苏教版高一化学新教材解析

1苏教版高一化学新教材解析——专题2化学反应与能量转化徐州市第一中学化学学科组隋文盛一、本专题在《普通高中化学课程标准》中的说明：内容标准活动与探究建议1．知道化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。2．通过生产、生活中的实例了解化学能与热能的相互转化。3．举例说明化学能与电能的转化关系及其应用。4．认识提高燃料的燃烧效率、开发高能清洁燃料和研制新型电池的重要性。5．通过实验认识化学反应的速率和化学反应的限度，了解控制反应条件在生产和科学研究中的作用。①查阅资料：化学能转化为热能、电能在生产、生活中的应用。②实验：原电池的原理，电解原理。③实验：用生活中的材料制作简易电池。④市场调查：不同种类电池的特点、性能与用途。⑤实验探究：温度、催化剂对过氧化氢分解反应速率的影响。⑥设计实验：证明某些化学反应的可逆性。二、本专题在三种版本新教材中的呈现：人教版苏教版鲁科版第二章化学反应与能量第一节化学能与热能一、化学键与化学反应中能量变化的关系二、化学能与热能的相互转化第二节化学能与电能一、化学能与电能的相互转化二、发展中的化学电源第三节化学反应速率和限度一、化学反应的速率二、化学反应的限度三、化学反应条件的控制专题2化学反应与能量转化第一单元化学反应速率与反应限度化学反应速率化学反应限度第二单元化学反应中的热量燃料燃烧释放的热量化学反应的热效应第三单元化学能与电能的转化化学能转化为电能化学电源电能转化为化学能第四单元太阳能、生物能和氢能的利用太阳能的利用第２章化学键化学反应与能量第１节化学键与化学反应一、化学键与化学反应中的物质变化二。化学键与化学反应中的能量变化第２节化学反应的快慢和限度一、化学反应的快慢二、化学反应的限度第3节化学反应的利用一、利用化学反应制备新物质二、化学反应为人类提供能徐州市高一化学新教材备课交流材料2归纳与整理物质能的利用氢能的开发与利用回顾与总结源本章自我评价三、本专题在《江苏省普通高中新课程化学教学要求》的说明：内容标准教学要求目标水平教学建议1．知道化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。1.知道化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。知道2．通过生产、生活中的实例了解化学能与热能的相互转化。2.了解吸热反应和放热反应的涵义。了解反应热与焓变的涵义、盖斯定律等暂不作要求，这些内容将在相关选修模块学习（见《化学反应原理》主题1）。3．通过生产、生活中的实例了解化学能与热能的相互转化。了解3．举例说明化学能与电能的转化关系及其应用。4.举例说明化学能与电能的转化关系及其应用。知道金属的电化学腐蚀等暂不作要求，这些内容将在相关选修模块学习（见《化学反应原理》主题1）。5.通过制作简易原电池的实验，了解原电池的概念和原理。了解4．认识提高燃料的燃烧效率、开发高能清洁燃料和研制新型电池的重要性。6.认识提高燃料的燃烧效率、开发高能清洁燃料和研制新型电池的重要性。认同5．通过实验认识化学反应的速率和化学反应的限度，了解控制反应条件在生产和科学研究中的作用。7.通过实验认识化学反应的速率。了解化学平衡常数、化学平衡的移动等暂不作要求，这些内容将在相关选修模块学习（见《化学反应原理》主题2）。8.通过实验认识化学反应的限度。了解9.了解控制反应条件在生产和科学研究中的作用。了解四、本专题在《2007年江苏省普通高中学业水平测试(必修科目)说明—化学》中的要求：测试内容测试要求1．知道化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。A2．了解吸热反应和放热反应的涵义。B3．通过生产、生活中的实例了解化学能与热能的相互转化。B4．举例说明化学能与电能的转化关系及其应用。A5．通过制作简易原电池的实验，了解原电池的概念和原理。B6．认识提高燃料的燃烧效率、开发高能清洁燃料和研制新型电池的重要性。BⅡ37．通过实验认识化学反应的速率。B8．通过实验认识化学反应的限度。B9．了解控制反应条件在生产和科学研究中的作用。BⅡ学生实验相关考查内容3．化学反应中能量的变化4．用生活中的材料制作简易电池5．温度、催化剂对过氧化氢分解反应速率的影响6．设计实验证明某些化学反应的可逆性五、本专题的地位与作用：本专题内容分为两个部分——化学反应速率和限度、化学反应与能量，均属于化学反应原理范畴，是化学学科重要的原理性知识之一，也是深入认识和理解化学反应特点和进程的入门性知识。同时，本专题内容又是在社会生产、生活和科学研究中有广泛应用的知识，是对人类文明进步和现代化发展有重大价值的知识，与每个人息息相关。初中化学从燃料的角度初步学习了“化学与能源”的一些知识，在选修模块“化学反应原理”中，将从科学概念的层面和定量的角度比较系统深入地学习化学反应与能量、化学反应速率和化学平衡的原理。因此本专题内容既是对初中化学相关内容的提升与拓展，又是为选修“化学反应原理”奠定必要的基础。通过化学能与热能、电能的相互转化及其应用的学习，学生将对化学在提高能源的利用率和开发新能源中的作用与贡献有一个初步认识；通过新型化学电源开发利用的介绍，学生将对化学的实用性和创造性有更多的体会；通过对化学反应速率和限度的讨论，学生对化学反应的条件将从原理上加深认识。这些都会增进学生对化学科学的兴趣与情感，体会化学学习的价值。六、本专题的教学建议和教材分析：1、教学建议：（1）在本单元的教学中，要从学生已有的相关知识和生活经验出发，积极引导学生自主学习和合作学习，从而顺利地对新知识进行建构。（2）充分运用实验探究的方法，引导学生探究化学反应速率原理、原电池和电解原理。培养学生探究能力和分析、解决问题的能力。（3）将多媒体技术应用于化学反应速率、原电池、电解、新能源的开发和利用等方面，使宏观现象微观化、抽象问题直观化，加深学生对知识的理解。（4）利用网络等资源，引导学生对本单元的相关知识进行搜索，帮助学生进行自主学习，强化学生对知识的理解，拓展学生的知识面。（5）通过本单元学习，引导学生从能量的角度认识化学现象，并帮助学生全面认识自然、环境、能源和社会的关系，让学生了解能源问题与化学科学的密切关系，认识能源对社会发展的重要性。2、教材分析：第一单元化学反应速率与反应限度本单元教学内容分为两部分：第一部分，从日常生活中学生熟悉的大量化学现象和化学实验入手，引出反应速率的概念。从此基础上通过实验探究，总结影响化学反应速率的因素。这部分内容是后面学习4化学反应限度概念的基础。第二部分，在对影响化学反应速率的因素进行实验探究和总结后，教材又设置新的实验探究，让学生发现化学反应限度问题，经过对该问题的再认识，逐步形成了化学反应限度的概念，并以上述观点为指导去分析和解决实际问题。本单元教学设计的指导思想，是由浅入深，从学生日常生活中的化学现象和实验中抽象出有关的概念和原理。形成一个由宏观到微观、由感性到理性、由简单到复杂的科学探究过程。采用“指导发现与问题解决相结合”教学模式进行教学更能体现上述教学指导思想。关于化学反应速率及其影响因素，是通过实例和实验使学生形成初步的认识，但不涉及对同一反应中不同物质间反应速率的相互换算和比较用不同物质表示的化学反应速率大小。外界因素对反应速率的影响是通过实验和生活体验感性地说明的，只要能解释一些简单的问题就可以了，不要求从活化分子、有效碰撞等概念来理解。化学反应限度是通过实验和事实感性地说明其存在，虽涉及了反应的“可逆性”及“平衡状态”，但未从原理的、定义的高度予以重点讨论，因此只要知道可逆反应有一定的限度，反应物不能完全转化为生成物，化学平衡状态下化学反应仍在进行即可，对化学平衡状态的特征和影响化学平衡的因素和可逆反应有关转化率的计算不宜拓展。反应速率条件的控制是通过举出实例、提出问题、解决问题的方法来得以体现（P29“问题解决”、P31“练习与实践”，而反应限度条件的控制则未过多涉及。值得注意的是人教版专门选取了“燃料的燃烧效率”这一常见的典型例子进行综合分析，从中了解控制反应条件的重要性，训练分析问题的思路与方法（见人教版P46）。这一实例分析，既与学生的日常生活经验相联系，又与初中“燃料的燃烧”相衔接，在《07必修考试说明》中也有明确要求（BⅡ），值得引起重视。说明：不宜拓展：①比较用不同物质表示的化学反应速率大小。②化学平衡状态的特征和影响化学平衡的因素。③可逆反应有关转化率的计算。例题1（07江苏必修）：17.下列措施不能增大反应速率的是（）A.升高温度B.降低温度C.提高反应物浓度D.使用合适的催化剂第二单元化学反应中的热量本单元的教学是围绕化学能和热能的关系而展开的。关于化学反应与能量之间的关系，学生在初中化学中已经有所了解，在他们的生活经验中也有丰富的感性认识。本单元教学内容使学生从本质上认识化学反应与能量的关系。教学内容分为两部分：在第一部分中，教材先从化学键知识入手，说明化学键与能量之间的密切联系，揭示了化学反应中能量变化的主要原因。然后分析了化学反应过程中反应物和生成物的能量储存与化学反应吸收还是放出能量的关系，教材通过实验，说明化学反应中能量变化主要表现为热量的形式，提出吸热反应和放热反应的概念。这部分内容强调了科学探究和学生活动，让学生在实验探究中认识和感受化学能与热能之间的相互转化及其研究过程，学会定性和定量地研究化学反应中热量变化的科学方法，与人教版相比，苏教版引入了热化学方程式的书写和用ΔH表示化学反应放出或吸收的热量。在第二部分中，教材为了加深学生对反应热的理解，以燃料燃烧释放的热量为例，图文并茂地说明了燃料燃烧反应前后中的能量变化，并顺势引入了键能的概念，使学生建立5正确的能量观。根据课程标准，关于化学反应中能量变化的原因，只指出化学键的断裂和形成是其主要原因，并笼统地将反应吸收或放出能量归结为反应物的总能量与生成物的总能量的相对高低就可以了，至于燃烧放出热量的大小的计算不宜进行深入讨论，苏教版对此有一段文字描述（P35），不必将其转化为数学表达式并举例计算，人教版则未涉及，《07必修考试说明》也未对此作要求。说明：以下内容不宜拓展：①燃烧热、中和热等概念。②利用热化学方程式进行有关计算时，不要涉及盖斯定律。例题2（07江苏必修）：6.下列说法错误的是（）A.CO燃烧是放热反应B.H2SO4和NaOH反应是吸热反应C.CaO与H2O反应是吸热反应D.CaCO3受热分解是吸热反应第三单元化学能与电能生活在现代社会，学生对“电”有着丰富而强烈的感性认识。当学生们了解了化学反应中能量转化的原因，并感受了探究化学能与热能的相互转化过程之后，会对化学能与电能之间的转化问题产生浓厚的兴趣。从能量转换角度看，本单元课程内容是对前一单元中“有些反应需要吸收能量，反应过程中热能、光能、电能等转化为化学能，……；有些反应能够放出能量，反应过程中化学能转化为热能、光能、电能等，……”论述的补充和完善。从反应物之间电子转移角度看，原电池概念的形成是氧化还原反应本质的拓展和应用；从思维角度看，“将化学能直接转化为电能”的思想，是对“化学能→热能→机械能→电能”思维方式的反思和突破。关于化学能与电能的相互转化，苏教版讨论了化学能向电能的转化（原电池），化学能直接转化为电能的装置——化学电池，以及电能转化为化学能（电解池）。而人教版仅出现了前面两个内容，未对电能转化为化学能做具体阐述。通过原电池认识化学电池的化学原理和结构，在化学电池中通过介绍传统干电池（锌锰电池）和新型电池体现化学电池的改进与创新，初步形成科学技术的发展观，但各种常见化学电源的组成和化学原理并不应作为重点掌握；在电能转化为化学能中，并不要求上升为规律性的知识，比如电极反应中离子的放电顺序、活泼电极和憜性电极等以及复杂电极反应的书写。说明：①对构成原电池条件只作简单了解。②对电解反应中离子在电极上的放电顺序不作要求。③对除锌锰干电池和氢氧燃料电池之外的各种实用化学电源的反应原理不作补充讲解。例题3（07江苏必修）：16.右图是铜锌原电池示意图，下列说法正确的是：A.锌片逐渐溶解B.烧杯中溶液呈蓝色C.电子由铜片通过导线流向锌片D.该装置