高中化學(xué)必修1教材分析北京師范大學(xué)

高中化學(xué)必修1

教材分析與實施策略胡久華北京師范大學(xué)化學(xué)教育研究所Hujiuhua69@126.com010－58805062－603化學(xué)1模塊化學(xué)1概念原理內(nèi)容特點與教學(xué)策略化學(xué)1元素化合物內(nèi)容特點與教學(xué)策略必修1概念原理

內(nèi)容特點與教學(xué)策略

在必修化學(xué)1中的“認(rèn)識化學(xué)科學(xué)”和“常見無機物的性質(zhì)和應(yīng)用”主題中滲透了“物質(zhì)的量及其相關(guān)知識”、“物質(zhì)的分類、膠體”、“氧化還原反應(yīng)”、“離子反應(yīng)”、“酸、堿、鹽的電離”等基本概念。概念原理知識的處理課程標(biāo)準(zhǔn)將物質(zhì)的分類、氧化還原反應(yīng)和離子反應(yīng)，酸、堿、鹽的電離等概念原理歸入“常見無機物的性質(zhì)和應(yīng)用”這個內(nèi)容主題，也是有積極意義的。一方面，這些內(nèi)容都是學(xué)生學(xué)習(xí)元素化合物必要的基礎(chǔ)，另一方面，有利于打破將元素化合物知識與概念原理知識學(xué)習(xí)截然分開的傳統(tǒng)做法，有利于學(xué)生實現(xiàn)知識的整合。必修模塊概念理論教學(xué)的新變化發(fā)揮概念原理知識的認(rèn)識功能重新認(rèn)識中學(xué)化學(xué)知識觀念建構(gòu)

元素觀、分類觀、微粒觀、比較觀合理把握深廣度

避免一步到位物質(zhì)的性質(zhì)氧化還原角度

——氧化性、還原性物質(zhì)分類角度

——物質(zhì)的通性化學(xué)反應(yīng)體現(xiàn)形式離子反應(yīng)第一節(jié)元素與物質(zhì)分類第三節(jié)氧化劑和還原劑第二節(jié)電解質(zhì)知識的功能與觀念化物質(zhì)的分類知識分類知識的功能與分類觀知識的功能與觀念化

問題：化學(xué)物質(zhì)和反應(yīng)如此多，如何研究比較高效呢？物質(zhì)分類——教學(xué)案例1從生活中找尋答案生活中的分類法應(yīng)用新學(xué)期你來學(xué)校報名，是如何找到咱們班的？如果你去醫(yī)院看牙科，有哪些步驟？如果你去西單圖書大廈買一本中考復(fù)習(xí)的書，有哪些步驟？圖書館,書籍目錄超市化學(xué)實驗室藥品柜電子購物網(wǎng)絡(luò)信息其他…分類法的優(yōu)點有條理,便于檢索(簡明扼要)有系統(tǒng),層次分明(提綱挈領(lǐng))相似點,易于歸納,還能揭示規(guī)律,舉一反三不同點,涇渭分明,容易對比區(qū)分,有利分辨分類的步驟明確分類目的確定分類標(biāo)準(zhǔn)按照標(biāo)準(zhǔn)分類檢查分類結(jié)果分類法練習(xí)11、請嘗試將下列事物進行分類,之后在小組交換你的分類結(jié)果：

Na2CO3

、Na2SO4

、K2SO4

、K2CO32.對下列反應(yīng)進行分類

①硫在氧氣里燃燒；②乙醇在氧氣里燃燒；③鐵絲在氧氣里燃燒;④甲烷在氧氣里燃燒.不同的分類標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)生不同的結(jié)果小結(jié):針對化學(xué)物質(zhì)和化學(xué)反應(yīng)進行分類通?？梢钥紤]哪些角度?兩種常見的分類方法交叉分類法--至少同時運用兩種分類標(biāo)準(zhǔn)，彌補單一標(biāo)準(zhǔn)的不足

例如:樹狀分類法--對同一分類進行再分類，系統(tǒng)性強，適合層次包含關(guān)系

例如:生物分類，門綱目科屬種分類法練習(xí)2

請嘗試將下列事物進行交叉分類

1.姚明110米欄運動員邁克爾喬丹中國運動員劉翔美國運動員阿蘭約翰遜NBA運動員

2.

NaCl、HCl、CaCl2、CuO、H2O分類法練習(xí)3請在回憶的基礎(chǔ)上,用樹狀圖表示初中學(xué)過的物質(zhì)分類.并將下列物質(zhì)添到相應(yīng)分類之中(能寫化學(xué)式的寫出).

火堿、銅、硫酸、氫氧化鋇、碳酸鈉、二氧化碳、醋酸、硫磺、鋼、鹽酸、食鹽、氧化鈣教學(xué)案例1點評優(yōu)點：

1設(shè)計了多種活動落實三維目標(biāo)；

2關(guān)注科學(xué)方法教育（分類方法）；

缺點：缺乏對概念原理知識的功能與價值的挖掘。教學(xué)案例1及分析另一種教學(xué)設(shè)計思路：

1.從不同角度對物質(zhì)進行分類，落實分類方法；

2.舉例說明分類法對于研究物質(zhì)性質(zhì)的作用

3.落實兩個分類角度

4.尋找各類物質(zhì)的通性（按組成分）及其轉(zhuǎn)化關(guān)系；活動探究的目的與功能氧化還原——提供從氧化性、還原性的角度研究物質(zhì)性質(zhì)的思路和方法

知識的功能與觀念化第3節(jié)氧化劑和還原劑本節(jié)教材主線認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)的新視角氧化還原反應(yīng)氧化性、還原性認(rèn)識物質(zhì)性質(zhì)的新視角氧化劑、還原劑認(rèn)識物質(zhì)分類的新視角探究鐵及其化合物的氧化性和還原性P46交流研討P47活動探究P49交流研討P50遷移應(yīng)用P51活動探究案例：氧化還原反應(yīng)用氧化還原觀認(rèn)識元素化合物性質(zhì)推測物質(zhì)的氧還性利用實驗研究物質(zhì)的氧還性氧化劑、還原劑氧化還原反應(yīng)（電子轉(zhuǎn)移、化合價變化）建立分析反應(yīng)、分析物質(zhì)性質(zhì)的新視角——化合價的變化案例：氧化還原反應(yīng)用氧化還原觀認(rèn)識元素化合物性質(zhì)探究鐵及其化合物氧化性和還原性推測物質(zhì)的氧還性利用實驗研究物質(zhì)的氧還性氧化劑、還原劑氧化還原反應(yīng)（電子轉(zhuǎn)移、化合價變化）建立分析反應(yīng)、分析物質(zhì)性質(zhì)的新視角——化合價的變化具體物質(zhì)課時分配及討論的核心問題課時1：氧化還原反應(yīng)特征、實質(zhì)；通過一組氧化還原反應(yīng)方程式，對于物質(zhì)性質(zhì)你有哪些新的發(fā)現(xiàn)？課時2：氧化劑、還原劑、氧化性、還原性概念如何判斷某物質(zhì)是否具有氧化性？還原性？常見的氧化劑和還原劑如何通過實驗驗證某物質(zhì)的氧化性或還原性？課時3：探究鐵及其化合物的氧化性和還原性NaCl氧化還原反應(yīng)第1課時HCl+NaOH=NaCl+H2O2Na+Cl2=2NaCl復(fù)分解化合宏觀上看，上述兩種方法都能得到氯化鈉，但從微觀角度看，兩個反應(yīng)還是有很大差別的.Na+Cl－電子轉(zhuǎn)移2Na+Cl2=2NaCl

2e-

2e-0+10-1失去得到化合價的升降與電子的轉(zhuǎn)移具體關(guān)系如何呢？-4-3-2-10+1+2+3+4+5+6+7化合價升高，

電子化合價降低，

電子Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu實驗驗證：判斷下列反應(yīng)過程中有無化合價的改變？（1）CaO+CO2=CaCO3

（2）2HgO=2Hg+O2↑（3）H2+CuO=Cu+H2O（4）CuCl2+2NaOH=Cu(OH)2↓+2NaCl氧化還原反應(yīng)（1）4Na+O2=2Na2O（2）CaO+CO2=CaCO3

（3）Cu(OH)2=CuO+H2O（4）2KClO3=2KCl+3O2↑（5）H2+CuO=Cu+H2O（6）Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu（7）CuCl2+2NaOH=Cu(OH)2↓+2NaCl（8）Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2請同學(xué)們指出下列化學(xué)反應(yīng)的類型？化學(xué)反應(yīng)有電子轉(zhuǎn)移無電子轉(zhuǎn)移氧還反應(yīng)非氧還反應(yīng)置換復(fù)分解分解化合年代重大突破氧化反應(yīng)還原反應(yīng)18世紀(jì)末發(fā)現(xiàn)氧氣得氧的反應(yīng)失氧的反應(yīng)19世紀(jì)中定義了化合價化合價升高的反應(yīng)化合價降低的反應(yīng)19世紀(jì)末發(fā)現(xiàn)電子失去電子或電子偏離的過程得到電子或電子偏向的過程氧化還原理論發(fā)展史21世紀(jì)的氧化還原反應(yīng)呢？初步認(rèn)識特征本質(zhì)H2+CuO=Cu+H2O物質(zhì)得氧物質(zhì)失氧化合價升高化合價降低氧化反應(yīng)還原反應(yīng)21世紀(jì)氧化還原在我們的世界中發(fā)揮著重要的作用(1)實現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)化—化學(xué)2繼續(xù)學(xué)習(xí)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能(2)解決生活中問題鋼鐵生銹的反應(yīng)：4Fe+3O2+2nH2O=2Fe2O3·nH2O用最簡單的方式防止鐵生銹？—化學(xué)與生活繼續(xù)學(xué)習(xí)金屬防腐食物防腐

(3)實現(xiàn)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化高價→低價低價→高價化合態(tài)→游離態(tài)NaNaClFe2O3→Fe練習(xí)：下列物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化，是否需要用氧化還原原理才能實現(xiàn)？Fe2O3+3CO=2Fe+3CO22KMnO4+10KI+8H2SO4=6K2SO4+2MnSO4+5I2+8H2O2KMnO4+5H2S+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+5S+8H2O練習(xí)：分析下列兩個反應(yīng)的共同點，并指出KMnO4發(fā)生了氧化反應(yīng)還是還原反應(yīng)？Cu→CuO→CuCl2ⅠⅡ氧化還原反應(yīng)第一課時的分析突顯建立氧化還原反應(yīng)概念的價值（引入環(huán)節(jié)和結(jié)束環(huán)節(jié)均充分體現(xiàn)）突顯化學(xué)史實與學(xué)生認(rèn)識發(fā)展的關(guān)系突顯氧化還原反應(yīng)內(nèi)容的層級發(fā)展氧化還原反應(yīng)第二課時Fe2O3

Fe?Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高溫如何從新的角度對該反應(yīng)進行類型分類？如何從新的角度對反應(yīng)物進行分類？反應(yīng)物氧化劑還原劑所含元素化合價降低所含元素化合價升高Fe2O3CO①氧化劑具有什么性質(zhì)？還原劑具有什么性質(zhì)？②氧化劑被

（氧化或還原），還原劑被

（氧化或還原）。在氧化還原反應(yīng)中，反應(yīng)物氧化劑還原劑所含元素化合價降低所含元素化合價升高氧化性被還原還原性被氧化怎樣分析一種物質(zhì)是否具有氧化性或還原性呢？分析物質(zhì)所含元素的化合價怎樣分析物質(zhì)中所含元素化合價的價態(tài)呢？硫：―20+4+6S的化合價可以

，所以具有

。+6S的化合價可以

，所以具有

。

-2S、S的化合價可以

，所以具有

。

0+4

一般規(guī)律：高價氧化低價還，中間價態(tài)兩邊轉(zhuǎn)。1、了解常見元素的常見價態(tài)，如最高價、最低價、中間價態(tài)。物質(zhì)中所含元素的化合價可以降低，該物質(zhì)就一定適合做常見的氧化劑嗎？物質(zhì)中所含元素的化合價可以升高，該物質(zhì)就一定適合做常見的還原劑嗎？NaCl因為Na、Cl

均是其穩(wěn)定的價態(tài)，不易變價，所以，NaCl并不適合做常見的氧化劑或還原劑。+1-1NaCl2、了解常見元素比較穩(wěn)定的價態(tài)：比較穩(wěn)定，則不易變價，一般來說，就不適合從該元素入手來分析該物質(zhì)。如：H、Na、K、Al、C、O、F、Cl

等+1+1

+3+4

-2-1-1+1已知銅能與濃硫酸反應(yīng)，判斷什么元素的化合價發(fā)生了變化？實驗：銅與濃硫酸的反應(yīng)所以我們重點分析濃硫酸中的硫元素。已知硝酸能與許多金屬反應(yīng)，但一般不產(chǎn)生氫氣，判斷什么元素的化合價發(fā)生了變化？所以我們重點分析硝酸中的氮元素。3、怎么分析物質(zhì)中的重點元素，即核心元素？哪些常見的物質(zhì)能在氧化還原反應(yīng)中承擔(dān)氧化劑或還原劑的角色？二、常見的氧化劑和還原劑常見的氧化劑：O2、Cl2、HNO3、KMnO4、濃H2SO4、FeCl3等常見的還原劑：活潑的金屬單質(zhì)如Al、Zn、Fe，以及C、H2、CO等∴了解常見元素的常見化合價，再分析物質(zhì)中核心元素的價態(tài)，即可預(yù)測其可能具有的氧化性或還原性?，F(xiàn)有物質(zhì)H2O2

①預(yù)測其可能具有的性質(zhì)（從氧化還原角度）②怎樣驗證你的預(yù)測是否正確？某同學(xué)設(shè)計了如下實驗方案：實驗一：取適量高錳酸鉀溶液于試管中，滴加雙氧水。實驗二：取適量碘化鉀溶液于試管中，滴加雙氧水。請分析該同學(xué)的設(shè)計意圖，并預(yù)測實驗現(xiàn)象。物質(zhì)的化學(xué)式各元素的化合價核心元素的化合價預(yù)測可能具有的性質(zhì)選擇合適的物質(zhì)與之反應(yīng)，進行實驗驗證分析物質(zhì)性質(zhì)的一般程序小結(jié)：老、新、老：“老”概念新：新角度作業(yè)：1、繼續(xù)熟悉常見元素的常見化合價。

2、課本P38習(xí)題。研究反應(yīng)的新角度、研究物質(zhì)性質(zhì)的新角度、研究物質(zhì)在反應(yīng)中所起作用的新角度……氧化還原反應(yīng)第二課時的分析突顯建立氧化劑和還原劑、氧化性和還原性概念的功能突顯預(yù)測和研究物質(zhì)氧化性和還原性的思路方法，尤其在分析物質(zhì)中核心元素化合價方面有突破普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書《化學(xué)1必修》魯科版第二單元第三節(jié)第三課時探究

鐵及其化合物的氧化性或還原性鄭州市第二中學(xué)范靜

頭暈乏力缺鐵性貧血藥劑：硫酸亞鐵片、Vc片各2片/天輔助治療：多食用含鐵豐富的食物并配合Vc服用交流·探討DBCA預(yù)測FeSO4易被氧化如何探究FeSO4還原性？選擇加入氧化劑檢驗化合價變化后產(chǎn)物如何檢驗三價鐵離子？提供試劑：KSCN溶液、氯水、稀硝酸、淀粉-KI溶液

、銅片、Zn粒、鐵絲、稀硫酸、FeSO4溶液、FeCl3溶液、交流·研討加入氧化劑，使其化合價升高；通過實驗證明化合價升高后的產(chǎn)物加入還原劑，使其化合價降低；通過實驗證明化合價降低后的產(chǎn)物

探究方法探究物質(zhì)具有還原性

探究物質(zhì)具有氧化性

交流·研討Fe銀白色FeO黑色 Fe(OH)2白色FeSO4淺綠

FeS2黃色FeCl3

棕黃

Fe2O3紅棕

Fe(OH)3紅褐

Fe3O4灰黑色

……0+3+2鐵元素形成的物質(zhì)還有哪些？活動·

探究還原性?氧化性?還原性氧化性？FeFeSO4FeCl3設(shè)計實驗方案IdoIcan1.設(shè)計方案：有理論依據(jù)，操作現(xiàn)象明顯。2.作好實驗現(xiàn)象的記錄、分析。探究題目：Fe、FeSO4、FeCl3氧化性或還原性物質(zhì)鐵硫酸亞鐵氯化鐵預(yù)測性質(zhì)還原性氧化性還原性氧化性加入試劑氯水或硝酸KSCN實驗現(xiàn)象溶液變紅實驗結(jié)論還原性提供試劑：KSCN溶液、氯水、稀硝酸、淀粉-KI溶液

、銅片、Zn粒、鐵絲、稀硫酸、FeSO4溶液、FeCl3溶液、

概括·整合Fｅ２＋FｅFｅ３＋H2SO4氧化劑氯水、硝酸氧化劑還原劑:Zｎ粒還原劑:鐵絲、KI、銅片硝酸、氯水概括·整合加入氧化劑，使其化合價升高；通過實驗證明化合價變化后的產(chǎn)物加入還原劑，使其化合價降低；通過實驗證明化合價變化后的產(chǎn)物

探究方法探究物質(zhì)具有還原性

探究物質(zhì)具有氧化性

藥劑：硫酸亞鐵片、Vc各2片/天輔助治療：多食用含鐵豐富的食物并配合Vc服用遷移·應(yīng)用驗證歸納加氧化劑預(yù)測性質(zhì)Vc探究Vc是否具有還原性？一分為二看問題鞏固·提高知識你能豐富不同價態(tài)鐵元素之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系嗎？生產(chǎn)為什么用氯化鐵溶液腐蝕銅線路板？氧化還原反應(yīng)第三課時的分析突顯應(yīng)用氧化還原觀預(yù)測和研究物質(zhì)氧化性和還原性的思路和方法STS線索和研究物質(zhì)性質(zhì)的過程方法線索并進。兩種不同的離子方程式書寫方法知識的功能與觀念化離子反應(yīng)方程式的書寫分析溶液中的微粒SO42-H+H+Ba2+OH-OH-找出參加反應(yīng)的微粒寫出離子方程式Ba2++SO42-+2OH-+2H+==BaSO4↓+2H2OBaSO4↓2H2O啟示——如何基于概念原理知識的功能與價值進行教學(xué)設(shè)計1、基于概念原理知識的功能與價值選擇教學(xué)活動素材，梳理教學(xué)活動脈絡(luò)。2、概念原理知識的功能與價值是一個系統(tǒng)工程，要具有連續(xù)性，是以對“功能價值”的認(rèn)同與深刻理解為基礎(chǔ)的。元素及其化合物知識分散編排集中編排鈉氯鐵碳氮硫（第三章）硅鋁硅（第四章）銅方法平臺理論平臺研究物質(zhì)的方法和程序（第一章）從物質(zhì)分類和氧化還原兩個角度認(rèn)識元素及其化合物性質(zhì)（第二章）化學(xué)1整體框架與內(nèi)在聯(lián)系必修1元素化合物內(nèi)容

特點與教學(xué)策略元素化合物：鈉、鋁、鐵、銅等金屬及其重要化合物的主要性質(zhì)氯、氮、硫、硅等非金屬及其重要化合物的主要性質(zhì)必修模塊的元素化合物知識

選擇與組織的基本思路不再分“律前元素”和“律后元素”；不再“跑族”；從“生活走進化學(xué)，從化學(xué)走向社會”；“從自然走進化學(xué)，從化學(xué)走向應(yīng)用”；從單一的物質(zhì)中心模式到多樣化的學(xué)習(xí)模式顯著的變化必修1案例

硅無機非金屬材料核心問題知識的深廣度

含硅元素的哪些物質(zhì)？哪些性質(zhì)？哪些方程式？STS線索

含硅元素的物質(zhì)與材料活動線索

讓學(xué)生如何獲得含硅物質(zhì)的性質(zhì)？

演示實驗？活動探究？啟發(fā)講解？資料閱讀？討論交流？過程與方法

探究技能？實驗方案設(shè)計？研究物質(zhì)性質(zhì)的思路與方法？教學(xué)目標(biāo)知識技能

了解硅、二氧化硅的性質(zhì)及用途；初步了解無機非金屬材料；初步了解半導(dǎo)體材料、光導(dǎo)纖維等。過程方法

進一步深化學(xué)生對研究物質(zhì)性質(zhì)的方法和程序的認(rèn)識；培養(yǎng)學(xué)生生收集信息、分析信息的能力。情感態(tài)度價值觀

通過對材料的介紹，使學(xué)生感受到化學(xué)科學(xué)的魅力及化學(xué)對人類生產(chǎn)、生活的貢獻。無機非金屬材料金屬材料復(fù)合材料在這張幻燈片上，同學(xué)們看到了什么？激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；在教師的引領(lǐng)下從材料學(xué)家、化學(xué)家的角度進行觀察，感受產(chǎn)品—材料—物質(zhì)—元素間的聯(lián)系。建立元素與材料的聯(lián)系，引出本章研究的主要內(nèi)容及本節(jié)課討論的問題。含有硅元素的物質(zhì)可以分為單質(zhì)硅、氧化物和硅酸鹽三類，請你嘗試根據(jù)你的經(jīng)驗尋找出這些材料中分別含有哪些含硅物質(zhì)？幫助學(xué)生建立材料與含硅物質(zhì)間的聯(lián)系；為研究含硅物質(zhì)性質(zhì)奠定基礎(chǔ)玻璃和陶瓷電腦芯片光導(dǎo)纖維二氧化硅（SiO2）單質(zhì)硅（Si）硅酸鹽硅元素硅、二氧化硅的物理性質(zhì)及物理性質(zhì)與材料性能的關(guān)系觀察圖片，了解硅的顏色和狀態(tài)；通過硅可以作為半導(dǎo)體材料了解硅的導(dǎo)電性——介于導(dǎo)體和絕緣體之間；觀察白水晶，認(rèn)識二氧化硅的顏色、狀態(tài)、硬度等物理性質(zhì)；觀察光導(dǎo)纖維，聆聽教師介紹光導(dǎo)纖維傳輸信號原理，體會性質(zhì)與材料性能的關(guān)系。

硅的物理性質(zhì)導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間灰黑色固體，有金屬光澤，硬而脆二氧化硅的物理性質(zhì)無色透明晶體，折射率大熔點高、硬度大任務(wù)1：預(yù)測硅和二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)你已經(jīng)學(xué)過許多非金屬單質(zhì)（如Cl2、O2、H2、C等）及其氧化物（如CO2）的性質(zhì)，也在認(rèn)識這些物質(zhì)的性質(zhì)的過程中了解了研究物質(zhì)性質(zhì)的方法和思路，請你根據(jù)已有知識和經(jīng)驗，預(yù)測：Si和SiO2有哪些性質(zhì)？它們分別能與哪些物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)？說明你的預(yù)測依據(jù)。你還記得嗎？學(xué)生活動交流討論，分別從非金屬單質(zhì)、酸性氧化物的通性和氧還性的角度預(yù)測硅和二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)，并選擇典型試劑實現(xiàn)反應(yīng)；回答問題：說明預(yù)測結(jié)果及依據(jù)。教師小結(jié)

預(yù)測結(jié)果：硅、二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)；預(yù)測思路，即研究物質(zhì)性質(zhì)的基本思路任務(wù)2：為你的預(yù)測尋找證據(jù)請你閱讀資料，思考：1.這些資料為你的預(yù)測提供了哪些證據(jù)支持？2.從這些資料中，你發(fā)現(xiàn)了哪些你沒有預(yù)想到的性質(zhì)？3.小結(jié)硅和二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)。為什么選擇硅做半導(dǎo)體材料？

最早使用的半導(dǎo)體材料的是鍺（Ge），但由于鍺在地殼中含量很低、提煉工藝復(fù)雜、因此價格昂貴，不適于廣泛使用。硅（siliicon）在地殼中的含量僅次于氧，儲量豐富，現(xiàn)已成為應(yīng)用廣泛的半導(dǎo)體材料。在常溫下，硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑。，除了氟氣（F2）、氫氟酸（HF）和強堿外，它不易與其他物質(zhì)如氫氣、氧氣、氯氣、硫酸、硝酸等反應(yīng)。在加熱條件下，硅能與某些非金屬單質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。例如，加熱時研細的硅能在氧氣中燃燒，生成二氧化硅并放出大量的熱。你知道嗎？硅是從哪里來的？

自然界沒有游離態(tài)的硅，常見的化合態(tài)的硅有二氧化硅和硅酸鹽等。工業(yè)上，用焦炭在電爐中還原二氧化硅得到含有少量雜質(zhì)的粗硅。

粗硅經(jīng)化學(xué)方法提純后，可得到高純度的硅。它們從這里來！誰是二氧化硅的“克星”？

二氧化硅的熔點高、硬度大，化學(xué)性質(zhì)也很穩(wěn)定。一些水晶制品上的精美圖案是怎樣雕刻上去的呢？原來，氫氟酸是二氧化硅的“克星”。常溫下，氫氟酸能與二氧化硅反應(yīng)，此反應(yīng)常被用來刻蝕玻璃。

二氧化硅也能在常溫下與堿溶液反應(yīng)，但因反應(yīng)緩慢而不具有實用價值。

學(xué)生活動閱讀資料，提取有效信息，對預(yù)測進行驗證；閱讀資料，提取有效信息，發(fā)現(xiàn)硅、二氧化硅的其他性質(zhì)；小結(jié)硅、二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)，并與全班同學(xué)交流；就閱讀過程中的某些問題質(zhì)疑；

教師小結(jié)硅、二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)；硅、二氧化硅的特殊性質(zhì)與它們的結(jié)構(gòu)有關(guān)。任務(wù)3：請你運用所學(xué)知識完成下列轉(zhuǎn)化自然界中硅主要以二氧化硅的形式存在，請你利用硅、二氧化硅的性質(zhì)實現(xiàn)下列轉(zhuǎn)化：作業(yè)1：請根據(jù)你的認(rèn)識完善研究物質(zhì)性質(zhì)的方法與程序作業(yè)2：比較Si、Cl2、S、N2等非金屬單質(zhì)的性質(zhì)，尋找它們的區(qū)別與聯(lián)系。作業(yè)3：材料世界是非常豐富多彩的，請同學(xué)們以小組（3-5人)為單位，任選一題去進行深入了解：1.二氧化硅與我們的生活2.半導(dǎo)體材料的過去、現(xiàn)在和將來3.硅的價值硅及其化合物教學(xué)案例的分析知識線索明確，把知識放在材料背景中，并且材料背景貫穿整個教學(xué)過程問題線索清晰，推動整個課的進程，問題也是用情景素材承載硅及其化合物教學(xué)案例的分析知識線索明確，把知識放在材料背景中，并且材料背景貫穿整個教學(xué)過程問題線索清晰，推動整個課的進程，問題也是用情景素材承載活動任務(wù)線索：預(yù)測硅和二氧化硅的性質(zhì)尋找預(yù)測的證據(jù)完成硅及其化合物間的轉(zhuǎn)化通過與硅及其化合物緊密聯(lián)系的豐富素材引入課題，激發(fā)學(xué)生興趣本案例使用的是問題探究，通過問題驅(qū)動，素材支撐，促使學(xué)生展開探究用元素觀、分類觀和轉(zhuǎn)化觀指導(dǎo)元素化合物的教學(xué)應(yīng)用具體的思路和方法指導(dǎo)學(xué)生的探究硅及其化合物教學(xué)案例的分析問題線索貫穿始終，材料素材貫穿始終前面的鋪墊是到位的，例如元素觀和分類觀、研究物質(zhì)性質(zhì)的方法和程序的鋪墊硅及其化合物教學(xué)案例的分析硅及其化合物教學(xué)案例中作業(yè)的分析作業(yè)進一步體現(xiàn)了三維目標(biāo)的提升要求學(xué)生反思研究物質(zhì)性質(zhì)的方法和思路要求學(xué)生進行相關(guān)知識專題的整合總結(jié)要求學(xué)生拓展對硅及其化合物在材料中應(yīng)用的認(rèn)識硅及其化合物教學(xué)案例中具體策略的分析當(dāng)學(xué)生缺少什么的時候，是教師直接告訴，還是教師給予信息提示本案例教學(xué)設(shè)計的源頭是教材，教師要充分挖掘教材資源，如聯(lián)想質(zhì)疑、概括整合等各種欄目元素化合物教學(xué)的核心策略倡導(dǎo)在自然界和生產(chǎn)生活的背景中進行元素化合物知識的教學(xué)抓住元素化合物知識中的核心內(nèi)容進行整合教學(xué)依據(jù)實驗現(xiàn)象和事實進行物質(zhì)性質(zhì)的教學(xué)教給學(xué)生研究物質(zhì)性質(zhì)的思路和方法抓元素觀、分類觀和轉(zhuǎn)化觀

元素化合物內(nèi)容的教材呈現(xiàn)人教版北師大”新世紀(jì)”山東科技版蘇教版物質(zhì)中心（分類）與元素中心集中編排與分散編排性質(zhì)反應(yīng)與轉(zhuǎn)化關(guān)系具體知識與觀念思路知識+應(yīng)用與有機融合元素化合物與概念原理的關(guān)系元素化合物教學(xué)中的核心問題三維目標(biāo)如何有機融合？如何有效選擇和組織素材？如何進行課題的整體單元設(shè)計？教學(xué)內(nèi)容的深廣度元素化合物內(nèi)容的系統(tǒng)性在實現(xiàn)三維目標(biāo)融合方面

的具體做法通過問題線索和活動線索幫助學(xué)生認(rèn)識的深化和發(fā)展通過創(chuàng)設(shè)情景培養(yǎng)學(xué)生的情感和態(tài)度從學(xué)科、方法、STS思想的體現(xiàn)三個方面來分析一線老師在三維目標(biāo)融合方面

遇到的具體問題對知識的價值和功能理會不到位支撐元素化合物教學(xué)的概念原理改變了，應(yīng)該向?qū)W生滲透什么樣的思想和方法？好的教學(xué)情景的選擇較難對教學(xué)情景的挖掘不到位利用情景的角度、節(jié)奏把握不好實驗區(qū)老師在三維目標(biāo)融合方面

遇到的具體問題對三維目標(biāo)的制定未能落實，尤其是設(shè)計的過程與方法、情感態(tài)度目標(biāo)較泛化教師的教學(xué)已經(jīng)盡量避免孤立地知識教學(xué)，已經(jīng)呈現(xiàn)教學(xué)情景，已經(jīng)有過程與方法內(nèi)容，已經(jīng)體現(xiàn)三個維度的教學(xué)內(nèi)容在過程與方法、態(tài)度與情感方面的落腳點不明確，實效差金屬鈉的教學(xué)案例金屬鈉的教學(xué)案例金屬鈉的教學(xué)案例暢所欲言我們在初中化學(xué)學(xué)習(xí)中認(rèn)識了哪些主要物質(zhì)？我們是通過什么方法來研究這種物質(zhì)的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)的？以其中的一種物質(zhì)為例,說說它具有哪些物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)?一、研究物質(zhì)性質(zhì)的基本方法1.觀察法2.實驗法3.分類法4.比較法1、觀察法:明確觀察目的在實驗中用感官或儀器觀察分析、思考和綜合記錄觀察結(jié)果觀察金屬鈉的物理性質(zhì)及鈉與水反應(yīng)的現(xiàn)象1.認(rèn)識金屬鈉的狀態(tài)、顏色、硬度的相對大小、密度的相對大小、熔點的相對高低。我要觀察什么?2.觀察金屬鈉與水的反應(yīng)。1、金屬鈉的狀態(tài)—-2、金屬鈉的密度的相對大小—-3、金屬鈉硬度的相對大小—-4、金屬鈉的顏色—-固態(tài)銀白色、有金屬光澤硬度小，可用小刀切割ρ鈉>ρ煤油我觀察到了什么？馬上記下來！觀察記錄：金屬鈉的物理性質(zhì)現(xiàn)象思考與結(jié)論金屬鈉與水反應(yīng)1.浮在水面：2.熔成小球：3.四處游動：4.發(fā)出嘶嘶的響聲：5.溶液由無色變紅：ρ水>ρ鈉反應(yīng)放出熱量，鈉的熔點低反應(yīng)劇烈、生成氣體反應(yīng)生成堿性物質(zhì)

我知道了什么？思考與結(jié)論思考1：鈉與水反應(yīng)的化學(xué)方程式如何書寫？[分析·思考]我想到了什么？思考2：為什么“嚴(yán)禁比綠豆粒大”？思考3：為什么“嚴(yán)禁用手觸摸鈉”？在觀察過程中，我有哪些成功的做法？有哪些優(yōu)良的表現(xiàn)？有什么不足？[反思使人進步]小結(jié)與反思1：1.我要觀察什么?2.我觀察到了什么？馬上記下來！3.我知道了什么？4.我想到了什么？教你一招:如何使用觀察法?在實驗過程中，你有什么方法上的收獲和啟示？[反思使人進步]小結(jié)與反思2：實驗法的有效使用要明確實驗的目的要求、實驗用品和實驗步驟等；實驗前：要仔細觀察現(xiàn)象，并做好實驗記錄；實驗中：要寫好實驗報告，并對實驗結(jié)果進行分析。實驗后：[反思使人進步]請將觀察到的有關(guān)金屬鈉的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)小結(jié)一下。小結(jié)與反思3：對兩個金屬鈉案例的分析將知識融合到具體的情景中或者具體的過程方法中學(xué)習(xí)，知識變“活”了。新聞的情景，激發(fā)學(xué)生的興趣，觸動學(xué)生的情感，引發(fā)出與金屬鈉相關(guān)的一系列問題，這些問題與金屬鈉性質(zhì)密切相關(guān)。從方法角度展開金屬鈉性質(zhì)學(xué)習(xí)，給學(xué)生形成研究物質(zhì)性質(zhì)的方法和思路，讓學(xué)生形成規(guī)律性內(nèi)容，將學(xué)習(xí)內(nèi)容進行提升。第一個案例，教師在向?qū)W生傳達一個觀念：要從生活中學(xué)習(xí)化學(xué)，從生活現(xiàn)象中提取化學(xué)問題。第二個案例是方法線索為明顯，可以再靈活些，例如先讓學(xué)生進行金屬鈉與水反應(yīng)的實驗，在此基礎(chǔ)上總結(jié)觀察、實驗的方法和程序?qū)蓚€金屬鈉案例的分析如何做到三維目標(biāo)的有機融合將過程方法、情感態(tài)度與核心知識有機結(jié)合挖掘核心知識能夠承載的過程方法功能、態(tài)度情感功能。研究物質(zhì)性質(zhì)的思路和方法是元素化合物教學(xué)中的重要過程方法內(nèi)容通過與物質(zhì)性質(zhì)密切相關(guān)的STS內(nèi)容，將核心知識與物質(zhì)性質(zhì)內(nèi)容有機融合選取的素材一定要貼近核心的教學(xué)內(nèi)容，不要在枝節(jié)上做文章選取的素材一定要貼近學(xué)生，選取學(xué)生較熟悉，并且對其學(xué)習(xí)有幫助的素材，能夠引起學(xué)生的共鳴選取的素材要貼近現(xiàn)實，有新鮮感關(guān)于素材的選擇和使用的建議素材選擇和使用的兩種思路：①首先確定教學(xué)的核心觀念和目標(biāo)，然后尋找支撐核心觀念的素材；②起初沒有思路，通過尋找相關(guān)素材確定教學(xué)思路。關(guān)注教材中的素材，當(dāng)教材中沒有提供素材時，要有效尋找素材，尤其要關(guān)注課程標(biāo)準(zhǔn)中呈現(xiàn)的學(xué)習(xí)情景素材素材選擇和使用的建議實驗問題解決：

硫酸亞鐵溶液中什么加少量的鐵釘？①加入了鐵釘?shù)腇eCl2溶液與未加鐵釘?shù)腇eCl2

溶液有什么不同？②為什么在FeCl2溶液中加入鐵釘就沒有Fe3+？③除了O2，你認(rèn)為還有哪些物質(zhì)可以將Fe2+氧化為Fe3+？除了Fe，你認(rèn)為還有哪些物質(zhì)可以將Fe3+還原為Fe2+？④說一說：你對實驗室保存FeCl2溶液有什么建議？鐵及其化合物教學(xué)核心問題及情景素材生活問題解決：缺鐵—貧血—補鐵①補鐵劑中的鐵元素是+2價還是+3價？②補鐵劑中為什么加入維生素C？③補鐵劑如何保存？④在補鐵時要注意哪些問題？探究鐵及其化合物的氧化性和還原性①展示生活中含有鐵元素的物質(zhì)②從鐵元素的價態(tài)和類別角度進行分類，在分類的基礎(chǔ)上探究鐵及其化合物的氧化性和還原性③預(yù)測、研究+3價鐵的氧化性④預(yù)測、研究+2價鐵的氧化性和還原性⑤探討+2價鐵和+3價鐵的相互轉(zhuǎn)化鐵及其化合物的性質(zhì)

——基于電路板的探究線索制作你自己的印刷電路板印刷電路板的腐蝕液三氯化鐵屬于哪一類物質(zhì)？氯化鐵為什么能把銅腐蝕掉？怎樣反應(yīng)的？生成什么？為什么不是生成鐵單質(zhì)？氯化鐵還能與哪些物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)？如何檢驗反應(yīng)后還依然存在三價鐵離子？用氫氧化鈉能夠檢驗三價鐵離子嗎？廢液怎樣轉(zhuǎn)化為三氯化鐵再次循環(huán)利用？(先與堿反應(yīng)再與氧氣反應(yīng)變成氫氧化鐵，分解為四氧化三鐵）假如沒有這些強氧化劑，能不能實現(xiàn)二價鐵到三價鐵的轉(zhuǎn)化？如何進行單元整體教學(xué)確定單元整體教學(xué)的核心目標(biāo)元素化合物：以元素為核心知識結(jié)構(gòu)的建立和應(yīng)用概念原理：以學(xué)生認(rèn)識發(fā)展為核心，發(fā)揮概念的認(rèn)識功能確定單元整體的核心線索（顯線與隱線）情景線、問題線、活動線、知識線分析學(xué)生認(rèn)識發(fā)展階段和層級，確定每課時的核心目標(biāo)（與總目標(biāo)的關(guān)系）確定每課時主要的教學(xué)方式（多樣化）硫元素的常見價態(tài)、及每種價態(tài)硫元素對應(yīng)的常見各類物質(zhì)初步認(rèn)識到低價態(tài)硫元素向高價態(tài)元素通過氧化反應(yīng)實現(xiàn)，反之通過還原反應(yīng)實現(xiàn)觀看火山噴發(fā)的錄像探討自然界中硫元素的存在形式自然界中不同價態(tài)的硫元素間是如何轉(zhuǎn)化的？硫單質(zhì)性質(zhì)的研究預(yù)測S的化學(xué)性質(zhì)用觀察法了解

硫的物理性質(zhì)從價態(tài)角度依據(jù)氧化還原反應(yīng)原理預(yù)測從物質(zhì)類別的角度預(yù)測

從類比遷移的角度

（方法指導(dǎo)）實驗驗證預(yù)測演示S與O2、與Fe的反應(yīng)，說明S既有氧化性又有還原性硫磺的用途歸納整理知識、方法小節(jié)明確探究任務(wù)選定代表物Na2SO3、濃硫酸選擇合適的氧化劑、還原劑（開放點）選擇的原則（方法指導(dǎo)）1.證明濃硫酸的強氧化性又證明SO2的還原性

2.同價態(tài)元素的化合物可能有相似的氧化還原性質(zhì)實施實驗

H2S與SO2反應(yīng)錄像進一步說明同價態(tài)元素的化合物可能有相似的氧化還原性質(zhì)條件對氧化還原反應(yīng)的影響歸納整理SO2、濃H2SO4的氧化還原性質(zhì)價態(tài)變化為主線整理代表物間轉(zhuǎn)化關(guān)系學(xué)以致用不同價態(tài)硫元素

間的轉(zhuǎn)化利用氧化劑

和還原劑實現(xiàn)轉(zhuǎn)化

實驗室通過空氣中的氧氣、水蒸氣、陽光、微生物等實現(xiàn)轉(zhuǎn)化自然界利用氧氣的氧化性，把低價態(tài)的硫轉(zhuǎn)化為高價態(tài)的硫

工業(yè)生產(chǎn)科學(xué)家探索自然規(guī)律