第四章 非金属及其化合物单元教学设计

基于观念建构的“非金属及其化合物酸”单元教学设计杨先洲（聊城一中）耿颖涛（莘州中学）一．单元分析1.内容结构本章主要讨论硅、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。

非金属及其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，因此在设计教科书结构时，对教学内容进行了精选和整合。

为了使学生对非金属及其化合物有一个整体的了解，本章对代表性元素各有侧重地选择有重要价值的单质及其化合物让学生学习、研究。

在编排顺序上，将存在和用途十分广泛的元素硅及其化合物、典型的非金属元素氯及其化合物分节编写，将与当代环境关系十分密切的硫和氮的氧化物、用途广泛的两种酸──硫酸和硝酸以及氨分别合节编写，有分有合，突出重点，加强联系和对比。

2.课程标准：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。

3.知识价值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。

例如，二氧化硅与硅酸盐产品的应用及其发展，氯气的性质与应用及其可能存在的问题，硫酸、硝酸和氨的性质及广泛用途，酸雨的形成等。

这些内容不仅增强了学生的学习兴趣，而且培养了学生的科学态度和科学精神。

另外，科学史话──“氯气的发现和确认”渗透了严谨、求实的科学思维品质的培养，科学视野──“新型陶瓷”“信使分子──NO”“火箭为什么能飞上天”等让学生体会知识的价值。

这样，更全面地体现化学课程的科学教育功能。

二、学生分析学生在日常生活中积累了的部分有关金属、非金属及其化合物的知识，通过第三章金属及其化合物的学习已经初步掌握元素化合物知识的学习方法和规律，例如用分类的方法学习钠、铝、铁的单质、氧化物、氢氧化物、盐的知识，并知道用离子反应和氧化还原反应进行分析，并进行相关的计算。

但是方法的应用、相关计算等还不够熟练和准确，发现、分析、解决问题的能力还有待于进一步提高，再加上该部分知识出现的比较集中，内容繁杂而分散，而且和初中化学知识相比难度高、化学方程式多、记忆量大，所以在该章的学习中可能遇到的问题是，学生记忆后由于不理解反应的本质而容易遗忘。

再加上课时分配减少，学习任务重，学生的反思、整理、消化时间不足而造成知识缺陷的不断积累。

三、单元教学目标知识与技能：（1）了解氯、氮、硫、硅等非金属单质的化学性质，认识不同的非金属单质性质有较大的差异。

（2）了解氯、氮、硫、硅的重要化合物的主要性质，认识某些非金属化合物既有相似的性质，又有各自的特性。

（3）认识氯、氮、硫、硅及其化合物的广泛用途，体会化学的创造性与实用性。

过程与方法：（1）通过实验进一步训练学生的操作技能，体会实验对认识和研究物质性质的重要作用，培养学生求实、创新的良好品质。

（2）以非金属知识的学习为线索，通过多种活动，帮助学生进一步掌握学习物质及其化学性质的一般方法，提高自主学习能力。

情感态度与价值观：了解氮循环对生态平衡的重要作用。

了解某些污染物的来源、性质和危害，体会化学对环境保护的重要意义，培养学生关注社会的意识和责任感。

四、单元教学策略1、对本单元的整体认识：本章与第三章“金属及其化合物”的知识体系有所不同。

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，分别以第一节硅及其化合物、第二节氯及其化合物、第三节硫和氮的氧化物、第四节硫酸、硝酸和氨，四条支线，体现化学知识与科学精神、人文精神的渗透与融合。

与以往教科书明显不同的是，不过分强调知识的逻辑顺序，突出典型元素及其化合物，将零散知识点集中处理，从中发现共性，恰当体现知识的系统性、规律性。

在注重知识内在逻辑的同时，突出了知识与社会、生活、健康、环境的联系，内容紧凑，层层深入。

第一，在几种非金属元素的选取上，分别选取了周期表中的第ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA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，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地，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，硫单质的性质等传统内容）大手笔地删掉了，有利于大大减轻学生负担。

2、教法学法安排（1）体现以学生为主体的教学思想，引导学生充分利用已有的知识学习新知识和日常生活中的事例进行教学。

学生的学习是一个自主构建的过程，教学中要注意激发学生求知的欲望，多让学生参与，让他们带着自己原有的知识背景、活动经验和理解走进学习活动，并通过自己的主动活动，运用独立思考、与他人交流和反思去构建对化学知识的理解。

如用生活事例来说明SiO2质硬、不溶于水的性质，引导学生通过观察教科书中的图片、观察陶瓷和玻璃制品等实物来了解硅酸盐的广泛用途等。

教学时要尽可能地从离子反应、氧化还原反应等不同角度来理解和认识本章所涉及的化学反应，并以新知识为载体，巩固氧化还原反应的有关概念。

（2）准确把握教学要求，积极创设探究情景，注意教学方式的多样化，突出教学重点。

教学要充分利用教科书中的资源，通过观看、阅读、讲解、讨论等多种形式不断创设问题的情景，引发学生讨论、思考、广泛交流，鼓励学生主动提出问题，质疑释疑过程中适当拓展，突出教学重点。

在“实验”“科学探究”“实践活动”中要注意激发学生求知的欲望，多让学生参与，充分调动学生主动参与探究学习的积极性，引导学生通过实验、观察、调查、资料收集、阅读、讨论、辩论等多种方式进行学习，培养学生提出问题、分析问题，以及通过实验解决问题的能力。

如在学习二氧化硫时，可以提出二氧化硫中硫元素的化合价为多少及其所属氧化物的类型是什么等问题，引导学生归纳出二氧化硫既有氧化性又有还原性；二氧化硫是酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性的结论。

在此基础上设计验证方案，讨论验证方案的可行性，动手实验记录现象，分析验证结论的正确性。

（3）充分发挥实验的功能，通过实验加深学生对非金属性质的印象，增强学生观察和分析问题的能力。

实验→观察→分析是教学的重要手段与方法。

为取得良好的实验效果，教师要明确实验目的，明确实验观察的重点，使学生通过仔细观察现象，来分析变化的本质。

另外还要强调实验的操作要点及要掌握的实验技能等。

如说明自来水中含有Cl－，可以设计实验，选用稀盐酸、NaCl溶液、Na2CO3溶液与AgNO3溶液反应增强学生对Cl－的感性认识，以自来水作为试剂与AgNO3溶液反应和以蒸馏水与AgNO3溶液混合作为对比实验，通过对比实验来加深学生的理性认识。

对使用AgNO3溶液检验Cl－时需要滴加稀硝酸酸化的理由，还可以以Na2CO3溶液为例，对稀硝酸加在AgNO3溶液前和后有什么影响展开讨论。

（4）采用对比归纳法进行教学，指导学生学会运用对比的方法来认识物质的共性和个性、区别和联系。

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。

在教学过程中，通过比较向学生说明，可以加深理解、方便记忆。

（5）重视环境教育，培养学生的环境保护意识。

如做浓、稀硝酸与铜反应的实验时要选用细长的导线铜丝。

这样既反应快，又便于及时抽出，污染少；选用1∶2的稀硝酸现象较明显，为增强可观察性，可用白纸作衬托。

在做红热的木炭在浓硝酸里燃烧的实验时，要求学生认真观察实验现象，并指出除碳外，硫、磷也能被浓硝酸氧化。

五、教学资源教学过程中要用到的所有的实验仪器、药品、用具：第一节试管饱和硅酸钠溶液、酚酞、盐酸；小木条或滤纸。

第二节集气瓶（带玻璃片）、氯气、氢气、凡士林红色布条、红墨水；浓硫酸、浓氢氧化钠溶液试管；硝酸银溶液、稀盐酸、氯化钠溶液、稀硝酸第三节试管；品红溶液、亚硫酸钠溶液、稀硫酸、高锰酸钾溶液试管、水槽；二氧化硫第四节铁架台、酒精灯、大试管、导气管、试管浓硫酸、铜丝、品红溶液、石蕊溶液每节课都要使用多媒体进行教学。

六、课时结构第一节无机非金属材料的主角──硅 2 课时第二节富集在海水中的元素──氯 2 课时第三节硫和氮的氧化物 2 课时第四节硫酸、硝酸和氨 3 课时复习 1 课时。