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1、精品文档 仅供参考 学习与交流人教版高中化学必修1第四章非金属及其化合物教材分析与教学建议【精品文档】第 36 页人教版高中化学必修1第四章非金属及其化合物教材分析与教学建议一、本章内容的地位和功能本章主要讨论硅、氯、硫和氮等典型元素及其重要化合物的性质，安排在第三章“金属及其化合物”之后，是常见无机物及其性质等知识的继续。这些内容既是学生今后继续学习化学的基础，也是在生活中经常要接触、需要了解和应用的化学常识。本章具有巩固离子反应、氧化还原反应等基本知识的作用。在第三章的基础上，进一步介绍元素化合物知识和研究方法，为元素族概念的形成、元素性质的递变规律、元素周期表的形成积累感性材料，是学生认
2、识元素周期律、元素周期表知识的重要基础。本章在选材上着眼于这几种元素的单质及其重要化合物的主要性质，在知识安排上尽量使知识和用途相结合，理论和实际相结合，物质的重要性能与可能的负面作用相结合，从而使学生认识到常见无机物在生活和生产中的应用，以及与人类和环境的关系，可以说全面地体现了化学课程的科学教育功能。因此本章在全书中占有重要的地位，是高中阶段的重点之一。二、内容结构与特点分析元素化合物知识受课时所限，不可能像过去那样分章详细介绍，只能相对集中，因此本章在编排和内容选择上，对教学内容进行了精选和整合。第三章是按照单质、氧化物、氢氧化物和盐来分类，横向地介绍重要的金属及其化合物。本章与第三章“
3、金属及其化合物”的知识体系有所不同。本章沿“物质的性质与用途间的关系”这样一条主线，分别以第一节无机非金属材料的主角硅、第二节富集在海水中的元素氯、第三节硫和氮的氧化物大气污染问题、第四节氨 硝酸 硫酸重要工业原料，四条支线，紧紧围绕化学与社会、生活、健康、环境的关系展开，体现化学知识与科学精神、人文精神的渗透与融合。第一，在几种非金属元素的选取上，本章分别选取了周期表中的第A、A、A、A族的各一种元素作为代表，学习其最典型的性质及用途，为必修2中元素周期表的学习奠定一定的基础，做好铺垫。第二，性质与用途紧密联系，深化对元素化合物知识的理解和应用这是本章教材的另一个特点，是深入理解、灵活运用物
4、质性质的好方法、好途径，同时也是体现学习元素化合物知识价值的重要方面。本章书在编排上对每一种元素的学习均从同学们熟悉的自然和生活引入，带出每一节的核心内容，采用了“从自然到化学，从化学到社会”、“从自然界到实验室，从实验室到社会生活”的编排思路。将学生对自然界的认识，对社会生活实际的了解与化学试验室的科学探究及化学知识的学习紧密联系在一起，不仅开拓了学生认识元素化合物的新视野，引导他们构建更加丰富的有应用迁移价值的思维和认知模式，又由于贴近生活也更有利于激发学生的求知欲和学习兴趣。第三，对每一种非金属及其化合物的学习并没用采用“氢化物由单质对应氧化物对应酸对应盐”的模式面面俱到地学，而是从生活
5、入手有重点地选取每种非金属及其化合物中同学们最熟悉的，最具应用价值的点进行学习，对一些实际应用价值不强的知识（如：氯气的实验室制法、氮单质、硫单质、硫化氢的性质等传统内容）大手笔地删掉了，有利于大大学生负担，突出重点。第四，本章通过多处“实验”“思考与交流”“学与问”“实践活动”“科学探究”以及习题等的设计，大大增加学生活动，学生的学习自主性得到了更多的体现。1. 硅和氯：纵向写法（以元素为线索，突出“结构性质用途”或“用途性质结构”这两条主线）（1）硅及其化合物：存在和用途十分广泛，突出硅及其化合物的材料特性。在内容的编排顺序上，先由大家熟悉的玻璃和沙子的主要成分SiO2学起对应酸对应盐，最
6、后才介绍单质硅。由于学生通过初中的学习，知道地壳中含有大量的硅元素，而且，硅及其化合物在学生较有兴趣的计算机、通信、信息技术等方面有着广泛的用途，玻璃、水泥、水晶等硅的化合物又是学生在日常生活中所熟悉的物质，学习起来令人感到贴近生活，学生易于接受。（2）氯及其化合物：典型的代表性的非金属元素，突出氯的典型非金属特征。有助于学生较全面地认识化学元素，形成正确的观点、掌握正确的学习方法，进而了解其他非金属元素及其化合物的性质。2. 后两节则是按照元素化合物的类型，采取对比的学法（1）把硫、氮元素的知识体系中与当代环境关系十分密切的硫、氮的氧化物编成第三节，突出环境问题，注重科学精神和人文精神融合。
7、（2）把用途广泛的硫酸和硝酸及氮的氢化物编写成第四节：用途广泛的两种酸硫酸和硝酸（氧化性），突出特点、重点，加强联系和比较；氨，作为典型的碱性气体，突出典型性质。本章选材，着眼于这几种元素的单质及其重要化合物的主要性质 知识安排：知识和用途相结合；理论和实际相结合；物质的重要性能与可能的负面作用相结合；使学生认识到常见非金属及其化合物在生活和生产中的应用以及与人类和环境的关系。本章总体内容安排三、内容与教学目标要求普通高中化学课程标准（实验）的要求：通过实验了解氯、氮、硫、硅等非金属及其重要化合物的主要性质，认识其在生产中的应用和对生态环境的影响。普通高中化学课程标准（实验）提出以下活动与探究
8、建议：（1）实验：氯气的漂白性；（2）查阅资料：日常生活中的含氯化合物；（3）查阅资料并讨论：减少向大气中排放氮氧化物、二氧化硫的措施；（4）讨论：自然界碳、氮循环对维持生态平衡的作用；（5）查阅资料：硅及其化合物在信息技术、材料科学等领域的应用。具体内容与教学目标要求：第一节 无机非金属材料的主角硅 了解硅在自然界的存在形式 知道晶体硅是良好的半导体材料，能说出它的主要用途 知道二氧化硅的物理性质 了解二氧化硅与氢氟酸、碱性氧化物、强碱反应 能列举二氧化硅制品的主要用途 了解硅酸的性质（弱酸性、水溶性、硅胶的吸水性）及制备方法 了解硅酸钠（Na2SiO3）的性质、用途，知道常用的水玻璃、陶瓷
9、、水泥、玻璃是硅酸盐制品第二节 富集在海水中的元素氯 了解氯气的物理性质（通常情况下的颜色、气味、溶解性、毒性） 能从氧化还原反应的角度分析氯气与氢气、钠、铁、铜、水、氢氧化钠溶液、某些盐（Fe2+、I）的反应，并能写出相关的离子方程式 理解漂白粉的生产原理，漂白粉的漂白原理 了解氯水的消毒和漂白作用 学会Cl检验的方法第三节 硫和氮的氧化物 了解二氧化硫的物理性质（通常情况下的颜色、气味、溶解性、毒性） 了解二氧化硫与水、氧气反应，能用化学方程式说明工业上用二氧化硫生产硫酸的基本原理 了解亚硫酸的酸性和不稳定性 了解二氧化硫的漂白作用与次氯酸的漂白作用的区别 了解氮气、一氧化氮、二氧化氮的物
10、理性质，并能用氧化还原反应的知识分析它们之间的相互转化了解二氧化氮、二氧化硫对大气的污染及防治第四节 硫酸、硝酸和氨 能运用氧化还原反应知识理解浓硫酸的氧化性（与Cu、C的反应） 能运用氧化还原反应知识理解硝酸的氧化性（浓硝酸、稀硝酸与Cu、C、常见金属的反应） 学会SO42的检验 知道氨气的物理性质（通常情况下的颜色、气味、溶解性），知道氨水呈弱碱性 学会氨气的实验室制取、收集、检验的方法 铵盐的性质（易溶于水、受热易分解、与碱共热、与酸反应） 知道冷的浓硫酸、浓硝酸与铁、铝的钝化作用 知道硝酸的保存方法 能用化学方程式列举出工业上用生产硝酸的基本原理四、课时安排第一节 无机非金属材料的主角
11、硅 （2课时）第二节 富集在海水中的元素氯 （23课时）第三节 硫和氮的氧化物 （2课时）第四节 硫酸、硝酸和氨 （34课时）复习与机动 （2课时）测试与讲评 （2课时）五、教学建议本章的教学我们认为应三条线并进：化学基本知识的教学（知识与技能）；化学学科的研究方法，学习方法的指导（过程与方法）；反映化学与社会、环境、生活和科技发展等的广泛联系（情感态度与价值观）。如何在知识教学的同时将方法指导和化学应用等内容有机地揉合为一个整体，顺利完成本章地教学任务呢？建议如下：（一） 尊重教材安排，把握知识间的内在联系本章的内容安排打破以往“氢化物由单质对应氧化物对应酸对应盐”的模式，而是从学生已有的生
12、活经验或学习经验出发，遵循“结构性质用途”或“用途性质结构”这两条主线，由浅及深，有选择、有重点地进行知识呈现。尊重教材安排，把握好知识间的内在联系，我们才能从学生的基础出发，全面达成三维教学目标。1无机非金属材料的主角硅从硅及其化合物的知识体系来看，它由二氧化硅和硅酸、硅酸盐以及硅单质等三部分内容组成。在内容编排上打破常规，首先从硅的亲氧性引出硅主要存在的两种形式二氧化硅和硅酸盐，接着介绍二氧化硅的性质，再介绍硅酸、硅酸盐的一些性质，最后介绍硅单质。这一节的教学内容是以学生对硅及其化合物在生活、生产中的体验为出发点，同时突出体现“结构决定性质，性质决定用途”的化学基本思维。所以先学习比较熟悉
13、的硅的化合物，再学习单质硅的顺序符合认知规律，有利于学生接受。2.富集在海水中的元素氯氯是一种比较典型的、重要的非金属元素。教材选择氯气的性质、用途以及Cl-的检验等内容进行比较全面的学习和研究，不但可以让学生了解典型非金属单质及其化合物的性质，而且对学生全面认识化学元素，尤其是了解其他非金属元素及其化合物的性质，形成正确的观点、掌握正确的学习方法等具有重要的作用。非金属单质的性质主要包括与金属单质、水及碱溶液的反应，氯气的学习也正是围绕这样的主线进行，并且结合实际生活、生产，让内容更加贴近生活，利于学生接受。3.硫和氮的氧化物 氨 硝酸 硫酸本章第三、第四节的内容按照元素化合物的类型，采取对
14、比的学法进行编排。硫和氮的氧化物同为大气污染物，编为一节，突出体现化学与环境的关系，引发学生对环境问题的关注。其实在第三节的内容安排中还是先将SO2、SO3与NO2、NO分开呈现的，这是考虑到它们属性的不同，SO2、SO3属于酸性氧化物，NO2、NO在氧化还原性质上表现得更为明显，这样的安排也符合化学基本学习方法的建构。最后一节综合阐述大气污染问题，将本节的学习内容与实际生活联系起来，丰富学生对化学的感知。硫酸、硝酸同为氧化性酸，有许多共性，编排在一起学习充分体现比较归纳的学习方法，利于学生接受。（二） 准确把握教学目标，突出重点本章教材的最大特点就是内容繁多，用一章书讲述了四个主族非金属元素
15、的代表物。教材的内容选取特别注重物质的实用性。因此教师很有必要深入细致地研究教材、教师用书和本章的教学目标要求，准确把握本章的重点、难点，打破传统的细而全的教学思路，不要过多的关注多讲一种物质还是少讲一种物质，多讲一条性质还是少讲一条性质。在教学中切不可为求完整，而擅自加多或加深内容，加重学生负担。教师应该更多关注学生核心观念的建构，尤其是元素观、分类观和转化观。教师要站在一定的高度上分析元素化合物内容的深广度，站在观念的建立和研究方法的指导层面上，不要过多在乎细节知识的多与少。争取做到在有限的课时内，把教材处理得详略得当，重点突出。1无机非金属材料的主角硅不建议对SiO2的结构做过多的解释，
16、只需要按照74页“科学视野”做了解，知道没有SiO2分子即可。教材介绍SiO2的结构是为了让学生理解SiO2与CO2的物理性质出现巨大差异的原因，体现“结构决定性质”。不建议对单质Si的化学性质做拓展。按照教学目标，学生只需知道晶体硅是良好的半导体材料，能说出它的主要用途即可。2.富集在海水中的元素氯关于氯气的实验室制法：MnO2 +4HCl(浓) = MnCl2 + Cl2+2H2O，一直是个重点难点内容，传统的处理是按“实验目的、实验原理、实验装置、实验步骤、实验现象与结论”程序进行教学。而新教材中这一反应仅在82页的“科学史话”栏目“氯气的发现和确认”中。其目的是激发学生的学习兴趣，让学
17、生在比较轻松的环境里了解氯气可以从氧化盐酸中的氯离子得到，氯气是黄绿色、有刺鼻气味的气体等，而且从科学家身上学习到科学研究的思想和科学探究的精神。结合“思考与交流”栏目，我们看到只要求书写化学反应方程式，显然不是重点，不作要求，我们在教学时可以做作简单介绍，不必进行挖掘和做复杂的考查。3.硫和氮的氧化物学生层次较低的学校不建议引入体现SO2的氧化性：2H2S+SO2=3S+2H2O的反应。学生层次较高的学校可以在复习课中从化合价的角度对SO2的性质进行预测，从而引出并介绍该反应，但仍不建议做重点介绍，不要求学生记忆。建议补充说明可逆反应的含义，为学生今后接触更多的可逆反应，以及学习化学平衡等奠
18、定基础。对于学生层次较好的学校，建议补充SO2漂白性与氯水、H2O2、活性炭漂白性的区别。4.氨 硝酸 硫酸不建议对不同浓度的硝酸与金属单质反应产生不同还原产物引发的一系列计算问题进行深究。可以补充的内容有：解释氨水呈弱碱性的原因（98页“资料卡片”）；氯化铵的受热分解的实验现象（理解为什么不能直接加热氯化铵制备氨气）；学会NH4+的检验方法；鉴别浓、稀硫酸的方法；硝酸与Ag、C的化学反应。（三）处理好新旧知识的衔接衔接知识引出新知识衔接方式初中CO2的化学性质SiO2的化学性质类比推理：同为酸性氧化物，它们有何共性？然后对比初中O2的氧化性Cl2的氧化性类比推理，按氧化还原性强弱提升第三章金
19、属与非金属反应直接迁移初中盐酸、NaCl溶液与AgNO3溶液反应Cl-检验直接迁移初中CO2的化学性质SO2作为酸性氧化物的性质类比推理，再丰富第三章第二章Fe2+的还原性、中间价态元素物质的氧化还原性SO2的氧化还原性直接迁移，直接应用：SO2能被哪些氧化剂所氧化？第二章中间价态元素物质的氧化还原性NO2、NO的氧化还原性迁移应用初中酸的通性浓硫酸、浓硝酸的化学性质综合应用第二章氧化剂的氧化性初中碱的通性氨气与氨水的性质综合应用，并提升学生对弱电解质的认识第二章弱电解质的部分电离第四章的内容看起来多、杂、新、难，但其实都是在已学内容基础上的提升，处理好这些衔接关系，能有效的降低教学的难度，让
20、学生感受教学的联系性与所学知识的作用。（四）利用教材丰富多彩的栏目，更好地达成三位目标 观察、实验和经验是学习元素化合物性质的重要手段。为了增强学生学习的探究性、亲历性和体验性，教材通过多处“实验”“思考与交流”“学与问”“实践活动”“科学探究”以及习题等的设计，大大增加学生活动，学生的学习自主性得到了更多的体现。我们应合理利用教材的各个栏目，达成“过程与方法”、“情感态度与价值观”目标。1无机非金属材料的主角硅通过教材p74“科学视野”，结合下方彩图呈现的SiO2的存在形式及用途，利用教材p76“思考与交流”，再次强化学生“结构决定性质”、“用途反映性质”的化学学科思想。通过课后习题第9题，
21、让学生了解精硅的冶炼过程，落实强化巩固氧化还原知识，同时体会“从沙滩到用户”，让学生进一步体会化学在生活生产中的巨大作用。通过课后习题第10题，让学生学会用比较归纳法建立新旧知识的联系与区别，逐渐建立良好的学科学习方法。2.富集在海水中的元素氯通过教材p82“科学史话”，激发学生的学习兴趣，让学生在比较轻松的环境里了解氯气可以从氧化盐酸中的氯离子得到，氯气是黄绿色、有刺鼻气味的气体等，而且从科学家身上学习到科学研究的思想和科学探究的精神。然后结合 “思考与交流”，让学生谈一谈从这一史实中得到的启示，很自然地引出氯气的实验室制法，再写出相应的化学方程式。在思考和交流的过程中，要利用好这一问题的情
22、景，引导学生体会理论指导的重要性和实验实证的基础性，使学生产生对化学知识的亲近感，增加他们主动求知的精神。通过教材p85“学与问”，使学生建立对立统一规律和辩证唯物主义观点，认识到要学好知识，正确运用，才能让自然资源更好地为人类服务。通过p87第2题，对氯水的成分及性质做进一步探究。3.硫和氮的氧化物通过教材p89空气质量日报提出的几个问题，激发学生思索，使学生较快投入到学习情境中，同时引起学生关注日益严峻的环境问题。通过p92“科学探究”，初步培养学生的实验设计能力，对实验方案的评价能力，加深巩固学生对NO NO2HNO3的转化关系的理解。同时联系工业生产硝酸的方法，初步体会从实验室走向实际
23、工业生产的乐趣，提高学生对化学学习的热情。案例：教材p92“科学探究” 陈彦玲现给你一试管二氧化氮，其他药品和仪器自选。请你设计实验，要求尽可能多地使二氧化氮被水吸收。实验步骤现象解释（可用化学方程式表示）（1）（2）（3）设置阶梯性问题，引导学生设计实验方案、评价实验方案：1. 如何令二氧化氮被水吸收?这一反应可完全消除气体污染物吗？2. 能想办法使生成的NO也转变为目标产物吗？3. 通过什么现象能判断气体更多地被吸收了？4. 如果一次通入大量的气体，一定能看到预期现象吗？如何控制通气速率？请画出装置简图。5. 通入氧气的量要多少？动手实验，看与你的预期是否相符。6. 从理论上分析，你认为试
24、管内能否完全充满液体？若不能充满，原因可能是什么？本方案除了讨论原理，还应关注对实验方案的设计与实验装置图的讨论，这与第三章“铁与水蒸汽反应实验设计”的方法是相通的，但对实验原理要求更高；如：如何收集一满瓶NO2？如何简易制备O2？每次应该通入多少O2？最终N都变成了什么？实验探究后，要充分讨论“对工业生产硝酸的启示”、“自然界氮的循环”，让学生自己设计反应流程，体现学以致用。4.氨 硝酸 硫酸通过教材p98“思考与交流”，让学生体会从氧化还原的观点，分析氮及其化合物性质的基本方法，落实氮及其化合物的转化关系知识。如果加以拓展，还可以通过这些物质之间的变化，用分类的方法，总结非金属元素构成的不
25、同类别的物质之间的知识体系。 通过p99“思考与交流”，让学生认识氮的循环对生态平衡的重要作用，理解学习氮及其化合物的重要意义。通过p100“思考与交流”，让学生学会从物质类别属性认识硫酸和硝酸，建立类别观的学科思想方法。（五）加强学科思想方法教育，为元素化合物知识的学习搭建方法平台 根据李南萍老师在科学取向教学论指导下的中学化学课型研究的发言，元素化合物教学的显性教学任务是获得常见物质的组成、结构、性质和用途等，同时形成提取元素化合物知识的“线索”或认知图式。元素知识的认知图式主要包括两条：（观察法、实验法）（类别观、价态观）这就要求我们在元素化合物的教学过程中继续运用第二章建立的类别观、氧
26、化还原、离子反应等基础理论方法，继续落实第三章初步建立的对比法、实验法、观察法，努力搭建元素化合物知识的学习方法平台，加强学科思想方法教育，以学生的长期发展作为我们教学的最终目标。1无机非金属材料的主角硅（1）运用对比学习法及物质类别观学习SiO2的性质碳和硅是同一主族相邻的两种元素，它们的性质既有相似之处，又有不同之处。将学生熟悉的CO2与本节学习的SiO2做对比学习，可加深学生对知识的理解，有利于学生对知识的记忆和掌握。且根据SiO2和CO2都是酸性氧化物这一特点，可以引导学生把它们的性质一一列出。然后引导学生从硅的亲氧性大，得出常温下SiO2的化学性质稳定；在加热的条件下，SiO2才能与
27、碱性氧化物起反应，等等。例如：无机非金属材料的主角硅教学设计节选 广州市第五中学 汪爱华【展示】装有NaOH的试剂瓶使用橡胶塞的图片【提问】装有NaOH的试剂瓶为什么使用的是橡胶塞【学生讨论】玻璃中有二氧化硅，氢氧化钠与二氧化硅反应，氢氧化钠腐蚀玻璃。【结论】能和碱反应生成盐和水的氧化物称为酸性氧化物。SiO2是酸性氧化物。【对比】将CO2和SiO2比较，CO2是酸性氧化物，所以它具有酸性氧化物的通性，即能与碱、碱性氧化物反应。SiO2能与碱、碱性氧化物反应。【学生活动】书写二氧化碳和CaO反应的方程式，和NaOH反应的化学方程式，推测SiO2和CaO反应的方程式，和NaOH反应的化学方程式。
28、【板书】（2）与碱性氧化物反应 CO2+CaOCaCO3 SiO2+CaO CaSiO3 （3）与碱反应 CO2+2NaOHNa2CO3+H2O SiO22NaOHNa2SiO3H2O通过对比的方法来加深学生对CO2和SiO2性质的理解，同时锻炼学生书写方程式能力【总结】二氧化硅是酸性氧化物。正是因为其能与NaOH发生反应，所以其瓶塞使用的是橡胶塞。（2）在硅酸、硅酸盐的教学中也建议用物质类别观进行教学（3）落实“结构决定性质，性质决定用途”的学科思维方法2.富集在海水中的元素氯（1）本节的主要学习线索是氧化还原反应，应充分运用氧化还原的基础知识理解学习本节内容。（2）氯气是一种典型的非金属单
29、质，通过本节学习，可以总结非金属单质的某些共性（类别观）。（3）利用离子反应的基本知识理解Cl-的检验方法。3.硫和氮的氧化物（1）运用对比学习、物质类别、氧化还原等方法学习SO2，帮助学生建构二维表征图 SO2的学习是培养学生学科思想的良好素材，我们应好好把握。SO2作为酸性氧化物，可以类比CO2的性质。SO2的S元素为+4价，处于S元素的中间价态，从氧化还原的角度看，既有氧化性又有还原性，以还原性为主。SO2又具有自己的特性漂白性。利用SO2的学习，可以帮助学生建构学习元素化合物的基本模式：物质类别属性；氧化还原角度具有的性质；特性。同时搭建二维表征图：例如二氧化硫的教学设计（广东实验中学
30、程俊设计）（1）作为酸性氧化物从物质分类的角度CO2SO2与H2O反应YesSO2+ H2OH2 SO3与NaOHYesSO2+ 2NaOH = Na2 SO3与CaOYesSO2+CaO = Ca SO3与Na2CO3Yes与Na2O2Yes实验1：将桌面上的一大试管SO2气体倒立在水槽中，拔掉橡皮塞，观察现象，然后将生成的溶液分别倒入少量到另外五支小试管中。并分析它的成分（SO2、H2SO3、H+、H2O）和性质（酸性、不稳定性）。引出可逆反应：在相同条件下，既能向正反应方向进行、又能向逆反应方向进行的反应。（2）作为S的中间价态的物质 从氧化还原的角度分析二氧化硫的氧化性和还原性，重点掌
31、握二氧化硫和氧气的反应。（可以加入将亚硫酸溶液滴入酸性KMnO4溶液的实验。）学生：根据氧化还原反应的知识推测二氧化硫的化学性质，并猜测能氧化二氧化硫的氧化剂。需要掌握的是二氧化硫与氧气反应的方程式。（3）漂白性 从特性的角度实验2：取一支上述实验1得到的溶液，分别滴入下列溶液中：试管中物质现象紫色石蕊试液变为红色紫色满天星先变为无色，加热后变淡紫品红溶液先变为无色，加热后恢复红色教师引导学生分析与解释二氧化硫的漂白性，知道它与氯水漂白性的不同之处。并了解二氧化硫漂白性的基本应用。（4）从与环境的关系的角度讨论：二氧化硫如何形成酸雨？酸雨有何危害？已知二氧化硫在氧气和水作用下形成酸雨，使雨水的
32、pH5.6。所以引导学生分析得到两种途径： SO2+ H2OH2 SO3、2H2SO3+O2 = 2H2SO4 2SO2 + O2 2 SO3 、SO3+ H2O = H2SO4 （硫酸的工业制法）实验3：观察实验“当花儿遭遇酸雨时”，体验酸雨的“厉害”！将下列物质分别浸泡在亚硫酸溶液和稀硫酸中：试管中物质现象红杜鹃色素脱落，颜色变浅黄菊花色素脱落，颜色变浅绿色树叶变黄（录像资料）一场酸雨一场祸：酸雨会对人的健康造成危害，使得森林、草原、农作物被破坏，土壤、湖泊酸化，建筑物、桥梁、工业设备、运输工具、电信电缆加速腐蚀！（2）从氧化还原的角度学习NO2的性质，从物质类别的角度让学生理解NO2不是
33、酸性氧化物，因为氮的+4价没有对应的盐，进一步明确酸性氧化物的定义。4.氨 硝酸 硫酸（1）氨的学习偏重其特殊性，即围绕氨水的碱性、铵盐的不稳定性展开。建议运用复分解反应、分解反应、离子反应的基本原理来进行分析。（2）运用氧化还原及比较归纳法学习硝酸和硫酸。浓硫酸、硝酸的氧化性有许多相似的地方，通过比较可以加深理解、方便记忆。如浓硫酸、硝酸作氧化剂时，都是硫、氮元素被还原；都是浓的溶液氧化性比稀的溶液强；浓硫酸、浓硝酸都能与不活泼金属和一些非金属反应；在常温下，浓硫酸、浓硝酸都能使铁、铝表面氧化生成牢固的氧化物薄膜，从而阻止酸与内层金属的反应等。例如：硝酸教学设计广州市第四十七中学 宫清丽过渡
34、请同学们标注硝酸中N的化合价，是否处于最高价？学生 5，处于N元素的最高价。教师 你觉得它应具有什么特殊的性质？学生 强氧化性板书2硝酸的氧化性提问你能仿照Cu、C与浓硫酸的反应，写出Cu、C与浓硝酸的反应方程式吗？板书与金属反应Cu + 4HNO3（浓） Cu(NO3)2 + 2NO2+ 2H2OC+ 4HNO3（浓） CO2+ 4NO2+ 2H2O总结浓硫酸与硝酸的性质与特性比较性质相互反应后生成的气体产物浓H2SO4稀HNO3浓HNO3强氧化性与金属Fe、Al（常温）钝化NO钝化Cu（加热）SO2（加热）NONO2与非金属C（加热）CO2、SO2CO2、NO2与化合物SO2NONO2其他
35、特性脱水性王水吸水性图4-34硫酸和硝酸都是重要的化工原料，也是化学实验室里必备的重要试剂。在工业是可用于制化肥、农药、炸药、染料、盐类等。 在本章的复习课中，应该帮助学生从以下几个角度梳理好本章知识：（1）从每种元素出发，建构如教材p106三、四点的物质转化关系，体会同种元素不同价态的转化关系，进一步学会运用氧化还原知识对元素化合物学习的指导作用。（2）建构每种重要物质的二维表征图，学会从物质类别属性、氧化还原及特性三方面总结每种物质的性质，如：SiO2难溶于水的酸性氧化物，SO2以还原性为主的酸性氧化物，浓硫酸、浓硝酸具有氧化性的强酸等。（六）重视实验的功能，注重培养实验中的观察分析能力，
36、突破重难点知识实验法、观察法是学习元素化合物知识的重要手段，本章教材通过多个学生实验（或演示实验），有效突破教学的重难点，增加学生的学习自主性，突出了学生认知结构的生长性和形成性。建议有条件的学校尽量能让学生走进实验室，动手实验，充分发挥化学实验的功能。1【实验4-1】控制溶液混合物的酸碱性是制取硅酸凝胶的关键，盐酸的浓度以6mol/L为宜。对该实验，应该多给与反思和挖掘。思考实验的实质是强酸制取弱酸，是离子浓度的减小。类比于CaCO3与HCl的化学反应原理，可以让学生自己设计实验比较H2SiO3与H2CO3酸性的强弱。更让学生发现碳酸并不是最弱的酸，酸性强弱是相对的。2.【实验4-2】做水玻
37、璃可以防火的实验之前，应该将木条或滤纸条用水玻璃反复充分浸泡，这是实验成败的关键。本实验应引导学生思考浸泡蒸馏水的木条或滤纸的作用，体会“空白对照实验”的重要性，建立严谨的实验分析思维。3氯水成分探究实验方案一：学生层次较低的学校，建议可以利用教材p87第2题的情境进行实验，由“实验事实实验解释实验结论”。方案二，学生层次较高的学校，建议遵循猜想假设设计实验实验验证总结分析的探究性学习方法，这是难得的多成份性质探究材料，又是教学的重难点。例如，可以引导学生参与如下探究：向一个装有氯气的、软的塑料瓶中加入约1/2体积的水，立即旋紧瓶盖，振荡、观察现象，并提出问题：塑料瓶内瘪，说明氯气具有什么性质
38、呢？经由学生思考后得出：氯气能溶于水；氯气可能与水反应。教师补充解释：氯气确实可溶于水，1体积水可溶解2体积氯气，氯气的水溶液称为氯水。之后，教师继续追问：氯气与水发生反应，那么氯水中可能存在哪些粒子呢？请你利用给出的药品和仪器设计实验来验证你的推测是否成立。同时可以向学生提出问题：氯气溶于水后为什么能杀菌消毒？究竟氯水中含有哪些粒子？也可以先让学生回忆在学习第一章中混合物的分离和提纯中蒸馏时，曾经涉及到“可以通过蒸馏的方法除去自来水中含有的Cl等杂质制取蒸馏水”。然后，进行综合推测。4.【实验4-6】注意加强两点：要比较讨论先加AgNO3溶液还是先加稀HNO3，顺序不同，现象和意义有何不同；
39、可以增加在硫酸钠溶液中加入AgNO3溶液、稀HNO3，分析现象，因为，SO42-常常和Cl-是混在一起的，然后讨论，当有SO42-干扰时，如何检验氯离子？思考先除去SO42-的办法，但又不能破坏Cl-。使学生深刻的理解离子检验应该具体问题具体分析，学习是灵活的。5【实验4-7】建议教师演示实验，且预先收集好几试管SO2气体进行实验，无需在此引出SO2的制备实验。建议增加滴入蓝色石蕊实验、酸性KMnO4溶液的实验。6.【实验4-8】建议教师演示实验时补充另外两套装置：分别装有空气、二氧化碳（烧杯蒸馏水中滴入几滴石蕊试液）的喷泉装置。让三位同学同时启动三套装置，对比现象。让学生充分讨论氨气能产生喷
40、泉，而另外两套装置不可以的原因，最终得出喷泉的原理。7. 空瓶生烟实验教师演示：空瓶生烟实验，即在两个集气瓶里分别滴入2滴浓氨水和浓盐酸,立刻盖上玻璃片,轻轻摇动集气瓶，然后把两集气瓶口对口放置，抽走玻璃片，即可看见两瓶中产生浓烈的白烟。然后讨论：为什么要轻轻摇动集气瓶？浓氨水和浓盐酸都发生的什么变化？白烟的成分是什么？学生分组实验：可以用教材彩图的方法玻璃棒分别蘸取浓氨水和浓盐酸，也可以在培养皿中进行微型实验：在一个培养皿中先后滴入1滴浓氨水和1滴浓盐酸，迅速盖上玻璃片，可以看到体系中产生大量白烟。8氯化铵分解实验防火毛巾实验教师演示实验：课前用饱和氯化铵溶液浸泡一块白色的毛巾（一定要白色）
41、，然后彻底晾干（可用吹风筒加速风干），放在干燥器中保存。实验时将此毛巾与一块普通白色毛巾做燃烧对比，会发现处理过的毛巾没有烧着，但是毛巾上出现了大量白烟。告诉学生毛巾的处理过程，让学生讨论该毛巾烧不着的原因是什么，从而总结氯化铵的性质。通过这个趣味实验，不仅能让学生熟记氯化铵受热分解的性质，而且能体会分解后氨气和氯化氢很快化合，理解不能用加热分解氯化铵的方法制备氨气的原因，效果非常好。9.氨气的实验室制法这个实验在必修教学中非常有代表性，高中阶段要求掌握的气体制备只有SO2和NH3制备，而NH3是唯一的碱性气体，其制备装置（固固加热）、收集装置（极易溶于水、比空气轻的气体）、检验方法、验满方法
42、、排空法收集气体的技巧（试管口一团棉花）都是相对较新的。是典型的小装置、大学问，值得研究。应该让学生自己设计各种方案进行组合与评价，可以借鉴第三章“铁粉与水蒸汽反应”实验装置的设计与评价模式。10浓硫酸与铜反应建议学生在观察实验时应思考这些问题：本实验反应的条件是什么？反应前后溶液及铜丝有哪些变化？实验后品红溶液（或紫色石蕊实验）有何变化？盛品红溶液的试管口的棉花起什么作用？甚至对于反应后试管中溶液为何是无色而不是蓝色，学生也会有疑问，但正好可以借此与学生探讨浓硫酸吸水性的应用。这样引导学生有目的、有问题的观察，可以加强实验观察能力、思维能力的培养。浓硫酸与铜反应的实验也可按上图稍作改进，改进后的实验可证明SO2的产生，证明SO2溶液为酸性，证明SO2不能漂白石蕊溶液，强调尾气处理的方法。参考资料：人教版必修1第四章非金属及其化合物教材分析与教学建议（2008年） 广州市第一中学 王金阳科学取向教学 李南萍