专题4硫、氮和可持续发展浙江省普通高中新课程骨干教师培训高中化学(必修1)一、课程标准中本专题内容的解读内容标准活动与建议高中化学1、通过实验了解硫、氮及其重要化合物的主要性质;认识其在生产中的作用和对生态环境的影响;初步树立社会可持续发展的思想。2、能通过查阅资料和运用所学知识讨论:向大气中排放氮的氧化物、二氧化硫的措施,自然界氮循环对维持生态平衡的作用。3、以酸雨的防治为例,体会化学对环境保护的意义。⑦查阅资料讨论:减少向大气中排放氮氧化物、二氧化硫的措施。⑧讨论:自然界碳、氮循环对维持生态平衡的作用。主题3常见无机物及其应用二、本专题教材基本内容1、教材的知识框架硫、氮与可持续发展生产生活中的含氮化合物含硫化合物的性质和应用二氧化硫的性质和作用硫和含硫化合物的相互转化硫酸的制备和性质硝酸的性质氮肥的生产和使用氮氧化物的产生及转化2、教材的编写思路和特点在学生学习了氯、溴、碘、硅、钠、镁、铝、铁、铜及其化合物的基础上,本专题进一步介绍另外两种重要的元素硫和氮,通过对硫、氮及其化合物的性质和应用的介绍,使学生全面、系统地了解元素化合物知识,形成元素化合物的知识网络(典型的金属和非金属的性质)。教材以空气资源的利用和空气污染问题作为切入点,让学生认识到化学物质在造福人类、促进人类物质文明的同时,不当使用也可能引起环境污染等社会问题,只有掌握物质的性质并加以合理应用,方可避免出现某些负面现象,帮助学生树立社会可持续发展的科学发展观。第一单元含硫化合物的性质和应用第二单元生活中的含氮化合物1、从探讨硫酸型酸雨的形成和防治入手,介绍二氧化硫、亚硫酸、硫酸的有关知识,帮助学生了解酸雨的形成、危害和防治的原理,培养学生的环境保护意识,形成与自然友好相处、促进可持续发展的正确认识。2、介绍硫酸的生产原理、浓硫酸的特性、重要硫酸盐(硫酸钙、硫酸钡、硫酸亚铁)的知识,使学生通过1、从俗话“雷雨发庄稼”引入氮氧化物(NO、NO2)的相互转化,介绍了氮氧化物的性质、氮氧化物对环境的污染(硝酸型酸雨的危害、光化学污染、氮氧化物对臭氧层的破坏),预防和控制氮氧化物对空气污染的方法,培养学生的环境保护意识,形成与自然友好相处、促进可持续发展的正确认识。3、各单元的基本内容第一单元含硫化合物的性质和应用第二单元生活中的含氮化合物“资料卡”,感受科学地使用化学物质的意义,通过浓硫酸特性的学习,让学生初步认识特殊和一般的关系;通过几种重要的硫酸盐的探究,进一步了解硫酸的应用。3、通过硫和含硫化合物的相互转化,帮助学生构建有关硫元素及其化合物的知识网络,了解学习元素及其化合物知识的方法。2、从成功开发合成氨工艺,人类为植物的生长提供足够的氮肥,缓解了地球上有限耕地资源与庞大的粮食需求间的矛盾入手,介绍了氨、氨水、铵盐的性质,氮肥的保存和使用;全面认识生物固氮、自然固氮和工业固氮。3、介绍硝酸的性质和用途;工业制硝酸的原理和基本的生产流程。两单元的共同任务:巩固离子反应、氧化还原反应、物质的量等基本概念。三、《课程标准》与《教学大纲》对本专题要求的比较及思考《课程标准》与《教学大纲》:1、教学大纲的重点是对教学工作者作出规定。主要由“教学目的”、“课程安排”、“教学内容和教学要求”、“教学设备和设施”、“教学中应该注意的几个问题”、“教学评价”等组成。2、课程标准简单地说是对课程的编制、实施、检查、评价、管理等进行原则性说明和规定的文件,其实质是体现既定课程观念的规则集合体。具体地说是国家对学生接受一定教育阶段之后的结果所作出的具体描述,是国家教育质量在特定教育阶段应达到的具体指标,它具有法定的性质。主要由“课程目标”、“内容标准”、“实施建议----教学建议评价建议、教科书编写建议、课程资源的开发和利用建议”等组成。1、课程标准与教学大纲对本专题要求的比较第一单元含硫化合物的性质和应用内容标准(课程标准)教学内容(教学大纲)1、通过实验了解硫、氮及其重要化合物的主要性质;认识其在生产中的作用和对生态环境的影响;初步树立社会可持续发展的思想。2、能通过查阅资料和运用所学知识讨论:向大气中排放氮的氧化物、二氧化硫的措施,自然界氮循环对维持生态平衡的作用。3、以酸雨的防治为例,体会化学对环境保护的意义。氧族元素简介---B同素异形体---B臭氧、过氧化氢--A二氧化硫的化学性质(跟氧气、水的反应,漂白作用)---C二氧化硫对空气的污染和防止污染----B常见的生活环境污染和防止---A浓硫酸的性质(吸水性、脱水性、氧化性)-C硫酸盐(硫酸钙、硫酸钡)的性质----选学硫酸根离子的检验----D硫化氢----选学第二单元生活中的含氮化合物内容标准(课程标准)教学内容(教学大纲)1、通过实验了解硫、氮及其重要化合物的主要性质;认识其在生产中的作用和对生态环境的影响;初步树立社会可持续发展的思想。2、能通过查阅资料和运用所学知识讨论:向大气中排放氮的氧化物、二氧化硫的措施,自然界氮循环对维持生态平衡的作用。3、以酸雨的防治为例,体会化学对环境保护的意义。氮族元素简介---B氮气的化学性质(跟氢气、氧气反应)---C氨气的物理蛋白质--B氨气的化学性质(跟水、氯化氢、氧气反应)---C氨气的用途----A氨气的实验室制法---C铵盐-B铵离子检验----D硝酸的化学性质(酸性、不稳定性、氧化性)----C亚硝酸盐----选学2、思考(1)课程标准中对元素化合物的处理,突破了传统的物质中心模式,不再追求从结构、性质、存在、制法、用途等方面全面系统地学习和研究物质。(2)没有明确给出和限定要学习这些元素的哪些具体的化合物,给教材编写和实际教学多一些选择的空间。(3)弱化了按照元素自然族来介绍元素化合物知识的传统做法。(4)打破了将元素化合物知识与概念原理知识学习截然分开的传统做法,有利于学生实现知识的整合。四、新课程与原教材的编写方法的比较1、新课程教材的编写方法:你知道吗观察与思考调查研究1、酸雨与二氧化硫为何常联系在一起?2、空气中的二氧化硫主要有哪些来源3个有关二氧化硫溶解、与品红溶液作用、氧化的实验当地雨水的酸度,产生的原因及防治方法2、原教材的编写方法:一、二氧化硫的性质1、二氧化硫与水的反应2、二氧化硫与氧气反应3、二氧化硫的漂白性二、二氧化硫对环境的污染酸雨酸雨的危害酸雨的产生与防治3、新课程与原教材编写方法的比较(1)提倡“从生活走进化学,从化学走向社会”(2)引导学生从综合的观点去学习和认识有关物质(3)运用丰富的图表、数据提供学习素材和信息,激发学习兴趣,提高感知、获取信息能力,体现教科书的工具性。(4)运用不同栏目组织丰富的学习活动来建构知识内容,突出学习方法指导。(5)教材让学生在实际情景中建构知识内容(6)教材通过各种资料性栏目拓展学生的视野,丰富学生的认识。五、初中相关知识介绍内容标准(初中课标)活动与建议二、身边的化学物质(一)地球周围的空气。2.知道氧气、二氧化碳的主要性质和用途,认识氧气能跟许多物质发生氧化反应。3.初步学习在实验室制取氧气。(四)生活中常见的化合物1.知道常见酸碱的主要性质和用途,认识酸碱的腐蚀性。三、物质构成的奥秘(三)认识化学元素1.认识氢、碳、氧、氮等与人类关系密切的常见元素。3.知道元素的简单分类。(四)物质组成的表示3.利用相对原子质量、相对分子质量进行物质组成的简单计算。4.能看懂某些商品标签上标示的物质成分及其含量。①实验探究空气中氧气的体积分数。②实验探究氧气和二氧化碳的性质。⑤调查或收集有关酸雨对生态环境和建筑物危害的资料。①查找常见食品的元素组成,并列表说明。③收集有关人体新陈代谢必需的微量元素的资料。根据某种氮肥包装袋或产品说明书标示的含氮量推算它的纯度。内容标准(初中课标)活动与建议四、物质的化学变化(二)认识几种化学反应1.初步认识常见的化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应,并能解释与日常生活相关的一些现象。五、化学与社会发展(四)保护好我们的环境1.认识三废(废水、废气和废渣)处理的必要性以及处理的一般原则。2.了解典型的大气、水、土壤污染物的来源及危害。3.认识合理使用化肥、农药对保护环境的重要意义。①①用实验证明:铁粉和硫粉混合加热生成了新的物质。①参观本地的三废处理设施(或观看有关的影像资料),组织讨论。②设计实验,探究农药、化肥对农作物或水生生物生长的影响。六、三套必修教材中关于硫、氮元素及化合物内容的处理三套必修教材中关于硫、氮元素及化合物内容的处理七、本专题知识体系的解读编排线索:社会问题性质探究社会应用硫酸型酸雨二氧化硫硫酸硫酸盐生产和生活等领域的应用氮氧化物污染氮氧化物硝酸氨铵盐生产和生活等领域的应用本专题核心知识元素化合物知识从海水中获得化学物质从矿物到基础材料硫、氮与可持续发展背景元素具体物质氯、钠铝、铁、铜硅硫、氮硫、二氧化硫、三氧化硫、亚硫酸、浓硫酸、硫酸盐氮气、一氧化氮、二氧化氮、氨、铵盐、硝酸本专题切入点:空气资源的利用与环境保护1、“二氧化硫的性质和应用”知识体系二氧化硫酸性氧化的通性(物质类别的角度)中间价态(氧化还原的角度)特殊性(漂白性、毒性)对环境的污染——酸雨硫酸型酸雨的形成酸雨的危害酸雨的防治物理性质第一单元含硫化合物的性质和应用知识体系2、“硫酸的制备和性质”知识体系硫酸FeS2(或S)SO2SO3稀硫酸的通性浓硫酸的特性吸水性脱水性氧化性工业制硫酸的原理硫酸的性质及应用3、“硫及其化合物之间的相互转化”知识体系Na2SO4H2SO4BaSO4SO3SO2SH2SFeSHgSH2SO3Na2SO3不同价态硫元素之间的转化1、“氮氧化合物的产生及转化”知识体系①雷电(自然固氮)NONO2HNO3空气中N2②化工、汽车尾气雷雨发庄稼光化学烟雾第二单元生产生活中的含氮化合物2、“氮肥的生产和使用”知识体系空气中N2NH3溶解性NH4+弱碱性氯化铵的热分解铵盐与碱反应空气合成氨的意义铵态氮肥使用性质探究铵态氮肥3、“硝酸”知识体系NH3NONO2HNO3物理性质不稳定性、强酸性强氧化性(浓、稀硝酸与铜反应,浓硝酸与炭反应,钝化)硝酸工业制法硝酸的性质及应用八、本专题教学指导意见的说明(深广度的把握)★课标对元素化合物知识的学习提出了如下的理性认识要求和思路方法要求:要求学生能够运用物质分类的观点、利用氧化还原反应和离子反应的基本原理和思想方法指导对元素化合物性质的认识,并运用所学知识解决有关问题。★内容标准指出了元素化合物知识的基本学习要求:首先是结合生产、生活、自然现象和环境问题的实际学习和应用元素化合物知识;另外,要通过多样化的实验活动和丰富直观的实验现象学习和应用元素化合物知识。★教学要求(见下页)基本要求①了解硫的重要性质,认识二氧化硫的主要性质和作用。②实验探究硫酸型酸雨的形成过程,了解二氧化硫对空气的污染,知道硫酸型酸雨的形成原因和防治办法,形成良好的环境保护意识。③知道工业生产硫酸的基本原理,认识浓硫酸的特性,了解硫酸的应用。④知道硫及其化合物之间的转化关系。解读:①从非金属单质、酸性氧化物的通性及元素化合价的角度认识硫和二氧化硫的性质。②通过三个实验在认识二氧化硫性质的同时,知道硫酸型酸雨的形成原因,了解二氧化硫对空气的污染及防治的方法。③知道工业制硫酸的化学反应原理,不要求介绍具体的生产工艺和设备。浓硫酸的特性要认识吸水性、脱水性的区别,强氧化性要知道与不活泼金属反应的规律。④重点从单质、氧化物、酸、盐的通性知道硫及其化合物之间相互转化的化学反应原理。第一单元含硫化合物的性质和应用发展要求了解几种重要硫酸盐的用途解读:了解硫酸钙、硫酸钡、硫酸亚铁的用途。第一单元含硫化合物的性质和应用基本要求①认识氮的氧化物的性质,了解氨、铵盐、硝酸的性质和用途,知道含氮化合物的应用对社会生产的积极作用和对人类环境的影响。②通过对含氮化合物性质实验的探究,让学生体验实验探究的过程和乐趣。③了解氨的合成对氮肥生产的促进作用,知道氮肥的性质,认识科学使用氮肥的意义。解读:①氮的氧化物主要认识NO、NO2间的相互转化;氨从溶解性和氨水的弱碱性去认识