最新高中化学必修一教参

第二章化学物质及其变化
本章说明
一、教学目标
1.感受分类方法对于化学科学研究和化学学习的重要作用。

2.知道胶体是一种常见的分散系，了解丁达尔效应。

3.了解电解质的概念，知道酸、碱、盐在溶液中能发生电离。

4.通过实验事实认识离子反应及其发生的条件。

5.了解氧化还原反应的本质是电子转移。

6.能正确认识氧化还原反应的价值。

二、内容分析
1.地位和功能
如果说第一章是从化学科学研究手段──化学实验方面展开化学科学的话，那么，本章则是从化学学科内容方面展开化学科学。

作为从学科内容方面使学生认识化学科学的起始章，是连接义务教育阶段《化学》《科学》与高中化学的纽带和桥梁，对于发展学生的科学素养，引导学生有效地进行高中阶段的化学学习，具有非常重要的承前启后的作用。

“承前”意味着要复习义务教育阶段化学的重要内容，“启后”意味着要在复习的基础上进一步提高和发展，从而为化学必修课程的学习，乃至整个高中阶段的化学学习奠定重要的基础。

因此，本章在全书中占有特殊的地位，具有重要的功能，是整个高中化学的教学重点之一。

2.内容结构
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。

因此，对化学物质及其变化的分类是本章的一条基本线索。

考虑到学生在进入高中化学学习时，一般都需要复习初中的知识，如化学基本概念和原理、物质间的化学反应等。

因此，把化学反应与物质分类编排在高中化学的第二章，使学生对物质的分类、离子反应、氧化还原反应等知识的学习，既源于初中又高于初中，既有利于初、高中知识的衔接，又有利于学生运用科学过程和科学方法进行化学学习，立意更高些。

从化学物质的分类来看，纯净物的分类在初中已初步介绍过，这里主要是通过复习使学生进一步系统化。

溶液和浊液这两种混合物虽然初中也涉及过，但是，还没有从分散系的角度对混合物进行分类。

因此，分散系和液态分散系的分类、胶体及其主要性质是高中化学的新知识。

胶体的性质表现在很多方面，这里只是从胶体与溶液区分的角度，涉及到胶体的丁达尔效应。

从化学反应的分类来看，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；（2）反应中是否有离子参加；（3）反应中是否有电子转移。

后两种分类初中没有涉及过，因而是高中化学的新知识。

离子反应和氧化还原反应在高中化学学习中将大量涉及，因此，这两种反应是重要的基础知识，是本章的重点内容。

物质的分类
一、教学设计
根据课程标准“能根据物质的组成和性质对物质进行分类”的要求，本节从分类的角度出发，安排了“简单分类法及其应用”和“分散系及其分类”这两部分内容。

分类是把某些特征相似的物体归类到一起的方法，它是学习和研究化学物质及其变化的一种常用科学方法。

运用分类的方法不仅能使有关化学物质及其变化的知识系统化，还可以通过分门别类的研究，发现物质及其变化的规律。

教科书通过“图书馆中陈列的图书”的图片，使学生直接感受分类的标准和分类的好处。

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、简单易行的科学方法。

为了使学生能够运用分类法进行学习，教科书又列举了“交叉分类”和“树状分类”这两种常用的、具体的分类方法，并安排了“实践活动”来加深学生对这两种分类方法的了解，让学生进一步体验到“掌握方法比死记硬背更有效”。

胶体是物质的一种存在形式，是一种混合物体系。

因此，胶体知识与学生以前所学的知识有所不同，它研究的不是某种物质所特有的性质，而是物质的聚集状态所表现出来的性质。

这对学生而言是一个较为陌生的领域，是学生通过分类思想来研究物质、观察物质新的切入点。

教科书根据这一特点，结合分类方法介绍了按照分散质和分散剂所处的状态得出9种分散系，然后从分散质粒子的大小引出了胶体的概念，再通过实验对胶体与溶液、浊液的探究，得出胶体的重要性质──丁达尔效应。

目的是使学生在了解胶体的这一重要性质的基础上，认识到物质的性质不仅与物质的结构有关，还与物质的存在状态有关，从而拓宽学生的视野。

值得注意的是，教科书最后有意识地点明了胶体化学原理和方法与纳米科技发展的关系，让学生理解化学的基本原理和高科技的发展是息息相关的。

对于胶体这部分内容，教科书只介绍了丁达尔效应，至于渗析、布朗运动和电泳现象并未涉及，胶体的介稳性也只是在“科学视野”栏目中点到为止，并不要求作具体的展开。

所以，在进行教学时，要注意把握好知识的深度和广度，在了解胶体概念与丁达尔效应的基础上，重点突出分类的方法。

本节教学重点：了解常见化学物质及其变化的分类方法。

本节教学难点：胶体。

教学建议如下：
1.关于简单分类法及其应用的教学
教科书第一次引入“简单分类法及其应用”，其目的是使学生认识科学方法对于化学科学研究和化学学习的重要性，但在教学中可能会遇到一定的困难。

因此，建议在“思考与交流”活动中，引导学生对具体的化学物质和化学反应从不同角度进行分类。

例如：
案例1按照物质的组成和性质，对纯净物进行分类，作出树状分类图。

然后选择下列合适的物质填在物质类别上。

O2、Cu、H2SO4、Ba(OH)2、KNO3、CO2、空气、含镁60%的MgO
案例2对下列化学反应进行分类：
（1）硫在氧气里燃烧（2）红磷在氧气里燃烧（3）铁丝在氧气里燃烧（4）铝箔在氧气里燃烧
（5）蜡烛在氧气里燃烧
对上述5个化学反应可以从不同的角度进行分类。

【分类标准1】是不是化合反应：化学反应（1）、（2）、（3）、（4）为一类，都是化合反应；
【分类标准2】反应物的特点：化学反应（1）、（2）为一类，都是非金属与氧气反应，化学反应（3）、（4）为另一类，都是金属与氧气反应；
学完本章全部内容后，还可以对上述反应继续进行分类。

【分类标准3】是不是氧化还原反应：化学反应（1）、（2）、（3）、（4）、（5）为一类，都是氧化还原反应。

在思考与交流过程中，要使学生感悟到进行分类的目的和意义。

同时了解到对于化学物质及其变化，依据不同的标准，可以有不同的分类。

2.关于分散系和胶体概念的教学
学习分散系这一部分内容，首先要突出分类的方法，教科书已经列举了按照分散质或分散剂所处的状态，它们之间可以产生9种组合方式，但没有具体的例证。

教科书要求通过学生的“思考与交流”活动来完成，这对学生有一定的难度。

例如，学生无法理解合金属于固体分散质和固体分散剂组成的分散系，空气属于气态分散质和气态分散剂组成的分散系。

因此，教师要充分利用学生已有的知识与生活经验，从分类的角度加以积极引导与完善。

对于丁达尔效应，要把学生在初中学过的悬（乳）浊液、溶液的有关知识及日常生活中接触到的有关事实、现象等联系起来。

通过教科书中的“科学探究”活动，把胶体与溶液作对比，使学生在观察、比较的过程中认识胶体本身的特殊性。

为避免学生从氢氧化铁胶体（红色）和硫酸铜溶液（蓝色）颜色不同去
思考丁达尔效应，可以补充食盐溶液和淀粉溶胶的对比实验。

观察丁达尔效应时，可以同时把溶液和胶体都放在入射光的“通道”上，比较哪一种液体有丁达尔效应。

通过比较，引导学生抓住粒子直径大小这个关键，正确认识溶液、浊液、胶体的本质特征。

关于胶体的聚沉，教科书以“科学视野”的方式呈现，在教学中也可以适当介绍。

首先应让学生认识胶体具有介稳性，主要是因为同种胶粒带同种电荷，而同种电荷会互相排斥，要使胶体聚沉，就要克服排斥力，消除胶粒所带的电荷。

然后可让学生展开讨论，提出消除胶粒所带电荷的方案，从中肯定合理的方案。

研究胶体的概念时，教师可以“如果空气中没有气溶胶，我们的环境将会是什么样？”等问题组织讨论，让学生充分发表自己的意见，相互交流，互相争论，最后得出：“光照下无丁达尔效应──空间变得一团漆黑──人类难以生存”的结论。

这样的教学方式能充分发挥学生的主体作用，激发学生的创新思维，从而加深对知识的记忆、理解和应用。

二、活动建议
【科学探究】
实验所用的FeCl3溶液要饱和但不能浑浊。

烧杯里蒸馏水煮沸后，滴加FeCl3溶液要不断振荡，但不宜用玻璃棒搅拌，也不宜使液体沸腾时间过长，以免生成沉淀。

所得胶体应透明、呈红褐色。

做丁达尔效应的实验时，也可预先用木板或硬纸板做一个暗箱，暗箱用带小孔的隔板分为大小两室，小室装一个100 W的灯泡，大室可并排放置两个烧杯，同时大室侧面要留有可看到两烧杯的观察孔。

实验时，两烧杯中一个放胶体，另一个放溶液，注意在溶液中不要混有灰尘或胶体。

三、问题交流
【思考与交流1】
1.提示：请参考“本章说明”中的“内容结构”。

2.提示：如图书馆中的图书分类收藏，大型商场中的物品分类，网络中的信息分类，化学中分散系的分类，生物中对各个物种的分类，等等。

意义：能够提高人们工作、学习的效率，使人们更快、更便捷地达到目的等。

3.提示：公孙龙是战国时期平原君的食客。

一天，他牵一匹白马出关被阻，公孙龙便以白马非马的命题与之辩论，守关的人辩不过他，公孙龙就牵着马出关去了。

（或说，他还是不得出关）公孙龙说，白马为非马者，言白所以名色，言马所以名形也；色非形，形非色也。

夫言色则形不当与，言形则色不宜从，今合以为物，非也。

如求白马于厩中，无有，而有骊色之马，然不可以应有白马也。

不可以应有白马，则所求之马亡矣；亡则白马竟非马。

公孙龙白马非马的论断从颜色和形状两个方面把“马”和“白马”说成是两个概念，从逻辑上讲是偷换概念，但从分类方法上可以说是从颜色和形状分别对物质进行分类而得到的结论。

2.按照分散质粒子的大小来分（分散剂是水或其他液体）：
实例：泥浆水、空气、Ca(OH)2的悬浊液、澄清的石灰水、海水、江河水、牛奶、豆浆等。

离子反应
一、教学设计
在介绍离子反应及其发生的条件以前，需要介绍电解质的概念，以及电解质的电离方程式。

因此，本节内容分为两部分：“酸、碱、盐在水溶液中的电离”和“离子反应及其发生的条件”。

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、氢氧化钠等固体分别加热至熔化后能导电，这样很顺利地引出电解质的概念。

然后，通过介绍氯化钠在水中的溶解和电
离，引出NaCl电离方程式的书写，以及HCl、H2SO4、HNO3三种酸的电离方程式，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。

通过上面的讨论，使学生了解到电解质在溶液里所起反应的实质是离子之间的反应后，即可很自然地转入到对离子反应的讨论。

教科书通过［实验2-1］现象的分析，引导学生得出CuSO4溶液与BaCl2溶液反应的实质是SO42-与Ba2+的反应，从而引出离子方程式。

然后，通过四组酸碱反应的离子方程式的书写，得出中和反应的实质，引导学生更深入地了解离子反应的本质。

最后通过［实验2-2］总结出溶液中离子互换型的离子反应发生的条件。

本节没有介绍非电解质和强、弱电解质的概念，离子反应则侧重于对概念和发生条件的认识。

本节内容主要特点是重视化学知识的综合运用。

例如，通过引导学生参考酸的定义，尝试从电离的角度概括出碱和盐的本质，以及对初中学过的中和反应等知识的综合运用，培养学生分析问题、解决问题的能力，并训练学生的科学方法，加深他们对所学知识的理解。

本节教学重点和难点：离子反应及其发生的条件。

教学建议如下：
1.知道酸、碱、盐在水溶液中的电离情况，是认识离子反应及其发生条件的关键。

教学时，在让学生了解电解质概念的基础上，重点讨论酸、碱、盐的电离情况，从电离的角度认识酸、碱、盐的本质。

2.做好演示实验，把实验和学生讨论密切结合起来。

本节实验是认识电解质的电离和离子反应本质的最好途径。

例如，通过［实验2-1］、［实验2-2］进行讨论，可顺利导出离子反应的本质和离子互换反应的发生条件，并对离子方程式有更深刻的理解。

3.离子反应、离子方程式的书写这两部分内容是密切相关的，其核心是离子反应。

电解质的概念是离子反应的基础，离子方程式是离子反应的表示方法。

教学中一定要注意根据课程标准的要求来掌握教科书内容的深广度。

例如，不要把电解质的分类扩大，离子反应发生的条件也仅限于复分解反应，离子方程式的书写并不作要求。

4.引导学生回忆并总结初中教科书附录“酸、碱、盐的溶解性表”。

引导学生记住难溶物像硫酸钡、卤化银、碳酸盐（钠盐、钾盐除外）等，同时可适当介绍常见的挥发性物质如氯化氢、氨气等。

三、问题交流
【思考与交流1】
碱──电离时，生成的阴离子全部是OH-的化合物。

盐──电离时，生成金属阳离子（或铵根离子）和酸根离子的化合物。

【思考与交流2】
例如：（1）利用离子反应鉴定明矾水溶液中的K+、Al3+和SO42-；（2）粗盐的提纯，除去NaCl中的Ca2+、Mg2+和SO42-等。

氧化还原反应
一、教学设计
本节主要包括三部分内容，即氧化还原反应的概念、氧化还原反应的特征和氧化还原反应的本质。

在第一部分内容中，教科书以“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反应是同时发生的结论，从而得出氧化还原反应的概念。

在第二部分内容中，教科书还是以“思考与交流”的方式，让学生对常见的化学反应从元素的化合价是否发生了变化进行分类，分析氧化还原反应与元素化合价升降的关系，引出氧化还原反应的特征。

将氧化还原反应扩大到虽然没有得氧、失氧关系，但只要化学反应前后元素化合价有升降的反应都属于氧化还原反应。

第三部分主要从微观的角度来认识电子转移与氧化还原反应的关系，这是本节的主要内容。

教科书以钠与氯气的反应、氢气与氯气的反应为例，从原子结构的角度讨论了氧化还原反应与电子转移的关系，
并从电子转移的角度给氧化还原反应下了一个更为本质的定义。

第三部分的最后安排了“学与问”，要求通过讨论，分析置换反应等基本类型的反应与氧化还原反应的关系，并要求学生用交叉分类示意图简要表示这种关系。

本节最后简介了氧化还原反应在工农业生产、科学技术和日常生活中的重要应用，同时也辩证地介绍了氧化还原反应会给人类带来危害等。

本节教学重点和难点：氧化还原反应的本质。

教学建议如下：
1.化合价变化和电子转移的关系是本节教学的关键。

教学中可结合实例，从得氧失氧、化合价升降到电子转移，一环扣一环、由表及里地揭示氧化还原反应的本质。

当然，也要告诉学生在学习过程中要正确、恰当地看待概念的形成和发展。

2.本节所设置的两个“思考与交流”起到了承上启下的作用，而“学与问”则对两种不同化学反应分类方法──氧化还原反应和四种基本类型反应有机地联系在一起，起到了巩固、升华的作用。

建议教师在教学中重视培养学生“讨论探究式”的学习方法，精心设计讨论过程（如可设计不同的思路引导讨论，形式也可多种多样）。

同时注意教学中要留出时间，指导学生阅读教科书、练习巩固，并引导学生进行小结。

对于第一个“思考与交流”，可首先组织学生复习初中学过的氧化反应、还原反应的概念，引导学生从得氧、失氧的角度对化学反应进行分类。

接着组织学生讨论，得出氧化反应和还原反应同时存在、不能分开，从而引出本节要学习的氧化还原反应的内容。

对于第二个“思考与交流”，要引导学生从元素的化合价是否发生了变化的角度，对化学反应进行分类。

这样一方面突出了分类的思想方法，另一方面也把初、高中知识自然地衔接起来。

3.正确、辩证地认识氧化还原反应中各有关物质的相互关系是很重要的。

例如，讲氧化剂和还原剂时，应着重说明在氧化还原反应中，氧化剂从还原剂获得电子而被还原，还原剂则将电子转移给氧化剂而被氧化，氧化剂与还原剂在反应中是相互依存的。

4.对于氧化还原反应，教科书只要求学生知道在氧化还原反应中，某些元素的化合价在反应前后发生了变化；氧化还原反应的本质是有电子转移（得失或偏移）。

不要引入“双线桥”“单线桥”以及氧化还原方程式的配平等内容。

常见的氧化剂和还原剂也仅限于教科书中的例子。

二、问题交流
【思考与交流1】
1.提示：硫、铁、铝与氧气的反应，氢气还原氧化铜，木炭还原氧化铜等。

这类反应的分类标准为得氧即氧化反应，失氧即还原反应。

2.提示：在木炭还原氧化铜的反应中，既有氧化铜失去氧发生的还原反应，还有碳得到氧发生的氧化反应。

因此，氧化反应和还原反应是同时发生的。

【学与问】
1.提示：正确。

因为在这几类反应中，反应前后都有元素化合价发生变化。

Ps：丁达尔效应和光散射
1869年，英国科学家丁达尔发现了丁达尔效应。

光射到粒子上可以发生两种情况，一是当粒子直径大于入射光波长很多倍时，发生光的反射；二是当粒子直径小于入射光的波长时，发生光的散射，散射出来的光称为乳光。

散射光的强度，随着颗粒半径增加而变化。

悬（乳）浊液分散质粒子直径太大，对于入射光只有反射而不散射；溶液里溶质粒子太小，对于入射光散射很微弱，观察不到丁达尔效应；只有溶胶才有比较明显的乳光，这时粒子好像一个发光体，无数发光体散射的结果就形成了光的通路。

散射光的强度还随着粒子浓度的增大而增加，因此，进行实验时，溶胶浓度不要太小。

5.氧化还原反应在工农业生产、科学技术和日常生活中的意义
在这里，只能对氧化还原反应在工农业生产、科学技术等方面的作用和意义作一些极简单的介绍。

我们所需要的各种各样的金属，都是通过氧化还原反应从矿石中提炼而得到的。

如制造活泼的有色金属要用电解或置换的方法；制造黑色金属和别的有色金属都是在高温条件下用还原的方法；制备贵重金属常用湿法还原，等等。

许多重要化工产品的制造，如合成氨、合成盐酸、接触法制硫酸、氨氧化法制硝酸、食盐水电解制烧碱等等，主要反应也是氧化还原反应。

石油化工里的催化去氢、催化加氢、链烃氧化制羧酸、环氧树脂的合成等等也都是氧化还原反应。

在农业生产中，植物的光合作用、呼吸作用是复杂的氧化还原反应。

施入土壤的肥料的变化，如铵态氮转化为硝态氨，SO42-转化为H2S等，虽然需要有细菌起作用，但就其实质来说，也是氧化还原反应。

土壤里铁或锰的氧化态的变化直接影响着作物的营养，晒田和灌田主要就是为了控制土壤里的氧化还原反应的进行。

我们通常应用的干电池、蓄电池以及在空间技术上应用的高能电池都发生着氧化还原反应，否则就不可能把化学能转变成电能、把电能转变成化学能。

人和动物的呼吸，把葡萄糖氧化为二氧化碳和水。

通过呼吸把储藏在食物的分子内的能，转变为存在于三磷酸腺苷（ATP）的高能磷酸键的化学能，这种化学能再供给人和动物进行机械运动、维持体温、合成代谢、细胞的主动运输等所需要的能量。

煤、石油、天然气等燃料的燃烧更是供给人们生活和生产所必需的大量的能。

由此可见，在许多领域里都涉及到氧化还原反应，我们引导学生学习和逐步掌握氧化还原反应对于他们今后参加生产、走向社会等都是有意义的。

第三章金属及其化合物
本章说明
一、教学目标
1.了解钠、铝、铁、铜等金属及其重要化合物的主要性质。

2.初步认识金属材料在国民经济中的重要作用和与人们日常生活的密切联系，以及合理使用金属材料的重要意义。

3.通过金属及其化合物性质的实验，提高学生对“化学是一门以实验为基础的科学”的认识，培养学生的实验意识、操作技能、观察能力和分析问题的能力等。

4.以金属知识的学习为线索，通过阅读、查阅资料、讨论和概括等，培养学生获取知识及信息加工的能力。

通过比较、归纳等，让学生逐步掌握学习元素化合物知识的一般方法。

5.通过金属及其化合物、金属材料在生产和生活中的应用等的学习，提高学生学习化学的兴趣，增强学好化学、服务社会的责任感和使命感。

6.通过多种多样的活动，鼓励学生积极提出问题，培养学生敢于质疑、勇于创新的精神和合作精神等。

二、内容分析
1.地位和功能
在第一章从实验学化学和第二章化学物质及其变化的基础上，本章开始介绍具体的元素化合物知识。

这一章介绍金属及其化合物，下一章介绍非金属及其化合物。

金属元素、非金属元素及其化合物构成了许许多多的物质，形成丰富多彩的世界。

要想了解物质世界，了解化学，就要从构成常见物质的元素知识开始。

元素化合物知识是中学化学的基础知识，也是学生今后在工作和生活中经常要接触、需要了解和应用的基本知识。

这些知识既可以为前面的实验和理论知识补充感性认识的材料，又可以为化学2介绍的物质结构、元素周期律、化学反应与能量等理论知识打下重要的基础；也可以帮助学生逐步掌握学习化学的一些基本方法；还能使学生真正认识化学在促进社会发展、改善人类的生活条件等方面所起到的重要作用。

2.内容结构
本章的元素化合物知识内容可分为单质、化合物和金属材料三大块。

对于单质及化合物的化学性质，并没有按下页图所示逐条介绍，而是采取不同的方式来呈现：有的用回忆与复习、讨论的方式，有的用实。