1、1第二章化学物质及其变化教材分析与教学指导 一、本章教材的知识结构分析和教学重点 （一）本章教材的知识结构进入新课程，教师要想教好，首先要对教材知识的本体与功能价值进行深入的理解。我们在头脑中一定要思考的问题是我们“为什么教？”和“ 教给学生什么？ ”的问题。就这章内容而言，它的核心词是“物质”和“ 变化”。这是我们化学研究的两个主要问题。本章有重要的衔接（与初中知识）、引领（指导高中知识的学习）以及对学生认知发展（其重要的功能价值）的作用。章引言的内容重点讲述了化学的飞速发展对人类社会所做出的巨大贡献。呈现事实：人类发现和合成化学物质数量多达 3000 多万种。我们面对这么多的物质和如此丰富
2、的化学变化，引出问题：如何认识和研究物质？在此基础上提出了一种重要的科学方法：分类法。分类是学习和研究化学物质及其变化的一种常用的科学方法。教科书第一次引入分类法，其目的是使学生认识科学方法对化学科学研究和化学学习的重要性。运用分类的方法不仅能使有关化学物质及其知识系统化，还可以通过分类的研究，发现物质及其变化的规律，从而让学生去体会科学方法的重要性。本章教学内容包含三节：第一节物质的分类，教材通过“图书馆中分类陈列的图书”的图片，使学生直接感受分类的标准和好处。通过“思考与交流”栏目中三个问题的讨论，引导学生尝试用不同的方法对化学物质及其变化进行分类，使学生感悟到分类法是一种行之有效、简单易
3、行的科学方法。第二节离子反应，教材通过酸、碱、盐在水溶液中的电离，引出“电解质”与“电离”、“离子反应”，通过探讨离子反应及其发生的条件，从微观角度认识物质在水溶液中的存在状态及行为，认识物质在水溶液中的反应实质。 第三节氧化还原反应，教材通过复习初中木碳还原 CuO，引出氧化还原反应、氧化剂与还原剂、氧化性与还原性的概念。氧化还原的特征是化合价升降，氧化还原反应的实质是电子的转移。可以说氧化还原是对化学反应分类的新视角，对物质分类的新视角，认识物质性质的新视角，高中化学我们要利用氧化还原反应来研究物质的性质。对本章教材知识结构的理解要站在不同的角度与一定的高度来进行分析，才能对知识的本体及功
4、能价值理解得更深刻。角度 1：从全章看 各部分内容之间的关系如下图所示：2对化学物质和化学反应分类是本章的一条基本线索。化学物质及其变化是化学科学的重要研究对象。对于多达千万种的化学物质和为数更多的化学反应，人们要想认识它们的规律性，就必须运用分类的方法，分门别类地进行研究，这既反映了化学科学的发展规律，也符合学生的认知规律。从化学物质的分类来看，初中学过纯净物和混合物，到高中学生对物质的认知要得到进一步的发展，对混合物的认识本章新增加胶体的知识。胶体是分散质粒子大小介于1nm100nm（10-7m10-9m）的分散系。这是从微观组成和聚集状态认识物质的分类。化学反应是化学研究的另一个重要的领
5、域。从化学反应的分类来看突出用不同的分类标准认识反应类型。本章涉及到化学反应分类的 3 个标准：（1）反应物和生成物的类别以及反应前后物质种类的多少，按此标准划分，可将化学反应分为化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应，这 4 种反应学生在初中已经学习过，这里主要是通过复习使学生进一步系统化，在此基础上要进一步发展学生对化学反应的认识。 （2）反应中是否有离子参加离子反应；（3）反应中是否有电子转移氧化还原反应。后两种分类及相关的离子反应和氧化还原反应是高中的新知识，在高中化学学习中将大量涉及，所以是重要的基础知识，是本章的重点内容。角度 2：从高中化学整体看这一章是典型的概念原理的教学课，
6、其最核心的价值就是发展学生的认知。3这一章我们首先要认识“分类”这一科学方法对化学研究的作用。物质分类在高中化学中具有基础性和工具性作用，其重要价值在于可以运用同一类物质的通性去预测未知物质的性质，从多角度对物质性质进行分析和理解。认识“分类”这一科学方法对化学研究的作用。反应分类：从多角度对化学反应进行分类。分类的科学方法是统领本章的主要线索。本章的重要作用之一是构建学生的“分类观”。在学习了树状分类法以后，当接触一个新物质之后，学生能够有意识的去给它归类，根据这类物质的通性，去预测未知物质的性质，继而了解它会有什么用。这样学生的学习就不再是盲目的了，而是有方法和有规律了，从而达到发展学生认
7、知的目的。而交叉分类法可以给我们提供一个更全面的多视角来看一个物质的性质，比如说碳酸钠，从钠盐角度看，它有它的性质，从碳酸盐的角度看，它有它的性质，从不同的角度看，能对物质的性质认识的更清楚。物质分类确是我们整个后边元素化合物学习必备的一个方法基础。本章对初三化学和高中化学具有重要的衔接作用。本章知识的每一部分，都可以在初中化学中找到它的“根” 。本章内容与后续章节的关系：物质的分类为后续元素化合物知识的学习打下了方法的基础。离子反应、氧化还原反应属于进一步学习元素化合物知识的学科工具，是学生深入认识化学反应本质的基础性知识。化学反应的分类，本章新增加了离子反应和氧化还原反应的知识。初中学生已
8、知道复分解反应的条件是能够生成气体、沉淀和水，在必修模块我们要在此基础上发展学生的认知，将学生对物质的反应由宏观引向微观，上升到离子的层次，将学生对化学反应的认识，帮助学生建立“微粒观”。这为我们在以后的选修模块化学反应原理学习水溶液中的电离平衡、盐类的水解、沉淀的溶解平衡打下基础。氧化还原反应使学生对反应的认识从宏观进入微观，对氧化还原反应实质有了进一步的认识发展。氧化还原反应开拓了学生对化学反应的类型和本质的认识，增加了研究化学反应规律的可能性，提供了认识物质化学性质的视角和方法，丰富了实现物质间转化的途径。这章节的学习为学生高一必修 2简单原电池反应的学习及高二选修 4化学反应原理系统深
9、入学习电化学（包括原电池和电解的原理）打下基础。对氧化还原的学习和认识，在两年内分三次层层递进，因此高一必修 1 的教学应为后面课程的学习留有余地，埋下伏笔。本章在帮助学生学习物质分类、离子反应、氧化还原知识的基础上，还需要帮助学生建立分类观、微粒观、化学反应与能量观。4（二）本章教学目标【知识与技能】1能根据物质的组成和性质对物质进行分类。了解常见物质及变化的分类方法，初步体验物质分类的应用。2知道胶体是一种常见的分散系，能列举生活中常见的胶体。知道胶体的丁达尔现象；了解胶体的重要应用。能运用胶体特性解释简单的实验现象和生产、生活中的实际问题。 3了解电解质的概念，知道酸、碱、盐在溶液中能发
10、生电离；能正确书写强酸、强碱和可溶性盐的电离方程式；通过实验事实认识离子反应及其发生的条件；能正确书写常见酸、碱、盐间反应的离子方程式。4能够利用化合价升降，判断反应是否为氧化还原反应。举例说明生产、生活中常见的氧化还原反应。对于简单的氧化还原反应，能够找出氧化剂和还原剂。【过程与方法】运用分类、实验、模型、比较等科学方法，学习物质分类、离子反应和氧化还原反应。【情感态度与价值观】1感受分类法对于化学科学研究和化学学习的重要作用。2能正确认识氧化还原反应、离子反应的价值，体会其在生产生活中的应用，体验学以致用的乐趣。（三）本章教学重点第一节 物质的分类教学重点：了解常见化学物质及其变化的分类方
11、法；运用同一类物质的通性去预测未知物质的性质；利用分类法从多角度对物质性质进行分析和理解。 学生在初中的学习中已经对分类法有了初步了解，在高中的学习中关键是要引导学生学会自主的对物质和反应进行分类。分类法的功能价值在于运用同一类物质的通性去预测未知物质的性质，并利用分类法从多角度对物质性质进行分析和理解。 充分利用教材中提供的活动栏目，针对学生是否初步建立本节教材“分类观”，设计相应的及时评价措施，例如，对教材31 的“迁移应用”栏目和33 的活动后“思考”进行了多角度的使用，一方面运用该栏目巩固新知识，另一方面让学生阐述对该图的理解或者自己画出元素与物质关系的概念图，来检测学生对元素与物质的
12、关系和物质的分类的理解程度。5设计好具体分类方法应用环节。物质分类是后面元素化合物学习的方法。挖掘其功能价值。教学设计的问题更明确，更有利于学生后续的学习。建议：教师能否创造一个情景让学生自主的采取分类的方法去进行设计。打开学生的视野，让学生身临其境的去思考这节课的价值和意义。第二节 离子反应教学重点：离子反应及其发生的条件，离子方程式的书写。第二节离子反应的教学，第一课时主要任务是通过“电离”概念的形成建立离子观。在初中化学中，学生已做过溶液的导电性实验，在此基础上，介绍氯化钠、硝酸钾等固体加热至熔融后能导电，这样很顺利引出电解质的概念。然后介绍氯化钠在水中的溶解和电离，引出氯化钠电离方程式
13、的书写，以及盐酸、硫酸、硝酸三种酸的电离方程式，从电离的角度得出酸的定义。最后安排“思考与交流”活动，引导学生从电离的角度概括出碱和盐的本质。 借助微观模型帮助学生理解电离的过程，形成对电离、电解质的认识，建立认识物质的微观视角，即建立“离子观”，并通过电离方程式在符号水平上认识电解质，体会到电解质在溶液里所起反应的实质是离子间的反应。在概念形成过程中学习实验研究的基本方法，体验实验研究在化学学习中的重要作用。第二课时，在第一课时建立的对电解质电离的认识，从离子的角度看水溶液中的电解质，从学生最熟悉的酸碱盐在水溶液中的反应的实验事实入手，认识其反应的微观实质是发生了离子间的反应，从具体反应上升
14、到作为一类反应的认识，继而直接从离子间的反应认识离子反应的实质，归纳出离子反应发生的条件，书写反应的离子方程式。帮助学生完成从物质间反应的宏观认识到离子间微观反应的认识，进而到符号表达的认识水平的深化发展，即从“宏观 ”、“ 微观”、“符号”三种水平上认识化学反应。建议：补充常见溶液导电性实验以及 Ba(OH)2 溶液中加入 H2SO4 溶液的导电实验，通过实验事实的观察与思考加深对酸碱盐电离的认识，帮助学生理解离子反应及其发生的条件。离子方程式的书写可以用教科书上写、拆、删、查的步骤完成，也可以通过酸、碱、盐溶液间反应的实验探究，帮助学生认识离子反应的实质，直接书写离子方程式。 第三节 氧化
15、还原反应教学重点：同一元素在化学反应前后化合价是否有变化。第三节氧化还原反应教材以“思考与交流”的方式，让学生通过列举几个氧化反应和还原反应的实例，从得氧、失氧的角度对这些反应进行分类，最后得出氧化反应和还原6反应是同时发生的结论，从而得出得氧、失氧的角度得出氧化还原反应的概念。在此基础上引导学生从元素化合价升降的关系分析，引出氧化还原反应的特征，最后主要从微观的角度来认识电子的转移与氧化还原反应的关系，并从电子转移的角度给氧化还原反应下一个更本质的定义。本节教学建立氧化还原反应、氧化剂、还原剂、氧化性、还原性等核心概念，认识氧化还原反应的特征和实质，初步学习用氧化还原的观点分析预测物质性质的
16、方法，从化合价变化的角度初步形成中学阶段常见氧化剂、还原剂的认识，对氧化剂、还原剂以及氧化剂还原剂间反应关系的认识会在第三章、第四章元素化合物内容学习的过程中逐步形成，也会贯穿整个高中阶段必修、选修课程的化学学习。建议：可通过 CuZn 原电池实验，让学生感性认识电子的转移，注意只观察电流表指针偏转现象，不分析原电池反应原理。（四）评价标准（教学深广度）建议 认真研读课程标准和模块学习要求，深入理解其内容，关注课程标准中对教学内容、教学方式的要求及对教学内容深广度的具体界定，更应关注知识在高中学段学习的整体性和阶内容标准 学习要求 补充说明 1能根据物质的组成和性质对物质进行分类。 1.1 能
17、根据物质的组成 和性质对物质进行分类。 1.2 了解常见物质及变化的分类方法。 1.3 认同分类法对于化学科学研究和化学学习的重要作用。 物质分类要注意初、高中的衔接，并在后续学习中逐步完善。 2知道胶体是一种常见的分散系。 2.1 知道胶体是一种分散系，能列举生活中常见的胶体。 2.2 知道胶体的丁达尔效 应；知道丁达尔效应是区 分溶液和胶体的一种方法。 胶体的概念只要求了解其不同于溶液的特性，而对胶体的渗析、凝聚、布朗运动和电泳现象等不作要求。 第一节教学内容要求的深广度为：知道物质的分类在化学学习和日常生活中的重要作用。学会用不同分类标准进行分类的方法。了解分散系的种类，知道胶体是一种分
18、散系，及其胶体区别于溶液的特性“丁达尔效应”。对于胶体的性质，书中只介绍了丁达尔7效应，布朗运动、电泳现象以及胶体的介稳性和胶体的聚沉只是在“科学视野”中作了简单介绍，并不要求作具体的展开。所以在教学中，要把握好知识的深广度，在了解胶体概念和丁达尔效应的基础上，重点突出分类的方法。内容标准 学习要求 补充说明 4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。 4.1 知道酸、碱、盐是电解质，在溶液中能发生电离；能正确书写强酸、强碱和可溶性盐的电离方程式。 4.2 通过实验事实认识离子反应及其发生的条件；能正确书写常见的离子方程式。 4.3 了
19、解 Cl-、SO42-、CO32-、Fe3+、NH4+、Na+、K+等常见离子的检验方法。 弱电解质的电离及相关知识暂不作要求，将在选修模块 习。较复杂反应的离子方程式书写暂不作要求。 第二节教学内容要求的深广度为：对于溶液中的反应，从初中具体酸碱盐间反应的角度通过对电离概念的建立转化为离子间反应实质的认识，即溶液中的反应要建立离子观。掌握酸碱盐间复分解反应的离子反应发生条件及其离子方程式书写，复分解反应对应的离子共存。知道离子反应的实质和离子反应的发生条件。不宜扩展的是其它复杂反应的离子方程式书写，如涉及氧化还原反应的离子方程式、离子共存等。内容标准 学习要求 补充说明 5根据实验事实了解氧
20、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。 5.1 根据实验事实了解氧化还原反应的本质是电子的转移。 5.2 能够利用化合价升降，判断反应是否为氧化还原反应。 5.3 对于简单的氧化还原反应，能够找出氧化剂和还原剂；能列举中学阶段常见的氧化剂和还原剂。 5.4 举例说明生产、生活中常见的氧化还原反应。初步学会从氧化还原反应的视角研究物质的化学性质。 氧化产物和还原产物的概念、氧化性和还原性强弱的判断、电子得失守恒原理在化学计算等方面的应用、对复杂氧化还原反应进行配平、对氧化还原反应类型进行判断等内容暂不做要求，将在选修模块学习。 8第三节教学内容要求的深广度为：氧化
21、还原反应概念的建立，知道氧化还原反应特征和实质，能从化合价变化的角度认识氧化还原反应。氧化还原反应与四种基本反应类型的关系。从化合价升降的可能性角度认识常见的氧化剂、还原剂。氧化剂、还原剂、氧化反应、还原反应、被氧化、被还原的关系。不宜扩展的是用单、双线桥标电子转移方向和数目，氧化性、还原性强弱的比较，氧化产物、还原产物的确定，氧化还原方程式配平等。 我们要深刻体会教材编写者的意图和课标理念。一线老师的教学困难：课时紧，难点集中。解决办法是加强对知识本体和功能价值的理解，课下认真做好教学设计，提高课堂45 分钟的教学质量和教学效率。很好的一个策略是进行单元整体教学设计。离子反应、氧化还原的知识
22、不必要做更多地拓展，不要期望一步到位，而是在以后的教学中再进一步发展学生对离子反应、氧化还原的认识，继续发展学生的“分类观”、“微粒观”、“ 化学反应与能量观”、“转化观” 等。 二、学习类型与教学模式的选择 （一）学习类型理论上对学习类型的分析主要存在于教育心理学中。学习类型划分的新维度：我们可以从人的生活所面临的活动对象或领域的不同，将学习活动划分为符号学习、操作学习、交往学习、观察学习、反思学习等不同类型。学生分别通过这些学习活动，实现他与人类精神文化、自然、他人（社会）、自我的关系，并在这些关系中实现自身发展。（二）教学策略必修模块概念原理教学的核心策略如下：1. 单元整体教学。2.
23、促进学生认知发展的概念原理教学策略，而不是基于概念关键词解析的教学策略。3. 落实分类观、微粒观和化学反应与能量观。4. 倡导在自然界和生产生活的背景中将概念原理与元素化合物的教学整合进行。三、学生学习的难点与解决策略 第一节 物质的分类教学难点：1学生是否能自主应用物质分类的方法：可以运用同一类物质的通性去预测未知物质的性质（树状分类），从多角度对物质性质进行分析和理解（交叉分类）。 92胶体：物质的聚集状态不同导致性质不同。物质的组成、尺度与结构决定物质的性质与功能。第二节 离子反应教学难点利用微粒观分析电解质在溶液中的存在及变化，直接分析微粒书写离子反应方程式。学生的“微粒观” 是什么？
24、怎么培养？说的最简单的就是，学完了本节学生看到溶液，能想到电离，想到离子的变化，就是建立了“微粒观”，这个思维过程对学生来说是个难点，是个“坎”。能否过这个坎就在于老师在教学中怎么引导，老师要在学生原有认知的物质反应的基础上引向离子的反应。教学案例：电离、离子反应单元整体教学研究问题：电离、离子反应的教学价值和功能是什么？电离、离子反应的单元整体教学目标是什么？电离、离子反应单元整体的思路是什么？每课时为实现单元目标的作用是什么？单元整体教学的效果怎样？如何评价？学生在电离、离子反应学习中存在的问题和偏差认识有哪些？离子反应教学的功能与价值：绝大多数的无机物在水溶液中所发生的反应都是离子反应，
25、离子反应研究的是两种或两种物质在水溶液中的相互作用。（化学反应分类）离子反应不仅仅是化学反应分类的新视角，更是对溶液中化学反应认识的发展，使学生的认识从宏观进入微观，对溶液中反应实质有了进一步的认识发展。必修与选修的对比概念原理知识 必修 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 能够书写易溶易电离的酸碱盐之间复分解反应的离子方程式 涉及弱电解质或氧化还原反应的离子
26、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） 概念原理知识 必修 选修（专题 3） 对比教学：10传统的教学目标以“知识落实”为核心。过程：电解质、电离的概念和本质离子反应与离子方程式的书写离子检验与离子除杂。单元整体教学目标注重观念建立的单元整体教学目标使学生建立从微观角度认识溶液中反应的思路和方法。从微观的角度认识物质在水溶液中的存在从微观角度认识物质在水溶液中的反应，深化从微观角度认识溶液中反应的思路 应用建立的新认识和新思路，解决离子检验和除杂问题设计思路：什么？（溶液中存在离子）是什么？（水溶液中离子的行为）怎么表示？（离子方程式）怎么用？核心观念：帮助学生建立
27、微粒观，从微粒（离子）及相互作用的角度来分析酸、碱、盐在水溶液中的行为。教学理念: 由“ 以具体知识为本”的教学转向“以观念建构为本”的教学。第一课时 单一物质在水溶液中的行为第二课时 两种或多种物质在水溶液中的行为或作用第三课时 离子反应的应用 教学效果：更多学生建立了微观认识，能从微观角度认识溶液及其反应，具有了认识思路。并且对溶液的定量认识有所发展。 新发现的教学问题：用新的离子方程式书写方法，有的化学反应学生不知道产物是什么，例如硫酸与金属锌。离子方程式的书写具有不同的水平，应该分阶段处理。 第三节 氧化还原反应教学难点氧化还原反应中的电子转移，将化合价升降和电子转移两者整合起来理解氧
28、化还原反应的本质。教学案例：氧化还原反应单元整体教学设计思路：认识反应（引领学生从化合价改变角度建立化学反应新的分类思想）（初步建立氧化还原观）（了解氧化还原反应的社会功能）认识物质（引导学生从氧化还原反应到看反应中的物质 ）（了解常见氧化剂、还原剂）11（会预测物质具有氧化性或还原性）研究物质（引导学生利用氧化还原观去认识铁及其化合物）（实验探究物质的氧化性、还原性）（建立起以氧化还原为核心的科学思维模型，实现氧化还原概念功能化）第一课时 氧化还原概念的建构第二课时 从新的角度认识反应，初步建立从化合价角度预测物质性质的思路和方法第三课时 应用建立的新认识和新方法，研究铁及其化合物的氧化性和
29、还原性氧化还原反应，采用单元整体教学设计，有效的落实了三维目标，将教学内容做到最佳组织，合理分配到每课时中，采用了多样化的教学方式呈现这些内容，最终达到教学效果的最优化。学生既掌握了氧化还原理论本身，又能够把氧化还原反应应用于物质研究，最终建构起“通过氧化还原反应认识物质的性质、实现物质的转化”核心观念。教学实验的效果学生对氧化还原反应本质的认识：没有差异均能从电子转移角度认识；学生对物质性质研究的思路和方法:具有较大差异预测、寻找证据等。促进学生认识发展的教学 教学的目的不仅仅是让学生获得化学知识，而是在获得知识的基础上，改变学生对物质、化学反应、现象等的认识。 科学教育的一个主要价值是改变学生观察和认识世界的视角 通过具体化学知识的学习，使学生能够在日常生活中真正地从化学的视角认识事物和分析问题 认识角度、认识深度、认识思路的发展 总之，化学新课程改革确实对教师要求更高，挑战更大，我们要通过“自主学习”、“校本教研”、“专家引领” 等方式进行提升。老师需要集体研讨、需要多向周围老师学习、需要多看公开课、再结合自己学生情况多实践，实践是非常重要的，而且重在坚持，毕竟新课程的教学改变了教师的教学方式和学生学习方式，师生的转型很不容易，但坚持了、实践了就有收获！
