高中化学必修第四章非金属元素及其化合物.doc

高中化学必修第四章非金属元素及其化合物教材分析一教学内容的概述非金属及其化合物知识受课时所限，不可能沿用过去的教学方法，即按族的顺序分章详细介绍，只能相对集中，因此教材编者在设计教科书结构时，对教学内容进行了精选和整合。为了使学生对非金属及其化合物有一个整体的了解，本章对元素周期表中AA族的重要代表性元素(碳在初中化学学习过并将在有机化学中深化)各有侧重地选择有重要价值的单质及其化合物让学生学习、研究。在编排顺序上：将存在和用途十分广泛的元素硅及其化合物、典型的非金属元素氯及其化合物分节编写；将与当代环境十分密切的硫和氮的氧化物、用途广泛的两种酸-硫酸和硝酸以及氨分别合节编写，有分有合，突出重点，加强联系和对比。 本章具体的内容及相互关系如下：选修1化学与生活相关内容：第三章探索生活材料第三节玻璃、陶瓷和水泥第四章保护生存环境第一节改善大气质量二本章内容在整个模块的作用本章在化学必修模块中占有重要的地位，关于无机非元素化合物知识在高中阶段集中于此，是高中化学的重点之一。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、氧化还原反应等基础知识的作用。在第三章的基础上，进一步形成积累感性材料，是学生认识元素周期律、元素周期表的重要基础。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，物质的重要性能与在利用中可能带来的负面作用相结合，从而使学生认识到常见无机物在在生活和生成中的应用，以及与人类和环境的关系。例如：二氧化硅与硅酸盐产品的应用及其发展，氯气的性质与应用及其可能存在的问题，硫酸、硝酸和氨的性质及其广泛用途，酸雨的形成等。这些内容不仅增强了学生的学习兴趣，而且培养了学生的科学态度和科学精神。另外，科学史话-“氯气的发现和确认”渗透了严谨、求实的科学思维品质的培养，科学视野-“新型陶瓷”、“火箭为什么能飞上天”、“信使分子-NO”等让学生体会知识的价值。这样，更全面地体现化学课程的科学教育功能。三本章的总体教学目标分析1、课标要求及模块学习要求：课程标准模块学习要求补充说明6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。6.1能说出氯气的主要物理性质；认识氯气的氧化性，能够书写氯气分别与金属、水、碱反应的化学方程式；了解氯气能够将溴离子、碘离子从它们的溶液中置换出来。6.2能列举氮元素的单质及其化合物；了解一氧化氮与二氧化氮的颜色、状态及其与水的反应；认识氮气、氨气、铵盐及硝酸的主要物理性质和化学性质；知道铵根离子的检验方法和氨气的实验室制法，能书写相应的化学方程式，能运用相关知识分析简单的环境问题。6.3能列举硫元素的单质及其化合物；通过实验认识硫单质、二氧化硫和浓硫酸的物理性质和主要化学性质，能书写相关的化学方程式；认识硫及其化合物之间的转化关系；了解酸雨的形成、危害及其防治的方法。6.4能列举硅元素的单质及其化合物；认识二氧化硅分别与氧化钙、氢氧化钠溶液及碳酸盐的反应，能书写相关的化学方程式；了解硅及其化合物在材料领域中的应用。不要求介绍卤族元素性质递变规律。化学与生活课程标准模块学习要求补充说明主题2-5.知道水泥、玻璃和陶瓷的主要化学成分、生产原料及用途5.1知道常见的硅酸盐材料（水泥、玻璃和陶瓷）的主要成分、生产原料及其用途可引导学生查阅资料，了解和简述中国陶瓷发展史5.2知道玻璃、陶瓷制品的新进展（光导纤维、新型陶瓷等）主题3-2知道大气主要污染物，能说出减少和消除大气污染物的原理和方法2.1知道大气污染物及其影响可引导学生调查学校或家庭所在地区大气污染物及防治情况2.2知道减少或消除大气污染物的原理和方法主题3-3知道主要的居室空气污染物，了解其对人体的危害3.1知道主要的居室空气污染物3.2了解甲醛、一氧化碳、氡等主要的空气污染物对人体的危害2、本章教学目标： 学生在前面的学习中已经具备了以下知识：研究物质的一般程序和方法、物质的量的简单计算；物质的分类、离子反应和氧化还原反应；同时学习了金属元素及其化合物的性质。可以说，学生已经具备了研究非金属元素及其化合物的性质的知识基础，可以说在知识结构上本章可以充分利用前面所学知识，如基本概念中的氧化还原反应、离子反应，并且可以结合方程式进行简单计算。另外从能力结构看，本章内容也可以体现学生对所学知识的综合运用能力。基于以上分析，本章的教学目标为：【知识与技能】 掌握氯、氮、硫、硅等非金属单质的化学性质，认识不同的非金属单质的性质有较大差异，如氯很活泼，有氧化性；氮不活泼，很稳定等。掌握氯、氮、硫、硅的重要化合物-次氯酸及其盐、氮和硫的氧化物及其水化物(硫酸和硝酸)、氮的氢化物(氨)、二氧化硅和硅酸及其硅酸盐的的主要性质，认识某些非金属化合物(氮和硫的氧化物、硝酸和硫酸)既有相似性，又有各自的特性。认识氯、氮、硫、硅及其化合物的广泛用途。进一步训练学生的化学实验操作技能。了解循环对生态平衡的重要作用。了解某些污染物的来源、性质和危害，【过程与方法】通过对于非金属元素及其化合物的学习，体会化学的创造性与实用性。体会化学实验对认识和研究物质性质的重要作用。以非金属知识的学习为线索，通过多种活动，帮助学生进一步掌握学习物质及其化学性质的一般方法，提高自主学习能力。【情感、态度与价值观】在化学实验中，培养学生求实、创新的良好品质。体会化学对环境保护的意义，培养学生关注社会的意识和生态责任感。四本章重点及难点分析第一节 无机非金属材料的主角硅教学重点：二氧化硅的性质教学难点：硅酸盐的丰富性和多样性第二节 富集在海水中的元素氯教学重点：氯气的化学性质教学难点：氯气与水的反应，氯气与NaOH、Ca(OH)2溶液反应第三节 硫和氮的氧化物教学重点：二氧化硫与水的反应，二氧化氮与水的反应，二氧化硫和二氧化氮对大气的污染。教学难点：可逆反应，二氧化氮与水的反应。第四节 氨 硝酸 硫酸教学重点：氨的化学性质和制取， 浓硫酸、硝酸的氧化性。教学难点：浓硫酸、硝酸的氧化性。五教学方法和建议1充分发挥实验的功能，体现化学学科的本质特征 为了突破本章中氯气的化学性质、二氧化硫的性质、氨气的制取和性质、浓硫酸和硝酸的氧化性等重点和难点知识，可在教学过程中做好演示实验及学生分组实验，如浓硫酸、硝酸和铜的反应、二氧化硫的漂白性、氯气与金属、水等的反应实验，通过学生动手操作，引导学生观察实验现象，并对实验现象进行分析，以达到理解相关物质的性质、了解物质的用途的目的。 根据物质的性质，围绕研究物质的一般程序和方法，设计探究性实验活动，如碳与浓硫酸反应产物的检验实验设计等，帮助学生加深理解浓硫酸的氧化性。 2充分利用日常生活中的事例进行教学本章在介绍几种典型非金属元素的单质及其重要化合物的主要性质与应用时，创设知识的生态环境（在与社会、生活、健康、环境相联系的情景中学习），不回避某些物质对环境、健康可能的负面影响，揭示化学在解决这些问题的研究方向和作用，培养学生的科学态度，帮助学生树立正确的科学价值观。 本章内容多与日常生活联系密切，因此在教学过程中要充分利用日常生活中的事例进行教学。如，硅酸钠的性质和用途、硅酸盐产品是本节的教学重点，教学过程中可采用让学生收集各种硅酸盐产品的方法，经过信息处理和加工，进行展示和交流，使学生们对这部分知识有一个全面的了解。又如，氯气和水的反应以及次氯酸的强氧化性是本章的重点和难点，为了引发学生对这部分知识的学习兴趣，达到顺利突破重点和难点的目的，在教学过程中可让学生收集生活中的相关资料，了解自来水的消毒原理及漂白粉在生活中的应用。环境污染现象日益严重，社会上有关报道相当丰富，为使学生建立丰富的感性认识，在讲解二氧化硫和二氧化氮对环境的危害这一重点内容时，可在课前布置学生收集环境污染的新闻、图片及视频资料等，经过交流和展示，使学生认识环境污染的危害，同时增强他们的社会责任感。3采用对比、联系、归纳的方法组织教学从对比中找异同，使知识条理化，使知识结构清晰，有利于学生对知识的掌握，强化新旧知识的联系，知识内涵更加丰富。例如碳及二氧化碳的知识初中已经学习过，因此在完成硅及二氧化硅的教学时，可采用与碳、二氧化碳对比、联系的方法，这样可以顺利突破教学重点。 同样关于两种漂白物质-次氯酸和二氧化硫漂白性，也可采用对比的方法，使学生明确两种物质漂白原理的差异。 对于浓硫酸和硝酸的性质，则应该采用比较、归纳的方法，让学生了解浓硫酸和硝酸的共性，同时找到性质上的差异。本章涉及的物质种类多，要注重寻找知识间的内在联系和变化规律，通过归纳使知识网络化，整体化。课本上出现化学方程式多达34个，基础知识的落实犹为重要，如化学方程式的书写、离子反应方程式的书写、氧化还原反应的分析等。4充分利用信息技术手段体现新教材的作用 对于本章中的某些重点内容，像硅及其含硅化合物的用途、环境污染、无机非金属材料的用途等，教学难度不大，教学中应采用自主学习的方式，利用网络资源，让学生上网查找相关资料，利用媒体资源，播放相关录像，利用各种课件（如flash）展示二氧化硅、氨等物质的微观结构，以达到在教学过程中培养学生获取信息的自学能力，为学生的可持续发展打下基础。六课时建议第一节 无机非金属材料的主角硅 本节教学内容比较简单，由二氧化硅和硅酸、硅酸盐以及硅单质三部分组成。重点是二氧化硅的性质，尤其突出其酸性氧化物的性质，同时了解二氧化硅的特性，硅酸盐主要介绍硅酸钠溶液的性质和用途。以二氧化硅的性质知识为载体的“过程与方法”的学习是应用研究物质的一般程序和方法，掌握从物质分类的角度研究物质的通性，用对比的方法研究物质的性质的异同，同时关注物质的特性等，并且明确非金属的知识线索。 STS的内容是对硅单质、二氧化硅的存在应用以及硅酸盐的丰富性和多样性这种拓展性内容的学习，可以采用多种形式来呈现，调动学生积极参与。建议第一学时完成二氧化硅和硅酸性质的教学，第二学时完成硅酸盐和硅单质的教学内容。第二节 富集在海水中的元素氯 氯是一种比较典型的、重要的非金属元素，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，可以让学生了解典型非金属元素及其化合物的性质，对学生全面认识化学元素，掌握正确的学习方法具有重要作用。而且氯是海水中富集的一种元素，资源丰富，食盐、漂白粉等含氯的化合物非常熟悉，容易产生求知的欲望。本节教学内容包含知识点较多：氯气的性质；对燃烧条件及其本质的新认识；氯水的性质以及漂白原理，漂白液、漂白粉的制取；氯离子的检验等。氯气的氧化性以及Cl-的检验和氯气与水的反应是重点内容，从氯气的氧化性来看，重点学习氢气在氯气中的燃烧、氯气与水的反应、氯气与氢氧化钠溶液的反应（自身氧化还原）。建议第一学时完成氯气的物理性质、氢气在氯气中的燃烧、氯离子的检验；第二学时完成氯水的成分、性质、用途。注意不要求介绍卤族元素的递变规律，把握好教学的深广度。运用好化学史实，积极创设探究情景，自然引出氯气的实验室制法，写出相应的化学方程式，引导学生体会理论指导的重要性和实验实证的基础性。第三节 硫和氮的氧化物二氧化硫和二氧化氮是造成大气污染的主要气体，大气质量与其含量密切相关，因此本章把这二者单独作为一节来学习，主题明确是了解环境污染的原因和树立环境保护意识。在知识上继续学习重要的非金属氧化物，并为氨、硫酸、硝酸的学习作准备，在全章学习中其着承上启下的作用。在前两节学习中，学生对元素化合物的学习方法有了一定认识，但因为硫氮元素存在多种变价，性质上有很多的特殊性，更能体现研究非金属单质及其化合物性质的一般方法和规律，对学生系统掌握元素化合物的性质起着至关重要的作用。 本节重点内容是二氧化硫及二氧化氮的性质，包括二氧化硫与氧气的反应、二氧化硫与水的反应、二氧化氮与水的反应等。在实用价值上分别是工业制硫酸和工业制硝酸的反应原理之一，作为知识载体接触可逆反应这一难点概念，为后续学习选修模块中的化学平衡打下基础。 二氧化硫和二氧化氮中的硫元素、氮元素都处于中间价态，决定了其性质的重要性，尤其是在酸性、漂白性以外从氧化还原角度的分析。利用氧化还原反应规律学习二氧化硫的知识是学生获取元素化合物学习方法的重要途径。 二氧化硫和二氧化氮对大气的污染的重要性在于通过这两种氧化物的重要性和负面作用的认识，使学生体会理论与实际相结合，是培养学生运用能力的载体。建议第一学时完成硫单质及其氧化物，第二学时完成氮氧化物和大气污染。第四节 氨 硝酸 硫酸 本节为必修1的最后一课，重点介绍了氨、硝酸、硫酸三种重要化合物的性质。硫酸、硝酸是硫、氮元素的最高价氧化物的水化物，是重要的含氧酸，氨是氮的氢化物，又是水溶液呈碱性的唯一气体。非金属单质、氢化物、氧化物、含氧酸等构成某一非金属元素的知识体系，同时氨、硝酸、硫酸又是重要的化工产品，便于认识他们在工农业生产和国防中的重要用途。 学习内容主要有：氮的固定；氨的物理性质、化学性质、氨水的成份；铵盐的性质，氨的合成、实验室制法和氨的用途；硝酸的工业制法及强氧化性；浓硫酸的氧化性及用途。虽然这些内容被安排在一节，但其知识点基本上包括了原高中教学大纲中对氨、硝酸及硫酸的要求。因此，教学中既要把握其要求在了解层次，还要注意相关知识又是中学生所必备的学科知识，处理好这方面的关系是完成本节教学任务的关键。 注意运用研究物质的方法：观察、实验、分类、比较来