必修I 专题4硫、氮和可持续发展 教材分析与教学建议.docx
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1、专题4硫、氮和可持续开展教材分析与教学建议一、普通高中新课程实验化学教材概述1、普通高中新课程的学习目标及要求(1)表达三维学习目标(知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观)(2)倡导多元的学习方式(学习重体验,自主探究、合作学习、培养创新意识)(3)面向全体学生(倡导通过屡次学习,螺旋上升,逐步达成目标)(4)重视学科素养2、普通高中新课程的教学要求(1) 一个观念以学生开展为本(2)两个关注关注过程,关注终身开展(3)三维目标知识与技能、过程与方法、情感态度价值观(4)三个特点基础性、时代性、选择性3、普通高中新课程教材的几个特点(1)创设以探究为核心的多样化活动新课程要求改变学生传统的
2、听着学科学、坐着学科学,被动消极、冷漠无奈地学科学 的情况,改变教师过分依赖系统讲授和题海训练,学生过分依赖死记硬背和信息的简单 接受的教学方式和学习方式,让学生进行合作、交流、自主探究等多种学习活动,在活 动中落实知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三维目标。使学生形成对科学探 索的兴趣和积极的情感,培养学生看待自然与世界的科学态度,对科学过程、科学活动 的实质与价值的理解和认识,对科学与技术、社会、环境的密切关系的理解和认识,以 及运用科学知识、科学方法解决社会和个人生活问题的能力。化学实验是学生进行科学探究的重要形式,课程标准将具体的实验内容包括在内容 标准中,虽然没有直接指出实验内
3、容,但是有确切的实验要求。在高中化学新课程中, 没有明确规定哪些是学生实验、哪些是演示实验,一般来说,教材中活动探究的实验内 容属于学生实验,观察思考的实验内容属于演示实验,但并不是不能改变。教师可根据令“资料卡”(燃煤烟气的脱硫)已删。3 .硫酸的制备和性质硫酸的制备重点是让学生形成不同价态的硫元素的转化,让学生知道理论 上的化学反响与实际工业生产的不同,而不是工业问题的本身。令硫酸制备的流程图可以看成是一个背景材料,交流与讨论所到达的目标是: 不同价态硫元素的转化S (FeS2) f SOzf SO3fH2so*理论上的化学反 应与实际工业生产中不同这样的基本观点。令 重点学校可以继续讨论
4、流程中的“净化”、“热交换器”、“储酸槽”等问题。 一般学校只要求三个设备中所对应的三个反响原理。令硫铁矿在沸腾炉中燃烧生成二氧化硫的反响方程式不要求学生掌握配平方 法,但要求知道铁、硫元素的价态,以及负一价的硫被氧化的事实。4 .硫和含硫化合物的相互转化e二氧化硫的制备只要求知道制备的事实和会写化学反响方程式,实验室制 备装置等不作要求。5 .氮氧化物的产生与转化令NO?和MO的相互转化不作要求。令“调查研究”栏目中的内容可以作为研究性学习的课题。6 .氮肥的生产和使用令 此和。2的反响需“放电的条件,岫和乩的反响需要“高温、高压、催化 齐!J”的条件,说明氮气的稳定的事实,但不宜用结构式来
5、解释。小 氨气的实验室制法并没有明确的指出,可灵活处理。7 .硝酸的性质今硝酸的氧化性仅限于浓、稀硝酸与铜的反响,以及浓硝酸与炭的反响,活 泼金属与硝酸反响的规律和复杂的定量计算不作要求。令硝酸工业制法要求与硫酸工业制法的要求相同。四、教学设计与实施中应注意的问题化学教学要表达课程改革的基本理念,尊重和满足不同学生的需要,运用多种教学 方式和手段,引导学生积极主动地学习,掌握最基本的化学知识和技能,了解化学科学研究的过程和方法,形成积极的情感态度和正确的价值观,提高科学素养和人文素养, 为学生的终身开展奠定基础。元素化合物教学的新变化如下:(1)在自然界和生产生活的大背景中进行元素化合物知识的
6、教学(2)提炼出元素化合物中最核心的内容进行整合教学,即从以物质为核心的元素 化合物知识教学转化为以元素为核心(3)教会学生认识物质性质的思想方法(4)实验现象分析总结得出结论,进行物质性质的教学,不能从结构出发推断物 质的性质。(5)从通性和氧化还原性来研究物质的性质。1 .突出元素化合物知识的内在联系,建立新的知识体系。硫、氮元素的学习以往是放在元素周期律之后,现在放在元素周期律之前。教学时 按元素,不按族进行介绍,要学会用元素的观点认识和研究物质,分析和解决问题。元素化合物的性质学习由单一的物质中心学习模式转为两种学习模式兼有,突出通 过物质类别间相互反响认识通性,在元素价态转化关系中认
7、识氧化性和还原性的学习模 式。对氮、硫及其化合物性质的认识宜从物质的通性、氧化还原反响的规律及物质特性 这三个角度去认识、理解。2 .将“裸露”的知识“包装”起来。将元素化合物知识置于真实的情境中,强调化学在生产、生活和社会可持续开展中 的重大作用,培养学生学以致用的意识和能力,养成学生关心社会和生活实际的积极态 度,强调学生的社会责任感,开展学生的创新精神和实践能力;有利于学生从更加开阔 的视野、更加综合的视角、更加深刻地理解科学的价值。本专题是围绕空气资源的利用和空气污染问题,介绍硫、氮元素及其化合物的知识, 关注化学与社会的关系,将STS的思想引入教材。提倡将知识放在一定的情境中进行教
8、学,一方面有利于提高学生运用知识的能力,体会知识的价值;另一方面通过教学情境 的落实态度情感与价值观这一维度的教学目标。将“裸露”的知识“包装”起来。我们需要改变以往教给学生“赤裸裸”的化学知 识或者说“纯碎”的化学知识,然后在简略介绍有关的应用的授课方式。3 .将准确把握知识的深广度,防止随意扩展内容化学1中元素化合物知识的要求层次和水平与传统的课程相比都有了较大的变化, 教师要深刻理解课程标准和教材对内容的深广度要求。在教学实施中,有的教师仍然用高考的标准和旧课程的要求处理教材中出现的内容, 无限地拓展和提高教学要求,随意扩展教学内容,给学生的学习带来额外的负担。由于知识的深广度发生了变化
9、,知识组织顺序发生了变化,必然要求教师改变教学 过程中的具体问题,要重新设计相关的问题。教师不能简单地将原有的教学处理进行“搬 家”,而要根据现在知识的位置和组织方式,进行新的处理,设计合理的教学问题和教 学活动。本专题元素化合物知识的深广度要求建议如下:硫及其化合物:通过实验认识硫单质、二氧化硫、硫酸的物理性质和主要化学性质, 能书写相关的化学反响方程式(限于教材正文出现的方程式)。运用硫及其化合物的性 质了解酸雨的危害和酸雨防治的方法。氮及其化合物:通过实验认识氮气、氨气、镂盐及硝酸的主要物理性质和化学性质, 知道镂根离子的检验方法和氨气的实验室制法(原理),能书写相应的化学反响方程式,
10、能够运用相关知识分析简单的实际问题。此外,对于STS知识也不能随意扩展或者“一步到位”。例如硫酸的制备是传统课 程中相当重要的核心知识内容之一,而新课程将其作为具有STS功能和意义的内容在栏 目中出现,只要求“知道工业生产硫酸的基本原理”,但是,有的教师将这样的STS知 识处理得很细致,给学生全面介绍硫酸工业生产的原料、原理、设备、材料的循环利用 等问题,一下子就回到旧的教学路子上,而硫酸工业生产中“硫元素间相互转化的实现” 的应用那么被忽视,违背了这些内容设计的初衷。实际上硫酸生产的具体技术问题是在“化 学与技术”选修模块中才要求的。硝酸的工业制备也类似。4 .突出化学学科特征,更好地发挥实
11、验的教育功能化学是一门实验科学。在元素化合物知识的教学中,化学实验是十分重要的教 学内容,同时又是新课程倡导的教学方法和学习方式的载体。化学实验能激发学生学习 化学的兴趣,创设生动活泼的教学情景,帮助学生理解和掌握化学知识和技能,启迪学 生的科学思维,训练学生的科学方法,培养学生的科学态度和价值观,从而到达全面提 高学生科学素养的目的。本专题共有实验14个:第一单元“观察与思考”实验共:6个(二氧化硫的性质、浓硫酸的性质)第二单元“观察与思考”实验共:5个(氮气、氨和硝酸的性质);”活动与探究” 实验共2个(钱盐的性质)。新教材没有严格区分教师演示实验与学生实验,一般来说,“观察与思考”的实验
12、 内容属于演示实验,”活动与探究”的实验内容属于学生实验,在实际教学中,教师可 以根据学校实验条件和学生水平进行灵活处理,但总的原那么是,尽可能多的让学生参与 实验活动。我们一线教师还可以创造性地应用现有的条件,为学生提供尽可能多的机会 进行实验活动。例如,关于二氧化硫性质的学习,有的教师认为实验室通风条件差,无 法让学生进行探究活动。教师可以事先让实验员给每个小组收集几支小试管的二氧化硫 气体,防止实验时大量气体外逸;教师也可以让学生用亚硫酸溶液(或者向亚硫酸钠溶 液中加入少量酸)进行实验;教师还可以让学生预测二氧化硫有哪些性质、可能与哪些 物质反响,让学生设计实验方案来验证预测。在实验室条
13、件不具备的情况下,将原来的 演示实验进行改变,由原来教师决定做什么实验和怎么做改变成学生决定做什么实验和 怎么做。5 .分析栏目功能,发挥教学价值本专题中:“你知道吗”、“交流与讨论”共出现3次,都是出现在新内容学习的开 始,它在学生已有的生活经验和学习经验或者熟悉的事实和现象基础上,创设学习的问 题情景,激发学生学习的兴趣。“观察与思考”共出现5次(二氧化硫的性质、浓硫酸 的性质、氮气与氧气的反响、氨的性质、硝酸的性质),让学生通过“观察”方法学习 核心的化学学科知识,并加强在观察中思考、对实验现象进行分析与综合、总结实验结 论的能力的培养。”活动与探究”出现1次(探究钱盐的性质),让学生利
14、用实验学习化 学的核心知识,体验“实验”的科学研究方法,提高科学探究能力。“问题解决”出现1 次,学生利用此栏目提出的问题和介绍的方法来检验自己对新知识的掌握程度。“信息 提示”出现1次,为学生解决问题提供相关资料。“整理与归纳”出现1次,学完“含 硫化合物的性质和应用”一单元后,学生在此栏目的引导下,建立新旧知识的联系,构 建硫及其化合物的知识网络。“资料卡”出现2次,“拓展视野”出现1次,均属于资料 性、拓展性栏目,旨在引导学生高观点、大视野、多角度地认识化学科学,丰富对化学 的了解,不作为基本要求。“调查研究”出现2次,这个栏目新增加,可作为研究性学 习的课题,是学生课堂学习的延伸,全方
15、位地检验学生的学习能力。教师在设计教学过程中,不能将各栏目作为所有学生的基本要求,在课堂上进行详细的讲解和分析。要创造性地应用教材中的栏目,对不同类型的栏目采用不同的处理方 式。学习活动性栏目为教师提供了一些学习活动的内容和组织方式,给出了教学处理的 一种方式。教师要在教学中根据学生的具体情况和学校的硬件条件等进行适合的调整和 改变。在教学过程中,有的教师可能无视教材中栏目的存在,仍然用传统的方式进行相关 内容的教学。有的教师可能对这些栏目理解与分析不够深入,对其栏目的功能不太了解, 认为栏目中出现的内容都要求学生进行学习,在课堂上进行详细的讲解和分析,造成课 时缺乏、学生负担过重。“活动与探
16、究”、“交流与讨论”、“观察与思考”等活动性栏目, 有的教师采用传统的一问一答的方式进行教学,没有给学生充分思考和交流的时间。建 构主义认为,不同的人看到的是事物的不同方面,同伴间的交流可以丰富学生的认识, 全面了解事物;已有的研究说明,要想让学生进行高水平的思维需要充分的沟通交流活 动;学生经过探究活动,不同的人获得的收获不同,形成的认识不同,需要通过讨论达 成小组共识。因此,教师要给学生机会和空间进行讨论,深化学生的认识。6 .加强习题的研究,改进并优化习题教学由于教师还习惯于采用传统的习题教学和训练模式,加上教材中个别习题的表述和 问点与教材正文内容之间的跨度偏大,市场上的习题教辅资源往
17、往偏难、偏繁、偏旧, 所以出现了学生“学得高兴,做题痛苦”的现象。面对这种情形,教师要改变原来的习 题处理方式。首先,要关注习题教学,不能将习题课简单处理成练习课,要将典型的习题进行剖 析。例如:苏教版化学1 P103练习与实践:第3题,教师就应该将其作为典型习题, 带着学生一起分析,培养学生分析信息与处理信息的能力,以及用拥有的知识去分析解 决问题的能力。其次,教师要将习题的处理和新知识的学习结合起来,尤其是应该将运用新知识的 重要习题放在新知识获得后处理,作为新知识的应用巩固,及时培养学生将新知识运用 于分析问题和解决问题的能力。再次,教师要对习题教辅资源进行筛选,选择难度适合、考点适合的
18、题目,不要让 习题牵制教师的教学。有的教辅习题质量较差,挂着新课程配套资源的字样,内容却是 原来教辅资料的简单重组。教师按照新课程进行教学后,学生不会做教辅中的习题,教 师不是对习题进行筛选,而是将习题中涵盖的内容,新课程中不要求的内容,挤出时间在课堂上给与补充,这是不倡导的错误做法。新课程的习题不仅仅是传统课程中核心知识点的再现和巩固,而且增加了课后习题 的探究性和实践性。五、教学片段:二氧化硫的性质和作用1 .教学思路以“酸雨”为背景,“探究硫酸型酸雨形成的原因”为主线,涉及系列探究活动, 激发学生探究热情,拓展学生的视野,让学生在“发现问题一一提出问题一一解决问题 归纳知识、提炼方法一一
19、再解决问题”的过程中体会科学探究的一般方法。具体思路:测定雨水的pH-设想形成酸雨的可能因素一实验探究硫酸型酸雨的形成 过程一归纳总结酸雨的形成一讨论防治硫酸型酸雨对环境产生的危害一讨论、归纳S02 的化学性质2 .情景设计情景1常见酸雨的成分评注:情景1适合我国常见酸雨地区的学生进行探究,教师要事先布置学生采集雨 水样品,通过学生自主探究,发现“雨水”中竟然含有“硫酸”,深刻感受到它的危害,创设情境1 .介绍:酸雨是英国化学家R. A. Smith于1872年提出,一般指pH小 于5.6的雨、雪、雾等大气降水、数值5.6的来源是蒸储水与大气中 CO2到达溶解平衡时的酸度。酸雨被人们称为“空中
20、死神”。2 .结合地图指出全球三大酸雨区。3 .学生采集的一些雨水样品。提出问题我们当地的雨水是否是酸雨?主要含有什么成分?学生活动1 .测定雨水的pH。2 .联系常见的酸,猜想雨水中可能含有的成分。3 .实验检验自己的猜想是否正确,如测定50/的存在。学习反响1 .本地区的酸雨可能主要是硫酸型酸雨。2 .惊讶于测定出的雨水成分,从酸的腐蚀性联想到酸雨的危害。3 .疑惑于雨水中硫元素的由来。并产生新的疑问:硫酸型酸雨究竟是怎样形成的?其中的硫元素从何而来?等等。情景2硫酸型酸雨的形成过程评注:情景2从分析硫酸型酸雨中硫酸的核心元素一一S元素的来源角度出发,借创设情境1 .展示图片或播放录像:我
21、国含煤燃料的燃烧、含硫金属矿石的冶炼、 硫酸的生产等。2 .演示:SO2水溶液pH的测定,SO2水溶液与过氧化氢溶液反响,并检 验产物。3 .提供信息:某校科技小组同学在某城市采集了酸雨样品,每隔一段 时间测定pH,发现随着时间的推移样品pH下降。提出问题1 .硫酸型酸雨中硫元素是从哪里来的?2 .燃烧产生的SO?是怎样转变成酸性物质的?学生活动1 .观察、讨论矿物燃烧过程中硫元素的变化。2 .分析SO2水溶液pH,思考硫酸型酸雨是否只是SO?溶于水而已?3 .讨论SO?水溶液与过氧化氢反响产物的检验方法,并讨论实验结果。4 .测定久置SO?水溶液的pH,探讨酸雨样品长久放置pH下降的原因。5
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