分享

2022.8.22 人教版必修二教师用书要点梳理(上)

 教化学的蜗牛君 2022-09-28 发布于广东
第五章化工生产中的重要非金属元素
第一节 硫及其化合物
硫酸和亚硫酸都是含氧酸,具有酸的通性,教学中要结合此前学习的盐酸的性质,比较不同种类的酸在性质上的异同,从而使学生认识到由于酸的水溶液都含有氢离子而有酸性,又由于不同的酸的水溶液含有不同的酸根离子而具有一定的特殊性,感受同类物质共性和个性的辩证关系。稀硫酸的氧化作用是一般酸类共有的性质,但氢离子只能氧化金属活动性顺序中位于氢前面的金属。
二氧化硫的排放是酸雨的主要原因,但不是全部,这里不宜过多解释酸雨的成因,建议根据教材的安排,在下一节学习氮的氧化物之后再全面学习酸雨及防治的知识。
可逆反应的教学这里不建议补充其他可逆反应的例子,因为缺乏背景知识支撑的素材容易增加学习的负担。
硫酸的脱水性是浓硫酸具有强腐蚀性的原因之一;金属铁、铝遇冷的浓硫酸时会发生钝化,也是浓硫酸强氧化性的表现。
教材根据课标的要求,结合各物质在社会生产和日常生活中的重要性程度差别,对不同物质采取不同要求和呈现方式。例如,教材对二氧化硫和硫酸的知识介绍就比较系统全面,对硫单质的介绍就比较简单,而硫化氢、三氧化硫虽然在教材中出现了,但没有专门介绍。
从元素周期律的角度认识硫及其化合物的知识,是实现知识系统化的有效途径之一。如在单元复习时,可以对硫单质的氧化性、硫的氢化物的稳定性、硫酸的酸性等,按照同周期从左到右、同主族从上到下的顺序,与已学过的元素及其对应化合物进行比较,掌握变化规律,形成知识系统。
教学素材:火山喷发;装有硫黄、二氧化硫的试管(带橡胶塞);二氧化硫在水果保鲜中的作用。
教学活动示例:葡萄中含有大量糖和水分,容易腐烂。同时,采收后的葡萄仍在进行呼吸作用,吸收氧气,释放二氧化碳。因此随着储存的时间延长,葡萄中的营养成分含量也在逐渐降低。为延长葡萄的保鲜期,可以通过硫磺燃烧生成的二氧化硫对葡萄进行熏蒸。在熏蒸处理时,应注意控制二氧化硫的浓度;仓库中的机械装置应涂抹抗酸剂,并注意及时检查;工作人员进入库房应做好个人防护。请回答下列问题:1以上处理过程涉及了哪些含硫物质的转化?2使用二氧化硫对葡萄进行保险,可能利用了二氧化硫的哪些性质?(可以杀菌消毒,并具有还原性)3仓库中的机械装置为什么要涂抹抗酸剂?(二氧化硫熏蒸易溶于水生成亚硫酸,并可能会继续氧化成硫酸,亚硫酸和硫酸会腐蚀金属)4在葡萄的储藏和运输过程中,还有那些含硫物质有可能被用作保鲜剂?(亚硫酸氢钠或亚硫酸钠)
第二节 氮及其化合物
浓硝酸的强氧化性是难点,可以通过浓硝酸、浓硫酸分别与铜发生反应的比较加深理解,帮助记忆——相同点:都是含氧酸的中心元素被还原;都能与不活泼金属(如铜、汞)以及一些非金属单质等反应;常温下与铁、铝等发生钝化现象;都是浓度越大,氧化性越强。
教学素材:喷泉实验;氨与氯化氢反应形成“白烟”;一氧化氮1992年被评为《科学》明星分子,由于其生物活性,能使血管平滑肌松弛。
第三节 无机非金属材料
本节内容主要包括传统硅酸盐材料和新型无机非金属材料,首先从物质的组成和结构入手,介绍无机非金属材料的性能特点,包括耐高温、抗腐蚀等性能。从材料组成的角度,对生活中常见的无机非金属材料进行分类,介绍陶瓷、玻璃和水泥等传统硅酸盐材料在人类日常生活中的广泛应用,以及材料对人类文明的推动作用。之后,介绍新型无机非金属材料,包括硅和二氧化硅、新型陶瓷、透明陶瓷,以及这些材料在信息、能用等领域产生的影响。
本节内容主要为无机非金属材料知识的常识性介绍,呈现方式主要为正文描述结合图片和资料卡片等栏目的形式,信息多,阅读量大。建议教学时提前布置学生自学,提出问题:1传统无机非金属材料有哪些?新型无机非金属材料有哪些?这些无机非金属材料各有什么特性和用途?无机非金属材料有哪些共性?
本节的重点是要求学生了解无机非金属材料的主要性能和用途,感受化学对社会发展和人类生活的巨大贡献。对不同材料,教材介绍的内容也有所不同,如陶瓷的生产原料黏土中含有铝硅酸盐,普通玻璃的主要成分是硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅,水泥中加入石膏是为了调节水泥的硬化速率等。对于制备过程中的化学反应原理、工艺要求、商业标准等一般不作要求,以减轻学生的学习负担。
教学时可以对几种主要的无机非金属材料进行整理,便于学生更清楚地了解所学知识。
实验活动4用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子提示:在实际生产中,一般先去较多的杂质,综合考虑试剂用量、成本和操作便利性等因素设计实验。
教学素材:三峡工程、珠港澳大桥工程中的水泥;载人航天器外壳中的耐高温陶瓷;磁悬浮技术使用的超导陶瓷;计算机芯片中的高纯硅;生物陶瓷;材料新宠石墨烯;新型陶瓷金刚砂SiC;碳纳米材料富勒烯、石墨烯、碳纳米管等。
第六章 化学反应与能量
教学目标:1.通过实验和已有知识、经验感受化学反应中的能量变化,知道常见的吸热反应和放热反应,梳理物质变化中伴随能量变化的观念;2.能从反应物与生成物所具有的能量、化学键的断裂与形成两个角度理解化学反应中能量变化的主要原因,提升证据推理能力;3.通过多种渠道了解人类对化学反应中能量的利用情况,了解节能的意义和方法,感受化学学科的社会价值,培育科学态度与社会责任;4.借助原电池装置和原理的学习,体会化学能到电能的直接转化,提升模型认知能力,学习科学探究方法。
第一节 化学反应与能量变化
主要内容与思路如下:吸热反应、放热反应(概念)→化学反应中能量变化的本质(微观解释)→吸热、放热反应与反应物、生成物能量的关系(宏观判断)→化石能源的贡献与问题及相关应对措施(应用价值)。
热能和电能教材侧重点不同,前者侧重解释能量变化的本质,后者侧重化学能转变为电能的原理。对于能量变化本质的介绍,利用了学生学过的氢气和氯气的反应及相关数据;原电池原理的引出从火力发电入手,主要考虑其在生产中较为常见。
对原电池原理实验现象的观察和分析,注意了宏观现象观察和微观层面分析的紧密配合,在解释现象的同时得出原理。对于化学反应中的热量变化,以化学键重组的微观推理深化学生对反应中能量变化的理论认识;又以吸热、放热反应与反应物、生成物总能量变化关系的宏观分析使抽象理论具体化。根据能量守恒定律,如果反应物的总能量高,生成物的总能量低,由反应物变成生成物的过程中自然要释放能量,该反应为放热反应;反之类似。
化学反应与热量部分内容在选择性必修课程中还将继续深化,因此此处要注意深广度。例如虽然教材通过氢气与氯气反应中化学键的键能数据说明了化学反应中能量变化的原因,但切不可将运用键能数据计算反应热作为教学重点。定量计算化学反应的焓变是选必模块承载的功能,提前拓展会大大增加学生的学习负担。
原电池的教学也分必修和选必两个阶段,必修阶段通过宏观现象推理得出原电池原理,知道锌失去的电子通过导线到达铜片,这一过程中电子的定向移动形成了电流,化学能转化为电能。至于为什么锌失去的电子会通过导线到达铜片,相关解释涉及电极电势等概念,不宜在必修讲述。
教学活动示例:关于化学能与电能的教学——第一步将锌片和铜片插入稀硫酸中,芯片上产生大量气泡,铜片上没有;第二步用导线连接锌片与铜片,请学生主要观察铜片上现象的变化,提问重点“铜片上为什么会产生气泡”;第三步用导线在锌片和铜片之间串联一个电流表,请学生观察电流表的指针是否偏转。实验结束后,教师要引导学生结合宏观现象进行微观推理,培养学生宏观辨识与微观探析的学科核心素养。教师可用干电池连接电流表进行对照实验,通过对比判断出铜片为正极,锌片为负极。根据物理知识,电流方向与电子方向相反,进一步证明了电子从锌片流向铜片。
教学中可以项目的形式将化学能与热能、电能融合教学。首先提问“汽车的动力来源是什么?”接着分燃油汽车与电动汽车两类进行讨论,前者涵盖化学反应与热能,后者包含了化学反应与电能。在化学反应与热能的教学过程中,可以引导学生通过查阅资料了解汽车发动机的工作原理,以及选择燃料需要考虑的因素。教学中不断提出问题“汽油燃烧为什么会放出热量?”“燃烧过程中如何断键、成键?”引导学生从宏观与微观两方面进行分析。讨论化学反应与电能时,针对氢气、甲烷作为燃料的局限性和汽油燃烧带来的环境污染问题,引出开发电动汽车的迫切性。引导学生通过合作学习了解电动汽车的内部结构和电池的基本组成,提问“化学反应是如何产生电能的呢?”“电路中的电流方向如何判断?”“说说回路是如何形成的?”为了使问题简化,可以回到铜锌原电池的模型进行讨论。
教学素材:伏打电池发明的化学史;电动汽车。
第二节 化学反应的速率与限度
重点引导学生探讨反应温度和反应浓度对化学反应速率的影响,并结合浓度影响因素,针对气体反应说明压强的影响。“探究”中安排的两个实验和一个讨论,体现进阶——对温度影响的探究给出了具体步骤,学生只需自主操作并观察、比较;对反应物浓度影响的探究只给出探究设计提示,学生需要根据要求选择实验用品,设计并实施实验;“问题与讨论”则需要学生自主提出问题、进行假设、设计实验方案。教材还利用“思考与讨论”引导学生探讨得出影响化学反应速率的其他一些因素,如反应物颗粒大小、反应物接触面积等,既突出浓度(压强)、温度、催化剂的影响因素等重点内容,又不局限于这几个因素。
化学反应的限度,只限于介绍化学平衡状态,利用可逆反应、反应速率概念进行分析,说明一个可逆反应为什么会有限度,然后简要体积改变反应速率可以改变反应限度,详尽讨论在选必进行。
教学素材:氯水仍显黄绿色表明溶于水的氯气没有反应完;铁离子与碘离子的可逆反应;传感器证明二氧化碳未与水完全反应;炼铁高炉尾气之谜;可逆反应与化学平衡的发展史。

    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多