學(xué)科教學(xué)指導(dǎo)意見解讀——化學(xué)與技術(shù)

1、學(xué)科教學(xué)指導(dǎo)意見解讀化學(xué)與技術(shù)杭州師范大學(xué)理學(xué)院 盛國定電話電子信箱：shguoding一、編寫特點化學(xué)與技術(shù)是在學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)必修1、化學(xué)必修2后文科學(xué)生的二個選修模塊之一，或作為高中文、理科學(xué)生的B選修模塊?；瘜W(xué)與技術(shù)在必修課基礎(chǔ)上幫助學(xué)生了解化學(xué)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等方面的應(yīng)用、對技術(shù)創(chuàng)新的影響，更深刻地了解化學(xué)與人類生活、科學(xué)技術(shù)進步和社會發(fā)展的關(guān)系，以提高他們的化學(xué)科學(xué)素養(yǎng)。該模塊以化學(xué)知識為基礎(chǔ)，介紹化學(xué)在自然資源開發(fā)利用、材料制造和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和環(huán)境保護事業(yè)中的作用，使學(xué)生能運用所學(xué)知識對化學(xué)有關(guān)的一系列技術(shù)問題作出合理的分析，強化應(yīng)用意識和實踐能力。課程標(biāo)準(zhǔn)中

2、化學(xué)與技術(shù)模塊的認知性目標(biāo)要求分析由課程標(biāo)準(zhǔn)可知，本模塊認知性目標(biāo)要求中，“知道、列舉、描述、說出、認識、了解”等認知性學(xué)習(xí)目標(biāo)要求的內(nèi)容占89.5，“說明、評價”等認知性學(xué)習(xí)目標(biāo)要求較高的內(nèi)容只占約10.5，由此可見化學(xué)與技術(shù)學(xué)習(xí)目標(biāo)的總體水平要求體現(xiàn)基礎(chǔ)性。化學(xué)與技術(shù)模塊認知性目標(biāo)要求相對比例課程標(biāo)準(zhǔn)教 主題1 主題2 主題3學(xué)目標(biāo)要求 教學(xué)要求 所占比例/ 化學(xué)與資源 化學(xué)與材料的 化學(xué)與工 開發(fā)與利用 的制造、應(yīng)用 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)知道、列舉 A 約57.9 2 2 2描述、說出認識、了解 B 約31.6 4 3 4說明 C 約10.5 0 2 0評價 D 0 0 0 0普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中

3、對化學(xué)與技術(shù)模塊的內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)概括為：通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)主要在以下幾個方面得到發(fā)展：1、了解化學(xué)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的具體應(yīng)用，認識化學(xué)工業(yè)在國民經(jīng)濟發(fā)展中的地位；2、認識化學(xué)科學(xué)發(fā)展對技術(shù)進步的促進作用，強化技術(shù)意識；3、形成自然資源綜合利用、廢舊物資再生利用的觀念；4、通過調(diào)查、分析和討論交流等途徑認識實際化工生產(chǎn)技術(shù)問題的復(fù)雜性，增強創(chuàng)新意識。技術(shù)和科學(xué)都是人類文明發(fā)展的強大動力?？茖W(xué)與技術(shù)的目的完全不同?？茖W(xué)是研究自然界中的事物是如何發(fā)生和發(fā)揮作用的。而技術(shù)卻是為了滿足人類的各種需要和解決實際問題而對自然界所進行的改變或調(diào)整。技術(shù)不僅包括生產(chǎn)制備、加工、維修、營銷的技巧，還包括研究和設(shè)計。

4、技術(shù)所涉及的問題是具體化、操作化的，它與科學(xué)的抽象化、理論化是緊密結(jié)合在一起的。科學(xué)與技術(shù)是相互依賴、相互促進的。技術(shù)：人類在利用自然和改造自然的過程中積累起來并在生產(chǎn)勞動中體現(xiàn)出來的經(jīng)驗和知識，也泛指其他操作方面的技巧。 現(xiàn)代漢語詞典對技術(shù)的定義教材在較為寬闊的生產(chǎn)技術(shù)背景下，提出化學(xué)與技術(shù)的若干具體問題，學(xué)生將運用實驗探究、調(diào)查訪問、查閱資料、交流討論等方式認識與化學(xué)原理相關(guān)的技術(shù)與人類的生活、社會發(fā)展的密切關(guān)系和重要作用，激發(fā)了解化學(xué)技術(shù)的興趣。技術(shù)發(fā)展的兩種主要模式：依靠偶然發(fā)現(xiàn)和實踐經(jīng)驗的積累，如制陶、鐵的冶煉、青銅（合金）冶煉技術(shù)。人們不自覺地應(yīng)用化學(xué)原理和化學(xué)過程。以科學(xué)（化學(xué)）

5、為基礎(chǔ)的技術(shù)在自然資源的開發(fā)利用，材料加工，化肥、農(nóng)藥、醫(yī)藥的生產(chǎn)，環(huán)境保護等工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的許多領(lǐng)域，化學(xué)原理和方法成為技術(shù)進步的核心力量。教材用6個專題、20個單元來討論化學(xué)與技術(shù)中的有關(guān)問題：1、水處理與海水淡化技術(shù)；2、化學(xué)品制造（合成氨、氯堿工業(yè)、硫酸制造工業(yè)、鎂鋁的冶煉）；3、有機化合物（有機藥物、合成洗滌劑、纖維素、高分子材料）的合成、制備；4、材料表面處理、材料組成與性能的優(yōu)化、復(fù)合材料的制造；5、土壤酸堿性的測定、土壤改良、化肥的生產(chǎn)與使用、無土栽培技術(shù)與營養(yǎng)液的配制、化學(xué)農(nóng)藥的發(fā)展；6、環(huán)境污染的化學(xué)防治與綠色化學(xué)生產(chǎn)工藝等。化學(xué)與技術(shù)的體系以“資源利用加工技術(shù) 環(huán)境保護”為線

6、索，重點選取“水處理技術(shù)”、“無機化工”、“藥物制備”、“材料加工”、“農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化”、“環(huán)境治理”等課題構(gòu)建教學(xué)內(nèi)容。教材在圍繞“知識 與技能”、“過程與方法”、“情感態(tài)度與價值觀”三個維度目標(biāo)設(shè)置了多種學(xué)習(xí)欄目，促進學(xué)生學(xué)習(xí)方式的改變：欄目名稱欄目數(shù)量欄目名稱欄目數(shù)量你知道嗎17請你決策3活動與探究13各抒己見5交流與討論22檢索咨詢12觀察與思考3拓展視野20問題解決9資料卡9信息提示12聯(lián)想與啟示3調(diào)查研究6習(xí)題設(shè)置新穎，體現(xiàn)多樣化、綜合性和靈活性： 蘇教版 人教版 山東科技版 選擇題 1 2 15 填充題 14 11 15 填表題 0 6 1 問答題 72 15 27調(diào)查、實踐、討論、

7、表達題 38 15 21 設(shè)計題 3 2 3 計算題 16 5 0平均每節(jié)習(xí)題數(shù)量 32 14 14 習(xí)題總數(shù)量 144 56 81二、模塊教學(xué)建議1、化學(xué)與技術(shù)模塊以資源利用、材料制造、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的化學(xué)問題為線索，介紹化學(xué)知識及其應(yīng)用。教學(xué)中一方面要重視化學(xué)基礎(chǔ)知識、基本技能的教學(xué)，不能單純介紹生產(chǎn)過程和技術(shù)；另一方面也要突出化學(xué)知識在生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展和更新中的應(yīng)用和作用，增強學(xué)生的技術(shù)意識，如介紹合成氨，要幫助學(xué)生理解化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡原理在合成氨條件選擇中的應(yīng)用，也要讓學(xué)生了解在實際生產(chǎn)中保證生產(chǎn)條件的技術(shù)關(guān)鍵。2、要聯(lián)系真實的生產(chǎn)實際，深入淺出地介紹與化學(xué)有關(guān)的技術(shù)問題，不要只是簡單

8、、機械地講述化工生產(chǎn)的過程與技術(shù)知識。在教學(xué)過程中要讓學(xué)生感受到實際化工生產(chǎn)技術(shù)問題的復(fù)雜性，體會到從化學(xué)原理到實際生產(chǎn)過程所需要的各種技術(shù)，需要人們應(yīng)用原理知識通過實驗、生產(chǎn)實踐的摸索和研究，對技術(shù)進行不斷的改進、創(chuàng)新和發(fā)展，最終達到較好的經(jīng)濟效益。教師要結(jié)合課程內(nèi)容，充分利用當(dāng)?shù)馗鞣N有利條件，組織學(xué)生參觀、訪問、調(diào)查、討論等實踐活動，如本省的巨化、鎮(zhèn)海煉化等大型化工企業(yè)中的合成氨車間、硫酸車間、氟化學(xué)車間、煉油裝置，杭州的四堡、七格污水處理廠，本地的自來水廠，印染、制藥、塑料等化工企業(yè)，環(huán)保、質(zhì)檢等部門，使學(xué)生有機會接觸實際問題，綜合運用所學(xué)的知識來認識生產(chǎn)生活中與化學(xué)有關(guān)的技術(shù)問題。條件

9、不具備的，也可讓學(xué)生觀看相關(guān)的影像資料或圖片，或從網(wǎng)絡(luò)中去查找（也可由教師從網(wǎng)絡(luò)中下載）。3、要重視設(shè)計和組織化學(xué)實驗、調(diào)查訪問、資料閱讀、問題討論等多種學(xué)習(xí)活動，讓學(xué)生在活動中得到體驗和樂趣，在活動中思考、學(xué)習(xí)。要注意運用模型、多媒體影像資料、圖片和動畫，把較為復(fù)雜、抽象的生產(chǎn)過程、生產(chǎn)工藝形象化、通俗化，減少學(xué)生學(xué)習(xí)的困難。利用化學(xué)實驗，幫助學(xué)生體會重要的生產(chǎn)工藝原理，如硬水軟化、電解、電鍍、催化氧化、化學(xué)腐蝕、有機合成反應(yīng)等化學(xué)原理的學(xué)習(xí)，都要盡量讓學(xué)生動手實驗或觀看演示。4、研究和運用化學(xué)原理以降低工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的能耗，減少環(huán)境污染，發(fā)展綠色化學(xué)工藝是生產(chǎn)技術(shù)改進與發(fā)展的重要課題。在教學(xué)

10、中要十分注意培養(yǎng)學(xué)生的綠色化學(xué)觀念和環(huán)境保護意識。如在學(xué)習(xí)硫酸工業(yè)生產(chǎn)知識時要介紹硫酸工業(yè)的三廢處理；在學(xué)習(xí)合成氨生產(chǎn)時要介紹聯(lián)堿工藝；介紹合成洗滌劑時，可說明為什么要使用無磷洗滌劑的原因；學(xué)習(xí)纖維素利用的有關(guān)知識時，應(yīng)聯(lián)系造紙廠污水對環(huán)境的影響及污水排放前的處理的重要性。5、化學(xué)與技術(shù)是與生產(chǎn)生活實際密切聯(lián)系的學(xué)習(xí)模塊。在教學(xué)過程中，要注意幫助學(xué)生學(xué)會發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)生活中有意義的化學(xué)問題；幫助學(xué)生學(xué)會通過觀察、調(diào)查收集有關(guān)數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)加以科學(xué)地處理；幫助學(xué)生通過學(xué)習(xí)、實驗、討論提高分析、解決問題的能力。要求學(xué)生能通過實驗事實的歸納揭示化學(xué)變化規(guī)律，能應(yīng)用化學(xué)知識對生產(chǎn)生活中有關(guān)化學(xué)技術(shù)的簡單問題

11、作出合理的解釋和說明。如教材中要求學(xué)生調(diào)查水資源問題，進行資料分析。這一課題的學(xué)習(xí)不僅要幫助學(xué)生認識、理解解決水資源緊缺、防止水體污染的緊迫性和重要性，還要幫助學(xué)生認識當(dāng)今世界水資源開發(fā)、利用中存在的主要問題，了解人們怎樣研究、探索解決這些問題的方法，了解化學(xué)科學(xué)在解決水資源問題中可以起到什么作用，鼓勵學(xué)生結(jié)合本地的實際情況，提出自己的看法。6、化工生產(chǎn)的技術(shù)處于不斷的改革、創(chuàng)新中，新技術(shù)、新觀念層出不窮，教師要注意收集新的信息、資料，補充、更新教學(xué)內(nèi)容，也要注意引導(dǎo)學(xué)生從生產(chǎn)實際中學(xué)習(xí)、了解化學(xué)學(xué)科在各個領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展前景。例如，氯堿工業(yè)的食鹽水電解工藝，從20世紀(jì)80年代以來，隔膜電解工

12、藝已逐漸被離子膜電解工藝替代。在介紹食鹽水電解時，應(yīng)當(dāng)介紹先進的離子膜電解工藝。7、化學(xué)與技術(shù)模塊的內(nèi)容中，有許多反映化學(xué)科學(xué)社會價值、化學(xué)科學(xué)促進現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的具體、生動的事例，也有反映由于人類不正確地運用科學(xué)和技術(shù)成果而產(chǎn)生負面影響的事例，說明了正確看待和運用化學(xué)科學(xué)技術(shù)的重要性。教材中還通過一些事例，說明學(xué)習(xí)和掌握生產(chǎn)技術(shù)，需要有扎實的化學(xué)知識和較高的科學(xué)素養(yǎng)。例如，氨、尿素合成工藝的發(fā)明和改進對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展和糧食增產(chǎn)的重大作用，纖維素的化學(xué)加工解決了人們的穿衣問題，鎂鋁的冶煉、有機高分子材料的合成都大大加快了人類社會發(fā)展的進程?；瘜W(xué)創(chuàng)造了人類文明。在化工生產(chǎn)中有時也會給環(huán)境帶來污

13、染。但最終依靠化學(xué)技術(shù)能夠解決環(huán)境污染。綠色化學(xué)意味著人類社會的可持續(xù)發(fā)展。在教學(xué)中讓學(xué)生認識到人與自然和諧相處對社會可持續(xù)發(fā)展的重要性，認識到將要從事的職業(yè)所必備的知識和科學(xué)素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生對自然和社會的責(zé)任感。專題1的主要內(nèi)容及知識結(jié)構(gòu)多樣化的水處理技術(shù)水的凈化與污水處理硬水軟化海水淡化水質(zhì)凈化和污水處理的必要性生活用水的凈化污水的處理天然水中鈣、鎂離子的作用暫時硬度和永久硬度硬水軟化海水淡化的概念海水淡水技術(shù)（蒸餾法、電滲析法、反滲析法、冷凍法）水質(zhì)凈化和污水處理的必要性生活用水的凈化污水的處理天然水中鈣、鎂離子的作用暫時硬度和永久硬度硬水軟化海水淡化的概念海水淡水技術(shù)（蒸餾法、電滲析法、

14、反滲析法、冷凍法）課標(biāo)要求：1、知道化學(xué)在水處理中的應(yīng)用。2、了解海水的綜合利用，認識化學(xué)科學(xué)發(fā)展對自然資源利用的作用。教學(xué)方法建議按P5“調(diào)查研究”欄目，根據(jù)提綱撰寫調(diào)查報告。完成實驗111 明礬的凈水作用，了解明礬凈水原理，初步了解一般混凝劑的凈水作用。收集海水綜合利用資料，討論科學(xué)技術(shù)對促進生產(chǎn)力發(fā)展所起的作用、資源的循環(huán)利用、環(huán)境的源頭治理對可持續(xù)發(fā)展的意義。完成實驗121 用離子交換樹脂軟化硬水、了解離子交換法軟化硬水的基本原理，并能測定水的總硬度。專題2的主要內(nèi)容及知識結(jié)構(gòu)自然資源利用技術(shù)氨氣的利用合成氨海鹽的利用氯堿生產(chǎn)工藝硫酸的生產(chǎn)原理與工藝鎂、鋁的冶煉合成氨條件的選擇（化學(xué)平

15、衡原理的應(yīng)用）合成氨生產(chǎn)工藝固氮催化劑的研究食鹽水的電解原理食鹽水電解工藝法拉第電解定律氯堿工業(yè)產(chǎn)品的用途接觸法制硫酸的化學(xué)原理硫酸生產(chǎn)工藝硫酸工業(yè)的三廢處理金屬冶煉的原理從海水中提取金屬鎂氯化鎂的提取氯化鎂的電解電解鋁的原理課標(biāo)要求：1、了解合成氨的主要原理、原料、重要設(shè)備、流程和意義，認識催化劑的研制對促進化學(xué)工業(yè)發(fā)展的重大意義。2、了解我國基本化工的生產(chǎn)資源、基本化工產(chǎn)品的主要種類和發(fā)展概況。3、舉例說明金屬材料的特點，了解有關(guān)的生產(chǎn)原理。教學(xué)方法建議收集煤、水等資源綜合利用的資料。參觀合成氨廠或觀看有關(guān)的影像資料片了解生產(chǎn)過程、原料利用率、能耗和成本核算，撰寫觀察報告。聯(lián)系化學(xué)2（專題

16、2）化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化，討論如何應(yīng)用化學(xué)平衡移動原理、化學(xué)反應(yīng)速率因素影響，選擇提高合成氨轉(zhuǎn)化率的生長條件。硫酸工業(yè)著重介紹沸騰爐，接觸室和吸收塔三個生產(chǎn)設(shè)備，介紹沸騰爐時主要從提高燃燒速率和燃燒完全程度來理解。介紹接觸室時，可應(yīng)用化學(xué)平衡原理，理解控制生產(chǎn)條件對二氯化硫轉(zhuǎn)化率的作用、熱交換器的作用，以及如何防止催化劑中毒。在介紹吸收塔時應(yīng)介紹逆流原理。鎂和鋁的冶煉是從自然資源中提取、冶煉金屬。教學(xué)中要結(jié)合化學(xué)1所學(xué)的相關(guān)知識，聯(lián)系工業(yè)生產(chǎn)實際作適當(dāng)?shù)耐貙挘缃饘俚囊睙捯罁?jù)它們在自然界的存在狀態(tài)和金屬的活動性，相應(yīng)地采用熱分解法、熱還原法和電解法，并在交流討論中啟發(fā)學(xué)生關(guān)注鎂、鋁的提取冶煉過

17、程中怎樣控制反應(yīng)條件，保證生產(chǎn)順利進行，使學(xué)生領(lǐng)略到反應(yīng)條件控制的重要性與條件的控制方法。完成實驗221 電解飽和食鹽水，模擬實驗了解石棉隔膜電解槽原理。專題3的主要內(nèi)容及知識結(jié)構(gòu)讓有機反應(yīng)為人類造福有機藥物制備合成洗滌劑的生產(chǎn)有機高分子合成有機藥物重要性阿司匹林發(fā)展史和合成路線有機藥物的制備去污原理和表面活性劑十二烷基苯磺酸鈉的生產(chǎn)洗滌劑中輔助成分纖維素的利用纖維素的水解纖維素酯的制造和利用天然橡膠和合成橡膠合成樹脂和塑料高分子吸水材料纖維素的化學(xué)加工課標(biāo)要求1、通過調(diào)查討論煤、石油和天然氣等綜合利用的最新進展；2、了解我國基本化工的生產(chǎn)資源、基本化工產(chǎn)品的主要種類和發(fā)展概論；3、通過實例了

18、解精細化工產(chǎn)品的生產(chǎn)特點，知道精細化工在社會發(fā)展中的作用；4、舉例說明高分子合成材料和其他新材料的特點，了解有關(guān)的生產(chǎn)原理。教學(xué)方法建議收集資料，煤、石油、天然氣等資源的綜合利用。結(jié)合化學(xué)2有機化學(xué)專題的基本知識，介紹有機藥物制備；肥皂、合成洗滌劑的生產(chǎn)，纖維素化學(xué)加工以及有機高分子合成技術(shù)。完成實驗211 試驗苯酚的性質(zhì)，初步了解探究有機物性質(zhì)的一般方法。對市場上常見洗滌劑的調(diào)查研究，讓學(xué)生體驗商品市場的調(diào)查過程。完成實驗331 試驗纖維素水解。完成實驗341 比較紙尿布在不同條件下的吸水性，了解高分子吸水材料的性能、用途，理解吸水、保水原理。專題4的主要內(nèi)容及知識結(jié)構(gòu)材料加工與性能優(yōu)化材料

19、的加工處理材料組成的優(yōu)化復(fù)合材料的制造金屬的表面處理(鋁的陽極氧化、鋼鐵發(fā)藍、電鍍)腐蝕加工技術(shù)、氟化氫蝕刻玻璃、電絡(luò)板的制作、光刻技術(shù)改變材料組成（合金、硅酸鹽 材料和特種陶瓷）提高材料的純度（單晶硅、二氧化硅、光纖）納米材料復(fù)合材料的組成常見復(fù)合材料的制造（鋼筋混凝土、搪瓷）復(fù)合材料的主要品種（樹脂基、金屬基、陶瓷基復(fù)合材料）課標(biāo)要求1、討論社會發(fā)展和科技進步對材料的要求，認識化學(xué)對材料科學(xué)發(fā)展的促進作用；2、舉例說明金屬材料、無機非金屬材料、復(fù)合材料和其他新材料的特點，了解有關(guān)的生產(chǎn)原理；3、舉例說明用化學(xué)方法進行金屬材料表面處理的原理；4、收集我國現(xiàn)代材料研究和材料工業(yè)發(fā)展情況的資料，

20、認識新材料的發(fā)展方向。教學(xué)方法建議回顧化學(xué)1 專題2：從海水中獲得的化學(xué)物質(zhì)，專題3：從礦物到基礎(chǔ)材料的內(nèi)容。參觀金屬材料、無機非金屬材料或高分子材料的生產(chǎn)、加工企業(yè)（或觀看影碟），收集有關(guān)資料，撰寫有關(guān)科學(xué)小品。完成實驗411 鋁的陽極氧化，理解鋁表面氧化膜對鋁的保護作用及利用電解原理對金屬表面的處理方法，有條件可做“鋼鐵的發(fā)藍”和“簡易電鍍”的實驗。完成實驗421 納米鐵粉的制取和性質(zhì)的實驗，了解納米材料與普通物質(zhì)的差異。專題5的主要內(nèi)容及知識結(jié)構(gòu)為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)添翼土壤酸堿性的改良化肥生產(chǎn)與合理使用無土栽培技術(shù)化學(xué)農(nóng)藥的發(fā)展土壤的酸堿性和pH土壤酸堿性的改良化肥的作用氮、磷、鉀肥的特點和制取無土栽培的原理無土栽培的實驗方法無土栽培的方式農(nóng)藥的作用農(nóng)藥的發(fā)展歷史課標(biāo)要求通過典型事例了解化學(xué)肥料、農(nóng)藥、