專題2從海水中獲得的化學物質整體介紹

2022-06-10 17:09:04 字數 2695 閱讀 3085

專題2從海水中獲得的化學物質

整體介紹

本專題是高中化學必修1的第二個專題,是學生在進入高中學習階段第一次系統地**典型元素及其化合物的性質和用途。本專題以蘊藏豐富自然資源的海水為知識背景,以海水資源的綜合利用作為知識主線,組織了氯、溴、碘、鈉、鎂等元素化合物知識,體現了學科知識與社會實際的有機融合。學生在習得相關的化學知識、實驗技能和**方法的同時,認識到自然資源利用與化學科學密不可分,體會人與自然和諧共處的重要意義。

一、本專題主要內容

本專題圍繞海水資源的利用,設定兩個單元,分別介紹從海水中獲取的非金屬元素和金屬元素,同時介紹了在元素知識學習過程中具有重要的基礎理論,即氧化還原反應及離子反應。

第一單元(氯、溴、碘及其化合物)主要包含以下內容:海水中蘊含的自然資源,氯化鈉的提取及利用,氯氣的生產原理、性質及用途,碘的提取原理及實驗步驟,溴的提取原理及過程,氧化還原反應的實質及表示方法,氧化劑、還原劑、氧化性、還原性、氧化反應、還原反應的判斷。

第二單元(鈉、鎂及其化合物)主要包含以下內容:金屬鈉的性質與應用,碳酸鈉的性質與應用,碳酸鈉與碳酸氫鈉性質的比較,金屬鎂的提取原理、鎂的性質與應用,離子反應與離子方程式的書寫等。

二、本專題地位與作用

本專題作為教材中第一部分有關元素化合物的知識,既有它相對的獨立性,同時對後續的學習又起著基礎與指導的作用。本專題不僅涉及多種元素及化合物知識,而且也蘊含著相應的學習方法與研究方法,不僅是後續元素化合物知識及《化學2》中化學基本理論學習的基礎,更是選修模組的繼續學習不可缺少的知識與方法的準備。

1.初步形成元素化合物知識系統。

專題2是學生高中階段首次接觸的元素化合物知識,教材以典型的非金屬元素氯、溴、碘和典型的金屬元素鈉、鎂及其化合物為例,研究了這些物質的製備、性質和應用。例如,教材從氯化鈉出發,通過化學反應制得了氯氣、鈉單質以及相關的一些新物質(如下圖),研究這些物質的製備、性質及其應用,從而初步形成元素化合物知識系統。

這一知識系統不僅反映了人類認識與利用自然的基本歷程,同時也蘊含了知識結構化的基本學習方法,所以教師在教學中重視這一學法的指導,以發揮對後續學習的指導作用。

2.與前後知識的關係。

第一單元中通過氯、溴、碘的學習,學生可掌握非金屬單質及其化合物的相關性質,通過專題4中硫、氮的學習,可以加深對非金屬性質的理解。通過氯氣、溴及碘在性質上的差異,學生可初步體會在核外電子數相同的情況下,電子層數對元素性質的影響。在一定條件下,通過化學反應能直接將氯化鈉轉化為價值更高的產品,如氫氧化鈉、氯氣、氫氣、鈉、碳酸鈉等。

這正是專題1中所闡述的物質轉化關係的乙個具體例證。

第二單元中通過學習鈉和鎂的性質,學生可掌握金屬單質及其化合物的相關性質,通過專題3中鋁、鐵、銅的學習,可以加深對金屬性質的理解。通過鈉、鎂性質的比較,學生可初步體會在電子層數相同時,最外層電子數對元素性質的影響。這些感性認識將為週期表的學習打下基礎。

3.體現學科價值。

教材以海水這一豐富的資源作為研究物件,將化學知識置於一定的社會背景下加以考察,使學生在獲取元素化合物知識的同時,能關注自然資源的開發利用,形成了合理利用自然資源的觀念,對學科價值也有新的認識。

三、本專題編排體系

本專題的知識內容有著如下的承接關係:

具體而言,在第一單元圍繞海水資源利用這一主線,以學習氯、溴、碘的提取方法為出發點,**氯化鈉的用途及提取方法,**氯、溴、碘及其化合物的性質和應用,了解物質之間的轉化關係,構建相應的知識網路。氯是典型的非金屬元素,在本單元中系統地介紹了氯氣的物理性質、化學性質、製取方法和用途,學生在學習過程中,逐步領悟**物質性質的一般科學方法,養成良好的科學態度和思維習慣。在學生學習了氯氣性質,並已具備一定氧化反應的知識時,恰當地穿插了氧化還原這一理論知識。

第二單元圍繞從海水中可提取的金屬元素展開,學習鈉、鎂及其化合物的性質。運用在第一單元中習得的研究方法對鈉這一典型金屬元素的性質進行**,包括金屬鈉、碳酸鈉的物理性質和化學性質以及從海水中提取金屬鈉的方法,以及它們的主要用途。在具有了一定的元素化合物知識的基礎上,進一步**一些溶液中反應的實質問題,教學內容可以很好地過渡到離子反應這一理論知識的學習。

在本專題中,主要體現了編寫思路:

1.以海水資源的開發利用為主線構建專題知識體系,體現社會中心的價值取向。同時,教材也關注學科視角,內容組織同樣符合學科的邏輯順序,主要表現為典型非金屬氯、溴、碘與典型的金屬鈉、鎂等元素化合物知識的分單元編排。

可見,教材內容組織體現了學科中心和社會中心的有效融合,更能讓學生體驗到所學知識的內在價值。

2.基於上述的編寫思想,每種元素及相關物質的學習中,基本上採用如下思路:單質的獲取(工業制法)→單質與相關化合物的性質→社會應用。

體現資源開發利用的過程。這一思路在氯與鎂兩種的學習中體現得比較完整,而溴、碘則著重學習其獲得過程,鈉則突出其單質與化合物的性質,將工業制法與用途編排在性質之後,以求形式的多樣化。

3.在物質性質的學習中,突出**的學習方式。相關物質的性質是本專題的核心內容,在認識物質性質的過程中,大多採用「活動與**」的形式,以期學生能主動地獲得對物質性質的深刻認識。

4.元素化合物知識與基礎理論的融合。教材在學習氯氣的性質之後,編排了氧化還原的相關知識,在碳酸氫鈉與碳酸鈉性質之後安排了離子反應的內容,這樣能引導學生及時深入地思考元素化合物知識,體驗從感性到理性的化學反應理論過程,促使繁雜的元素化合物知識的系統化與理論化,同時也能及時地發揮化學反應基本原理在後續元素化合物知識學習中的應用與指導作用。

總之,通過對這些元素知識的學習,學生不僅要掌握相應的化學知識,更要建立學科知識與生產生活之間的聯絡,意識到理論的學習與應用的重要性,逐漸熟練運用科學研究的一般方法,逐步完善學生的自主學習意識和習慣。

四、課時安排

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