教学研究-具体物质知识教学与德育

具体物质知识教学与德育一、高中化学的具体物质知识高中化学的具体物质知识包括（无机）元素化合物知识和有机化合物知识。（无机）元素化合物知识包括非金属元素（碳、氮、硫、氯、硅等）及其化合物知识和金属元素（钠、镁、铝、铁、铜等）及化合物知识等。有机化合物知识包括烃、烃的衍生物、糖、蛋白质、核酸及合成高分子知识等。1.《普通高中化学课程标准（2017年版）》规定的常见的无机物及其应用的内容。（1）元素与物质。认识元素可以组成不同种类的物质，根据物质的组成和性质可以对物质进行分类；认识同类物质具有相似的性质，一定条件下各类物质可以相互转化；认识元素在物质中可以具有不同价态，可通过氧化还原反应实现含有不同价态同种元素的物质之间的相互转化；认识胶体是一种常见的分散系。（2）金属及其化合物。结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解钠、铁及其重要化合物的主要性质，了解它们在生产、生活中的应用。（3）非金属及其化合物。结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解氯、氮、硫及其重要化合物的主要性质，认识这些物质在生产中的应用和对生态环境的影响。（4）物质性质及物质转化的价值。结合实例认识金属、非金属及其化合物的多样性，了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质转化，认识物质及其转化在自然资源综合利用和环境保护中的重要价值。2.《普通高中化学课程标准（2017年版）》规定的常见有机化合物及其应用的内容。（1）典型有机化合物的性质。（必修）认识乙烯、乙醇、乙酸的结构及其主要性质与应用。结合典型实例认识官能团与性质之间的关系，知道氧化、加成、取代、聚合等有机反应类型。知道有机化合物之间在一定条件下是可以相互转化的。（2）有机化学研究的价值。（必修）知道合成新物质是有机化学研究价值的重要体现。结合实例认识高分子、油脂、糖类、蛋白质等有机化合物在生产、生活中的重要应用。（3）烃及其衍生物的性质与应用。（选择性必修）①烃的性质与应用。认识烷烃、烯烃、炔烃和芳香烃的组成和结构特点。比较这些有机化合物的组成、结构和性质的差异。了解烃类在日常生活、有机合成和化工生产中的重要作用。②烃的衍生物的性质与应用。认识卤代烃、醇、醛、羧酸、酯、酚的组成和结构特点、性质、转化关系及其在生产、生活中的重要应用，知道醚、酮、胺和酰胺的结构特点及其应用。（4）生物大分子。（选择性必修）认识糖类和蛋白质的组成和性质特点。了解淀粉和纤维素及其与葡萄糖的关系，了解葡萄糖的结构特点、主要性质与应用。知道糖类在食品加工和生物能源开发上的应用。认识氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质，知道氨基酸和蛋白质之间的关系，了解氨基酸、蛋白质与人体健康的关系。了解脱氧核糖核酸、核糖核酸的结构特点和生物功能。认识人工合成多肽、蛋白质、核酸等的意义，体会化学科学在生命科学发展中所起的重要作用。（5）合成高分子。（选择性必修）认识塑料、合成橡胶、合成纤维的组成和结构特点。了解新型高分子材料的优异性能及其在高新技术领域中的应用。（6）有机化合物的安全使用。（选择性必修）结合生产、生活实际了解某些烃、烃的衍生物对环境和健康可能产生的影响，体会“绿色化学”思想在有机合成中的重要意义，关注有机化合物的安全使用。3.《普通高中化学课程标准（2017年版）》对“化学与社会发展”的内容要求。（1）化学促进可持续发展。认识到化学科学与技术对我国生产发展、生活富裕、生态良好的文明发展道路将发挥重要作用，树立建设美丽中国、为全球生态安全做出贡献的信念。结合实例认识化学科学与技术合理使用的重要性。认识到化学科学与技术的不断创新和发展是解决人类社会发展中遇到的问题、实现可持续发展的有效途径。结合实例认识化学原理、化工技术对于节能环保、清洁生产、清洁能源等产业发展的重要性。建立“绿色化学”的观念，形成资源全面节约、能源循环利用的意识。（2）化学科学在材料科学、人类健康等方面的重要作用。知道金属材料、无机非金属材料、高分子材料等常见的材料类型，结合实例认识材料组成、性能以及应用之间的联系。体会化学科学发展对于药物合成的重要意义，初步建立依据物质性质分析健康问题的意识。（3）化学在自然资源和能源综合利用方面的重要价值。结合合成氨、工业制硫酸、石油化工等实例了解化学在生产中的具体应用，认识化学工业在国民经济发展中的重要地位。以海水、金属矿物、煤、石油等的开发利用为例，了解依据物质性质及其变化综合利用资源和能源的方法。认识化学对于构建清洁低碳、安全高效的能源体系所能发挥的作用，体会化学对促进人与自然和谐相处的意义。（4）化学在环境保护中的作用。认识物质及其变化对环境的影响，依据物质的性质及其变化认识环境污染的成因、主要危害及其防治措施，以酸雨的防治和废水处理为例，体会化学对环境保护的作用。了解关于污染防治、环境治理的相关政策、法规，强化公众共同参与环境治理的责任。（5）化学应用的安全与规则意识。认识经济发展与环境保护等的关系。树立自觉遵守国家关于化学品应用、化工生产、环境保护、食品与药品安全等方面法律法规的意识。具体物质知识是中学化学知识的骨架和基础，具体物质知识的教学承载着落实STSE教育的重要功能。具体物质知识能够为学生学习化学概念、化学基本原理及化学实验提供认知平台，是学生发展化学学科核心素养的重要载体。具体物质知识与人类生产和生活密切相关，体现出化学科学具体的实用性价值。这其中蕴含着丰富的德育因素，为化学教学提供了广阔的德育空间。二、具体物质知识的德育功能具体物质知识的德育功能主要表现在以下几方面。1.世界是物质的，物质及其运动是客观存在的。例如，对氧气、氢气、氯气、二氧化碳、铁及其合金、硫酸、烧碱、天然气、石油、聚乙烯塑料、蛋白质等的学习，可以使学生充分认识到世界是物质的，物质世界是一种客观存在；通过对碳元素在自然界中的循环、氮元素及其化合物的转化关系（图21）、“铁三角”关系（图22）、含有氯元素的物质之间的相互转化（图23）、烃及其衍生物之间的转化等的研究，可以使学生清楚地认识到物质是相互联系的、彼此之间是可以相互转化的、物质之间的转化是遵循一定规律的；对工业上利用氮气与氢气合成氨、84消毒液的制取与应用、自然界溶洞的形成、青蒿素的提取与应用等的学习，可以使学生进一步认识到物质处于不断地运动之中，物质及其变化规律是可以被认识的。2.物质是第一性的，意识是第二性的。物质与意识的辩证关系包括两方面的内容：一是物质决定意识，二是意识对物质具有能动作用。“物质决定意识”即物质是意识的先决条件，物质对意识起主导作用；所有的意识都直接或间接来源于物质，物质制约着意识的变化和发展。例如，通过对当时已知的60多种元素及其化合物性质的研究，门捷列夫才认识到元素之间存在着一定的相互联系，从而发现了元素周期律；阿伦尼乌斯等科学家通过对溶液导电性的研究，认识到有些物质（电解质）的溶液能够导电、有些物质（非电解质）的溶液不能导电，在此基础上提出了电离学说。离开了对具体物质的研究，这些理论和观点都不可能建立起来。这些事例充分说明了“物质是第一性的，意识是第二性的”这一重要的哲学观点。3.运用具体物质知识指导生产与生活实践。具体物质知识与生产和生活息息相关，最容易被应用到实践中对生产、生活进行指导。实际上，在化学教学中注意引导学生将所学习的具体物质知识运用到分析和解决来自生产、生活的实际问题中，不仅可以帮助学生加深对所学知识的理解，更重要的是能够强化学生的“理论来源于实践、理论指导实践”的科学观念，使他们形成“知行合一”的良好习惯。在化学教学中，引导学生将具体物质知识应用到实践中的途径是很多的。例如，在“探秘84消毒液”的教学中，教师可以引导学生从为学校游泳池制订消毒方案的真实情境入手，课前调查学校游泳池的消毒剂的使用情况，课后优化学校游泳池消毒方案，运用所学的关于次氯酸钠的知识来解决真实的化学问题；在“探秘膨松剂”的教学中，提出总任务“如何蒸出一锅好吃的大馒头”后，教师可于课前引导学生到食堂调查，了解馒头的制作过程，到超市观看食品配料表上的成分，运用所学的关于碳酸氢钠的知识来解决实际问题；在“乙醇性质”的教学中，教师可以提供驾驶员酒后驾车的资料并布置课后作业，引导学生进行社会调查，进一步认识过度饮酒的危害，并运用所学知识撰写研究报告，等等。将具体物质知识应用于实践中，可以使学生真切体会到所学知识并不是假、大、空的，而是与社会生产和生活紧密联系并且对实践具有重要指导作用的，从而进一步增强学生的责任感和使命感。4.弘扬爱国主义精神。在具体物质知识的教学中，结合我国化学研究和化工生产的重要成就大力弘扬爱国主义精神，可以增强学生作为中国人的自豪感，使他们为祖国的飞速发展而骄傲；并立志好好学习，将来为祖国的现代化建设做出更大的贡献。公元800年，唐朝茅华在世界上第一个发现了氧气，世界纪录协会确定的世界上最早发现氧气的人就是唐朝茅华，他比英国的普利斯特里（1774年）和瑞典的舍勒（1773年）发现氧气约早1000年；公元700～800年唐朝孙思邈在《丹经内伏硫黄法》中记载了黑火药的三组分（硝酸钾、硫黄和木炭），火药于13世纪传入阿拉伯，14世纪才传入欧洲；公元前600年我国已掌握冶铁技术，比欧洲早了1900多年，而且公元前200年我国就炼出了球墨铸铁，领先英、美等国家2000年；我国是世界上最早发现漆料和制作漆器的国家，用漆、制漆约有7000年历史；我国化学家侯德榜学习成绩优异，在美国进行科研时接到范旭东的邀请函，便放弃优厚的待遇毅然回国，献身祖国的制碱事业，由其创设的“侯氏制碱法”享誉中外；屠呦呦成功地提取青蒿素，与同事们研制的治疗疟疾的药物拯救了成千上万人的生命，从而获得诺贝尔生理学或医学奖；我国科学家利用限域效应机理，在铂表面构建了具有配位不饱和的亚铁纳米结构催化剂，不仅成功实现了真实操作条件下质子交换膜燃料电池氢气中微量一氧化碳的完全脱除，而且发展出了“界面限域催化”的概念；在可持续发展理念的指导下，我国科学家对绿色溶剂——离子液体的基础物理化学性质进行了深入的研究，成功地利用天然、价廉、可再生的原料制备了多种离子液体，同时在二氧化碳的转化，分子氧和过氧化氢的绿色氧化，纤维素、木质素、糖类等生物质的转化等方面取得了很好的进展；“煤制乙二醇”等产业化示范装置的平稳顺利运行和成功试车投产，奠定了我国在世界煤基化工产业中的领先地位，对于实施以煤代油战略和保障国家能源安全具有重要意义……这些成就都是对学生进行爱国主义教育的生动内容。5.研究物质、创造新物质表现出科学家崇高的科学精神。从古代四大发明到现代社会的通信和航天技术的迅速发展，都依赖于化学强大的研究物质、创造新物质的能力，也离不开科学家崇高的科学精神。例如，“探苯”之路十分艰难，对从法拉第发现苯、米希尔里制得苯、日拉尔得到苯的分子式、凯库勒确定苯的结构式的探究苯的结构的漫长历史道路的展现，可以使学生受到不畏艰难、锲而不舍的科学精神的熏陶，并且从其中体会到化学科学的社会价值。6.增强生态环境保护意识，建设美丽中国。生态环境保护、建设美丽中国是同心共筑中国梦的重要目标，是改善民生、顺应广大人民群众意愿的民生工程，也是我国的一项基本国策。我们周围的环境面临着各种各样的问题，比如大气、土壤和水等生态环境受到的污染日益严重。在关于具体物质知识的教学中，应注重利用对具体物质性质的探究增强学生的环境保护意识和可持续发展意识。例如，在关于氯气的教学中，通过对氯气尾气的处理培养学生的绿色环保意识，同时将教学拓展到生产和生活中对其他有毒或有害物质的处理，培养学生对社会性问题的处理能力；在关于氮的循环的教学中，通过使用微型注射器来探究一氧化氮和二氧化氮的性质以尽量减少污染物的生成，通过视频展现氮氧化物引起的酸雨和光化学烟雾对人们生活的严重影响，对学生进行生态环境保护教育，等等。教师只要对具体物质知识内容进行挖掘，就可以找到许多关于生态环境保护的德育发展点，从而增强学生“保护生态环境、建设美丽中国”的意识。7.对伪劣化学品说不，注重科学伦理道德。化学可以创造新物质为人类造福，但是如果使用不当也会对人类造成危害。在科学技术迅速发展的今天，不可避免地会有一些人利用“化学”这个工具去做一些违背社会公德、危害人类安全的事情。例如，甲醛和苯是重要的有机化工原料，但它们都有毒性，有些不法商家为了多赚钱，在装修工程中使用不合格的装修材料。这些材料里的甲醛和苯的含量严重超标，会对人体造成健康隐患。教学中，教师要用这样的事实告诫学生，坚决抵制伪劣化学品，做一个诚实守信的人。“从生活走进化学，从化学走向社会”是化学新