抓住課標用好教材

圍繞學生有效教學

——淺談人教版新課程高中化學選修4《化學反響原理》教材分析和施教體會

珠海市第二中學趙慶云

《化學反響原理》選修模塊與原教材有相似之處，與《化學2》也有相似之處，但相同中有變：內容變化了，增加了熵與熵變、化學反響的方向性、電離常數、沉淀溶解平衡等知識；要求變化了，某些知識的教學要求有所提高，例如，蓋斯定律從“閱讀”提高到“能用蓋斯定律進行計算”，化學平衡常數從“了解”提高到“知道化學平衡常數的涵義，能利用化學平衡常數計算反響的轉化率”等等；內容組織也發生了很大變化，增設了很多欄目引導學生探究、分析、比較、歸納，更加關注化學與社會的聯系，突出化學的應用價值。各種變化根本上就是要求教師的教學方式和學生的學習方式作出相應變化調整。人教版選修4的特點1．注重科學性，并突出新思想、新內容現代科學的開展使一些經典原理的含義或應用發生了質的變化，教材盡量防止內容在科學性上與現代科學脫節〔例如：化學平衡常數的引入〕；注重科學性，尤其防止為了“淺出”而隨意地、錯誤地解釋概念，使教材在科學性上具有相對長的生命力〔例如：焓變、熵變的引入〕。2．重視知識的框架結構，重在介紹學術思想使知識點服從于知識的框架結構，并盡可能使同學們多了解學術思想的形成、演變與開展，從本質上理解這些人類知識結晶的精髓3．突出化學是一門實驗科學的特點盡可能給學生提供動手實驗的時機，強調實驗對于理論產生的重要性。人教版教材共有21個實驗〔實驗14個，科學探究7個)比重與約占所有欄目的26.6%。并且呈現方式靈活，以便教師在教學中根據學校實驗條件和學生的認知水平進行處理),同時局部實驗讓學生自行設計實驗方案，注重了對學生能力的培養。4．突出模型化研究方法的特點介紹知識時防止將理論絕對化，任何理論都不能隨意使用。5．注重知識開展的階段性與連續性注重與必修內容的銜接〔原電池、電解池、化學反響速率和限度〕，注重教材內部內容的銜接〔反響焓變→反響方向的判據→化學平衡移動→溶液中的離子平衡，如電離平衡、水解平衡、溶解平衡等〕，注重與大學內容的銜接〔焓變、熵變、化學反響的方向、沉淀溶解平衡〕，不是簡單地將大學內容搬來，簡單下移，而是精心設計、精心選擇，遵循螺旋式上升的認識規律，在深入淺出上下功夫，讓學生在中學階段對相關問題有一個正確的概念、根本的了解，更深層次、更全面的理解以及更高水平的把握留待大學階段解決。6．突出現代化學正在逐步走向定量化的特征自始至終注意提供定量的信息，設計一定數量的定量計算內容，給學生提供有關化學反響定量研究的根本訓練。定性與定量、現象與本質相統一。例如：定性與定量相統一——化學反響的焓變與蓋斯定律化學反響限度與化學平衡常數沉淀溶解平衡與溶度積現象與本質相統一——弱電解質的電離平衡鹽類水解平衡、沉淀溶解平衡都與化學平衡移動原理相統一7．合理處理抽象概念根據高中生的認知開展水平和接受能力，盡量從學生熟悉的事實出發，用淺顯的語言，分析抽象概念的其物理意義，并注意將概念與實例相聯系，以降低抽象概念的學習難度。盡量防止繁雜的數學推導或者不講過程只端出結論的兩種偏頗做法。處理實際問題，盡量使學生體會到抽象理論的實用價值8．富有張力，適于教師因材施教教材主體內容保持在普通高中課程標準的根本要求范圍內，使教材適用于學生的主體局部。在根本要求之上，以提高性欄目形式設計提高內容，以滿足局部學生的高要求。作為選修模塊的《化學反響原理》突出了化學學科的核心觀念、根本概念原理和根本的思想方法。該教材為了表達科學的學習規律，促進教學方式轉變，開展學生能力，采用了豐富多樣、功能強大的教材欄目體系作為教材內容的主要呈現方式。〔實驗14；科學探究7；思考與交流12；學與問6；資料10；科學視野4；科學史話1；實踐活動4；家庭小實驗1；歸納與整理、習題〕。這些欄目為教材建構起一個立體網絡式結構，改變傳統教材的單一線性模式，支持建構性、結構性和整合性的多樣化教學方式和學習方式，既便于老師教，又便于學生學。“學與問”有利于創設問題情景，激發學生的求知欲；“科學探究”“家庭小實驗”“實踐活動”等有利于指導學生親自動手、動腦探索，體驗過程與方法；“思考與交流”〔要求學生舉出實例，進行討論交流，為學生提供各抒己見的園地〕可培養學生表達、分析、歸納總結和綜合能力；“科學史話”“資料”“科學視野”等欄目內容，有利于拓寬學生的知識面；了解最先進的化學領域新成果；豐富的插圖有利于學生理解反響原理，直觀地反映生活中的事物，逼真地表達實驗現象。模塊包括4個主題：主題1化學反響與能量主題2化學反響速率和化學平衡主題3水溶液中的離子平衡主題4電化學根底主要內容緒言

第一章化學反響與能量

第二章化學反響速率和化學反響平衡第三章水溶液中的離子平衡第四章電化學根底化學能與熱能、電能的轉化平衡理論及其應用概述緒言內容紛繁復雜的化學反響有規律可循化學反響原理的根本內容化學反響原理的學習方法有效碰撞理論活化分子與活化能催化劑作用簡介課程內容概述理論、概念模型選講緒言的特點提出問題：反響的條件、速率、限度的不同概述全書內容：反響速率、限度、反響熱、電化學介紹幾個模型或概念：有效碰撞模型、活化分子、活化能、催化劑已有知識和經驗提綱挈領畫龍點睛方法內容教學目標認識物質的各種化學性質是有規律可循的，而這些規律是化學的精髓，需要下工夫學習掌握。了解本書的根本內容和方法，認識概念模型是學習和研究化學反響原理的根底。初步了解“有效碰撞”、“活化分子與活化能”的概念模型，認識催化劑對于化學科學研究和化工生產的巨大作用，為其后的學習打下根底。 對概念模型的表述盡量簡化，從科學方法的角度有所領悟即可，進一步的認識有待隨學習的深入而取得對緒言中指出的“人們還沒有完全掌握計算或推測化學反響活化能的理論方法”注意使學生從兩方面來認識：人類科學研究上取得了巨大成就；科學無止境催化劑在化學反響原理中具有重要的理論和現實意義選修4教案\第一章\化學反響原理序言.ppt第一節化學反響與能量的變化第二節燃燒熱能源第三節化學反響熱的計算本章知識結構引言化學反響中能量變化的形式——熱能、電能、光能等本章基能量釋放、吸收以變化的物質為根底本思想能量的多少以反響物、產物的質量為根底

懸念——至今沒有觀察到能量直接轉化為物質的事例以熟悉的事例重點說明132化學反響伴隨著能量變化化學能與熱能、光能和電能可以相互轉化化學能可以充分利用，化石燃料的利弊及新能源的開發熱化學反響方程式的書寫及有關計算蓋斯定律及應用第3節_化學反響熱的計算.ppt本章內容通過定量的實驗“測定中和反響的反響熱”放到課堂教學中的“實踐活動”中，幫助學生理解反響熱的測定方法及中和熱反響的實質。“化學反響的焓變”由過去的簡單了解要求提升到新教材應用化學鍵理論分析化反響中的能量變化，以及用蓋斯定律進行探討與計算。這樣從定量層次討論化學能轉化問題，使大家對化學反響與能量轉化認識產生質的飛躍。選修4教案\第一章\第三節化學反響熱的計算.ppt

第一節化學反響速率第二節影響化學反響速率的因素第三節化學平衡第四節化學反響進行的方向本章知識結構化學反響速率影響化學反響速率的因素化學反響進行的方向化學平衡研究的一般方法定量表示方法測量的方法反響的可逆不可逆化學平衡狀態特點化學平衡常數影響因素及平衡移動原理焓和熵判據濃度、壓強溫度催化劑本課程重心幾點說明關于章引言活化能與化學反響速率化學平衡常數焓變和熵變與化學反響的方向等溫、等壓下可用自由能的變化判斷化學反響的自發性：G=H+TSG＜0自發，G＞0不自發，G=0，平衡狀態化學反響速率活化能對反響速率的影響引言：活化能的涵義、有效碰撞模型、催化劑運用：解釋催化劑對反響速率的影響化學反響速率的定量表示方法化學平衡影響化學平衡狀態的條件化學平衡狀態的特點化學平衡狀態的標志化學平衡的有關計算可逆反響在一定條件下到達化學平衡：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)起始(mol/L)ab00轉化(mol/L)x(n/m)x(p/m)x(q/m)x平衡(mol/L)a-xb-(n/m)x(p/m)x(q/m)x平衡時：A的轉化率=(x/a)×100%理解化學平衡常數，并能利用平衡常數計算物質的轉化率化學反響進行的方向能量判據(焓變)：能量趨于“最低”熵判據(熵變)：“有序”變為“無序”氣體擴散、物質溶解的自發過程1、高山流水是一個自動進行的自然過程。高處水一定會流到低處嗎？流動的速率如何?2、低處水可以流至高處么？可采取什么措施？3、在“低水高流”的過程中一旦外界停止做功，該過程還能繼續進行下去嗎？4、冰→液態水→水蒸氣5、氯化鈉晶體溶于水自發過程的變化趨勢2、混亂度趨于增加－－熵(S)判據選修4教案\第二章\化學反響進行的方向.ppt1、能量趨于降低－－焓(H)判據信息：體系自由能變化〔G〕綜合考慮了焓變和熵變對反響體系的影響：G=H-TS〔Ｔ為熱力學溫度，均為正值〕。在恒溫、恒壓下，用G判斷化學反響在該狀況時自發進行的方向顯得更為科學〔當G<0時可自發進行〕。請閱讀“科學視野”所給信息，答復以下問題反應在該狀況下能否自發進行＜０＞０＞０＜０＞０＞０＜０＜０＜０自發進行＞０不自發進行低溫時＞０,高溫時＜０低溫時＜０,高溫時＞０低溫不自發,高溫自發低溫自發,高溫不自發

H

Ｓ

Ｇ第一節弱電解質的電離第二節水的電離和溶液的酸堿性第三節鹽類的水解第四節難溶電解質的溶解平衡課標中相應要求內容標準活動與探究建議能描述弱電解質在水溶液中的電離平衡,了解酸堿電離理論。知道水的離子積常數，能進行溶液pH的簡單計算。初步掌握測定溶液pH的方法，知道溶液pH的調控在工農業生產和科學研究的重要應用。認識鹽類水解的原因，歸納影響鹽類水解程度的主要因素，能舉例說明鹽類水解在生產、生活中的應用。能描述沉淀溶解平衡，知道沉淀轉化的本質。①實驗：用pH計測定中和反應過程中溶液曲線。②實驗：測定不同鹽溶液的pH，說明這些鹽溶液呈酸性、中性或堿性的原因。③實驗探究：促進或抑制氯化鐵的水解。④實驗：沉淀的轉化。⑤查閱資料并交流：含氟牙膏預防齲齒的化學原理，提出加氟預防齲齒需要注意的問題。本章知識結構化學平衡理論1弱電解質的電離電解質有強弱→弱電解質電離為可逆→電離平衡→電離常數

4難溶電解質的溶解平衡難溶≠不溶→溶解平衡應用生成溶解轉移溶度積

2水的電離和溶液的酸堿性水是極弱電解質→水(稀溶液)離子積為常數→稀溶液酸堿性

及表示方法pH→pH應用

3鹽類的水解水的電離平衡與弱電解質的生成→鹽類水解→水解的應用(平衡移動)實踐活動：測定酸堿反響曲線滴定實驗操作圖示反響曲線紅色字為新知識點黑字為選學內容深入綜合運用內容特點注意與初中、高中必修及前一章內容的銜接，知識的邏輯性較強．適當控制正文內容的深廣度和分量，增加適當拓展性內容，表達選擇性．理論分析與實驗探究并重，重視學習過程的作用．注意理論聯系實際，表達化學知識的社會價值．學習過程中表達方法鹽溶液的酸堿性鹽溶液呈酸堿性的原因鹽水解的影響因素如：學習內容實驗探究+引導分析引導思考、分析科學探究思考與交流、學與問分析、實驗探究、思考應用科學探究、思考與交流呈現方式實驗貫穿教學分別測1mol/L鹽酸、1mol/L醋酸的pH證明電解質有強弱之分向3mL1mol/L醋酸中參加少量CH3COONH4晶體，溶解后再測溶液的pH證明弱電解質的電離是可逆的取過量的鎂條分別與同體積、同濃度的鹽酸和醋酸反響，收集并比較產生氣體的的速率和產生氣體的體積。證明弱電解質的電離平衡是動態平衡描繪弱電解質電離并建立電離平衡過程的坐標圖象建立弱電解質的電離模型水的電離和溶液的酸堿性知識要點：水和稀溶液中的Kw,pH與溶液的酸堿性實踐活動：練習使用酸堿滴定管，學習處理實驗數據和誤差分析，探究酸堿反響中pH變化，體會定量實驗的作用說明：無滴定實驗根底，儀器要求較高思考交流：不同酸、堿溶液稀釋、混合時溶液PH值的計算鹽類的水解思路：鹽溶液有酸堿性酸堿性與鹽類型的相關性相關性原因深化必修中離子反響的條件影響水解的因素與中和反響、熱效應掛勾應用特點：問題探究思考、分析循環深入利用已有知識探得新知識，深化已有知識［實驗一］：試管外壁油污的清洗［實驗二］含有少量鐵銹的鐵片放入濃的NH4Cl溶液中［實驗三］鎂條放入濃的NH4Cl溶液中

油污在純堿中比在水中清洗效果好鐵銹溶解鎂條外表有氣泡產生，經檢驗為氫氣和氨氣純堿顯堿性NH4Cl溶液顯酸性NH4Cl溶液顯酸性不同的鹽在水溶液中顯示出不同的酸堿性難溶電解質的溶解平衡

難溶電解質的溶解平衡沉淀反響的應用沉淀的生成沉淀的溶解沉淀的轉化利用固體的溶解平衡和電離平衡進行知識遷移溶度積常數與離子積溶解度與電離平衡的進一步應用科學視野：課例展示

選修4教案\第三章\第四節難溶電解質的溶解平衡.ppt

第一節原電池第二節化學電源第三節電解池第四節金屬的電化腐蝕與防護

本章知識結構金屬的電化學腐蝕與防護電化學根底電解池氧化復原反響化學能轉化為電能，自發進行電能轉化為化學能，外界能量推動原電池化學電源銜接內容已學內容本章中新內容原電池無鹽橋原電池，電極反應有鹽橋原電池，半電池化學電源干電池，充電電池、燃料電池比能量、比功率、記憶效率等金屬腐蝕化學腐蝕及防護方法電化腐蝕及防護方法原電池教材思路：直接從帶鹽橋的原電池實驗引出問題——學習原電池工作原理教學建議：補充一組探究實驗，突出鹽橋的作用。從原有知識根底上逐步深化對原電池工作原理的認識補充實驗1現象：銅片外表明顯有銅析出，鋅片逐漸溶解，電流計指示無電流通過。判斷、假設：有原電池中電極反響的特點；電流計指針不動的原因可能與鋅片與銅片直接接觸有關。補充實驗2現象1：電流計的指針發生偏移，并指示電子是由鋅片流向銅片，在銅片外表有紅色的銅析出。結論1：發生了原電池反響，且其中鋅為原電池的負極，銅為正極現象2：隨著時間的延續，電流計指針偏轉的角度逐漸減小，直至無電流通過。同時鋅片外表逐漸被銅全部覆蓋分析：溶液中的Cu2+在鋅片外表被直接復原，析出的銅在鋅片外表構成原電池，逐漸使向外輸出的電流強度減弱直至無電流再產生設想：阻止溶液中的Cu2+在負極〔鋅〕外表復原，可提高電池效率鹽橋的使用突破了氧化劑、復原劑只有直接接觸、相互作用才能發生電子轉移的思維模式，使氧化劑和復原劑在不同的區域之間通過特定的裝置實現了電子的定向轉移，為原電池持續、穩定地產生電流創造了必要的條件，也為原電池原理的實用性開發奠定了理論根底電解池了解電解裝置的根本構造〔包括電解池及其與直流電源的連接方式〕，可以學生分組仿照教材的裝置示意圖〔圖4—8〕進行組裝。如實記錄實驗過程和現象，并加以準確的表述〔包括電極名稱〕。用電解質的電離和氧化復原反響等理論知識對有關變化的過程和現象進行分析并作出結論。設計探究實驗：圍繞“電解氯化銅溶液”的實驗，分