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《化学2必修》教材分析及教学建议辽宁省基础教育教研培训中心王艳春wyc9930@126.com2009年7月高中新课程（人教版）普通高中化学课程标准化学2的内容标准主题1物质结构基础主题2化学反应与能量主题3化学与可持续发展第一章物质结构元素周期律第二章化学反应与能量第三章有机化合物第四章化学与自然资源的开发利用《化学2》在化学1的基础上突出了物质结构和元素周期律的作用，并通过化学键的断裂和形成引出了化学反应与能量的关系，同时通过有机化合物的知识来进一步认识物质结构和化学反应的关系，最终将化学与可持续发展这一大背景相联系，突出了化学的重要作用。第一章物质结构元素周期律······物质结构与性质（选修3）第二章化学反应与能量······化学反应原理（选修4）第三章有机化合物······有机化学基础（选修5）第四章化学与自然资源的开发利用······化学与技术（选修2）注意与后续选修模块之间的联系，把握内容的深广度实物元素周期表NaCl晶体结构模型原子球塔，位于比利时首都布鲁塞尔市西北，为该市标志性建筑之一物质结构和元素周期律是化学的重要理论知识，也是中学化学教学的重要内容。通过学习这部分知识，可以使学生对所学元素化合物等化学知识进行综合、归纳，从理论上进一步认识、理解。同时，作为理论指导，也为学生继续学习化学打基础。这部分知识既是化学2(必修)的重要内容，也是化学3（选修）——物质结构与性质的基础。地位和功能元素化合物（金属、非金属）必修化学1化学反应与能量有机化合物必修化学2物质结构元素周期律物质构成的奥秘初中物质结构与性质选修课程标准要求1.知道元素、核素的涵义2.了解原子核外电子的排布3.能结合有关数据和实验事实认识元素周期律，了解原子结构与元素性质的关系4.能描述元素周期表的结构，知道金属、非金属在元素周期表中的位置及其性质的递变规律5.认识化学键的涵义，知道离子键和共价键的形成教学目标能描述元素周期表的结构，知道金属、非金属在元素周期表中的位置。在初中有关原子结构知识的基础上，了解1～20号元素原子核外电子的排布。通过有关数据和实验事实，了解原子结构与元素性质的关系。知道核素和同位素的涵义；认识原子结构相似的一族元素在化学性质上表现出的相似性和递变性；认识元素周期律。认识化学键的涵义，通过实例了解离子键和共价键的形成。教学重点元素性质与原子结构的关系元素周期律离子键、共价键、化学键的涵义化学反应的实质教学难点元素性质与原子结构的关系化学键的涵义，化学反应的实质两个问题什么是化学物质？（chemicalsubstances）N＋He→O＋H是化学变化吗？1471142178物质宇观物质：宇宙、星云、星体……宏观物质：地球、亭台楼阁……介观物质：光学显微镜尺度、微米和纳米尺度的物质……微观物质：分子、原子、离子、亚原子微粒……此外，电磁波、引力场、原子核、夸克、……等等，都是物质化学物质的层次广义分子（核—电子体系）晶体分子原子化学物质的最低层次超分子原子、分子概念的发展道尔顿于1803年提出了近代原子学说；阿伏加德罗1811年引入原子-分子论；卢瑟福1911年提出了原子的核型学说；1913年玻尔发表了原子结构理论。后来发展到以量子力学来研究原子和分子的结构，现代人们已经能够用扫描隧道显微镜来拍摄分子或原子的照片。根据现代物质结构理论，特别是化学键的观点来分析物质的构成，就出现了比较复杂的情况，不能简单地以原子、分子概念来说明了。分子片、超分子、大分子、准分子等。分子（molecules）：所有单独存在的原子和以强相互作用力（通称化学键）结合形成的原子聚集体的统称。它既包括各种单原子分子（如稀有气体原子）、各种气态原子或单核离子，也包括以共价键结合的传统意义上的分子，还包括离子晶体（如食盐）、原子晶体（如金刚石）或者金属晶体（如铜）等的单晶（其晶粒可大可小）以及各种聚合度不同的高分子。这样的分子，在本质上是核-电子体系。亚分子（submolecule），它比分子低一个层次，比原子高一个层次，如“分子片”、“分子瓣”、分子的“碎片”等。超分子（supramolecule），它比分子高一个层次，其内涵是指由若干个分子以弱相互作用力（通常称为分子间作用力，包括范德华力和氢键等）相联系，并且通过所谓的“自组装”（seif－assembling）或“自组织”（self－organizing）而构筑（tectonize）成的某种高级结构。近年来，人们普遍认为，超分子是21世纪化学的重要研究对象。物质结构元素周期律知识体系晶体结构分子结构原子结构核外电子排布周期律周期表物质结构在选修3第一节元素周期表以初中化学为基础，从化学史引入，直接呈现了元素周期表的结构。第一课时一、元素周期表为什么先讲元素周期表，后讲元素周期律？初中简单介绍过元素周期表，学生了解周期表比较直观，在此基础上认识周期律更容易化学史上门捷列夫先根据相对原子质量的大小排出周期表，再总结归纳出周期律以初中为基础，从化学史引入，直接呈现周期表的结构，这样有利于学生的学习和理解初中化学课程标准初中化学初中化学初中立体元素周期表对于“一、元素周期表”的教学建议课前布置：让学生查找有关元素周期表发展史的材料，最好制作成幻灯片。可补充介绍短式周期表。应该使学生了解：1869年，门捷列夫发现元素周期表时，人们还不知道原子的结构，他是根据当时已知的63种元素的原子量制出的周期表，因此，当时也没有“原子序数＝核电荷数”。1913年，英国物理学家莫斯莱发现，门捷列夫周期表里的原子序数原来是原子的核电荷数。资料：原子结构模型的演变1803年，道尔顿（J.Dalton）提出了近代原子学说：原子是组成物质的基本粒子，它们是坚实的、不可再分的实心球；1897年，汤姆逊（J.J.Thomson）发现了电子；1903（1904）年，汤姆逊（J.J.Thomson）提出了原子结构的“葡萄干布丁”模型：原子是一个正电荷均匀分布的球体，带负电的电子就像一粒粒葡萄干嵌在蛋糕中一样嵌在其中；1911年，卢瑟福（E.Rutherford）根据α粒子的散射实验提出了原子结构的核式模型：在原子的中心有一个带正电荷的核，它的质量几乎等于原子的全部质量，电子在它的周围沿着不同的轨道运转，就象行星环绕太阳运转一样；1913年，玻尔（N.Bohr）提出了核外电子分层排布的原子结构模型。1926年，电子云模型资料：原子结构模型的演变原子不可分→蛋糕模型→行星模型→壳层模型→电子云模型原子→电子→质子→夸克……第二课时二、元素的性质与原子结构知识基础：原子结构基础知识(原子结构示意图)——初中；碱金属(钠)、卤素(氯)等元素化合物知识——化学1必修。本节元素性质与原子结构的关系通过族体现：从同族元素的原子结构示意图，比较最外层电子，突出最外层电子数相同，认识族的概念。以碱金属元素和卤族元素为研究对象，用实验和事实，通过观察和交流，进行归纳，得出结论：原子结构相似的同族元素，物理性质和化学性质具有相似性和递变性。有关碱金属和卤素单质的密度和熔点、沸点的递变规律，学生了解即可，不可要求学生死记硬背（在选修中学习）关于元素的金属性和非金属性及其强弱元素的金属性强弱可以从其单质与水（或酸）反应置换出氢的难易程度，以及它们的最高价氧化物的水化物——氢氧化物的碱性强弱来比较。（7页）元素的非金属性强弱可以从其最高价氧化物的水化物的酸性强弱，或与氢气生成气态氢化物的难易程度以及氢化物的稳定性来推断。三套教材都这样给出这种标准元素的金属性、非金属性与单质的活动性之间的联系和区别元素的金属性指气态原子失去电子的能力，元素的非金属性指气态原子得到电子的能力。元素的金属性和非金属性强弱可以从元素最高价氧化物的水化物的酸、碱性的强弱等方面推测。单质的活动性是指该元素单质的分子或晶体在化学反应时的活动性，如金属单质的活动性表现在该金属单质与水或酸反应置换出氢气的难易，单质的非金属性表现在该非金属单质与氢气化合生成气态氢化物的难易。元素的金属性、非金属性与单质的活动性是有区别的，前者决定于元素原子失去或得到电子能力的大小，后者还与元素单质的分子或晶体内原子的相互作用强弱有关。两者顺序基本一致，因此，有时可用单质的活动性强弱来推测元素的金属性和非金属性强弱（只有少数例外）。例如，钠元素的金属性比镁元素强，钠单质的活动性也比镁单质强；氮元素的非金属性是较强的，但氮气的化学活动性较弱，这是因为N2分子中的两个氮原子之间相互作用较强。元素的金属性与还原性、元素的非金属性与氧化性的相互关系元素的金属性和非金属性是一个广义的概念，通常用金属性表示元素原子失去电子能力的强弱，用非金属性表示元素原子得到电子能力的强弱。所以，元素的金属性越强，原子越容易失去电子，还原性越强；元素的非金属性越强，原子越容易得到电子，氧化性越强。氧化性和还原性讨论的对象除了元素以外，还可以具体化，可以是某种环境中的具体粒子，例如，金属的活动性实际就是金属原子在溶液中还原性的强弱。物质的氧化性和还原性强弱除了本质原因外，还受溶液、温度、浓度以及酸碱度等的影响。金属性和金属活动性的区别和联系金属性：金属元素的原子在化学反应中，通常表现出失去电子成为阳离子的倾向。金属性的强弱通常用金属元素原子的电离能（气态原子失去电子成为气态阳离子时所需要的能量）大小来衡量。金属的活动性：金属的活动性是反映金属在水溶液里形成水合离子倾向的大小，是以金属的标准电极电势为依据的。从能量角度来看，金属的标准电极电势除了与金属元素原子的电离能有关外，同时还与金属的升华能(固态单质变为气态原子时所需的能量)、水合能(金属阳离子与水化合时所放出的能量)等多种因素有关。一般来说，金属性强的元素，它的活动性也强，但也有不一致的情况。钠的第一电离能比钙的第一电离能要小:Na→Na+△E=495.8kJ/molCa→Ca2+△E=589.7kJ/mol因此，钠比钙容易失去最外层的一个电子，钠的金属性比钙强。但是，Ca2+在水溶液中形成水合离子的倾向比Na+大（Ca2+形成水合离子放出1653kJ/mol，Na+形成水合离子放出405kJ/mol），即钙的标准电极电势比钠要小(标准电极电势越小，金属的活动性越强)，钙的金属活动性比钠强。Ca2+/Ca:Ca2+(aq)+2e-→Ca(s)E=-2.86VNa+/Na:Na+(aq)+e-→Na(s)E=-2.71V金属活动性顺序表：K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、（H）、Cu、Hg、Ag、Pt、Au元素的金属性、非金属性与电负性的关系金属性：元素金属性的强弱通常用元素电离能的数值大小来衡量。一般说来，元素的电离能数值越小（大），它的金属性越强（弱）。非金属性：元素非金属性的强弱通常用元素的电子亲合能(元素的一个气态原子获得1个电子成为一价气态阴离子时所放出的能量）的数值大小来衡量。一般说来，元素的电子亲合能数值越大（小），它的非金属性越强（弱）。电负性：元素的原子在化合物分子中把电子吸引向自己的本领叫做元素的电负性。(美国化学家鲍林）元素的电负性同电离能和电子亲合能有一定的联系。金属的电负性较小，金属的电负性越小，它的金属性越强；非金属的电负性较大，非金属的电负性越大，它的非金属性越强。第三课时三、核素教材从“元素的性质与原子核外电子有密切关系。那么，元素的性质与原子核有关系吗？”（教材最后也没有给出回答,教师应该引导学生分析）引出核素和同位素要注意元素、核素和同位素这三个概念的内涵和外延要让学生掌握符号X各个角标的含义根据同位素丰度求算元素的相对原子质量可向学生介绍，使学生有