧化性
四、对《学科教学指导意见》第一专题的说明
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。
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、本专题教学建议
1、课时分配建议
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．实验教学建议
①教师可以再适当补充一些溶液和胶体作光照对比实验，以便使学生归纳出鉴别溶液和胶体的方法。
对教材中“氢氧化铁胶体有哪些应用？
”的问题不作讨论。
②溶液导电性实验，可用并联装置，五种溶液同时进行，以便学生作对比观察。
③从氯化钾和硝酸钾的混合物中提纯硝酸钾实验，课本只要求学生设计方案，相应的学生实验在《实验化学》模块中课题3安排，各校可根据本校实验条件，决定是否将该实验提前在本专题教学中进行。
④学生物质分离（如蒸馏、萃取、分液等）的操作技能可在《实验化学》模块中再加以训练。
五、本专题教学建议
1、分析栏目功能发挥教学价值
必修教材设置了丰富的学习活动性栏目，资料性栏目和工具性栏目，为教师的教学设计提供了支持。
教师在教学中首先要体会各种栏目的功能和教育价值。
看来类似的内容和问题，由于所处的位置不同，会导致功能与定位不同。
如：
（1）[你知道吗？
]引导同学们回顾已有知识，在新旧知识之间架起“桥梁”，联系自己原有的经验，激发探究的欲望
（2）[活动与探究]引领同学们积极投身实践活动，在“做中学”的自主探究中享受发现的快乐。
（3）[交流与讨论]设置了一系列的问题情景，引导同学们展开讨论，为充分表现大家的聪明才智和丰富的想象力提供机会。
（4）[观察与思考]展示的实验、模型、图表中蕴涵深刻的化学道理，帮助同学们开启化学思维。
（5）[问题解决]在教材阐述的化学原理、规律之后插入相关的问题，考察同学们知识迁移和问题解决的能力。
（6）[信息提示]以简捷的语言介绍化学的核心概念、基本原理、物质性质和技能方法等。
（7）[拓展视野]提供更多、更生动的素材，使同学们在完成必要的学习任务之余开拓视野，进一步领略化学的奇妙和魅力。
（8）[回顾与总结]提示同学们参照所给的问题或线索整理知识，以问题的形式联系本专题重点的知识、技能和方法，增加自我反思和评价的力度。
（9）[练习与实践]帮助同学们巩固知识，应用知识解决某些实际问题。
教师在设计教学过程中，教师不可以置之不理，也不能将其作为所有学生的基本要求，在课堂上进行详细的讲解和分析。
而又要创造性地应用教材中的栏目，对不同类型的栏目采用不同的处理方式。
学习活动性栏目为教师提供了一些学习活动的内容和组织方式，给出了教学处理的一种方式。
教师要在教学中根据学生的具体情况和学校的硬件条件等进行适合的调整和改变，
例如对相同的栏目可进行如下不同的处理：
表：
对栏目进行不同处理的案例
P22问题解决
1.将106gNa2CO3溶解在水中，配成1.00L溶液，所得溶液中溶质的物质的量浓度是多少？
可以处理成
问题情景
如何配制0.1LNa2CO3溶液，其中溶质的物质的量为0.1mol？
此溶液的组成可以怎样表示？
然后让学生进行探究活动
在教学过程中，有的教师对这些栏目理解与分析不够深入，对其栏目的功能不太了解，认为栏目中出现的内容都要求学生进行学习；有的教师无视教材中资料性栏目的存在，仍然用传统的方式进行相关内容的教学。
“活动与探究”栏目旨在让学生通过实验、观察、综合、分析等方法，使生生之间、师生之间的相互交流和讨论的方式进行学习，但有的教师并没有让学生在学习中进行充分的讨论，学生没有机会表达自己的观点，而是由教师采用传统的一问一答的方式进行教学。
还有对拓展视野栏目，有些教师当作重点知识进行分析，要求学生记忆，学生的学习兴趣下降，效率低下。
这样就削弱了栏目的教育价值，甚至产生教学中的错误导向。
2、引导学生正确地理解化学
面对刚进入高中学习，对化学充满好奇的学生，我们要向他们传递一种怎样的思想呢？
化学学科发展艰难曲折——精神财富
化学是人类文明的基石——物质财富
我们要正面阐述化学的作用，引导学生正确地理解化学，欣赏和感受化学，让他们形成一种观念----化学是“一门中心的、实用的、创造性的科学”，对提高人类生活质量和促进社会发展的有着其它学科不可替代的作用。
当学生发现知识的个人价值和社会意义时，他们最想学习！
要充分发挥教材本身的作用，在第一单元中写给同学们的话、丰富多彩的物质世界、原子结构模型的演变都是很好的内容。
教材的栏目有的给我们提供了丰富的素材，有的为教学设计提供了支持。
我们要组织学生进行讨论、交流，让学生在活动中提高认识，体会化学的过去现在与未来，感受化学的作用。
在真实的情景中进行具体化学知识的教学。
由于新课程的目标包括态度情感价值观，必然要求将去情景的知识情景化，从生活到化学，从化学到社会；从自然界到实验室，从实验室到实际应用，提供培养学生情感态度价值观的有效途径和生动载体。
将知识置于真实的情景中，能够培养学生学以致用的意识和能力，养成学生关心社会和生活实际的积极态度，增强学生的社会责任感，有利于学生从更加开阔的视野、更加综合的视角，更加深刻地理解科学的价值、科学的局限和科学与社会、技术的相互关系。
对于学生认识和理解化学科学具有重要意义和发展学生的分析和解决实际问题的能力是必需的。
三个例子三张图片1、某地发生运载浓硫酸的汽车倾倒事故，四溢的硫酸给当地的农作物、水生动物等造成严重的污染；2、硫酸工业过程中释放的尾气二氧化硫形成酸雨，造成环境污染；3、某高校一学生将浓硫酸泼到某动物园某动物身上，造成动物严重烧伤……
以上的情景带给学生的感受是：
（1）浓硫酸危害很大
（2）化学是有毒、有害的化学（3）化学就是污染（4）我们应该远离化学。
如此的化学、如此的浓硫酸，我们还敢解决、还要学习吗？
实在太可怕了……
下面是一些案例：
情景素材的使用要注意：
要针对主题内容，激发认知冲突而非单是兴趣，尽量用正面事例－P2图1-1，用比不用好但要少而精，根据任务选择时机，不能稀释学科思想。
课题：
物质的分离和提纯
情景一
[问题]妇女淘米与矿工淘金的目的是什么？
物质分离和提纯在生活和实验研究中得到普遍应用，你知道哪些方法？
[意图]让学生从分离提纯的普遍性明白学习的必要性从而提高学习的积极性。
情景二
实验演示：
用磁铁分离铁粉和碳粉
[问题]海水晒盐、酿酒工业分别用到什么分离方法？
如何分离铁粉和碳粉？
该问题给我们什么启示？
[意图]从学生熟悉的情景和事物出发，复习初中所学的物质的分离和提纯方法，通过演示实验，让学生明白物质分离和提纯方法的多样性，使他们产生学习新方法的渴望。
课题：
物质的量
设计一
在“物质的量”教学中，隐含着这种思想：
粒子→集合粒子→粒子，即把单个粒子的称量转化为粒子集合的称量，从而间接地求出单个粒子的质量。
以“称量一粒米”或“曹冲称象”为背景，建立微观与宏观的联系，设制问题，让学生在解决问题中掌握物质的量的概念。
具体思路：
设计二
物质的量对学生来说是个全然陌生的概念，以旧的物理量引入，进入学生认知结构中原有的命题网络。
设置问题，让学生在旧的知识体系中形成新的概念。
培养学生学习概念的能力。
具体思路：
3、准确把握教学内容的深广度
化学1中概念知识的要求层次和水平与传统的课程相比都有了较大的变化，教师要深刻理解课程标准和教材对内容的深广度要求。
在教学实施中，有的教师在教学中由于受到传统知识教学的影响，对教材内容的深广度把握不准，不会选择性地处理内容，“超前”、“超标”、“一竿子插到底”地进行教学，致使课时紧张。
给学生的学习带来额外的负担。
（1）大部分概念知识是螺旋上升的，注意化学基本概念学习要求的层次。
根据物质的组成和性质对物质进行分类
（分类的角度、方法、分类的层次？
各类代表物？
怎样判断具体物质所属的类别？
这些要求都在不断扩充、加深。
）可补充“氧化物可分为酸性氧化物、碱性氧化物”的知识。
如果补充酸可分为强氧化性酸和非强氧化性酸就超前了。
化学概念相关知识的层级发展
学习阶段
化学反应
氧化还原反应
物质结构
初中
化学反应过程中会发生物质变化、物质变化的实质是原子的重新组合（四种基本类型）
从得失氧的角度判断氧化还原反应从具体的物质氧气来认识
升级会员 