高中化学第一章教材的分析与教学设计_高二化学论文

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全日制普通高级中学教科书《化学》第二册第一章氮族元素,是学过周期律知识之后以元素族形式学习元素化合物知识的第三章,也是最后一章。在知识内容上,理论与事实相互融合,技能与情意相互交织,具有很好的教学功能。通过本章学习可以更好地认识物质及其规律,掌握“守恒”这一重要科学思想在化学中的运用,并对理论与事实的学习,起到巩固、加强理解和综合运用的作用,有利于学生掌握方法,提高学习质量。

本章编写图文并茂,便于学生自学,也有利于教师在教学中构建一种新型的教学模式,让学生的学习变被动为主动。其主要特色有以下几点。

1.充分体现理论的指导作用。以前学过的理论知识(氧化还原反应、离子反应,物质的量、原子结构、元素周期律、化学键、分子结构、可逆反应等)都可运用于本章学习,体现了知识的系统特征。可以在学习时深层次把握知识之间的联系,使新知识易于纳入学生已有知识结构中,形成新的优化的知识结构。

2.选编的实验更加有效。利用教师在教学中研究出来的实验教学改革成果,增加或改进实验。如“红磷转变成白磷”的演示实验,在操作中只要通过移动直通管让空气流通,观察到开始时红磷不燃烧而后来白磷发生燃烧,同样能说明白磷比红磷易燃,但却能避免“着火点比较”实验中磷燃烧时产生大量白烟带来的污染。又如“铜分别跟浓、稀硝酸反应”的实验,采用无色透明塑料袋来收集产生的气体,既简单易行又体现环保意识。

3.相关材料灵活穿插。教材注意有关内容的有机结合,如把光化学烟雾放在氮的氧化物中介绍,把氨的实验室制法作为学过铵盐与碱反应后的讨论内容,把氮的固定作为阅读材料,并与章图前后呼应,等等。编排的两则资料、两则阅读材料、一则选学内容、三个讨论题和三处思考题,增加了教学内容的多样性和教学形式的灵活性,可使教学富有弹性。

4.重视科学方法的渗透。教材编写采用了化学学习中使用较多的科学方法模式,有利于培养学生的思维能力和科学素养。如在元素化合物知识学习时,运用假设、验证、思考、推理这一科学方法模式,在介绍氧化还原反应方程式配平和有关化学方程式的计算时,运用守恒思想和数学建模方法,训练学生的思维能力和综合能力。

一、教学目标

1.知识目标。

(1)初步了解氮、氨的物理性质和用途。

(2)理解磷、铵盐的性质。

(3)掌握氮、氨、硝酸的化学性质。

(4)掌握氧化还原反应方程式的配平方法。

(5)掌握反应物中有一种过量时的计算方法。

(6)掌握多步反应的计算技巧。

2.能力目标。

(1)通过理论知识对元素化合物知识的指导作用, 培养思维能力(分析、归纳、演绎、推理)。

(2)通过实验教学,培养观察能力、 分析能力和解决问题的能力。

(3)掌握利用结构推测性质和以实验验证性质的学习方法, 培养科学方法。

(4)培养综合运用知识的能力,训练解题技能。

3.情感目标。

(1)通过氮磷及其化合物性质的学习, 加强辩证唯物主义观点的教育。

(2)通过有关环保内容及阅读材料的学习,培养人文精神。

(3)通过例题的示范教学,培养良好的思维习惯和书写习惯。

二、教学建议

教材的改革力求体现“以学生的发展为本”,因此在教学中要始终树立这样一种观念:教学的关键不在于传授知识的多少,而在于传授知识的过程,让学生从中体会到科学方法与科学态度,养成观察问题、分析问题和处理问题的能力。

要注意到新教材的编写并不是在旧教材基础上的修改,而是进行了全新的创造,其局部知识结构、教学内容的组织以及教学要求,与旧教材相比有着显著的不同。因此必须深刻领会教材编写者的编写意图,在教学中灵活处理教材,选择教学内容时,只要始终把握住有关的重要的化学观念,而不必作面面俱到的讲授,以免学生产生依赖心理而失去自主探索的心向。教学中应注意下列几点。

1.重视理论应用。在教学中,可以充分发挥理论知识的指导作用,如从氮原子结构,了解氮元素的非金属性和氮分子结构;从氮分子的结构和价态,了解其化学反应性;利用氨溶于水过程中的可逆反应,解释氨水中的粒子组成。

2.加强学法指导。对比、归纳、演绎是一种科学研究方法,也是一种有效的学习方法。运用这一方法,可加深对知识的理解,也有利于记忆,同时可让学生从中学习科学的研究方法。例如,从铵盐组成推测其热稳定性,从CO[2-][,3]与CO[,2]在酸或碱存在下的互变,推测NH[,3]与NH[+][,4]的互变规律。

3.加强实验教学。尽量结合本章有关内容,补充一些实验,把验证性实验改为探索性实验,把教师的演示实验改为边讲边实验,充分发挥实验中蕴涵的教学功能,如NO[,2]溶于水与NO转化为NO[,2] , 白磷与Cl[,2]反应,NH[,3]与H[,2]O反应的探究实验(水、干燥氨气、氨气、氨水分别对干燥红色石蕊试纸作用),判断NH[,3]溶于水时与H[,2]O反应生成了碱),等等。当然要注意使实验操作简单,现象明显,教学作用显著。

4.注意联系实际。要注意引导学生体会到元素化合物和物质组成的知识是人类了解自然和利用自然界资源的基础,也是人类从化学方面认识和改善自身的基础。提高化学方面的素养,关爱生活。在教学中,要联系科技、生产和生活实际,还可开设一些研究性学习的课题,如农村肥料使用情况调查,铜与稀硝酸反应的实验研究(防止氧气干扰)等,以培养实验能力和科学素养。

5.增加学生活动时间。要充分利用教材中的有关素材,设计一些讨论、实验、自学、提问及辩论活动,组织和指导学生参与,积极发挥学生的主体作用。例如,在课前布置学生针对学习内容提出三个“为什么”;学习氮族后分组辩论非金属元素的非金属性是否决定其单质的活泼性。

6.注意培养学生的人文精神。要有意挖掘教材中的教育素材,寓德育于化学教学之中。利用教材中的环保知识,培养学生对自然和环境的责任心,借此树立群体意识和全球意识。利用教材中提供的有关材料,激发学生的爱国情感和勇敢精神。当然,更应利用教材内容,挖掘其吸引力,激发学生的学习情感,让学生发现并鉴赏化学知识内在的科学美。

7.进行解题思维方法的训练。对于方程式配平和化学计算内容的教学,建议先复习回顾有关概念,并建立以守恒思想为依据的解题基础,然后通过安排自学,精讲例题,帮助学生找出规律,得出方法,形成清晰的答题思路。还应让学生在训练中学会规范的答题步骤和养成良好的答题习惯与技能。

8.充分运用媒体。要充分利用信息资源,开发教材内外的课程资源,并运用现代教育技术发挥这些课程资源的作用。如使用投影放大一些实验,代替部分板书,模拟微观过程,浓缩化学应用等,以开阔学生视野,活跃学生思维。但要注意与教材内容贴切,不宜太多太长。

9.避免按高考水平设计教案。虽然选择必修加选修本学习的学生,最后将面临理科高考,但教学中教师必须充分考虑到学生现有的认知水平和心理发展顺序,不提超出学生能力水平的教学要求。

三、教案设计

教材体现了大纲,而教案则要演绎教材。教案的设计,既要着眼于全面提高学生素质,也要重视教学过程的科学性、艺术性和有效性。在设计教案时,教师要精心钻研教材和学生,结合自身特长及教学条件,运用各种教学方法和媒介工具,使设计的教案有利于把书本上的静态知识转化为易于学生接受的动态信息,有助于学生把知识转化为能力、观点和方法。

教无定法,贵在得法。由于各人的理解和环境不同,教案设计必定有差异,下列本章的一个教案仅供探讨。

第二节 氨 铵盐(第一课时 教学过程)

[引课]在小说里,我曾读到过这样的描述:那时的条件很差,他们几个人挤住在一间屋里,旁边是公用的卫生间,经常有阿摩尼亚的气味飘过来。即使这样,他们依然很快活……小说家用了英文的译音来活跃文采,这里的阿摩尼亚就是我们学过的用氮气和氢气反应生成的氨气。它是今天这节课我们要研究的物质。

[设问](展示盛在烧瓶中的氨)什么颜色?什么气味?下面请一位同学做志愿者嗅一下氨的气味。(注意操作!学生回答。)

[说明]对,这阿摩尼亚的气味就是氨的刺激性气味。

[板书]一、氨 Ammonia

无色、刺激性气体

[过渡]氨在水里的溶解性怎样?请看下面这个实验,注意观察。

[演示](演示氨溶于水的喷泉实验,介绍实验原理。)

[提问]为什么烧瓶内会形成美丽的喷泉?为什么溶液会变成漂亮的红色?

[归纳](学生回答)对,大家答得很好。这个实验说明了氨易溶于水,水溶液显示碱性。

[板书]易溶于水

[过渡]我们说性质是由结构决定的,下面就来分析氨的分子结构。请大家画出电子式表示氨分子中化学键的形成过程。

[讲解]大家画对了,(展示氨分子结构模型)这是氨分子的结构模型。什么空间构型?三角锥形,键角为107°18′。

[演示]演示课件(Flash):氨分子的形成与空间结构。

[板书](和学生一起写出氨的分子式、电子式和结构式。)

[设问]请大家分析讨论氨分子有哪些结构特征。(学生积极讨论,教师点拨:从成键原子、化学键、空间构型、分子极性、元素价态等入手分析。)

[板书](在学生回答基础上,边分析、边归纳、边板书)

3个N—H极性键

三角锥形,极性分子

N上有一对孤对电子

N呈-3价,最低价态

[点拨](诱导发现)氮原子是氨分子中的活动原子,氨的性质表现跟它有关。

[讲解]氮原子半径小,吸引电子能力强,N-H键中共用电子对明显偏向于N,结果N上就多一些负电,这样,当遇到水分子时,就会与水分子中的氢原子间有较强的分子间作用力。

[演示]演示课件:“N—H极性及与H[,2]O中H 的吸引”(即氢键的形成)。

[设问]这在性质上会怎样表现?(生答:易溶于水,跟水结合。)

[追问]怎么知道氨跟水结合反应了呢?

[启发]反应进行的本质是生成了新物质。下面我们用实验来证明新物质的生成。

[演示]演示对比实验:水、氨、氨水分别对干燥红色石蕊试纸的作用。(注意:氨、红色石蕊试纸必须干燥;将水倒入氨中振荡,即得氨水。)

[诱导]水不能使干燥红色石蕊试纸变蓝色,氨也不能使干燥红色石蕊试纸变蓝色,而氨水却能使干燥红色石蕊试纸变蓝色,这些事实说明了什么?(生答:说明氨溶于水时生成了新物质,该物质具有碱性。)

[讲述]大家的推理很正确。氨溶于水时,大部分NH[,3]与H[,2]O结合,生成一水合氨,而NH[,3]·H[,2]O可以部分电离成NH[+][,4]和OH[-]。

[板书]1.氨与水反应:

NH[,3]+H[,2]NH[,3]·H[,2]NH[+][,4]+OH[-]

[设问]请思考:氨水里有哪些粒子?氨水有哪些性质?氨水如何保存?

[指导](让学生阅读课本第10页氨与水反应的内容,讨论回答,教师点拨:可逆反应的特点;氨与水结合的作用力。提示:氨水中的溶质为NH[,3]。)

[过渡]大家学得不错,下面我来变个魔术奖励大家。

[表演](音乐响起,学魔术师的样子,表演“空瓶”生烟。)

[说明]欲知原因何在,请看课本扉页插图。(学生恍然大悟。)

[板书]2.氨与酸反应:

NH[,3]+HCl=NH[,4]Cl

NH[,3]+H[+]=NH[+][,4]

[设问]这个性质与氨分子中哪一个结构特点有关系?为什么?

[讲解]对!这是因为氨分子中氮原子上有一对孤对电子,它可以提供给没有电子的H[+]共用而形成共价键。

[过渡]那么氨分子中N处于最低价, 氨在反应中又应表现出什么性质?

(生答:还原性)

[讲述]对,NH[,3]具有还原性。在通常情况下,它不与氧气反应,但在催化剂(如铂等)存在下,能与氧气反应生成NO和H[,2]O,并放出热量。这一反应叫做氨的催化氧化,是工业上制硝酸的基础。

[板书]3.氨与氧气反应

4NH[,3]+5O[,2]4NO+6H[,2]O

[说明](和学生一起分析上述氨的催化氧化反应)在这个反应中,NH[,3]失去电子被氧化,作还原剂,表现还原性。这就印证了我们的推测。

[讲述]我们已经对氨作了较为详细的研究,下面根据氨的性质来讨论一下氨的用途。

[投影]投影:氨的用途。[小结](略)

[布置]布置作业:第13页~14页的第一题、第三(4)题、 第四(1)题。

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