化学1专题二《从海水中获得的化学物质》教材分析.docx

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化学1专题二《从海水中获得的化学物质》教材分析

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化学1专题二《从海水中获得的化学物质》教材分析

教材分析及教学建议

一．课程标准中内容标准的分析

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：

（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、铜等金属及其重要化合物的主要性质，能列举合金材料的重要作用。

（2）通过实验了解氯、氮、硫、硅等非金属及其重要化合物的主要性质，认识其在生产中的应用和对生态环境的影响。

高中化学课程标准化学1中规定的两大反应主要有以下内容：

（1）知道酸、碱、盐在溶液中能发生电离，通过实验事物认识离子反应及其发生的条件，了解常见离子的检验方法

（2）根据实验事实了解氧化还原反应的本质是电子的转移，举例说明生产、生活中常见的氧化还原反应。

二．教学要求

第一单元氯、溴、碘及其化合物

基本要求

①了解从海水中获取氯、溴、碘的基本原理和方法，理解实验室用浓盐酸和二氧化锰制取氯气的原理，初步掌握氯气的重要性质，了解溴、碘单质的性质，知道氯、溴、碘的性质差异，认识氯、溴、碘及其化合物在生产和生活中的重要应用。

②知道如何区分氧化还原反应和非氧化还原反应，氧化还原反应的本质是反应中发生了电子转移，能简单分析氧化还原反应，指出氧化剂和还原剂、氧化产物和还原产物，表示出电子转移的方向和数目，能举例说明生产、生活中常见的氧化还原反应。

③了解实验探究的过程和方法，通过观察、分析实验现象，增强发现问题和解决问题的能力。

④认识海水是人类的宝贵资源，培养热爱大自然和保护大自然的情感。

发展要求

①实地参观盐场、氯碱厂或利用海水资源的企业，了解其生产原理，让学生从实际社会生活中了解海水中主要物质的提取过程，培养与大自然友好相处的情感。

②理解可逆反应概念。

③了解Br—、I—多种方法的检验。

④增补用浓盐酸与二氧化锰反应制备氯气的实验。

说明

①只局限于认识电解饱和食盐水的原理以及阴、阳极的产物，其它电解质溶液的电解、以及电极产物的分析不宜拓展。

电解原理及电极反应式等将在

《化学2》和选修模块《化学反应原理》中详细学习。

②氧化还原反应只要求会分析简单氧化还原反应，会用双线桥表示电子转移的数目和方向，单线桥表示方法在后续的学习中逐步深化，不宜拓展复杂氧化还原反应配平和有关计算。

第二单元钠、镁及其化合物

基本要求

①能用实验的方法探索和理解钠的重要性质，了解镁及其化合物的主要性质和应用；能通过实验研究碳酸钠的性质，通过实验对比研究来比较碳酸钠、碳酸氢钠的性质，并知道其在生产生活中的应用。

②了解钠的制取和海水中镁的提取。

③知道离子反应的本质及其发生的条件，学会用离子方程式表示溶液中的离子反应；能区分强、弱电解质，并能书写强、弱电解质的电离方程式。

④通过经历实验探究和问题讨论的过程，了解实验研究化学物质的一般方法，初步形成分析推理、综合归纳的能力。

发展要求

①简单氧化还原反应型的离子反应及其离子方程式的书写。

②镁与水的反应。

说明

①不宜拓展钠与硫的反应。

②不宜拓展过氧化钠的有关性质。

③只要求了解碳酸钠溶液呈碱性的事实，不宜用水解原理作解释，《化学反应原理》中专门研究。

④外界条件对弱电解质电离平衡的影响在本专题学习不宜拓展，《化学反应原理》中将专门学习。

⑤仅限于讨论复分解反应型的离子反应条件，不宜拓展复杂离子反应方程式的书写，如酸式盐与碱反应；不宜过多拓展氧化还原反应型的离子方程式的书写。

⑥合金的概念在初中已作介绍。

三．教材分析

本专题的核心知识

本专题“从海水中获得的化学物质”以自然资源丰富的海水作为研究对象，引出海水中储量较多的化学物质的提取、性质和应用；在探究典型非金属氯、溴、碘和典型金属钠、镁及其化合物的性质的同时，揭示氧化还原反应、离子反应的本质，了解重要化合物的工业制法。

教材这样处理，既简化了无机元素及其化合物的知识，同时将物质的性质与应用较好地统一起来，让学生认识到化学知识对开发自然资源的重要作用，从而激发学生学习化学的兴趣。

本专题内容可概括为一种物质（海水）、两大反应（氧化还原反应和离子反应）。

第一单元：

氯、溴、碘及其化合物

分两部分内容：

一是卤素的有关知识；二是氧化还原反应

1．卤素知识：

（1）氯气的制法：

主要介绍了氯气的生产原理（以氯碱工业为例），对实验室制法（浓盐酸与二氧化锰反应）以“化学史话”的方式给出资料。

（2）氯气的性质：

介绍了氯气的主要物理性质和化学性质（如氯气与金属铁、非金属氢气在点燃条件下的反应，氯气与碱如氢氧化钙反应，氯气与水的反应以“活动探究”的形式给出，并根据氯气与水反应的情况，引出了“可逆反应”的概念。

（3）溴、碘的提取：

通过实验进行海水提取溴和海带等海洋植物中提取碘。

同时介绍了溴、碘离子的检验方法。

2．氧化还原反应：

从氯气与溴化钾溶液的反应例子出发，分析了氧化还原反应的表现和实质；氧化剂和还原剂的概念，并介绍了用双线桥来表示氧化还原反应的情况；在拓展视野中，介绍了物质氧化性和还原性的强弱。

第二单元：

钠、镁及其化合物

本单元分两部分内容：

一是钠、镁及其化合物；二是离子反应

1．钠、镁及其化合物

（1）金属钠的性质与应用：

介绍了钠的物理性质与重要的化学性质如与空气中的氧气、水反应等。

（2）钠的制法：

在拓展视野中介绍了电解氯化钠方法制取金属钠。

（3）碳酸钠的性质与应用：

在“活动与探究”栏目中介绍了碳酸钠与酸、碱、盐反应的实验，并与碳酸氢钠的性质进行比较；在“拓展视野“栏目中，介绍了“候氏制碱法”

（4）镁的提取：

介绍了从海水中提取镁的流程和重要化学反应；在“观察与思考”栏目中，介绍了镁的重要性质如镁与二氧化碳、氮气反应的有关性质。

2．离子反应：

由电解质溶液导电性实验引入，分析得出强电解质与弱电解质的概念；进一步引出离子反应的概念以及离子方程式的书写方法。

本专题内容与初中、高中选修模块的联系

1．初中化学中的相关概念学习概况

在初中科学的课程标准中，只要求学生能从具体的物质氧气来认识氧化性；从具体的物质氢气和一氧化碳来认识还原性和可燃性，而不要求学生从本质上来认识氧化性和还原性。

2．必修与选修的层级关系

在化学1中的概念知识同以往的较大变化在于知识的深广度不同。

由于高中化学课程由必修和选修构成，大部分课程内容必然分为螺旋上升的两个阶段。

表：

化学1中的主要概念与选修的层级发展关系

概念原理知识

必修1

选修（专题3）

电解质

建立电解质的概念（专题1）

建立强、弱电解质的概念

电离

建立电离的概念（专题1）

建立弱电解质电离平衡的认识

电离方程式

强电解质的电离方程式

弱电解质的电离方程式

离子反应发生的条件

有水、气体或沉淀生成

有弱电解质生成

离子反应方程式

能够易溶易电离的酸碱盐之间复分解反应的离子反应方程式

涉及弱电解质或氧化还原反应的离子反应方程式

离子检验

单一离子的检验

多种离子的检验（有干扰离子存在）

氧化还原反应

建立氧化还原反应概念，知道氧化还原反应的实质

通过原电池、金属腐蚀、电解，深化对氧化还原反应的认识（专题1）

教师在进行某概念知识的教学设计时，一定要清晰地知道该内容在化学1中应该处理到何等程度，更深入的介绍分布在哪个选修模块，这样，实施教学时才能游刃有余。

四．教学建议

第一单元　氯、溴、碘及其化合物

《课标》对本单元的学习要求和活动探究建议：

（1）通过实验了解氯等非金属元素及其重要化合物的主要性质，认识其在生产中的应用和对生态环境的影响。

（2）根据实验事实了解氧化还原反应的本质是电子转移，举例说明生产、生活中常见的氧化还原反应。

（3）查阅资料：

日常生活中的含氯化合物。

教学设计思路

教材的编写思路是在获取新信息的同时，更注重探索获取新信息的方法，强调通过学生实践活动获取感性认识，在轻松愉快的氛围中，探寻解决问题的方法，培养学生的综合能力。

“氯气的生产原理”可通过创设问题情景→学生发现和提出问题→教师引导学生设计解决问题的方案→学生实施探究方案→总结归纳形成结论的思路组织教学。

“氯气的性质”的教学设计要充分发挥化学实验的作用，认真设计好探究实验。

通过对实验现象的观察和分析，让学生总结归纳氯气的物理性质和化学性质，知道氯气是活泼的非金属，易与金属、水等物质发生反应。

“溴、碘的提取”的教学设计除了让学生了解其工业制备原理外，还应让学生通过学习溴、碘的提取，知道卤素单质的性质差异。

引导学生运用学过的知识进行具体的实验提取流程设计，培养知识的综合应用能力。

“氧化还原反应”的教学设计是在学生对这个概念已有了初步认识和知道卤素单质的性质差异后，通过具体分析卤素单质及其盐溶液间的置换反应中微粒结构发生的变化，来强调氧化还原反应的实质是反应中发生了电子的转移，并让学生能用电子的转移和化合价的变化来判断氧化还原反应和非氧化还原反应，判断反应中的氧化剂和还原剂。

通过卤素单质间的置换反应，了解卤素单质的氧化性强弱和卤素离子的还原性强弱关系。

教学中为了更加形象的表示氧化还原反应的微观实质，可利用原子（离子）结构示意图等示例的方式引导学生理解电子的转移和化合价的变化之间的关系，培养学生微观想象、逻辑推理的能力。

正确把握知识的深广度

（1）氯气与水的反应，教学中引导对新制氯水与久置氯水中的成分和其中含有的离子进行比较，进而要求学生学习次氯酸的化学性质。

显然要知道新制氯水中成分问题，必须知道弱电解质和电离平衡的有关知识，而这些知识都在必修2中才学习的。

在教学中忽视了这一活动的目标是要解决氯气是否能与水反应，像这样的处理方式在这章节中对于学生来说要求太高了。

（2）P38氯气生产原理----氯碱工业中，教材用“观察与思考”栏目给出的一组实验，只要求学生观察实验现象后得出生成的物质，会写化学反应式即可，不必细究为什么会生成氢气、氯气和氢氧化钠，更不能用电解反应式来要求学生掌握。

（3）“氧化还原反应”的要求就是根据分类标准进行分别判断,即能用电子的转移和化合价的变化来判断氧化还原反应和非氧化还原反应，判断反应中的氧化剂和还原剂。

还要求了解用双线桥和单线桥法来表示电子转移的方向和数目，简单物质间氧化性和还原性强弱的判断，至于氧化还原反应的配平和有关计算不宜拓展。

第二单元　钠、镁及其化合物

《课程标准》中与本单元有关的要求主要有：

（1）根据生产、生活中的实例或通过实验探究，了解钠、铝、铁、铜等金属及其重要化合物的主要性质，能列举合金材料的重要应用。

（2）知道酸、碱、盐在溶液中能发生电离，通过实验事实认识离子反应及其发生的条件，了解常见离子的检验方法。

教学设计思路

教学中，要注意充分运用实验探究，培养学生分析　推理、综合归纳的能力。

“金属钠的性质与应用”的教学设计时，要精心设计好钠与水反应的实验探究活动。

通过实验探究要达到：

（1）了解钠的物理性质，

（2）分析钠与水反应的产物，写出钠与水反应的化学方程式，（3）观察实验现象、根据对实验现象的分析形成结论。

“碳酸钠的性质与应用”的教学设计要处理好以下关系：

一是钠单质与碳酸钠的关系，虽然通过化学反应可以将单质钠转化为碳酸钠（Na→NaOH→Na2CO3），但将钠与碳酸钠安排在同一单元中，除碳酸钠是钠的化合物这一原因外，主要原因还在于工业上生产碳酸钠和金属钠的原料都是氯化钠。

因此教学设计要紧紧围绕这一主线进行。

二是离子反应与碳酸钠的性质的关系，在介绍碳酸钠的性质与应用中，大多数都是在水溶液中进行，如碳酸钠与酸的反应、碳酸钠转化为碳酸氢钠的反应等，而这些反应的本质都是离子反应。

因此，以碳酸钠的性质探究为载体，在研究碳酸钠的性质的同时，为后面“离子反应”部分学习，如形成离子反应的概念，学会离子方程式的书写等作好铺垫，是这一部分内容的教材编写思路，也是教学设计必须遵循的思路。

“镁的提取及应用”的教学设计应以海水中镁的提取为线索，让学生了解氢氧化镁难溶于水，电解熔融氯化镁制得到镁和氯气。

以镁与稀硫酸反应，镁在CO2中燃烧反应的实验为载体，让学生了解镁是较活泼的金属，具有较强的还原性，可与非金属单质、酸等反应。

通过镁合金的应用的信息的收集，让学生初步掌握查阅有关资料的途径和方法。

还要注意让学生认识到镁原子核外最外层的电子2个电子，反应中易失去2个电子，为《化学2》学习元素周期律打下基础。

同时让学生体会到钠和镁的制取方法相似，也是用海水为原料。

也是用电解熔融盐（氯化物），从中了解前辈们如何研究物质，体验科学探究的思想和过程。

正确把握知识的深广度

（1）过氧化钠是原教材和高考的重点和热点，但新课程对过氧化钠的性质不作要求，过氧化钠与氧化钠稳定性的差异不要介绍，过氧化钠与CO2、水的反应在苏教版课后习题P57第9题作为信息题形式出现。

（2）“离子反应”在必修模块中是作为化学反应的分类类型来介绍的，其最基本的要求就是根据分类标准进行分别判断。

对于离子方程式的书写，只要求复分解反应类型的离子方程式的书写、由于习题中出现了简单的氧化还原反应离子方程式的书写，这部分内容也要把握尺度，不宜拓展复杂的氧化还原反应型和有关量的变化类型的离子方程式的书写。

（3）镁的性质教学时，只要求了解镁能与N2等非金属单质、酸、CO2等反应，Mg3N2与水的反应不作要求。

（4）P49电解氯化钠只要求了解电解产物是钠和氯气，会写反应方程式，不能用电解反应式来要求学生掌握。

实验教学建议

本专题共安排9个实验来帮助学生初步学习从海水中获得物质的化学性质。

其中电解饱和食盐水和氯气的性质宜教师演示为主，另外氯水的性质、溴和碘的提取、钠的性质、碳酸钠的性质、碳酸钠和碳酸氢钠的性质比较、电解质溶液导电性和镁的性质实验建议以学生探究为主。

有条件的学校部分可以采用微型实验。

“电解饱和食盐水的实验”初步掌握电解饱和食盐水的原理以及会写与电源正、负极相连电极的产物。

其它电解质溶液的电解以及电极产物的分析不宜拓展。

“氯气制取的实验”建议教师在实验室里做好演示，它是继学生初中学习实验室制气装置后，高中学习实验室制气体开始的新装置，我们只要讲清实验器材的连接、尾气处理和实验时的注意事项即可，实验操作技能和原理方面都不宜拓展。

“氯水的性质探究实验”我们建议在教师的指导下，利用边讲边实验的方法师生共同完成，只要求学生了解实验探究的过程和一般方法，认识卤素及其化合物在生产和生活中的重要应用。

“溴、碘的提取原理探究实验”认识从海水中提取溴和从海带等海洋植物中提取碘的化学反应原理，让学生从实际社会生活中了解海水中主要物质的提取过程，培养与大自然友好相处的情感。

“金属钠的性质探究实验”要充分利用学生已有的实验经验，让学生主动参与实验，感受实验中的物质变化，体验实验过程和乐趣，通过观察实验中产生的现象认识钠的性质。

不要增加钠和盐溶液的反应实验。

“碳酸钠的性质探究实验”经历实验过程，学会溶液pH的测定及试管和胶头滴管的正确使用。

“碳酸钠和碳酸氢钠的性质比较”尝试通过对比实验，观察现象，获得实验结果，加深对碳酸钠和碳酸氢钠性质的了解。

“电解质溶液导电性探究实验”主要是让学生通过感受实验中灯泡亮度差异，来比较电解质溶液导电能力，形成对溶液导电性差异的正确认识，因为是对照实验，实验中除电解质不同外，其它条件要尽可能相同，所以对四组电解质溶液进行并联同时实验，但不要进行量化比较，提升对学生能力的要求。

“镁的性质实验探究”是学生自主完成实验，体验实验过程，观察并描述实验现象，学会去除金属表面氧化物的方法。

实验中不增加镁和冷水和热水中的反应，Mg和N2的反应要在老师指导下进行。

五．教辅分析

我们（漳州一中）使用的教辅材料主要有由福建省普教室陈启新主编，鹭江出版社出版的《基础学习与能力提升》和由王祖浩、吴星主编，江苏教育出版社出版的《学习与评价课课练》。

在本专题中，《基础学习与能力提升》有四份练习共74题，包括2份单元练习以及“提高训练”和“专题检测”各1份；《学习与评价课课练》有十二份练习共97题，包括10份课时练习以及“专题复习”和“专题测验”各1份。

两者对比，《学习与评价课课练》有10份课时练习，适合进行配合课堂教学的应用，但由于题量大，实际使用时会占用比较多的教学时间。

《基础学习与能力提升》的题量和难度比较适中，其对各单元的“知识梳理”以及对整个专题的“知识整合”比较准确地体现了新课程的内容标准并比较全面和系统，这些指导材料适合作为学生课后复习时的参考材料，对教师把握新课程的内容标准也有很好的帮助作用。

但两者中都有部分综合题的难度比较大，不管使用哪种教辅，教师在教学中都可以根据学生的实际情况和新课程的内容标准做出适当取舍。

六．本专题课时建议

单元名称

内容

建议课时

第一单元、氯、溴、碘及其化合物

氯气的生产原理

2

氯气的性质

2

溴、碘的提取氧化还原反应第二单元、钠、镁及其化合物

金属钠的性质与应用碳酸钠的性质与应用离子反应镁的提取与应用

2

专题回顾

合计

10