2022.8.24魯科版化學必修第一冊教師用書要點梳理

2022.8.24魯科版化學必修第一冊教師用書要點梳理第一章引導學生走進化學科學，學習研究物質性質的基本方法和程序；第二章初步建構元素觀、微粒觀和變化觀等化學科學觀念及重要概念；第三章一方面利用所學方法及核心觀念和重要概念認識和研究課表要求的具體元素化合物，另一方面也促進研究物質性質的方法及核心觀念的進一步發(fā)展。第一章

認識化學科學第1節(jié)

走進化學科學一、化學科學的形成與發(fā)展建議教師不要陷入對化學史知識的介紹，而要引導學生關注化學史發(fā)展的整體脈絡，透過史實看到化學發(fā)展的核心線索，從而使他們進一步體會化學是在原子、分子水平上研究物質的自然科學。近代化學發(fā)展過程展現(xiàn)了從宏觀（物質、元素）到微觀（原子）、從感性（物質性質）到理性（元素周期律）這一逐步深入的認識過程。要讓學生認識到理論學說通常利用宏觀現(xiàn)象建立微觀假說，即科學理論的本質是模型。引導學說進行討論：提出新理論學說之前的認識是怎樣的？舊學說的缺點和弊端，舊學說與其他理論或實驗事實的矛盾點，即建立新學說的動機是什么？新理論學說提出的新模型、解決的問題以及相應的證據(jù)是什么？二、化學科學的主要特征青蒿素的發(fā)現(xiàn)、研究與應用之旅中涉及一些新型技術手段和比較復制的原理，并不要求學生完全讀懂這些原理和手段，重點在于讓學生體會與化學有關的研究任務有哪些類型。重點突出我國化學家的研究成果。教學素材：飛秒化學；分子器件和分子機器。第2節(jié)

研究物質性質的方法和程序一、研究物質性質的基本方法關于研究方法和研究程序的教學重點在于讓學生通過各種學習活動，體驗其中的內涵，不要讓學說死記硬背相關內容；學說要經(jīng)過長時間的學習才能夠靈活運用各種研究方法，不要操之過急；金屬鈉、非金屬單質氯的性質是本節(jié)教學在知識上的重點，不可忽視。觀察金屬鈉及金屬鈉與水反應的現(xiàn)象目的引導學說初步體驗應怎樣進行科學、有效的觀察。可以提出以下問題：你看到了什么？知道了什么？想到了什么？還想知道什么？金屬鈉與氧氣的反應強調實驗中的變量控制與物質性質實驗的具體步驟，用心體會不同條件下金屬鈉與氧氣發(fā)生反應時現(xiàn)象與產(chǎn)物的不同。之后可以組織學說展開關于實驗這種研究物質性質的方法的討論，并介紹化學研究過程中所用到的其他方法。二、研究物質的基本程序研究物質性質的基本程序與科學探究的過程本質上是一致的，它可以看作科學探究過程的具體化。教師要提取以下幾個方面內容向學生介紹：1研究物質性質的基本程序；2在研究物質性質過程中用到的研究方法，特別是運用分類的方法預測物質的性質，運用比較的方法歸納物質的通性及特性；3研究物質性質所包括的內容，即物質的物理性質惡化化學性質、物質的通行和特性。教師應引導學生了解通常從顏色、狀態(tài)、氣味、密度、熔點、沸點和溶解性等方面研究物質的物理性質。氯氣與金屬單質的反應分別選取了活潑金屬鈉、較活潑金屬鐵和金屬活動性順序中氫后的金屬銅，讓學生深刻地體會到氯氣是一種非?；顫姷姆墙饘賳钨|。針對氯氣與金屬單質、非金屬單質的反應，要求學生能夠準確描述氯氣與鐵、銅以及氯氣與氫氣的反應實驗現(xiàn)象。實驗探究完成后小結氯氣相關化學性質，并與氧氣的化學性質進行比較，將這些性質歸結為非金屬單質的通性。教師可以利用實驗（如展示一瓶久置而褪去黃綠色的氯水）或文字資料，使學生意識到氯氣可能會與水發(fā)生化學反應，然后再去假設并根據(jù)假設設計實驗。要讓學生認識到可以通過檢驗氯水中是否存在除氯氣和水以外的物質來確定氯氣是否與水發(fā)生了反應，之后教師可以引導學生結合實驗現(xiàn)象，從元素守恒的角度推測氯氣與水發(fā)生反應的生成物到底是什么。氯氣與水的反應是可逆反應，但教材在此不向學生進行介紹，避免加重學生學習難度。根據(jù)學生情況，可以就漂白性實驗中的尾氣吸收問題進行討論：氯氣與氫氧化鈉溶液反應的產(chǎn)物是什么？從而引導學生認識氯氣與堿的反應。教師應當讓學生明確“研究物質性質的方法和程序”這一學習任務并沒有到此結束，而是剛剛開始，將貫穿于每位學生高中化學學習的整個過程。教學示例：鈉的物理性質→鈉的化學性質[可以先組織學生回憶初中是如何學習鐵的化學性質的，預測鈉的化學性質]=鈉與水的反應→鈉與鹽的反應（硫酸銅溶液、熔融態(tài)TiCl4→鈉與氧氣的反應）→如何揭開過氧化鈉的神秘面紗？請用今天所學“研究物質性質的方法”設計一套認識過氧化鈉的方案。教學素材：鈉桶投入湖水中爆炸；這個世界因為金屬鈉的存在有哪些美好的事情發(fā)生呢？第3節(jié)

化學中常用的物理量——物質的量由水引入：如何建立物質的宏觀量與所含微觀粒子數(shù)之間的關系？教材對“物質的量”不進行嚴格定義，只指出它是一種常用的物理量。一、物質的量及其單位——摩爾可以舉一些實際例子幫助學生理解抽象概念，如曹沖稱象把大象轉化為相同質量的石塊，思路是“化整為零”，反過來對于單個質量很小的為例，就可以取大量的微粒來進行度量，也就是建立一個微粒的集體——一堆。這個“一堆”要求粒子的數(shù)要一定而且足夠大，2018年26屆國際計量大會規(guī)定，1mol包含6.02214076×1023個基本單元。對于物質的量與微觀粒子數(shù)之間的關系，可分三個層次進行教學：1.1mol某種物質所含的微粒數(shù)約為6.02×1023個；2.提出物質的量、阿伏伽德羅常數(shù)和微觀粒子數(shù)之間的相互轉化關系的表達式；3.根據(jù)表達式了解如何求算含有一定微粒數(shù)的物質所具有的物質的量，以及求算一定物質的量的物質所含有的微粒數(shù)。二、摩爾質量和氣體摩爾體積摩爾質量和相對分子質量或相對原子質量在數(shù)值上相等的關系，雖然可以借助阿伏伽德羅常數(shù)通過計算得出，但這樣的話，學生容易陷入復雜的數(shù)據(jù)計算之中，而且可能會認為這只是一種數(shù)值上的巧合。建議教師引導學生這樣理解：相對原子質量是以12C質量的1/12為標準確定的，阿伏伽德羅常數(shù)個12C原子的質量約為0.012kg，因此1mol物質的質量在數(shù)值上與相對分子質量或相對原子質量相等。對于氣體摩爾體積要限定氣體的溫度和壓強，側重強調標準狀況下的氣體摩爾體積。通過對數(shù)據(jù)分析，使學生意識到討論1mol氣體的體積比1mol固體或液體的體積要更有意義和價值1mol氣體的體積是隨著條件的改變而不斷變化的，引導學生重點掌握標準狀況下的氣體摩爾體積。阿伏伽德羅定律的討論可以看作是對氣體摩爾體積討論的進一步延伸，供學有余力的學生加深理解。三、物質的量濃度人們在使用溶液時，一般都是量取溶液的體積而較少稱取質量，因此配制一定濃度、一定體積的溶液顯得非常重要。對于配制溶液的具體操作，只要合理、可行即可，不必過分拘泥于一些細節(jié)的操作說明。溶液配制完成后，要組織學生對溶液組成的表示進行討論，允許他們提出不同的表示溶液組成的方法，并且對不同的表示方法進行評價。對于物質的量濃度這一新概念的理解，可以設置下面的討論：1.將58.5g氯化鈉溶解在1L的水中，所得溶液的物質的量濃度是否為1mol·L-1？2.從1L

1mol·L-1氯化鈉溶液中取出200ml溶液，取出的溶液中氯化鈉的物質的量濃度是多少？澄清學生的理解混亂。之后由對物質的認識發(fā)展到對化學反應的認識，可以看出化學反應是按照一定微粒數(shù)目比進行的，又可以看出化學反應是按一定質量比進行的。最后針對本節(jié)教學，建議教師引導學生針對以物質的量為核心的各物理量之間的轉化關系進行概括整合，學生可以畫出不同圖示。教學素材：解讀血液報告單。第二章

元素與物質世界第1節(jié)

元素與物質分類一、元素與物質的關系可以采用分組比賽的關系引導學生列舉已知的物質，在短時間內列出物質數(shù)量多的組很可能就是基于核心元素或者以物質類別為線索列舉物質，初步讓小也是體會到抓住元素與物質的關系建立物質類別的意義。關于碳及其化合物“價-類”二維圖的構建，可以在學生總結含碳元素的物質可以有不同的類別、碳元素可以有不同化合價之后，由教師給出二維圖框架，學生完成相應物質的填寫。此處還可以補充鈉及其化合物的“價-類”二維圖；對于能力較強的學生可以考慮氯及其化合物的價類二維圖填寫。價類二維圖中的氰化物，可以類比氧化物只從元素組成上認識，不必下定義。二、物質分類與物質性質各小組對列舉出的物質進行分類，并預測各類別物質可能具有的性質，說出預測依據(jù)，然后每個小組以一類物質為主，展開實驗探究。氧化物根據(jù)元素組成特點和性質特征進一步分為酸性氧化物和堿性氧化物。三、一種重要的混合物——膠體可以從身邊的膠體入手，如豆?jié){、果凍以及清晨陽光穿過密林等圖片。教學中教師可以先展示膠體性質或應用的具體實例，然后再解釋為什么會有這樣的現(xiàn)象。第2節(jié)

電解質的電離

離子反應一、電解質的電離由泡騰片入手后的變化引入引發(fā)學生思考。關于導電性實驗，學生容易產(chǎn)生因為外加電源通電所以溶液才會導電的誤解，今兒把電離誤解為“有點才會產(chǎn)生粒子”。建議教師利用金屬到店是因為金屬中有自由移動的電子作類比，引導學生思考：“溶液導電是什么微粒在起作用？”演示氯化鈉的導電性實驗，通過微觀模擬動畫引導學生初步形成以電離的視角認識溶液中物質的意識。教學中要強調電解質電離的性質，而不是糾結于二氧化碳是不是電解質這類概念辨析上。酸堿鹽是電解質可以作為結論直接告訴學生，但是要讓學生利用電離知識對酸堿鹽進行分析，進而從電離角度重新認識酸堿鹽。教材中的配制營養(yǎng)液活動十分有趣，讓學生思考如何才能配制相應的營養(yǎng)液，可以小組比賽看最短時間內哪個小組形成最多方案。二、離子反應1.離子反應的意義通過對稀硫酸與氫氧化鋇溶液反應的實驗現(xiàn)象和反應過程中的溶液電導率變化的觀察進行思考。交流研討欄目重點是分析兩種溶液混合前后微粒種類、數(shù)量的變化，體會微粒之間的相互作用，而不是簡單地判斷是否有離子反應發(fā)生。2.離子方程式此階段只要求根據(jù)是否生成沉淀、氣體、水判斷離子反應的發(fā)生，只要求書寫復分解反應類型的離子方程式。要引導學生真正認識電解質溶液反應實質的基礎上用化學語言描述離子反應，脫離化學方程式的束縛。對于難以從物質直接判別溶液中微粒及微粒間相互作用，難以從微觀家都理解反應的本質、只能熟記化學方程式的學生，提供一種過渡型書寫方式（即傳統(tǒng)教學書寫）。3.離子反應的應用本節(jié)教材只要求學習氯離子、硫酸根離子、碳酸根離子的檢驗方法。“食鹽的精制”建議要求學生在課前設計實驗方案，并且就用流程圖表示，后邊完善也是對流程圖的修改。本實驗記錄應包括添加除雜試劑及現(xiàn)象，判斷試劑是否過量的操作及現(xiàn)象，過濾沉淀的雜質及現(xiàn)象，以及對上述操作結果的分析和原理解釋。教學素材：某工廠排出的廢水含有大量的硫酸亞鐵和硫酸銅，你作為該廠的工程師，請設計流程圖，盡可能減少污染的情況下回收銅和硫酸亞鐵。第3節(jié)

氧化還原反應由銅及其化合物的系列化學反應引入，銅及其化合物的一組反應是本節(jié)始終貫穿的主要學習素材，利用這組素材，從化合價角度看反應，可以發(fā)生氧化還原反應的特征；用不同的方式完成鐵和硫酸銅反應的實驗，可以推測氧化還原反應的實質；根據(jù)反應中銅的轉化關系，可以看到氧化還原反應在金屬冶煉中的用途。這一組反應還體現(xiàn)了氧化還原反應和基本反應類型之間的關系。一、認識氧化還原反應在學習初始階段，從元素化合價變化角度分析化學反應時，建議先逐一標出所有元素的化合價在分析變價元素。教師可以總結金屬單質通常被氧化發(fā)生氧化反應，氧氣通常被還原發(fā)生還原反應，引導學生初步建立氧化還原反應分析模型。通過對實驗證據(jù)的分析，推斷氧化還原反應的本質原因是電子轉移，而元素化合價變化是外在特征。建議元素化合價升降與得失電子的關系。二、氧化劑和還原劑從關注化學反應中具有元素化合價的變化到關注含有變價元素的物質，并從氧化性、還原性角度對物質分類?？梢栽O計任務讓學生分別推測高錳酸鉀、碘化鉀的氧化性、還原性，推斷過程中引導下也是從分析物質中的每一種元素化合價升降趨勢到聚焦變價元素，后實驗驗證預測。三、氧化還原反應的應用推測高錳酸鉀和濃鹽酸制取氯氣時的其他產(chǎn)物屬于綜合復雜問題，其基本思路是：首先根據(jù)化合價變化判斷屬于氧化還原反應；其次氯元素化合價升高，所以尋找化合價降低的元素；第三推測錳元素可能降低到+4或+2；第四根據(jù)二氧化錳和濃鹽酸的反應推測錳元素可以降價到+2；第五根據(jù)元素守恒推斷產(chǎn)物。不同水平學生對此題可完成到不同程度，前三步是基本要求。第三章

物質的性質與轉化第1節(jié)

鐵的多樣性一、亞鐵鹽和鐵鹽本節(jié)教材之所以開始就研究亞鐵鹽和鐵鹽，因為鐵鹽最能夠承載和落實從物質類別、元素價態(tài)兩個角度研究物質性質的思路和方法，并且亞鐵鹽和鐵鹽是高中化學鐵及其化合物性質中重要的內容。不要籠統(tǒng)地研究亞鐵鹽或鐵鹽的性質，應引導學生研究具體的代表物，如硫酸亞鐵和氯化鐵的性質?？刂茖嶒炋骄康拈_放度，建議先由教師帶領學生研究一個物質（如氯化鐵）的性質，幫助學生建立完整系統(tǒng)的研究思路，然后由學生自主研究另一個物質（如硫酸亞鐵）的性質。匯報展示環(huán)節(jié)先匯報每個實驗，然后梳理物質性質，最后總結從物質類別、元素價態(tài)兩個角度研究物質性質的思路和方法。注意落實離子方程式的書寫，但沒有必要用較多的時間指導學生書寫亞鐵離子與酸性高錳酸鉀、過氧化氫溶液等復雜反應的離子方程式。不建議在此處探究如何制得白色的氫氧化亞鐵沉淀，也不建議著重分析氫氧化亞鐵被氧氣氧化的性質，因為后續(xù)將繼續(xù)學習。二、鐵、鐵的氧化物和鐵的氫氧化物教材將鐵與水蒸氣的反應、氧化鐵與金屬鋁的反應放在交流研討欄目中，降低對這些內容的要求，這些內容作為鐵單質具有還原性和氧化鐵具有氧化性的證據(jù)。不建議此處著重研究鐵與水蒸氣反應、氧化鐵與金屬鋁反應的實驗問題。建議進一步整理和總結從物質類別和元素價態(tài)角度研究無機物性質的思路和方法。三、鐵及其化合物之間的轉化關系氫氧化亞鐵能被氧化為氫氧化鐵是氫氧化亞鐵具有還原性的實驗證據(jù)，不建議此處著重探究如何制得白色的氫氧化亞鐵沉淀。增加應用轉化關系分析、解決真實生產(chǎn)和生活中問題的內容，如“為什么亞鐵溶液中常有鐵粉”“如何制備硫酸亞鐵”等。建議開展真實的“補鐵口服液中鐵元素價態(tài)的檢驗”活動，給學生提供接近于五色的補鐵口服液。討論實驗方案實踐并優(yōu)化，最終得出“補鐵劑+過量氧化劑+過量硫氰化鉀”的方案。還可以設計問題解決活動“為什么補鐵口服液要與維生素C同服”。教學素材：印刷電路板的制作；氯化鐵刻蝕液的再生；銅的回收利用；菠菜中鐵元素的定量檢測。第2節(jié)

硫的轉化對于本節(jié)教材教學，教師應該引導學生進行以下方面概括總結：教材從自然界、實驗室、工業(yè)生產(chǎn)三個方面介紹硫元素轉化，教師要引導學生從這三方面歸納總結硫及其化合物之間的轉化、實現(xiàn)轉化的思路和方法、這些轉化的意義和對生態(tài)環(huán)境的影響；增加說明論證活動任務，讓學生論證二氧化硫的還原性或濃硫酸的氧化性，說明論證合理使用含有硫元素的物質的重要性；總結價類二維圖的作用和價值，梳理應用價類二維圖分析解決問題的思路和方法。一、自然界中的硫以火山噴發(fā)作為硫元素在自然界中存在和轉化的切入口，在描述不同價態(tài)硫元素在自然界中轉化的過程中，逐漸讓學生接觸含有硫元素的物質，初步建立對含有硫元素的物質之間的轉化認識。二、實驗室里研究不同價態(tài)硫元素之間的轉化不同價態(tài)硫元素之間的轉化活動之前，引導學生進行試劑的選擇、對具體轉化進行分析和設計等。該探究活動可以有多種層次和水平：可以界定在價態(tài)層面上，也可以指定具體物質；可以指定相鄰價態(tài)間的轉化，也可以是不相鄰價態(tài)間的轉化。教師應根據(jù)學生的實際情況組織教學。關于硫化氫的性質，教師可以根據(jù)實際情況靈活處理，教材不做基本要求，在這里目的是落實+4→0轉化。教材正文中的化學方程式屬于基本要求，不要求學生掌握所有轉化的化學方程式。關于二氧化硫的漂白性，可以給出相關應用實例。建議補充二氧化硫作為食品添加劑的相關資料（如紅酒中添加二氧化硫），豐富學生的認知。可以增加濃硫酸與木炭的實驗。關于濃硫酸的應用，建議結合濃硫酸的性質進行分析，加強理解，避免學生孤立記憶濃硫酸用途。介紹硫酸的工業(yè)生產(chǎn)，使學生進一步體會不同價態(tài)硫元素之間轉化的應用價值。三、酸雨及其防治建議組織學生研討設計燃煤煙氣脫硫的方案，在學生設計基礎上，給出真實工業(yè)生產(chǎn)中的做法，分析其優(yōu)缺點。燃煤煙氣脫硫減排是減少大氣中含硫化合物污染的關鍵。第3節(jié)

氮的循環(huán)一、自然界中的氮循環(huán)分析哪些含氮元素物質之間能夠發(fā)生轉化，為什么？這些轉化對自然界、對人類社會有什么意義和影響？在這里引導學生籠統(tǒng)分析含氮元素物質的轉化，不要深入到氮循環(huán)中每個具體過程和所涉及到的化學反應。二、氮循環(huán)中物質的性質及物質之間的轉化1.氮的固定教師可以通過資料介紹引導學生體會到固氮的意義，指出固氮的含義并引導學生思考如何實現(xiàn)固氮。閃電過程中發(fā)生的氮氣和氧氣的反應，既屬于氮氣的性質，又是自然固氮的一種主要形式，也是農作物獲得氮肥的一種途徑，還是自然界中硝酸的一種來源。教材通過模擬閃電固氮的過程，引導學生了解其中含有氮元素物質的轉化，進而總結一氧化氮和二氧化氮主要的物理性質和化學性質。關于可逆反應的相關內容在本節(jié)不做基本要求，學生只要知道氮氣和氧氣的化學方程式用可逆符號表示即可。建議讓學生自主思考：如何實現(xiàn)人工固氮？人工固氮的思路是什么？由于已有對氮及其化合物的基本認識，該任務是讓學生自主調用物質的類別、價態(tài)轉化的思路和方法解決問題。再介紹人工合成氨的資料，使學生知道合成氨發(fā)展的艱辛歷程。2.氨的轉化與生成在氮的固定的基礎上引出氨氣，介紹氨氣的物理性質和主要應用。氨是氮肥和硝酸工