浙江省嘉兴市高中化学新课程培训

浙江省嘉兴市高中化学新课程培训化学1专题三从矿物到基础材料平湖市当湖高级中学张菊生2006年8月20日本专题概述本专题是化学1海陆空三个专题（专题二、三、四）中的一个重要组成部分，以矿物资源中获得的重要无机基础材料为主线，重点介绍基础无机材料中所包含的铝、铁、铜、硅等常见元素的单质的冶炼原理，单质及其化合物的性质和用途，金属材料的防护等内容。本专题内容主要涉及铝、铁、铜、硅元素的单质及其重要化合物的获得和应用，与生产生活，联系紧密，在教学中要通过创设贴近学生生活的问题情景组织教学，以提高学生学习本专题内容的兴趣。本专题还涉及氧化还原反应原理和酸、碱、盐、氧化物等物质间转化关系的应用，在教学中需要注意复习巩固相关化学原理，引导学生加深对物质转化关系和氧化还原反应原理重要应用的认识。(在专题一也学习过）这是新课程的主题：“通过探究来获取知识、发展能力、提高化学素养”。在教学中要重视通过探究活动使学生获得知识，发展能力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原教材的第一册第七章和第二册第四章的两章内容但编排的顺序不一样！通过剖析从铝土矿制备铝的工艺流程，能让学生了解氧化铝的主要性质以及获得氧化铝的主要方法，了解偏铝酸钠与酸的反应；通过对铝与酸溶液或碱溶液反应的探究，学习科学研究的一般方法；通过对氢氧化铝是否为两性氢氧化物的活动探究，让学生在获得结论的同时，学习采用类比提出假说的方法；通过对Fe2+和Fe3+之间相互转化规律的探究，不仅能让学生进一步认识氧化还原反应的本质，更好地理解Fe2+和Fe3+之间的相互转化规律，还能帮助学生提高提出假说、设计探究方案、获得探究结论等科学探究能力。本专题学习目标一、课标要求高中化学课程标准化学Ⅰ中规定的元素化合物知识主要有以下内容：1.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。2.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。引导:学生学习身边的常见物质，将物质性质的学习融入有关的生活现象和社会问题的分析解决活动中，体现其社会应用价值充分体现元素化合物与自然界和社会生活的密切联系，贯彻STS教育的观点；引导:学生从综合的观点去学习和认识有关的物质，通过对物质性质的学习加深对环境和社会生活问题的理解和认识，并做出思考和决策，使学生直接体会到了所学知识的价值，避免机械孤立地学习和记忆有关物质的知识，有利于激发学生学习的兴趣，促进学生科学素养的提高。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．了解两性单质、两性氧化物和两性氢氧化物的概念，知道铝、氧化铝和氢氧化铝分别是两性单质、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。6．掌握相关反应的化学方程式和离子方程式。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。3．了解金属腐蚀的利弊。应用已有的化学知识进行钢铁防护。通过查阅资料，了解合理开发、利用自然资源的重要性，同时形成珍惜、保护自然资源的意识。4．掌握相关反应的化学方程式和离子方程式。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。4．掌握相关反应的化学方程式和离子方程式。本专题教材知识比较及衔接1．新旧教材比较新教材与现行高中化学教材相比，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，本单元所涉及的元素化合物知识内容在覆盖面上与现行课程的差别不大，具体化合物知识内容的选取以及处理的深广度也基本相近，但是内容的组织线索、学习的重点和方式等都有较大的变化，如现行课程元素化合物知识都是按:结构→性质→用途与制法的组织形式进行教学，而本单元的知识则是从:工业制备→性质→应用的组织形式呈现，新教材跳出以单一物质为中心的学习模式，以元素层面看待元素化合物的学习。2．前后知识联系本专题涉及的概念有两性单质、两性氧化物和两性氢氧化物，在初中科学中具体学习了酸和碱的概念及性质，对两性氢氧化物概念的学习有较好的知识铺垫，但在科学标准及教材中均未涉及酸性氧化物、碱性氧化物的概念，因此在学习两性氧化物的概念及性质前，应该让学生明确酸性氧化物、碱性氧化物的概念。（我认为在专题一中学习）在初中科学中学习了金属的物理性质和基本的化学性质如与氧气、酸的反应及金属间的置换反应；也介绍了铁、铜等金属材料冶炼（高炉炼铁、湿法炼铜）的化学原理、合金的知识及金属的锈蚀，介绍了无机非金属材料（水泥、玻璃、陶瓷）和新型材料的知识。这些对于本专题知识的学习起了很好的铺垫作用。本专题中涉及的金属铝冶炼的原理、精炼铜的原理、硅的工业制取和精炼、钢铁的腐蚀等有关STS内容将会在相关后续模块中进一步学习，在教学设计中要注意处理好这些内容的深广度，不能太过于关注细节，要从生产生活实际、科学技术发展、化学实验等多角度去思考相应的STS内容，将STS内容与学生的学习紧密结合，让学生进行主动的学习和体验，增进对联系生产生活实际的学习内容的理解。本专题涉及到了许多化学方程式与离子方程式，这是学习化学的一个最基本的能力，我们应该给予必要的重视。本专题教学建议一、课时分配建议单元名称内容建议课时习题课时第一单元、从铝土矿到铝合金从铝土矿中提取铝11铝的氢氧化物11铝的性质11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11钢铁的腐蚀1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11合计95课时安排上，我认为是有点不够的，这是好同学的学习课时，这是理想化了的课时，尤其是象我们这类学校的二流生源来讲困难是巨大的。我们可以采用全校性的讲座的形式，以补充课时的不足，内容如：第二单元钢铁腐蚀部分、第三单元大部分。二、教学要求及具体知识点第一单元从铝土矿到铝合金基本要求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，例举铝合金的应用，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对铝热反应进行拓展，了解用其他金属氧化物如Cr2O3、MnO2等代替氧化铁也可发生铝热反应，并可用以冶炼铬、锰等金属。③了解铝及其重要化合物之间的转化关系。说明①不要拓展到明矾以外的其他净水剂②不要求介绍其他种类合金③铝热反应的放热不需定量计算，化学反应热等在《化学2》会详细介绍实施建议：一、从铝土矿中提取铝1．铝土矿制备铝的工艺流程（解释每一步操作的物质成分变化，掌握相关反应的化学方程式和离子方程式。）2．氧化铝的两性介绍（与酸性氧化物、碱性氧化物对比，掌握相关反应的化学方程式和离子方程式。）3.．铝合金、氧化铝的用途（复习合金的知识。）二、铝的氢氧化物1．氢氧化铝的两性（利用实验探究并与酸、碱进行对比得出两性氢氧化物的概念，掌握相关反应的化学方程式和离子方程式。）2．明矾的净水作用（了解净水原理和复盐的概念。）三、铝的性质1．铝的化学性质（可安排学生进行实验探究，分析结果，掌握相关反应的化学方程式和离子方程式。）2．铝的钝化（结合初中科学涉及的知识和实验。）3．铝热反应（做铝热反应的演示实验，并进行适当的拓展。）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:和原教材相比，只是顺序不同而已，要求我认为是一样的。但教学的理念、教学的要求和教学的过程是不同的，第二单元铁、铜的获取及应用基本要求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。③了解钢铁腐蚀的原理和危害性，应用已有知识进行钢铁防腐，了解合理开发自然资源的重要性，同时形成珍惜、保护自然资源的意识。发展要求①了解Fe2+、Fe3+的常用检验方法。②知道铬和镍与不锈钢的联系，并简单介绍不锈钢的重要用途。说明不拓展到铜的电解精炼，有关内容到《化学2》中介绍实施建议：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（通过介绍了解铁、铜的存在及常见矿物。）2.炼铁的原理（结合初中所学炼铁的基本原理，介绍炼铁过程中所涉及的主要反应及原理。）3.生铁和钢（简单介绍生铁和钢的性质。）4.铜的冶炼（简单介绍其过程。）二.铁、铜及其化合物的应用1.铁、铜的物理性质与应用（通过回顾初中所学金属物理性质及应用学习。）2.铁、铜的化学性质（可结合初中科学知识对铁与铜的化学性质比较、归纳，掌握相关反应的化学方程式和离子方程式。）3.Fe2+、Fe3+的转化（通过探究Fe2+、Fe3+的转化，形成“铁三角”的知识网络，对铁元素的性质进行总结，尤其是变价金属的性质，掌握相关反应的化学方程式和离子方程式视具体情况而定。）4.Fe2+、Fe3+的检验（可以补充演示实验。）三.钢铁的腐蚀1.铁腐蚀的条件（在初中科学介绍的基础上适度拓展）2.铁生锈的原理（了解腐蚀过程，对原理不做过多解释，不要求介绍电化学腐蚀包括析氢腐蚀和吸氧腐蚀。）3.金属的防护原理（了解防腐的方法，对涉及电化学的保护法不从原理上深入讨论。）4.Fe(OH)2与Fe(OH)3（介绍Fe(OH)2与Fe(OH)3的转化，补充有关实验，掌握相关反应的化学方程式和离子方程式。）第三单元、含硅矿物与信息材料基本要求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。发展要求了解分子筛的化学组成、结构和作用。对光导纤维的组成和作用有初步了解。说明不要拓展到硅的晶体结构，原子晶体在《化学2》会介绍实施建议：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（设计习题练习改写）2．硅酸钠的性质（通过基本反应了解性质，补充硅酸的有关知识，掌握相关反应的化学方程式和离子方程式）3．水泥、玻璃的原料、成份（在初中科学的基础上巩固，适度拓展反应原理。）二、二氧化硅与信息材料1．二氧化硅的性质与用途（以介绍为主，抓住基本反应方程式。）2．工业上硅的制法（了解提纯的步骤及相关化学反应。）3．硅的性质与用途（适当补充硅的化学性质及反应。）本专题教学中应注意的问题1．准确把握知识深广度，领会教材设计意图新课程中元素化合物知