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初中化学元素化合物知识教学策略与案例分析


初中元素化合物知识体系
身边的化学物质 (课程标准)
(一)地球周围的空气 (二)水与常见的溶液

元素化合物知识 (原来体系)
空气、氧气、二氧化碳、 水、酸、碱、盐、金属 以及金属材料等物质的 性质、制备、应用及其 三者间的关系。

(三)金属与金属矿物
(四)生活中常见的化合物 身边的化学物质

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不同版本教材元素化合物知识编写顺序
鲁教版:水 ---空气 ---氧气---二氧化碳 ---酸碱盐 ---金属 上教版:空气----氧气---二氧化碳----水------金属---酸碱盐 人教版:空气---氧气---水---碳----二氧化碳--一氧化碳---金属---酸碱盐

初中元素化合物知识体系变化趋势
1、研究物质的状态从气态到液态再到固态(从简 单到复杂)。 2、从单质----氧化物-----化合物----混合物(物质类 别变化)。 3、从单一具体物质认识逐步过渡到一类物质体系 化的认识。(原来是一种一种的认识,后来是一 类一类的认识,个性与共性结合)。

学习元素化合物知识对学生未来的发展具体作用
丰富学生对物质世界的感知、了解,即通过 实验探索这些物质的物理性质和化学性质, 满足我们能够解决和解释这些生产生活中日 常问题的需要。 提升同学们对物质世界认识 的归纳和概括,同时也发展学生进一步探索 新的物质世界和新的变化规律的方法、思路 和能力。 元素化合物知识对学生发展作用.doc

初中化学究竟教什么?
初中化学教学最终就是要让学生: 一、了解一些重要而又基本的化学本体知识:即人类在长期的 实践中逐步积累起来的一些关于物质的事实本质(如重要的 元素化物知识、重要的规律原理等),认识物质、改造物质 和应用物质的方法策略、规则规律、技巧技能、智慧思想 (如由浅入深、由表及里、由现象到本质、由宏观到微观、 由个别到一般的认识物质的思路,分离、混合、制备、物质 的思路方法,分类的研究方法,计量的基本思想,符号系统 的建立与使用等)。 二、获得认识物质、改造物质、探求真理的过程性体验(这是 经历过程才能得到的)。并在化学学习中获得更多高效学习 的方法和策略。 三、初步培养在自然、社会、环境等多个要素组成的体系中统 筹考虑通过化学科学解决物质问题时,应有的价值判断能力 和情意品质(如资源、环境、安全等方面的意识,尊重客观、 尊重规律、追求和谐、可持续发展等基本观念)。

元素化合物知识的教学价值
元素化合物知识是化学学科素养基石 元素化合物知识即是学科素养基石

促进社会文明、科技进步和服务于人类

化学研究 目的
认识物质 改造物质 应用物质

以提高学生的科学素养为主旨
化学课程标准明确提出以培养学生的科 学素养为主旨,并据此制定义务教育阶段 化学课程的具体目标。 所谓科学素养,简单的讲就是公民对科学 的理解,是指学科知识、观念、方法、思 想,也就是科学意识、科学精神、科学能 力。它是借助于理科教育所应当培养的公 民素质。

元素化合物知识的教学价值
元素化合物知识是落实课程目标的重要载体 知识与技能

公 民 科 学 素 养

过程与方法(如实验、观察、测量、 归纳、对比、推理等) 情感态度与价值观(如元素观、变化与 能量观、微粒观、化学价值观等,科学 意识、科学精神、科学品质。)

初中化学要帮助学生形成以下基本观念
“所谓化学基本观念,简单地讲就是学生通过 化学学习所获得的对化学的总观性认识。它是在具 体知识的基础上通过不断的概括提炼而形成的,对 学生终身学习和发展都将发挥重要的作用”。 ——毕华林

元素观

微粒观

变化与能量观

基本 观念

物质观

分类观

化学的价值观

微粒观
1.世界是物质的,世界上形形色色的物质都是由微观粒子 构成的,构成物质的微观粒子有分子、原子、离子等。 2.原子是最为基本的粒子,原子既可以直接构成物质,还 可以先形成分子、离子,再由分子、离子构成物质。 3.微观粒子的体积和质量很小、相互之间有间隔、存在相 互作用的不断运动的小的粒子;微观粒子的运动受其自身 能量的高低影响,微观粒子的能量升高,则运动加快,微 观粒子的能量降低,则运动减慢。 4.物质所发生的化学变化的本质是微观粒子的运动和变化, 物理变化是微观粒子的间隔或排列方式等的变化,化学变 化是微观粒子的内部组成或结构的变化。在化学反应中分 子发生变化,而原子不变。 5.物质结构决定物质的性质,物质结构的层次性与复杂性 决定了大千世界物质的丰富性与多样性。

元素观
1.所有的物质都是由最基本的成分“化学元素”组成的。 2.元素是按质子数对原子进行分类的。一种元素对应于一类 原子。 3.仅百余中元素却形成世界上所有的物质,物质中元素的有 限性和元素形成物质的多样性。 4.元素在自然界中的分布是不均匀的。 5.从组成物质的元素种类的多少将纯净物分为单质、化合物。 6.通常我们见到的物质千变万化,只是化学元素的重新组合, 在化学反应中元素不变。 7.元素在元素周期表的序号等于原子核内质子数。元素的性 质与原子核外电子排布呈现周期性变化规律。 8. 元素可用统一的符号-----元素符号表示,元素符号表示一 定的信息。

变化与能量观
1.化学反应遵循质量守恒定律。 2.化学反应的实质是反应物的分子分裂成原子,原 子重新组合成新分子的过程。 3.化学反应都伴随着能量变化。 4.通过化学反应人们可以获得或消除物质,可以储 存或释放能量。 5.化学反应有的需要一定的条件,催化剂能够改变 化学反应的速率。 6 .通过化学反应不仅能够认识物质、分离物质、而 且还能合成物质。

物质观
1、世界是多样化的物质构成的。 2、物质是运动变化的,物质的可变性决定了物质的可改 造性。 3、物质是可利用的(物质从一种存在形态转化为另一种 存在形态时,新形态的物质就是利用旧形态的物质作为 原料的。如生产中的原料与产品,生命体与营养物 质……) 4、物质及其运动变化是可以被人们认识并加以控制的。 5、任何物质对于人类来说都有两面性。(有毒还是无毒, 有害还是无害,关键是物质的量与使用的场合) 6、物质的组成和结构决定物质的性质,物质的性质决定 其用途。

分类观

化学研究的对象是纷繁复杂的物质世界, 以及物质之间千变万化的化学反应。因 此,对物质进行分类、对化学反应进行 分类,对于化学研究具有重要意义。

化学的价值观
1.化学能够帮助人们了解物质的性质与变化规律,了解物 质两面性的本质,这是人们趋利避害,合理使用物质的 基础。或者通过化学反应改造、保护物质世界。 2.正视化学品和传统化学给人类带来的负面影响。建立绿 色化学理念。原子节约利用率100% ,无副产品,实现 零排放,无气、液、固废弃物 ,无污染。 2.在面对自然、社会、环境等多个要素组成的体系中能统 筹考虑,用化学知识、方法、观念科学解决问题,做出 正确的价值判断。(如资源、环境、安全等方面的意识, 尊重客观、尊重规律、追求和谐、可持续发展等基本科 学价值观念)

化学科学研究的方法
在化学研究方法中,除了运用 自然科学研究中常用的归纳、 演绎、分析、观察、实验操作、 比较、分类、类比、提出假设、 数据处理、变量控制、对照试 验等方法外。还有化学实验方 法、化学假说方法、化学模型 方法是重要的方法。 化学教育不 仅包括化学 知识,而且 包括化学科 学过程和研 究方法、化 学科学思想。

化学科学探究的基本思想
化学科学探究的基本思想是从 宏观到微观,力求探明物质的 结构和性质的关系;从定性到 定量,从“质”和“量”两个 方面去认识物质的性质及变化; 从描述到推理,从理论上揭示 事物的因果关系。

化学教育不 仅包括化学 知识,而且 包括化学科 学过程和研 究方法、化 学科学思想。

元素化合物知识的教学难点分析

1、多、繁、杂、易混淆 ? 2、规律性强的知识易生搬硬套 ? 3、基本概念与具体物质相互干扰。 ? 4、氧气系统学习是一个关键点、金属活 动顺序应用变化点、酸碱盐相互转化难点。
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元素化合物知识的教学设计策略
案例1:以鲁教版《性质活泼的氧气》为例

策略一:挖掘元素化合物知识的多重 教学价值和功能
如氧气一节
知识价值与功能:体现物质知识体系逻辑线索,物质的 存在----制备----性质(物理、化学性质)----用途。 丰富对氧气具体认识,解释身边与氧气有关的一些现象。 方法价值与功能:学会认识物质的基本思路和一般方法。 思想观念价值:初步建立物质性质决定其用途的观点。 深化变化与能量观、分类观和微粒观。

挖掘元素化合物知识的多重教学价值和功能,全面落实课程目标

策略二:建构认识物质的图谱
知 识 维 度 方法维度

构建认识物质的图谱,有利于系统科学进行教学设计

案例2:《盐酸的性质》

专家观点
优点:

①这是一个高质量的整合的课,情景素材线索,好的问 题线索,好的过程方法的活动,清楚的知识脉络,这几 条线的融合统一,三维目标达成度较高。 ②情境线索贯穿教学过程始终。较好体现STS教育理念。
③深化研究物质性质的方法:单一物质与盐酸的反应推 至一类物质与盐酸的反应, ④学生在发现问题,解决问题过程中,习得知识、 掌握 方法、获得情感体验。 不足:关注了盐酸反应的对象物怎么从个别到一般,而忽略了盐 酸到酸的个别到一般。没有从物质的组成和结构上发展对物质性 质的认识水平。

策略三:联系生产、生活实际,创设有 意义情境线索
①创设情景要依据学生的已有知识、经验, 回归学生的实际。(如现代科技成就、社 会热点问题、学生遇到生活现象) ②情境素材必须与核心知识相联系。 ③情景可以用在知识的引入阶段,更应该用 于知识的理解阶段,还可以用在应用阶段。 ④情境素材最好能贯穿整个学习过程,成为 一条完整情境线索。
创设有意义情境线索,渗透STS教学思想。

案例3:碳单质性质教学

策略四:充分发挥实验作用,丰富对 物质的感性认识
①增加动手机会,丰富学生对物质及其物质发生 变化的直观、感性认识。如可将某些演示实验改 为学生实验。 ②呈现多样化的实验方式,如学生探究实验、验 证实验、演示实验、视频实验等。 ③实验前要明确实验任务,实验过程中要仔细观 察,详细记录实验现象,实验后引导学生分析实 验结果,将对物质感性认识上升到理性认识,才 能达到对物质性质的理解水平。 ④善于抓住实验中“意外”现象,作为问题,引 发思考,成为新的知识增长点。
感性必须发展到理性,才能实现物质性质教学的高效性

“化学实验是全面化学教育的一 种最有效的教学形式。”
----著名化学教育家戴安邦

策略五:用探究的方式引导学生认识 元素化合物知识。
①深化对元素化合物知识理解,提高认识物质的 水平。 ②以元素化合物为载体,促进对科学探究本体认 识与理解。 ③是学生方式转变有效途径,促进学生主动、积 极地的学习。

科学探究不仅能促进对元素化合物知识的理解,而且能提高科学探究能力。

二氧化碳化学性质的探究

二 氧 化 碳



基础性探究

生成性探究

酸与碱能否反应的探究

1.盐酸和氢氧化钠能发生化学反应。 间接观察法 2.用间接观察法可帮助我们判断一个 化学反应的发生。

实验探究二:盐酸和氢氧化钙能否发生化学反应
10mL浓盐酸

2g氢氧化钙

【交流讨论】
氢氧化钙固体中加入浓盐酸后,固体全部溶解, 小明认为这是氢氧化钙和盐酸反应生成了溶于水的物 质,你同意他的观点吗?如果不同意,请说出理由。 并谈一谈对该实验的改进方法。

实验方案 ——对照实验
10mL浓盐酸 10mL蒸馏水

2g氢氧化钙

烧杯1

烧杯2

现象:烧杯1中固体完全消失,烧杯2中仍有固体剩余 结论: HCl和Ca(OH)2发生了化学反应





1.盐酸和氢氧化钙可以发生化学反应 2.不仅可以借助于酸碱指示剂、测pH 来判断酸和碱的反应,还可以巧妙设计 对照实验 对照实验证明化学反应的发生。

实验设计与评价:
某同学用矿泉水瓶收集了一瓶二氧化 碳气体,然后倒入少量氢氧化钠溶液, 振荡结果瓶子变瘪,由此现象可以证明 二氧化碳能与氢氧化钠发生反应.你认 为该方案是否合理.

?设计对照实验

1.对照变量: 水 氢氧化钠溶液 2.观测变量: 瓶子变瘪的程度 3.控制变量:矿泉水瓶的体积与质地, 水与氢氧化钠的体积,振荡的程度, 加入水与氢氧化钠的方式等.

波义耳

实验记录
你对紫罗兰花瓣遇盐酸 变红现象的各种假设 你验证假设的各种实验 方案

实验记录
你对紫罗兰花瓣遇盐酸 你验证假设的各种实验方 变红现象的各种假设 案
①其他的酸也能使花瓣变红 将稀硫酸、稀硝酸等酸分别滴 吗? 到花瓣上,观察现象 ②盐酸能使其他种类的花瓣 将盐酸分别滴到其他种类的花 变色吗? 瓣上,观察现象 ③碱溶液也能使花瓣变色吗? 将氢氧化钠、氢氧化钙等溶液 分别滴到花瓣上,观察现象 ④是溶液中的氯离子使花瓣 将氯化钠、氯化钾溶液滴到花 变红吗? 瓣上,观察现象

策略六:用观念、方法统领元素化合 物知识的学习。
防止将元素化合物知识学习拆解为一 个个具体知识点、考点、练习点,把本来 有趣学习变成了痛苦的记忆。为此应用观 念统领、以科学研究方法为指导,让学生 在认识某种物质或某类物质过程中,达成 对物质的整体认识。

用观念、方法统领元素化合物知识的学习,提高对物质整体认识水平

案例4:《奇妙的二氧化碳》
一、奇妙之一---自然界中的二氧化碳
二、奇妙之二---二氧化碳的变化 三、奇妙之三---二氧化碳与人体健康

一、奇妙之一---自然界中的二氧化碳
【问题1】为什么说万物生长离不开二氧化 碳? 【问题2】空气中的二氧化碳含量为多少? 空气中的二氧化碳能不能少一些或者多一 些? 奇:空气中二氧化碳含量虽少,但作用巨大。 妙:空气中二氧化碳含量保持相对稳定对人 类的生存和生活十分重要。

一、奇妙之一---自然界中的二氧化碳
【问题3】温室效应给自然界和人类造成的危害极 其巨大,那么空气中的二氧化碳是如何增多的? 能不能使空气中的过多的二氧化碳减少?在维持 二氧化碳在自然界平衡循环方面,我们能做点什 么?

奇:空气中二氧化碳可以通过不同方式产生和消耗。

妙:自然界中二氧化碳的平衡循环可使空气中二氧
化碳含量保持相对稳定,而人类在维持二氧化碳平 衡循环方面可发挥重要作用。

二、奇妙之二------二氧化碳的变化
【问题4】二氧化碳就在我们身边,我们每时每刻都与二 氧化碳亲密接触着,但我们似乎并未“感觉”到它的存 在,这是为什么? 【问题5】二氧化碳除了以气体的形式存在,还会以什么 方式存在?不同的存在方式是如何转化的?有什么特点 和用途?

奇:在一定条件下,二氧化碳的气态、液态与固态之 间可以相互转化,而且固态二氧化碳可直接变成气态。 妙:固态二氧化碳能用于人工降雨、制造舞台云雾等。

二、奇妙之二------二氧化碳的变化
【问题6】大家都喝过“可乐“,亲自感受过其中 的气体吗?你们知道这是什么气体吗?该如何 检验呢?请设计实验检验这瓶”可乐“中的气 体。

奇:二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊。 妙:可以用澄清石灰水检验二氧化碳气体。

二、奇妙之二------二氧化碳的变化
【问题7】二氧化碳气体能进入“可乐“中说明
什么?为什么把”可乐“称为”碳酸饮料?二 氧化碳与碳酸有什么关系? 奇:二氧化碳不仅能溶于水,且增大压强溶解量多, 而减少压强,溶解在水中的二氧化碳又会外 逸,形成 大量气泡,而且能与水反应生成碳酸,且碳酸不稳定, 易分解成水和二氧化碳。

妙:利用二氧化碳气体在水中的变化,可以制作美 味可口的碳酸饮料。

二、奇妙之二------二氧化碳的变化
【引导分析】写出光和作用的文字表达式,将该 反应与二氧化碳与水的化合反应相比较,找出 它们相同点与不同点,说明所能得出的结论。
奇:二氧化碳和水在不同的条件下可以发生不 同的反应,得到不同的产物。

妙:可以通过控制反应的条件来控制化学反应。

二、奇妙之二------二氧化碳的变化
【演示实验】将二氧化碳倒入燃着的高低 不同两支蜡烛的烧杯中,引导学生观察两 支蜡烛的变化,分析产生该现象的原因。
奇:二氧化碳是一种气体,但能像液体一样 进行倾倒。 妙:不能燃烧,也不支持燃烧的二氧化碳, 能覆盖在燃着物质的上方,使物质停止燃烧。

三、奇妙之三---二氧化碳与人体健康
【问题9】菜窖中致人死亡的“杀手”是谁? 菜窖中为什么会出现该“杀手”?怎样防 止此类事故的发生?
奇:二氧化碳没有毒性,但含量超出正常值时,会 对人体产生有害影响.。 妙:可以通过“灯火实验”等方法,检验二氧化碳 的含量。

策略七:理解知识间的内在联系,归纳 研究方法,整理观点,编织网络图
①以课标为依据、以教材为蓝本,提取某种物质 或某类物质知识点,构建网络图。
②回顾认识某种物质或某类物质时所采取的思路 和研究方法。 ③反思对某种物质或某类物质比原来有了哪些新 认识。

将知识、方法、观念系统化,提升对物质全面、深刻的认识

氧气部分课标的要求 1、知道氧气的主要用途和性质,认识氧 气能跟许多物质反应。 2、初步学习在实验室中制取氧气。 3、了解自然界中的氧循环。

原理

装置

物理 性质 实验室 制法

性 质 化学 性质

用 途
氧化性

氧气
工业 制法
液 化 蒸 发

检验方法

自然界 存在状态

用途

支持燃烧 供给呼吸

收集方法

空气

二氧化碳部分课标的要求
1、知道二氧化碳的主要用途和性质。 2、初步学习在实验室中制取二氧化碳。 3、了解自然界中的碳循环。

原理

装置

检验

收集

CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O

将气体通入澄清的石灰水中,如果石灰水变 浑,则该气体是二氧化碳。

因为二氧化碳能溶于水,密度比空气大, 所以只能用向上排空气法收集。

认识物质的一般思路
首先通过感官认识它的外部特征,如颜色、状态、气味等,再借助一 些工具或手段测量或探查它的其它特征参 数,如熔沸点、密度、溶 解性等。这样认识到的性质属于物质的物理性质,是不需要发生质变 就能体现出来的性质。

再者利用化学变化,来探究物质的化学性质。对化学性质的 认识有一定的思路:我们要想探查一种物质有哪些化学性质, 即该物质能与哪些物质发生化学反应?反应的条件是怎样的? 反应中各物质的构成微粒有怎样的变化?选择反应物要考虑 选择在自然界里或日常生活中能与这种物质接触的那些常见 物质,如果可选取的物质有多种,则不妨把它们进行分类, 选取各类物质的代表物即可。一旦发现物质之间发生了化学 变化,还要从微观层面分析物质的构成微粒发生了怎样的变 化?并且用化学方程式表达这一变化。

认识物质的一般方法

观 直接观察 实 间接观察 验 察 对 比

变 量 的 控 制

对 照 实 验

推 理 归 纳

比 较

自然界中氧的循环

自然界中碳的循环

水的天然循环

整合基本观点,形成观念
①丰富学生对氧气、二氧化碳的感知、了解,能解释与氧气、 二氧化碳有关的自然现象。理解自然界中碳、氧元素循环 意义,树立可持续循环发展的观念,尊重自然、与之和谐 相处,维持自然界中的物质循环,使我们生活的家园更美 好。 ②物质结构和组成决定物质的性质,物质的性质决定其用途。 ③发展对化学变化的认识,丰富了变化与能量观。即通过化 学反应不仅能够认识物质,而且还能制取新物质。化学反 应都伴随着能量变化,能够为人类服务,化学反应有的需 要一定的条件,催化剂能够改变化学反应的速率。人类能 控制化学变化的速率。 ④理解化学变化是微观粒子的内部组成或结构的变化。在化 学反应中分子发生变化,而原子不变。

案例5:《金属的化学性质》

教学设计-----备课过程
教学设计是运用系统方法,将学习理论与教学 理论转化成对教学目标、教学条件、教学方法、 教学评价等教学环节经行具体计划的系统化的 过程。以实现教育的最优化。 以课标为指导
以教材为基础 教学设计策略 以学情为依据

以生活为源泉
以探究为途径

寄 语

凸显学科核心价 值——化学基本观念, 让教学成为充满智慧的 意义深远 。

我们在化学教学路上, 且行且思,且思且行 , 与 新课程一同成长。 活动,与孩子们一起分享快 乐!


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