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专题三从矿物到基础材料浙江省台州中学徐营华2007.8台州市高中化学新课程培训必修１教材分析与教学建议Email:paifu8798@sina.com一、核心知识金属（铝、铁、铜）及其化合物非金属硅及其化合物二、本单元内容的呈现形式工业制备性质探究社会应用电解制备铝铁的冶炼铜的精炼铝氧化铝氢氧化铝硅的制备铁铁和亚铁离子铜硅二氧化硅硅酸盐生产和生活等领域的应用学习目标一、课标要求高中化学课程标准化学1中规定的元素化合物知识主要有以下内容：根据生产、生活中的应用实例或通过实验探究，了解钠、铝、铁、铜等金属及其化合物的主要性质，能列举合金材料的重要应用。通过实验了解氯、氮、硫、硅等非金属及其化合物的主要性质，认识其在生产中的应用和对生态环境的影响。二、课标落实于本专题的教学目标第一单元从铝土矿到铝合金1．了解地壳中铝元素的含量，知道铝元素在自然界中的主要存在形式，了解工业上从铝土矿获得铝的方法，从金属铝冶炼方法的变化体验化学科学的发展对人类生活的影响。2．知道铝、氧化铝和氢氧化铝的性质，了解铝及其化合物在生产生活中的重要应用，进一步认识化学与生产生活的关系。3．了解两性氧化物和两性氢氧化物的概念，知道氧化铝和氢氧化铝分别是两性氧化物和两性氢氧化物。4．通过相关探究活动进一步了解探究学习的一般过程和方法。5．尝试采用联想、类比等方法学习新知识，学习构建知识结构的常用方法。第二单元铁、铜的获取及应用1．了解自然界中铁、铜的存在形式及常见的冶炼方法。掌握高炉炼铁、湿法炼铜的化学原理。体会铁、铜的冶炼对人类文明的重要影响。2．掌握Fe2+、Fe3+的性质及相互转化。学会用化学方法鉴别Fe2+与Fe3+。系统掌握铁及其化合物的化学性质。在“实验一反思一再实验一再反思”的过程中体验实验探究的方法和技能。通过列表比较和图示联系的方式，在了解、掌握Fe2+、Fe3+的性质的同时，学习科学的思维方法和学习方式。第三单元含硅矿物与信息材料1．了解硅在自然界的存在形式，了解硅及其化合物的应用与人类文明发展的密切关系。2．知道二氧化硅的物理性质和化学性质。了解二氧化硅制品在高科技信息产业中的应用。3．认识单晶硅的使用给现代人类文明进程所带来的重大影响。激发学生研究、发现新材料的意识。教材知识比较及衔接1．新旧教材比较结构→性质→用途与制法工业制备→性质→应用弱化了元素自然族覆盖面上与现行教材差别不大组织线索、内容的选取以及深广度、学习的重点和方式等方面有较大变化更重视在社会生活背景下认识有关物质及其化合物的重要性质和应用，而原大纲则注重知识结构的系统介绍。2．各版本教材比较苏教版山东版人教版专题3第一单元从铝土矿到铝合金第二单元铁、铜的获取及应用第三单元含硅矿物与信息材料第4章第2节铝金属材料第2章第3节氧化剂和还原剂第4章第1节硅无机非金属材料第三章金属及其化合物（第一节金属的化学性质、第二节几种重要的金属化合物、第三节用途广泛的金属材料）第四章非金属及其化合物第一节无机非金属材料的主角—硅（知识的呈现形式）2．各版本教材比较（核心知识的处理）元素具体物质共有的内容三套教材分别特有的内容苏教版山东版人教版铝铝与酸、碱反应铝热反应，钝化与氧气反应，铝热反应与氧气反应氧化铝与酸、碱反应、两性氧化物电解氧化铝氢氧化铝与酸、碱反应、两性氢氧化物净水作用加热分解吸附色素，净水作用，加热分解铁铁、二价铁、三价铁铁的还原性、铁离子检验、二价铁与三价铁的转化铁盐的净水作用铁盐的净水作用氢氧化铁、氢氧化亚铁颜色、状态氢氧化亚铁与氧气、水的反应，氢氧化铁的分解元素具体物质共有的内容三套教材分别特有的内容苏教版山东版人教版铜金属铜及其化合物铜的物理性质，铜合金简介铜的矿物成分，铜的冶炼铜锈的生成，与氧气、硫的反应，氧化铜高温分解，无水硫酸铜失水硅硅单质物理性质与氯气反应与氧气反应二氧化硅与氧化钙、氢氧化钠溶液反应与碳反应与氢氟酸、碳、碳酸盐反应与氢氟酸反应硅酸弱酸性，溶解性；硅胶硅酸盐玻璃，水泥，陶瓷与二氧化碳反应硅酸钠与盐酸反应3．教材知识的前后联系初中科学中与本单元相关知识酸、碱的概念及通性明矾的组成，复盐的概念（阅读）金属的用途和性质（包括金属的光泽、延展性、导电性、导热性等，金属与酸、氧气反应，金属间置换反应，铁与硫的反应等）湿法炼铜的原理（阅读），还原法冶炼铁、铜的原理（包括用C、CO、H2还原氧化铜，CO还原氧化铁等）金属材料及合金的性质无机非金属材料（水泥、玻璃、陶瓷），新型材料（半导体材料、光纤材料）将在后续模块继续涉及的知识3．教材知识的前后联系必修2元素周期律铝、硅的性质电能转化为化学能钢铁的电化学腐蚀,电解铝，铜的电解精练化学科学与人类文明电路板的制作选修——化学反应原理电解池的工作原理及应用电解法制铝，铜的电解精练金属的腐蚀与防护盐类水解选修——化学与技术镁和铝的冶炼铝的冶炼腐蚀加工技术电路板的制作改变材料的组成合金硅酸盐材料和特种陶瓷提高材料的纯度硅的提纯选修——化学与生活水资源的合理利用明矾净水金属材料铝、铁、铜的性能，合金，金属防腐无机非金属材料水泥、玻璃、陶瓷生产原料、生产工艺的原理和应用光导纤维的制造和应用课时分配建议单元名称内容建议课时第一单元、从铝土矿到铝合金从铝土矿中提取铝1铝的性质1铝的氢氧化物1第二单元、铁、铜的获取及应用从自然界获取铁和铜1铁、铜及其化合物的应用2第三单元、含硅矿物等信息材料硅酸盐矿物与硅酸盐产品1二氧化硅等信息材料1专题回顾和小结1合计9知识点教学实施建议（第一单元）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的存在形式，了解从铝土矿获得铝的方法，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转化关系。说明对明矾净水原理不作过多拓展。知识点教学实施建议（第一单元）一、从铝土矿中提取铝1.铝土矿制备铝的工艺流程2.氧化铝的两性介绍3.铝合金、氧化铝的用途二、铝的氢氧化物1.氢氧化铝的两性2.明矾的净水作用三、铝的性质1.铝的化学性质2.铝的钝化3.铝热反应建议：本单元的核心知识是铝及其化合物的性质，在结束本单元知识的学习后，应该对铝及其化合物的性质进行归纳，了解各物质间的转化关系，形成知识网络。知识点教学实施建议（第二单元）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、Fe2+、Fe3+的性质，Fe2+、Fe3+的相互转化，了解铁、铜及其化合物的重要应用。发展要求①了解Fe3+的常用检验方法。②了解不锈钢的主要组成元素及重要用途。说明不拓展到铜的电解精炼，有关内容将在《化学2》中介绍。一、从自然界获取铁和铜1.自然界存在的铁、铜的形式及其矿石的主要成分2.炼铁的原理3.生铁和钢4.铜的冶炼二、铁、铜及其化合物的应用1.铁、铜的物理性质与应用2.铁、铜的化学性质3.Fe2+、Fe3+的转化4.Fe2+、Fe3+的检验知识点教学实施建议（第二单元）知识点教学实施建议（第三单元）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和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。说明硅的晶体结构不作要求，相关内容将在《化学2》中介绍一、硅酸盐矿物与硅酸盐产品1．常见硅酸盐矿物的组成及写法2．硅酸钠的性质3．水泥、玻璃的原料、成份二、二氧化硅与信息材料1．二氧化硅的性质与用途2．工业上硅的制法3．硅的性质与用途知识点教学实施建议（第三单元）教学中应注意的问题1.深刻体会教材设计意图，倡导在自然界和生产、生活的背景中进行元素化合物知识的教学2.以学生为本，因地制宜，因材施教，促进全体学生全面、有个性地发展3.准确把握知识深广度4.创设以探究为核心的多样化教学活动5.注重实验的作用6.合理运用教材中的各种栏目从哪里来到哪里去元素的存在单质的制备单质的性质实际应用化合物性质学生直接经验生活生产实际从教材线索到教学线索弊利可持续发展的思想1.深刻体会教材设计意图，倡导在自然界和生产、生活的背景中进行元素化合物知识的教学2.以学生为本，因地制宜，因材施教，促进全体学生全面、有个性地发展与初中科学的相关知识的结合与前面专题中相关知识的联系例：氧化铝是两性氧化物的概念教学两性氧化物的概念初中的氧化物概念前面专题1中酸性氧化物和碱性氧化物概念案例：3-1从铝土矿到铝合金教材线索——从矿物到基础材料铝土矿制备铝氢氧化铝铝的性质及用途氧化铝导出氧化铝两性认知线索——从已知推测未知由铝的特殊性推测氧化铝氢氧化铝的两性铝的性质用途探究：如何从铝土矿制备铝从铝土矿制备铝的工艺流程验证氧化铝氢氧化铝的两性溶解过滤酸化过滤灼烧电解铝土矿残渣NaOH溶液铝二氧化碳滤液H2O从铝土矿制备铝的工艺流程Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2ONaAlO2+CO2+2H2O=NaHCO3+Al(OH)3↓2Al(OH)3=Al2O3+3H2O2Al2O3=4Al+3O2↑通电从铝土矿中提取铝的设计思路铝及其合金的应用展示现代制铝工艺流程介绍铝的制备史料：1827年德国化学家武勒将氯化铝和金属钾放在铂坩埚中密封加热，发生剧烈反应，待冷却后将内容物放进水中得到铝粉。如何将化合态的铝变成铝单质（从氧化还原角度分析）导出铝的物理性质3.准确把握知识深广度严格控制必修课程知识内容的深广度与进度，排除原教材知识体系的影响，保护学生的学习积极性,切记任意拓展，脱离教科书的主线。面向全体高中学生，目标指向学生学习最终达到的最低水平；一项学习目标的达成，不要求一步到位，倡导通过多次的学习，螺旋上升，逐步实现。例：氢氧化铝的性质教学（分层次进行）Al(OH)3的两性、用途及用Al3+或AlO2-制备Al(OH)3用Al制备Al(OH)3Al3+与AlO2-反应制备Al(OH)3定量计算、图象分析例：Fe2+和Fe3+的性质及相互转化教学Fe2+Fe3+还原剂：Cu、Fe氧化剂：氯水、双氧水4.创设以探究为核心的多样化教学活动在教学过程中，教师要根据实际情况开展不同的探究活动，提高学生的探究技能，实现知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三维目标的同步发展。例：氢氧化铝的性质教学（实验探究）从氧化铝的两性类比推测氢氧化铝的两性实验探究1：氢氧化铝的两性。实验探究2：氢氧化铝的制备。实验探究3：氢氧化铝的用途。讲授式教学——硅与信息材料各种硅酸盐矿石光导纤维沙子、石英、水晶、硅藻土等陶瓷玻璃水泥集成电路高纯硅用生动实例：讲述硅是普通而又丰富元素丰富图片展示:硅是古老而年轻的元素硅酸盐组成及硅酸钠硅酸盐产品的原料及生产古老的陶瓷文化与现代硅谷文化融为一体5.注重实验作用（体验、探究）新课程中元素化合物知识的学习主要从实验现象出发分析物质的性质，因此，实验对于本单元知识的学习有着举足轻重的作用。可增加的实验：明矾的净水作用、铝热反应、氯离子对氧化膜的破坏作用、硅酸钠与盐酸反应可改进的实验：铝的耐腐蚀性6.合理运用教材中的各种栏目教材中栏目的设置，蕴含着教与学的方法，体现了新课程的理念，了解、借鉴教材倡导的教学基本方法，选取素材创设学习情景、设计学习活动，考虑教学设计要点，有助于教师驾驭教学过程。谢谢!