高中化学：承载能力与素养考查的元素化合物讲稿

1承载能力与素养考查的元素化合物三年一次轮回，又到决战高考，首先欢迎各位同行、好友来到衢州。以前我们把这种会议叫高考信息会，但是我想我们研讨会的主要意义是在于交流，真有高机密的信息，也是不能讲的。所以今天在这里跟大家共享我个人和备课组的复习思路和策略，是希望能够激发大家的思考和讨论。十几次备战高考，迷茫过、成功过，也走过很多弯路。秘诀没有很多，经验有不少。理念引领，把握尺度研究教材，高于教材剖析高考，援引为例解读说明 ，新旧对比参考意见 ，优化课堂理念，感觉很空洞。在座肯定有教龄超过我的老教师，是不是有还在用着二十年前的那本教案的？甚至有人根本不需要备课本，因为几十年下来，早就烂熟于胸。不好意思，其中有的朋友。但是时代在变，学生在变，教材在变，高考在变。没有理念引导，不能与时俱进，我们就象没有了眼睛，看不见道路，在盲人摸象。例 1、有 11.2g 铁粉，若加到 0.4molL-1 的 H2SO4 溶液 1L 和 0.1molKNO3 中，产生气体的体积在标准状况下为 L。联想 1：在铁与铜的混合物中，加入一定量的稀硝酸，反应后溶液中的剩余金属为 ag;再向其中加入一定量稀硫酸，充分振荡后，溶液中的剩余金属为 bg，则 a 与 b之间的关系是（ ）Aa 一定大于 bBa 可能等于 bCa 一定等于 bDa 可能大于 b网上留言： 老师，这是我期末考试遇到不会做的。请老师告诉我这种题的思路和方法，并请老师给我几道类似的题让我做一做。谢谢！（老师，要用极限法或守恒法吗？）网上提供的答案有 A，还有 BD。有一份浙江省五校联考试卷还出了一道铁铜与硫酸硝酸混合物的图象计算题。高考有没有考过硫硝混酸与铁、铜反应，大家应该查一下。元素化合物部分各种版本教材内容大致相同，课程改革的理念是一样的，因此不管提问的学生来自什么地域，这种追求特殊技巧的问题在高考中出现的可能性不大。例 2、Na 2O 投入水中是促进水电离吗？联想 2：Na 2O2、SO 2、SO 3 如何影响水的电离？它们与水反应的机理是怎样的？学生有没有必要掌握？例 3、设计实验证明 HCl、CO 2、H 2SiO3 酸性强弱。稀盐酸大理石 Na2SiO3 溶液2联想 3：设计实验证明 NaOH、NH 3H2O、Al(OH) 3 的碱性强弱产生气体的反应有熵变的影响，产生沉淀可能是难溶物质的沉淀溶解平衡在起作用，所以 H2SiO3 沉淀析出一定能证明酸性弱于 H2CO3 吗？联想 4：实验室制取 O2 的实验装置初中科学教材也有很大变化，O 2 只介绍 H2O2 催化分解的制取方法，不再讲KMnO4、KClO 3，H 2 也没有用启普发生器制取，甚至没有出现启普发生器简易装置。所以我认为，教学已经告别了为化学而化学的境界，为实用而教学，为方便而教学。纯知识少了，探究讨论多了，条条框框少了，发挥余地大了。这种发挥是不是随意的呢？依据新课程总目标，高中化学课程在知识、技能上只“帮助学生获得未来发展所必需的化学知识、技能和方法，提高学生的科学探究能力” 。所以，我认为在知识的广度上我们要超过过去，而深度的挖掘，就要减少。过去的一些好题，现在不一定还有用了。减负越减负担越重，为什么？我们没有把深度减下来，教师有一定责任。如果把备战高考看成打仗，充分的物质准备是决胜的前提。孙子说：“驰车千驷，千里馈粮” 。我们要通过剖析历年高考试题 ，理解课程改革对高考的影响，解读高考考试说明 ，有的放矢地运用教学指导意见消化处理教材 ，循序渐进地展开复习。一、剖析历年高考试题1浙江十年理综纵观十年理综，改变了 3+2 高考大量新情景题、专业知识技能要求较高的状态，转向考查基础知识、基本技能，特别是 00、01 年，理科综合形式尝试阶段，8 个、10 个化学选择题，卷大题分不清物理化学生物。02 理化生拼盘模式基本确定，化学选择题 9 题，大题 4 个。题目编排顺序还在变化。04 年以后理综考试趋向成熟。09 年浙江 26 题是结合元素推断、物质框图推断，涉及到 Fe、Cu、Cl 、C、N 元素化合物的性质和相互转化，没有出现过去频度极高的 Na2O2，不知道是有意还是无意。28 实验题考到 Cl、Si 、Fe 有关的性质、制取、计算。元素化合物的考试形式从选择到填空、方程式书写，推断题信息有表格、框图、文字等。内容涉及 Fe、Cu、Al 、P、Cl、C 、S、N、Ca 元素单质及其化合物的性质，有对基本素养的考量，如电子式、原子结构示意图的书写、物质结构和用途等知识的表达，很少用到定量运算，关键更在于需要考生进行分析推理和元素化合物知识的综合运用。06、07 年各地高中新课程改革逐渐铺开，高考理综有怎么样的变化呢？2各地 2009 理综横看 09 各地理综，分析 09 年 17 套试题与大力倡导探究性教学的教材相一致， 09年各省高考导向也有所变化，试题试图体现新课程三维教学目标，设计化学工业情景下的探究性问题，重在考查三种能力：接受、吸收、整合化学信息的能力；分析问题3和解决（解答）化学问题的能力；化学实验与探究能力。减少了元素化合物知识内容，降低了对元素化合物知识识记的要求，更加关注中学化学基础知识、基本技能融会贯通的能力。考试形式有方程式选择判断、推断探究型、综合应用型等，元素化合物知识是考查学习能力与化学素养的载体。理科综合的逐步成熟与完善，使我们有理由相信 2010 年的理综一定也是稳中有变，体现新课程，关注社会发展。二、解读高考考试说明有人归纳学习考试说明三步骤，我认为教师学习应该有四个内容不可不看。一是考试目的与要求，二是考试内容，三是考试说明的变化，四是例卷。2010 浙江省普通高考考试说明在考试目标与要求中明确化学科考试“以能力测试为主导，在测试学生进一步学习所必需的知识、技能和方法的基础上，全面检测考生的化学科学素养。 ”“注重测量自主学习的能力，重视理论联系实际，关注与化学有关的科学技术、社会经济和生态环境的协调发展。 ”元素化合物的具体考试范围和内容如下：（三）常见无机物及其应用1常见金属元素（如 Na、Mg、Al、Fe、Cu 等）（1）了解常见金属的活动（性）顺序。（2）了解常见金属及其重要化合物的主要性质及其应用。（3）了解合金的概念及其重要应用。2常见非金属元素（如 H、 C、N 、O、Si、S、Cl 等）（1）了解常见非金属元素单质及其重要化合物的主要性质及其应用。（2）了解常见非金属元素单质及其重要化合物对环境（质量）的影响。3以上各部分知识的综合应用从行为动词看，要求都仅为“了解” ，寥寥数语，却提及“环境” ，提及“应用”多次，相对于其他部分相当简略。这是与课程改革相统一的，元素化合物是考查学习能力与化学素养的载体。三、重读教学指导意见海水Cl、Br、I 知识基本要求：1、了解从海水中获取氯、溴、碘的基本原理和方法，初步掌握氯气的重要性质，了解溴、碘的性质，知道氯、溴、碘性质的差异，认识氯、溴、碘及其化合物在生产和生活中的重要应用。2、能用电子转移的观点认识氧化还原反应，指出氧化剂和还原剂、氧化产物和还原产物，判断物质氧化性、还原性强弱，表示出电子转移方向和数目，能举例说明生产生活中常见的氧化还原反应。发展要求：了解检验 Br-、I -离子的常用方法；视条件可增补用浓盐酸与二氧化锰反应制备氯气的实验。Na、Mg 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的性质，能通过实验对比研究碳酸钠、碳4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。发展要求：了解侯氏制碱法的原理和流程。矿物Al 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存在形式，了解从铝土矿中获得铝的方法，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，能举例说明铝合金的应用，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、通过铝热反应实验，加深对铝热反应特点及用途的认识。3、了解铝及其重要化合物之间的关系。Fe、 Cu 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、Fe 2+、Fe 3+的性质，了解Fe2+、Fe 3+的相互转化，了解铁、铜及其化合物的重要应用。发展要求：了解 Fe3+的常用检验方法。Si 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及其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：初步了解分子筛的化学组成、结构和作用，初步了解光导纤维的组成和作用。大气S 基本要求 1、了解硫的重要性质，认识二氧化硫的主要性质和作用。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、知道硫及其重要化合物之间的转化关系。发展要求：了解几种重要的硫酸盐的用途。N 基本要求：1、认识氮的氧化物的性质，了解氨、铵盐、硝酸的性质和用途，知道含氮化合物对社会生产的积极作用和对环境的影响。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。53、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、了解工业上制备硝酸的主要设备和流程。教学指导意见是浙江省高中新课程实验工作专业指导委员会对本省新课程教学的具体指导，也是浙江省命题的主要依据。 教学指导意见对知识的要求一般都为“了解” 、 “知道” 、 “认识” ，对能力和情感的目标却交代得很清楚， “应用” “生产生活”各部分都有，更是反复强调“经历实验探究过程”的要求。四、整理元素化合物知识网络1、新教材对中学化学的元素化合物内容进行了大刀阔斧的删减，充分体现了“通过以化学实验为主的多种探究活动，使学生体验科学研究的过程，激发学习化学的兴趣，强化科学探究的意识，促进学习方式的转变，培养学生的创新精神和实践能力。 ”的新课程理念。取消族的体系，以海水、矿物、大气为核心，从生产和应用出发，实用性强、识记内容少。2、教材呈现形式的革新给复习整理带来很大难度。元素化合物部分的教学内容多以探究的形式出现，先提问，再设计方案，通过探究实验，填写结论表格。教师在教学中常常还不按照教材程序，而有创新，学生记录较困难。复习课元素化合物知识的网络化变得特别重要，有利于对知识的横向拓展，纵向深化。海 水Cl2Br2I2NaMgNaClNaOHNaHCO3Na2CO3Br-I-MgCl2AgBrAgI Mg(OH)2HBrHI Na2ONa2O2TiH2CaCl2HClCa(ClO)2HClOCO2CuCl2FeCl3CaCO3 Mg3N26矿 物Al2O3AlCl3 NaAlO2Al(OH)3AlFe3O4Fe2O3FeCuFeS2CuFeCl2FeCl3SiO2 SiNa2SiO3CaSiO3SiCl4CuSO4Cu(OH)2 CuOCu2OFe(OH)2Fe(OH)3FeOCu(NH3)4+KAl (SO4)2Fe(SCN)3CuSO45H2O大 气SFeS2SO2 SO3 H2SO4HgSNa2SO3H2SO3Na2SO4 BaSO4N2NH3NO NO2 HNO3NH4+NH3H2OCu(NO3)2HNO2 NaNO3Na2S2O3NaNO27五、研究学情利于对症下药“知己知彼，百战百胜。 ”研究学生，才能真正体现学生主体性，为学生终身发展服务。探究性教学为学生的分析解决问题能力和实验探究能力打下了良好的基础，但是“利害相权” ，强调学生主体性、重过程轻结果、以实验探究为教学主要形式、重视激励的特点使得学生思维习惯和学习方法都产生了较大变化，我有幸教到全校或者全市最好的班级，我想他们的问题应该是很有代表性的。1强调学生的主体性以学生为本、不拘一格的教学形式，最大程度给予学生自由发挥的空间，使得学生表现出喜欢创新、敢于质疑的学习态度，也有爱钻空子、纠缠细节的毛病。例如：纤维素不是糖类，因为它不是纯净物；NO 2 是酸性氧化物，因为能和 NaOH 反应生成NaNO3 与 NaNO2 和 H2O；酸雨形成时，漂尘是催化剂不是载体？平衡常数、溶度积常数的单位是什么，为此类问题争吵不休。还有很多学生质疑教材的实验设计，例如：蔗糖酸催化水解的实验中，加碱中和的步骤可以省略，因为检验生成的葡萄糖是用新制 Cu(OH)2 浊液或银氨溶液，这两种试剂本身是强碱性的，可以中和硫酸。这种例子不胜枚举。2重过程轻结果探究性教学重在参与，感受科学研究过程，积极的体验、讨论和思考。教学中有大量生成性的问题，来自随机的发言和突发性的事件，多向交流的庞杂信息使中等及以下学生感觉忙乱。学生能力参差不齐，学生的注意力都在探究上，记录有误、记录不全的事时有发现。蛋白质的双缩脲反应显紫色还是蓝紫色就让很多学生很困惑。复习中我们必须有总结整理、知识落实的充足时间，让学生参与。3以实验探究为主在探究性教学中，教师大多利用化学实验设计探究活动。这是新课程教学的要求，也是化学教师自觉利用学科优势，激发学生兴趣的结果。但是我们发现，以实验为主线设计教学，学生思考时间多了，对实验本身注意力下降了。补充实验多了，对课本重要知识的记忆少了。理性思维强了，对物质的感性记忆弱了。4重视激励学生为一切教学活动的根本，教师们都特别注意呵护学生的学习兴趣，创造机会给每个学生成功体验。学生的自信心普遍较强，有时也使他们自我估计过高，不能虚心对待习题中与自己不一致的标准答案。六、内练基本功，优化复习课孙子“择人任势” ，孔子“因材施教” 。教学可以百花齐放，高考还是目前教学评价的主要尺度。如果说两年的主要教学目标是培养学生的能力，那么复习课的目标是体现教学的有效性。针对考试要求和学生特点，转移教学重心，精心设计复习过程，巧妙使用策略，内炼化学基本功，优化元素化合物复习课。1细读教材8市场上教辅用书杂而且多， “题海”中主要有三类问题，一是老题，二是出界（外省） ，主要是上海，三是错题。复习中要避免盲目训练，浪费时间和精力。在复习每一种元素化合物时，让学生复述、归纳、书写，根据指导意见与学生一起细读教材，把握重点、难点，落实化学方程式，学会自主选择合适的练习。2 “朝三暮四”要保持学生的兴趣和探究精神，复习课还是有必要设计一些探究性的复习问题。Cl、S、 N、Si、 Na、Mg、Al 、Fe、Cu，根据网络理清每一部分物质结构、性质、制取、检验、应用的基本要求。 “朝三暮四” 即变化形式，设计综合探究性问题，强化知识、巩固应用。如复习镁及其化合物，笔者请学生“列举 5 个事实证明 Na 的金属性比 Mg强” 、 “推测金属 Ca 的化学性质” 、 “用 7 种方法制取 MgCl2”。复习铝及其化合物时思考“用 10 种方法制取 Al(OH)3”。其他还有“FeCl 3 溶液十一种颜色变化”的方法、“Fe(OH)2 如何制备？ ”、 “检验贝贝血宝中的铁元素是什么价态？ ”、 “多种方法比较Cl、S 非金属性强弱”等等。3抓住作业中的错误开展探究复习中要采用大量习题，在新老教材交接的时候，习题往往出现滞后现象。我们要注意教学和练习尽量少用如 F、Li 、K、Ba、P、As、Se、Sn、Pb 等元素的旧题，如果作为探究性问题的材料，也需向学生说明，尽量减轻学生负担。Na 2O2 有关计算、Cu(NO3)2 分解、硫硝混酸与铁、铜反应计算之类的题目都要慎重选择，千万不能被习题牵制。例 4、 下列措施不能减少氮氧化物对空气污染的是A少用家用轿车 B在汽车上安装尾气转化器C对化工厂的废气进行吸收处理 D使用酒精、氢气等其他物质作汽车能源该题 ABC 选项是毫无疑问的，习题提供的答案是 D，理由是汽车尾气中氮氧化物来自燃料汽缸不间断的电火花促使空气中 N2 与 O2 发生了反应。但是 化学 197页上清楚写着“使用洁净能源，减少氮氧化物的排放” 。笔者揣测，酒精、氢气等洁净能源若以燃料电池的形式作为汽车动力，就不会产生氮氧化物的污染，只能说习题没有与时俱进了。例 5、 实验室用右图所示装置制取氨气，其化学方程式为 。学生作业回答五花八门，让人大跌眼镜。NH4Cl=NH3+HCl (NH4)2SO4=2NH3+H 2SO4 NH4NO3=NH3+HNO 3 NH4HCO3=NH3+CO 2+H 2O NH4Cl+NaOH=NaCl+NH3+H 2O这是一个基础题，但是翻遍新教材，没有出现过实验室制取氨气的装置，倒有铵盐“都是白色、易溶于水的晶体，受热易分解”字样。借此机会探究用该装置制取氨气最佳方法。分析装置特点；再讨论 NH3 易与酸化合，特别是强酸；固体硝酸盐的强9氧化性；碳酸盐分解产生气体不纯；NaOH 碱性过强，加热会腐蚀玻璃排除了每一种不合理的答案，最后学生确认只有 NH4Cl 与 Ca(OH)2 共热是最合理方案。4重视教材新增内容从浙江省 2009 年试题可看出，命题者很重视新增内容，包括实验化学中的元素化合物知识都要做有序整理。比如 Na2S2O3、NaNO 2、 HNO2、Zn、IO 3-、Cu(NH 3)42+、Al(OH) 4-等，如果不作有意识提醒，很容易成为盲点。七、外修解题能力，做好心理准备最后阶