必修I 专题4 教材分析和教学建议
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专题4 硫、氮和可持续发展
教材分析与教学建议
温岭中学 赵坚志
一、普通高中新课程实验化学教材概述
1、普通高中新课程的学习目标及要求
（1）体现三维学习目标
（知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观）
（2）倡导多元的学习方式
（学习重体验，自主探究、合作学习、培养创新意识）
（3）面向全体学生
（倡导通过多次学习，螺旋上升，逐步达成目标）
（4）重视学科素养
2、普通高中新课程的教学要求
（1）一个观念–––––以学生发展为本
（2）两个关注–––––关注过程，关注终身发展
（3）三维目标–––––知识与技能、过程与方法、情感态度价值观
（4）三个特点–––––基础性、时代性、选择性
3、普通高中新课程教材的几个特点
（1）创设以探究为核心的多样化活动
新课程要求改变学生传统的听着学科学、坐着学科学，被动消极、冷漠无奈地学科学的情况，改变教师过分依赖系统讲授和题海训练，学生过分依赖死记硬背和信息的简单接受的教学方式和学习方式，让学生进行合作、交流、自主探究等多种学习活动，在活动中落实知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三维目标。使学生形成对科学探索的兴趣和积极的情感，培养学生看待自然与世界的科学态度，对科学过程、科学活动的实质与价值的理解和认识，对科学与技术、社会、环境的密切关系的理解和认识，以及运用科学知识、科学方法解决社会和个人生活问题的能力。
化学实验是学生进行科学探究的重要形式，课程标准将具体的实验内容包括在内容标准中，虽然没有直接指出实验内容，但是有确切的实验要求。在高中化学新课程中，没有明确规定哪些是学生实验、哪些是演示实验，一般来说，教材中活动探究的实验内容属于学生实验，观察思考的实验内容属于演示实验，但并不是不能改变。教师可根据学校的硬件和教学的情况，改变实验的类型。但是总的原则是，应该让学生有尽可能多的机会进行实验活动。尤其是，在高中化学新课程中，学生的实验活动应该要比以前多。
（2）“知识情景化”–––––从生活到化学，从化学到社会
以往的元素化合物知识常常是直接介绍物质的性质，顺带些物质的用途。学生反映化学很枯燥，要记忆大量的化学反应式。通过高中化学1的教学，应使学生获得相关的化学知识和过程、方法，形成情感态度与价值观，要达到这样的目标，需要改变以往仅仅教给学生“赤裸裸”的化学知识或者说是“纯粹”的化学知识的授课方式。应将“裸露”的知识进行“包装”。传统的元素化合物知识教学往往导致学生在应用物质性质和知识解决和分析实际问题的能力较差。现在之所以倡导将知识放在一定的情景中进行教学，一方面有利于提高学生运用知识的能力，体会知识的价值，另一方面，通过教学情景落实态度情感与价值观的教学目标。
如：与社会生产生活及学科知识体系之间的联系紧密
专题 与社会生产生活的联系 学科知识体系
专题一：化学家眼中的物质世界 用化学家的眼光看世界 学习研究化学的方法思路
专题二：从海水中获得的化学物质 身边的化学：与海水、矿物、空气有关的物质的宏观性质 无机元素化合物知识
专题三：从矿物到基础材料
专题四：硫、氮和可持续发展
从上表可以看出，物质性质的学习，都置于一定的社会或生活背景中，从更具有实际应用价值的层面切入物质性质的学习。与原来高中化学相比，元素化合物知识内容在覆盖面上与现行课程的差别不大，但是内容的组织线索、具体化合物知识内容的选取以及处理的深广度、学习的重点和方式等都有较大的变化，弱化了按照元素自然族来介绍元素化合物知识的传统做法。
在真实的情景中进行具体化学知识的教学。由于新课程的目标包括态度情感价值观，必然要求将知识情景化，从生活到化学，从化学到社会；从自然界到实验室，从实验室到实际应用，提供培养学生情感态度价值观的有效途径和生动载体。将知识置于真实的情景中，能够培养学生学以致用的意识和能力，养成学生关心社会和生活实际的积极态度，增强学生的社会责任感，有利于学生从更加开阔的视野、更加综合的视角，更加深刻地理解科学的价值、科学的局限和科学与社会、技术的相互关系。
（3）新教材中用栏目代替老教材的陈述性描写
新教材设置了丰富的学习栏目，如：[你知道吗？]、[活动与探究]、 [交流与讨论]、 [观察与思考]、 [问题解决]、 [信息提示]、 [拓展视野]、[资料卡]、[整理与归纳]、 [回顾与总结]、 [练习与实践]等，强调学习过程、学习方法和科学探究。使学生“经历对化学物质及其变化进行探究的过程，进一步理解科学探究的意义，学习科学探究的基本方法，提高科学探究的能力”。“具有较强的问题意识，能够发现和提出有探究价值的化学问题，敢于质疑，勤于思索，逐步形成独立思考的能力，善于与人合作，具有团队精神”。“在化学学习中，学会运用观察、实验、查阅资料等多种手段获取信息，并运用比较、分类、归纳、概括等方法对信息进行加工”。这些栏目的设置，体现了课程的理念，蕴涵着教与学的方法，有助于教师驾驭教学过程，教师在教学中首先要体会各种栏目的功能和教育价值。
二、本专题知识体系的解读
专题4的编写思路：本专题是《化学1》的最后内容，在学生学习了氯、溴、碘、硅、钠、镁、铝、铁、铜及其化合物的基础上，进一步介绍另外两种重要的元素硫和氮，通过对硫、氮及其化合物的性质和应用的介绍，使学生全面、系统地了解元素化合物知识，形成元素化合物的知识网络。教材以空气资源的利用和空气污染问题作为切入点，关注化学与社会的关系，将STS的思想引入教材，让学生认识到化学物质在造福人类、促进人类物质文明的同时，不当使用也可能引起环境污染等社会问题，只有掌握物质的性质并加以合理应用，方可避免出现某些负面现象，帮助学生树立社会可持续发展的科学发展观。
本专题教学中应有意识地巩固氧化还原反应、离子反应、物质的量等核心的概念、原理，有利于学生实现知识的整合，同时还要注意本专题学习将为《化学2》中“元素周期律”、“元素周期律表”奠定基础。
本专题知识体系在三套高中化学必修1教材中的比较：
氮、硫元素及其化合物知识的分布情况
知识内容 苏教版 人教版 鲁科版
硫及其化合物 专题4：硫、氮和可持续发展第一单元：含硫化合物的性质和应用（硫单质、二氧化硫、三氧化硫、浓硫酸、硫酸盐） 第四章：非金属及其化合物第三节：硫和氮的氧化物（硫单质、二氧化硫、一氧化氮、二氧化氮）第四节：硫酸、硝酸和氨（浓硫酸、硝酸、氨、铵盐） 第3章：自然界中的元素第3节：硫的转化（硫单质、二氧化硫、三氧化硫、浓硫酸、硫酸盐）
氮及其化合物 专题4：硫、氮和可持续发展第二单元：生产生活中的含氮化合物（氮气、一氧化氮、二氧化氮、氨气、铵盐、硝酸） 第3章：自然界中的元素第2节：氮的循环（氮气、一氧化氮、二氧化氮、氨气、铵盐、硝酸）
氮、硫元素及其化合物内容的处理
元素 具体物质 三套教材共有的内容 三套教材分别特有的内容
苏教版 人教版 鲁科版
氮 氮气 与氧气氢气的反应 ----- --------- ---------
一氧化氮二氧化氮 颜色、状态、气味，与水的反应 ---------- ---------- ----------
氨 一水合氨分解，与氯化氢的反应 与氧气的反应、一水合氨的部分电离 一水合氨的部分电离 与氧气的反应
铵盐 受热分解，与碱反应 ---------- ---------- ----------
硝酸 浓、稀硝酸与铜的反应，钝化 浓硝酸与木炭的反应，浓硝酸的分解 ---------- 浓硝酸与木炭的反应，浓硝酸的分解
硫 硫单质 颜色、状态，与氧气的反应 与汞反应 ---------- 与铁反应
二氧化硫三氧化硫 颜色、状态、气味、溶解性，二氧化硫的漂白作用，二氧化硫与氧气反应，三氧化硫与水反应 --------- --------- 二氧化硫与硫化氢反应
浓硫酸 与铜、木炭的反应 脱水性、吸水性、钝化 脱水性 钝化
硫酸盐 ------ 在资料中介绍 ------- 在资料中介绍
第一单元 含硫化合物的性质和应用知识体系
1． 二氧化硫的性质和应用知识体系
核心知识：
硫酸型酸雨的形成原因
SO2的化学性质
恰如其分地评价SO2对人类的影响
2． 硫酸的制备和性质知识体系
核心知识：
工业制备硫酸的反应原理以及与工业生产的不同，重点是让学生知道不同价态硫之间的转化关系。
浓硫酸的性质（吸水性、脱水性和氧化性）
3．硫和含硫化合物的相互转化知识体系
核心知识：
从氧化还原反应的角度认识不同价态硫元素之间的转化：
第二单元 生产生活中的含氮化合物
1． 氮氧化合物的产生及转化知识体系
核心知识：
从两个方面（自然、人工）产生氮氧化物，以及氮氧化物的转化对生产和生活的影响
2． 氮肥的生产和使用知识体系
核心知识：
以氮肥的生产和使用为载体，重点是学习氨和铵盐的性质
3． 硝酸的性质知识体系
三、本专题教学建议
1、教学方法建议
（1）对氮、硫及其化合物性质的认识宜从物质的通性、氧化还原反应的规律及物质特性这三个角度去认识、理解。
（2）采用实验探究法进行教学。课本安排了较多的实验来帮助学生认识物质的性质，要认真完成每一个实验，做到使学生：①理解实验设计的原理；②学会通过对实验现象的分析去认识物质的性质；③体验实验探究的过程和乐趣。根据实验设计的需要，结合教师自身的教学特点可对实验进行改进。
（3）本专题关注化学与社会的关系，将STS思想引入教材，教师在教学中应引导学生充分认识氨的合成对人类文明的伟大贡献，体现化学科学的重要价值。通过对酸雨等环境污染产生的原因的探究、如何保护环境等问题的探讨，让学生以更广阔的视野看待科学的价值，培养学生学以致用的意识和解决问题的能力，养成关心社会的积极态度，增强对社会的责任感。
（4）教材设计了多种教学功能的栏目，教师应根据时间安排和教学内容的重点、难点，对这些栏目进行详略不同的处理，并合理利用这些栏目来设计教学。如“你知道吗”及书中的相关图片可用来进行问题的提出；“观察与思考”、“活动与探究”、“交流与讨论”等可用于对问题的探究；“问题解决”可用于对知识的应用。
（5）到本专题止，基本完善了高中必修阶段无机物的知识体系，揭示了相应反应规律，教师在教学过程中要帮助学生构建元素化合物知识的网络，为《化学2》及后续选修课的学习提供必要的基础。
2．实验教学建议
（1）SO2的漂白性实验，所用的品红溶液浓度要小，否则颜色变化可能不明显。教学时可与次氯酸的漂白作用进行比较。
（2）浓硫酸的脱水性实验，在蔗糖中先加入少量水湿润，可加速浓硫酸的脱水作用。由于实验中同时有CO2和SO2放出，建议：①在盛品红溶液的试管口塞上一团浸有碱液（或碳酸钠溶液）的棉花团，以吸收挥发出的有毒的SO2气体。②由于此时还没有介绍浓硫酸的强氧化性，教学时可先留一些疑问，待学了浓硫酸的强氧化性后，再讨论此现象。也可根据教学需要，将此实验安排在浓硫酸的氧化性教学以后，这样有利于学生了解浓硫酸与蔗糖的作用，浓硫酸不仅显示了脱水性，还显示了强氧化性。
（3）浓硫酸与铜反应的性质实验，建议将铜片改为下端卷曲上端通过橡胶塞的粗铜丝，这样可通过上下抽动铜丝来控制反应的进行。在加热过程中，铜的表面往往会出现黑色沉淀物，溶液也会发黑，持续加热一段时间，颜色会变浅。由于反应比较复杂，不宜向学生作过多介绍。
（4）氮气与氧气放电反应的实验大约需要10分钟，07版教材已删，建议用录像片代替实验。
（5）影响氨的喷泉实验的关键因素是圆底烧瓶要干燥，充满氨气，且装置要密闭不漏气。教学时要结合实验现象，引导学生分析喷泉实验形成的原理、氨气的性质。
（6）氯化铵与氢氧化钙反应的活动与探究，要引导学生根据反应物的特点、反应的条件等对实验方案进行设计，并通过实验加深学生对实验原理的认识，初步学会氨气的检验方法，养成良好的实验习惯。
（7）浓、稀硝酸与铜反应的实验，可采用比较的方法，通过观察比较两者实验现象的差异，让学生认识浓、稀硝酸性质的差异和还原产物的不同，但不宜介绍活泼金属与硝酸反应的还原产物。有条件的学校可补充浓硝酸的不稳定性、与碳反应的实验。
补充说明：
1．硫单质没有专门成节学习，而是分散在本单元中。
硫元素在自然界中的存在形态，单质硫的颜色状态、硫与金属（主要是汞）和非金属（主要是氧气）反应属于基本要求，从硫的非金属性和硫元素的化合价认识单质硫的化学性质。
硫与其他金属（如Na、Fe、Cu）的反应，硫与其他非金属（如H2）反应不是基本要求，重点学校可以补充。
硫与碱溶液反应不作要求。
2．“二氧化硫性质与作用”与原人教版内容接近，其中：
酸性氧化物的通性：从物质分类的角度认识二氧化硫的化学性质，知道二氧化硫与水、碱性氧化物（如CaO）和碱[如Ca(OH)2]等反应。
还原性和氧化性：从硫元素化合价认识二氧化硫的氧化性和还原性，其中还原性仅限于SO2（或H2SO3）与过氧化氢、氯水或溴水的反应，不要增加与酸性高锰酸钾溶液的反应。氧化性只要求学生知道这是中间价态的特点，不要例举某些反应（如与硫化氢的反应）。
“资料卡”（燃煤烟气的脱硫）已删。
3．硫酸的制备和性质
硫酸的制备重点是让学生形成不同价态的硫元素的转化，让学生知道理论上的化学反应与实际工业生产的不同，而不是工业问题的本身。
硫酸制备的流程图可以看成是一个背景材料，交流与讨论所达到的目标是：①不同价态硫元素的转化S（FeS2）→SO2→SO3→H2SO4；②理论上的化学反应与实际工业生产中不同这样的基本观点。
重点学校可以继续讨论流程中的“净化”、“热交换器”、“储酸槽”等问题。一般学校只要求三个设备中所对应的三个反应原理。
硫铁矿在沸腾炉中燃烧生成二氧化硫的反应方程式不要求学生掌握配平方法，但要求知道铁、硫元素的价态，以及负一价的硫被氧化的事实。
4．硫和含硫化合物的相互转化
二氧化硫的制备只要求知道制备的事实和会写化学反应方程式，实验室制备装置等不作要求。
5．氮氧化物的产生与转化
NO2和N2O4的相互转化不作要求。
“调查研究”栏目中的内容可以作为研究性学习的课题。
6．氮肥的生产和使用
N2和O2的反应需“放电”的条件，N2和H2的反应需要“高温、高压、催化剂”的条件，说明氮气的稳定的事实，但不宜用结构式来解释。
氨气的实验室制法并没有明确的指出，可灵活处理。
7．硝酸的性质
硝酸的氧化性仅限于浓、稀硝酸与铜的反应，以及浓硝酸与炭的反应，活泼金属与硝酸反应的规律和复杂的定量计算不作要求。
硝酸工业制法要求与硫酸工业制法的要求相同。
四、教学设计与实施中应注意的问题
化学教学要体现课程改革的基本理念，尊重和满足不同学生的需要，运用多种教学方式和手段，引导学生积极主动地学习，掌握最基本的化学知识和技能，了解化学科学研究的过程和方法，形成积极的情感态度和正确的价值观，提高科学素养和人文素养，为学生的终身发展奠定基础。
元素化合物教学的新变化如下：
（1）在自然界和生产生活的大背景中进行元素化合物知识的教学
（2）提炼出元素化合物中最核心的内容进行整合教学，即从以物质为核心的元素化合物知识教学转化为以元素为核心
（3）教会学生认识物质性质的思想方法
（4）实验现象分析总结得出结论，进行物质性质的教学，不能从结构出发推断物质的性质。
（5）从通性和氧化还原性来研究物质的性质。
1．突出元素化合物知识的内在联系，建立新的知识体系。
硫、氮元素的学习以往是放在元素周期律之后，现在放在元素周期律之前。教学时按元素，不按族进行介绍，要学会用元素的观点认识和研究物质，分析和解决问题。
元素化合物的性质学习由单一的物质中心学习模式转为两种学习模式兼有，突出通过物质类别间相互反应认识通性，在元素价态转化关系中认识氧化性和还原性的学习模式。对氮、硫及其化合物性质的认识宜从物质的通性、氧化还原反应的规律及物质特性这三个角度去认识、理解。
2．将“裸露”的知识“包装”起来。
将元素化合物知识置于真实的情境中，强调化学在生产、生活和社会可持续发展中的重大作用，培养学生学以致用的意识和能力，养成学生关心社会和生活实际的积极态度，强调学生的社会责任感，发展学生的创新精神和实践能力；有利于学生从更加开阔的视野、更加综合的视角、更加深刻地理解科学的价值。
本专题是围绕空气资源的利用和空气污染问题，介绍硫、氮元素及其化合物的知识，关注化学与社会的关系，将STS的思想引入教材。提倡将知识放在一定的情境中进行教学，一方面有利于提高学生运用知识的能力，体会知识的价值；另一方面通过教学情境的落实态度情感与价值观这一维度的教学目标。
将“裸露”的知识“包装”起来。我们需要改变以往教给学生“赤裸裸”的化学知识或者说“纯碎”的化学知识，然后在简略介绍有关的应用的授课方式。
3．将准确把握知识的深广度，避免随意扩展内容
化学1中元素化合物知识的要求层次和水平与传统的课程相比都有了较大的变化，教师要深刻理解课程标准和教材对内容的深广度要求。
在教学实施中，有的教师仍然用高考的标准和旧课程的要求处理教材中出现的内容，无限地拓展和提高教学要求，随意扩展教学内容，给学生的学习带来额外的负担。
由于知识的深广度发生了变化，知识组织顺序发生了变化，必然要求教师改变教学过程中的具体问题，要重新设计相关的问题。教师不能简单地将原有的教学处理进行“搬家”，而要根据现在知识的位置和组织方式，进行新的处理，设计合理的教学问题和教学活动。本专题元素化合物知识的深广度要求建议如下：
硫及其化合物：通过实验认识硫单质、二氧化硫、硫酸的物理性质和主要化学性质，能书写相关的化学反应方程式（限于教材正文出现的方程式）。运用硫及其化合物的性质了解酸雨的危害和酸雨防治的方法。
氮及其化合物：通过实验认识氮气、氨气、铵盐及硝酸的主要物理性质和化学性质，知道铵根离子的检验方法和氨气的实验室制法（原理），能书写相应的化学反应方程式，能够运用相关知识分析简单的实际问题。
此外，对于STS知识也不能随意扩展或者“一步到位”。例如硫酸的制备是传统课程中相当重要的核心知识内容之一，而新课程将其作为具有STS功能和意义的内容在栏目中出现，只要求“知道工业生产硫酸的基本原理”，但是，有的教师将这样的STS知识处理得很细致，给学生全面介绍硫酸工业生产的原料、原理、设备、材料的循环利用等问题，一下子就回到旧的教学路子上，而硫酸工业生产中“硫元素间相互转化的实现”的应用则被忽视，违背了这些内容设计的初衷。实际上硫酸生产的具体技术问题是在“化学与技术”选修模块中才要求的。硝酸的工业制备也类似。
4．突出化学学科特征，更好地发挥实验的教育功能
化学是一门实验科学。在元素化合物知识的教学中，化学实验是十分重要的教学内容，同时又是新课程倡导的教学方法和学习方式的载体。化学实验能激发学生学习化学的兴趣，创设生动活泼的教学情景，帮助学生理解和掌握化学知识和技能，启迪学生的科学思维，训练学生的科学方法，培养学生的科学态度和价值观，从而达到全面提高学生科学素养的目的。本专题共有实验14个：
第一单元“观察与思考”实验共：6个（二氧化硫的性质、浓硫酸的性质）
第二单元“观察与思考”实验共：5个（氮气、氨和硝酸的性质）；“活动与探究”实验共2个（铵盐的性质）。
新教材没有严格区分教师演示实验与学生实验，一般来说，“观察与思考”的实验内容属于演示实验，“活动与探究”的实验内容属于学生实验，在实际教学中，教师可以根据学校实验条件和学生水平进行灵活处理，但总的原则是，尽可能多的让学生参与实验活动。我们一线教师还可以创造性地应用现有的条件，为学生提供尽可能多的机会进行实验活动。例如，关于二氧化硫性质的学习，有的教师认为实验室通风条件差，无法让学生进行探究活动。教师可以事先让实验员给每个小组收集几支小试管的二氧化硫气体，避免实验时大量气体外逸；教师也可以让学生用亚硫酸溶液（或者向亚硫酸钠溶液中加入少量酸）进行实验；教师还可以让学生预测二氧化硫有哪些性质、可能与哪些物质反应，让学生设计实验方案来验证预测。在实验室条件不具备的情况下，将原来的演示实验进行改变，由原来教师决定做什么实验和怎么做改变成学生决定做什么实验和怎么做。
5．分析栏目功能，发挥教学价值
本专题中：“你知道吗”、“交流与讨论”共出现3次，都是出现在新内容学习的开始，它在学生已有的生活经验和学习经验或者熟悉的事实和现象基础上，创设学习的问题情景，激发学生学习的兴趣。‘“观察与思考”共出现5次（二氧化硫的性质、浓硫酸的性质、氮气与氧气的反应、氨的性质、硝酸的性质），让学生通过“观察”方法学习核心的化学学科知识，并加强在观察中思考、对实验现象进行分析与综合、总结实验结论的能力的培养。“活动与探究”出现1次（探究铵盐的性质），让学生利用实验学习化学的核心知识，体验“实验”的科学研究方法，提高科学探究能力。“问题解决”出现1次，学生利用此栏目提出的问题和介绍的方法来检验自己对新知识的掌握程度。“信息提示”出现1次，为学生解决问题提供相关资料。“整理与归纳”出现1次，学完“含硫化合物的性质和应用”一单元后，学生在此栏目的引导下，建立新旧知识的联系，构建硫及其化合物的知识网络。“资料卡”出现2次，“拓展视野”出现1次，均属于资料性、拓展性栏目，旨在引导学生高观点、大视野、多角度地认识化学科学，丰富对化学的了解，不作为基本要求。“调查研究”出现2次，这个栏目新增加，可作为研究性学习的课题，是学生课堂学习的延伸，全方位地检验学生的学习能力。
教师在设计教学过程中，不能将各栏目作为所有学生的基本要求，在课堂上进行详细的讲解和分析。要创造性地应用教材中的栏目，对不同类型的栏目采用不同的处理方式。学习活动性栏目为教师提供了一些学习活动的内容和组织方式，给出了教学处理的一种方式。教师要在教学中根据学生的具体情况和学校的硬件条件等进行适合的调整和改变。
在教学过程中，有的教师可能无视教材中栏目的存在，仍然用传统的方式进行相关内容的教学。有的教师可能对这些栏目理解与分析不够深入，对其栏目的功能不太了解，认为栏目中出现的内容都要求学生进行学习，在课堂上进行详细的讲解和分析，造成课时不足、学生负担过重。“活动与探究”、“交流与讨论”、“观察与思考”等活动性栏目，有的教师采用传统的一问一答的方式进行教学，没有给学生充分思考和交流的时间。建构主义认为，不同的人看到的是事物的不同方面，同伴间的交流可以丰富学生的认识，全面了解事物；已有的研究表明，要想让学生进行高水平的思维需要充分的沟通交流活动；学生经过探究活动，不同的人获得的收获不同，形成的认识不同，需要通过讨论达成小组共识。因此，教师要给学生机会和空间进行讨论，深化学生的认识。
6．加强习题的研究，改进并优化习题教学
由于教师还习惯于采用传统的习题教学和训练模式，加上教材中个别习题的表述和问点与教材正文内容之间的跨度偏大，市场上的习题教辅资源往往偏难、偏繁、偏旧，所以出现了学生“学得高兴，做题痛苦”的现象。面对这种情形，教师要改变原来的习题处理方式。
首先，要关注习题教学，不能将习题课简单处理成练习课，要将典型的习题进行剖析。例如：苏教版化学1 P103 练习与实践：第3题，教师就应该将其作为典型习题，带领学生一起分析，培养学生分析信息与处理信息的能力，以及用拥有的知识去分析解决问题的能力。
其次，教师要将习题的处理和新知识的学习结合起来，尤其是应该将运用新知识的重要习题放在新知识获得后处理，作为新知识的应用巩固，及时培养学生将新知识运用于分析问题和解决问题的能力。
再次，教师要对习题教辅资源进行筛选，选择难度适合、考点适合的题目，不要让习题牵制教师的教学。有的教辅习题质量较差，挂着新课程配套资源的字样，内容却是原来教辅资料的简单重组。教师按照新课程进行教学后，学生不会做教辅中的习题，教师不是对习题进行筛选，而是将习题中涵盖的内容，新课程中不要求的内容，挤出时间在课堂上给与补充，这是不倡导的错误做法。
新课程的习题不仅仅是传统课程中核心知识点的再现和巩固，而且增加了课后习题的探究性和实践性。
五、教学片段：二氧化硫的性质和作用
1．教学思路
以“酸雨”为背景，“探究硫酸型酸雨形成的原因”为主线，涉及系列探究活动，激发学生探究热情，拓展学生的视野，让学生在“发现问题——提出问题——解决问题——归纳知识、提炼方法——再解决问题”的过程中体会科学探究的一般方法。
具体思路：测定雨水的pH→设想形成酸雨的可能因素→实验探究硫酸型酸雨的形成过程→归纳总结酸雨的形成→讨论防治硫酸型酸雨对环境产生的危害→讨论、归纳SO2的化学性质
2．情景设计
情景1 常见酸雨的成分
创设情境 1．介绍：酸雨是英国化学家R.A.Smith于1872年提出，一般指pH小于5.6的雨、雪、雾等大气降水、数值5.6的来源是蒸馏水与大气中CO2达到溶解平衡时的酸度。酸雨被人们称为“空中死神”。2．结合地图指出全球三大酸雨区。3．学生采集的一些雨水样品。
提出问题 我们当地的雨水是否是酸雨？主要含有什么成分？
学生活动 1．测定雨水的pH。2．联系常见的酸，猜测雨水中可能含有的成分。3．实验检验自己的猜测是否正确，如测定SO42-的存在。
学习反馈 1．本地区的酸雨可能主要是硫酸型酸雨。2．惊讶于测定出的雨水成分，从酸的腐蚀性联想到酸雨的危害。3．疑惑于雨水中硫元素的由来。
评注：情景1适合我国常见酸雨地区的学生进行探究，教师要事先布置学生采集雨水样品，通过学生自主探究，发现“雨水”中竟然含有“硫酸”，深刻感受到它的危害，并产生新的疑问：硫酸型酸雨究竟是怎样形成的？其中的硫元素从何而来？等等。
情景2 硫酸型酸雨的形成过程
创设情境 1．展示图片或播放录像：我国含煤燃料的燃烧、含硫金属矿石的冶炼、硫酸的生产等。2．演示：SO2水溶液pH的测定，SO2水溶液与过氧化氢溶液反应，并检验产物。3．提供信息：某校科技小组同学在某城市采集了酸雨样品，每隔一段时间测定pH，发现随着时间的推移样品pH下降。
提出问题 1．硫酸型酸雨中硫元素是从哪里来的？2．燃烧产生的SO2是怎样转变成酸性物质的？
学生活动 1．观察、讨论矿物燃烧过程中硫元素的变化。2．分析SO2水溶液pH，思考硫酸型酸雨是否只是SO2溶于水而已？3．讨论SO2水溶液与过氧化氢反应产物的检验方法，并讨论实验结果。4．测定久置SO2水溶液的pH，探讨酸雨样品长久放置pH下降的原因。5．总结归纳硫酸型酸雨的形成过程。
学习反馈 1．工业生产中大量含硫矿物燃料的使用，使空气中SO2气体较多。2．SO2水溶液呈酸性是因为生成了亚硫酸，不是酸雨的主要成份。3．SO2水溶液与H2O2溶液反应，生成了硫酸。4．雨水中含有的H2SO3和SO2不断被空气中的氧气氧化成强酸H2SO4。所以随时间的延长，H+浓度不断增大而pH不断减小，当所有的H2SO3和SO2被氧气氧化成H2SO4后，pH不再变化。5．含煤燃料的燃烧、含硫金属矿石的冶炼、硫酸的生产等大量含硫矿物的使用，使空气中SO2增多。SO2在光照、烟尘等作用下氧化成SO3，溶于雨水形成酸雨。
评注：情景2从分析硫酸型酸雨中硫酸的核心元素——S元素的来源角度出发，借助SO2溶于水、SO2水溶液与氧化剂过氧化氢溶液反应这两个简单实验，帮助学生认识硫酸型酸雨的形成过程：
S→SO2→H2SO3→H2SO4或S→SO2→SO3→H2SO4。这样的情景设计符合学生的认知规律，有助于学生知识的构建。
情景3 SO2的化学性质（1）
创设情境 1．在酸雨形成过程的探究活动中，我们接触到了哪几个有关SO2性质的反应？能否进行归类总结？2．播放食物“化妆品”——SO2在食品加工领域的使用情况。
提出问题 1．SO2与水的反应，体现了可溶性酸性氧化物的一般性质，作为酸性氧化物SO2还有哪些性质？2．SO2水溶液与H2O2溶液的反应是一个氧化还原反应，在这个变化过程中，SO2发生了怎样变化？体现了什么性质？从氧化还原的角度分析SO2是否还有其他性质？3．SO2在食品加工领域中的使用体现了它什么性质？
学生活动 1．通过回忆，学生构建与原有知识——酸性氧化物的联系，并设计实验验证（如SO2与澄清石灰水反应等）。2．从SO2中S元素化合价的角度探讨SO2的氧化性、还原性，推测可能与哪些物质发生反应（如能使溴水褪色）。3．概括SO2在食品加工业中体现的性质，并对这种做法加以评价。
学习反馈 1．学生概括出SO2作为酸性氧化物的通性（与水、碱、碱性氧化物、盐反应等）。2．学生从氧化还原的角度探讨得出SO2的氧化性、还原性。3．特殊性质：漂白性、消毒杀菌、毒性。
评注：情景3联系酸雨的形成过程，让学生进一步探究SO2的性质，并分类总结，培养了学生的实验探究能力，让学生养成了从物质类别、氧化还原和特性三个角度分析探讨物质性质的化学思维习惯。
情景4 SO2的化学性质（2）
创设情境 1．利用生活中常见的火柴头燃烧产生的SO2演示SO2与紫色石蕊试液、澄清石灰水、碘水、酸性高锰酸钾溶液等反应的实验。2．播放食物“化妆品”——SO2在食品加工领域的使用情况。
提出问题 1．每个实验现象说明SO2有什么化学性质？2．SO2的各性质之间有何联系？如何归类？3．SO2在食品加工领域中的使用体现了它什么性质？
学生活动 1．通过对实验现象的观察，分析归纳SO2的化学性质。2．概括SO2在食品加工业中体现的性质，并对这种做法加以评价。
学习反馈 1．学生概括并补充得出SO2作为酸性氧化物的通性（与水、碱、碱性氧化物、盐反应等）。2．学生通过对演示实验的观察并联系酸雨的形成，得出SO2的氧化性、还原性。3．特殊性质：漂白性、消毒杀菌、毒性。
评注：情景4采用比较常规的物质性质的教学方法，由趣味实验引出SO2的化学性质，培养了学生的学习兴趣，让学生养成了从物质类别、氧化还原和特性三个角度分析探讨物质性质的化学思维习惯。
情景5 脱硫技术和对环境保护的展望
创设情境 1．播放录像：科学工作者研究了多种脱硫技术（1）在含硫矿物燃料中加生石灰；（2）在冶金工业烟道气中回收硫磺。2．展示图片：实际生活中人们处理受酸雨污染的土壤。
提出问题 1．在提供的两种脱硫技术过程中涉及怎样的化学反应？2．实际生活中人们通常采取什么措施改良受酸雨污染的土壤？3．怎样才能从根本上解决酸雨污染问题？
学生活动 1．学生根据从材料中提取的化学信息，联系SO2的性质，完成有关化学方程式的书写。2．以小组为单位，结合目前采用的预防酸雨的措施，探讨环境保护的设想。
学习反馈 1．学生得出两种脱硫技术发生的反应： （1）SO2 + CaO = CaSO3 …2CaSO3 + O2 = 2CaSO4… （2）SO2 + 2CO = 2CO2 + S（在铝矾土作用下）2．学生能从绿色化学的角度对环境保护提出各种设想。
评注：情景5是关于社会热点问题的探讨，使学生形成用化学知识应用于实际生活解决实际社会问题的意识，体现了促进社会可持续发展的科学观。
参考文献：
[1]王磊等主编，高中新课程必修课教与学（化学）北京大学出版社 2006.4
[2]高中化学课程标准
[3]王祖浩主编，高中化学实验教材化学1，江苏教育出版社，
铵盐与碱反应
氯化铵的热分解
弱碱性
NH4+
物理性质
汽车
空气中N2
HNO3
NO2
NO
雷电
硫及其化合物之间的相互转化
Na2SO3
H2SO3
H2SO4
Na2SO4
HgS
S
BaSO4
SO2
SO3
硫酸的性质
工业上制硫酸的原理
氧化性
脱水性
吸水性
浓硫酸的特性
稀硫酸的通性
SO3
SO2
FeS2（或S）
硫酸
用途
物理性质
酸雨的防治
酸雨的危害
硫酸型酸雨的形成
对环境的污染——酸雨
漂白性、毒性
（特性的角度）
既有氧化性又有还原性
（氧化还原的角度）
酸性氧化物的通性
（物质类别的角度）
化学性质
二氧化硫
NH3
空气中N2
硝酸工业制法
物理性质
不稳定性、强酸性
强氧化性（浓、稀硝酸与铜反应，浓硝酸与炭反应，钝化）
HNO3
NO2
NO
NH3
硝酸的性质
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教材分析与教学建议
温岭中学 赵坚志
一、普通高中新课程实验化学教材概述
1、普通高中新课程的学习目标及要求
（1）体现三维学习目标
（知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观）
（2）倡导多元的学习方式
（学习重体验，自主探究、合作学习、培养创新意识）
（3）面向全体学生
（倡导通过多次学习，螺旋上升，逐步达成目标）
（4）重视学科素养
2、普通高中新课程的教学要求
（1）一个观念–––––以学生发展为本
（2）两个关注–––––关注过程，关注终身发展
（3）三维目标–––––知识与技能、过程与方法、情感态度价值观
（4）三个特点–––––基础性、时代性、选择性
3、普通高中新课程教材的几个特点
（1）创设以探究为核心的多样化活动
新课程要求改变学生传统的听着学科学、坐着学科学，被动消极、冷漠无奈地学科学的情况，改变教师过分依赖系统讲授和题海训练，学生过分依赖死记硬背和信息的简单接受的教学方式和学习方式，让学生进行合作、交流、自主探究等多种学习活动，在活动中落实知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三维目标。使学生形成对科学探索的兴趣和积极的情感，培养学生看待自然与世界的科学态度，对科学过程、科学活动的实质与价值的理解和认识，对科学与技术、社会、环境的密切关系的理解和认识，以及运用科学知识、科学方法解决社会和个人生活问题的能力。
化学实验是学生进行科学探究的重要形式，课程标准将具体的实验内容包括在内容标准中，虽然没有直接指出实验内容，但是有确切的实验要求。在高中化学新课程中，没有明确规定哪些是学生实验、哪些是演示实验，一般来说，教材中活动探究的实验内容属于学生实验，观察思考的实验内容属于演示实验，但并不是不能改变。教师可根据学校的硬件和教学的情况，改变实验的类型。但是总的原则是，应该让学生有尽可能多的机会进行实验活动。尤其是，在高中化学新课程中，学生的实验活动应该要比以前多。
（2）“知识情景化”–––––从生活到化学，从化学到社会
以往的元素化合物知识常常是直接介绍物质的性质，顺带些物质的用途。学生反映化学很枯燥，要记忆大量的化学反应式。通过高中化学1的教学，应使学生获得相关的化学知识和过程、方法，形成情感态度与价值观，要达到这样的目标，需要改变以往仅仅教给学生“赤裸裸”的化学知识或者说是“纯粹”的化学知识的授课方式。应将“裸露”的知识进行“包装”。传统的元素化合物知识教学往往导致学生在应用物质性质和知识解决和分析实际问题的能力较差。现在之所以倡导将知识放在一定的情景中进行教学，一方面有利于提高学生运用知识的能力，体会知识的价值，另一方面，通过教学情景落实态度情感与价值观的教学目标。
如：与社会生产生活及学科知识体系之间的联系紧密
专题 与社会生产生活的联系 学科知识体系
专题一：化学家眼中的物质世界 用化学家的眼光看世界 学习研究化学的方法思路
专题二：从海水中获得的化学物质 身边的化学：与海水、矿物、空气有关的物质的宏观性质 无机元素化合物知识
专题三：从矿物到基础材料
专题四：硫、氮和可持续发展
从上表可以看出，物质性质的学习，都置于一定的社会或生活背景中，从更具有实际应用价值的层面切入物质性质的学习。与原来高中化学相比，元素化合物知识内容在覆盖面上与现行课程的差别不大，但是内容的组织线索、具体化合物知识内容的选取以及处理的深广度、学习的重点和方式等都有较大的变化，弱化了按照元素自然族来介绍元素化合物知识的传统做法。
在真实的情景中进行具体化学知识的教学。由于新课程的目标包括态度情感价值观，必然要求将知识情景化，从生活到化学，从化学到社会；从自然界到实验室，从实验室到实际应用，提供培养学生情感态度价值观的有效途径和生动载体。将知识置于真实的情景中，能够培养学生学以致用的意识和能力，养成学生关心社会和生活实际的积极态度，增强学生的社会责任感，有利于学生从更加开阔的视野、更加综合的视角，更加深刻地理解科学的价值、科学的局限和科学与社会、技术的相互关系。
（3）新教材中用栏目代替老教材的陈述性描写
新教材设置了丰富的学习栏目，如：[你知道吗？]、[活动与探究]、 [交流与讨论]、 [观察与思考]、 [问题解决]、 [信息提示]、 [拓展视野]、[资料卡]、[整理与归纳]、 [回顾与总结]、 [练习与实践]等，强调学习过程、学习方法和科学探究。使学生“经历对化学物质及其变化进行探究的过程，进一步理解科学探究的意义，学习科学探究的基本方法，提高科学探究的能力”。“具有较强的问题意识，能够发现和提出有探究价值的化学问题，敢于质疑，勤于思索，逐步形成独立思考的能力，善于与人合作，具有团队精神”。“在化学学习中，学会运用观察、实验、查阅资料等多种手段获取信息，并运用比较、分类、归纳、概括等方法对信息进行加工”。这些栏目的设置，体现了课程的理念，蕴涵着教与学的方法，有助于教师驾驭教学过程，教师在教学中首先要体会各种栏目的功能和教育价值。
二、本专题知识体系的解读
专题4的编写思路：本专题是《化学1》的最后内容，在学生学习了氯、溴、碘、硅、钠、镁、铝、铁、铜及其化合物的基础上，进一步介绍另外两种重要的元素硫和氮，通过对硫、氮及其化合物的性质和应用的介绍，使学生全面、系统地了解元素化合物知识，形成元素化合物的知识网络。教材以空气资源的利用和空气污染问题作为切入点，关注化学与社会的关系，将STS的思想引入教材，让学生认识到化学物质在造福人类、促进人类物质文明的同时，不当使用也可能引起环境污染等社会问题，只有掌握物质的性质并加以合理应用，方可避免出现某些负面现象，帮助学生树立社会可持续发展的科学发展观。
本专题教学中应有意识地巩固氧化还原反应、离子反应、物质的量等核心的概念、原理，有利于学生实现知识的整合，同时还要注意本专题学习将为《化学2》中“元素周期律”、“元素周期律表”奠定基础。
本专题知识体系在三套高中化学必修1教材中的比较：
氮、硫元素及其化合物知识的分布情况
知识内容 苏教版 人教版 鲁科版
硫及其化合物 专题4：硫、氮和可持续发展第一单元：含硫化合物的性质和应用（硫单质、二氧化硫、三氧化硫、浓硫酸、硫酸盐） 第四章：非金属及其化合物第三节：硫和氮的氧化物（硫单质、二氧化硫、一氧化氮、二氧化氮）第四节：硫酸、硝酸和氨（浓硫酸、硝酸、氨、铵盐） 第3章：自然界中的元素第3节：硫的转化（硫单质、二氧化硫、三氧化硫、浓硫酸、硫酸盐）
氮及其化合物 专题4：硫、氮和可持续发展第二单元：生产生活中的含氮化合物（氮气、一氧化氮、二氧化氮、氨气、铵盐、硝酸） 第3章：自然界中的元素第2节：氮的循环（氮气、一氧化氮、二氧化氮、氨气、铵盐、硝酸）
氮、硫元素及其化合物内容的处理
元素 具体物质 三套教材共有的内容 三套教材分别特有的内容
苏教版 人教版 鲁科版
氮 氮气 与氧气氢气的反应 ----- --------- ---------
一氧化氮二氧化氮 颜色、状态、气味，与水的反应 ---------- ---------- ----------
氨 一水合氨分解，与氯化氢的反应 与氧气的反应、一水合氨的部分电离 一水合氨的部分电离 与氧气的反应
铵盐 受热分解，与碱反应 ---------- ---------- ----------
硝酸 浓、稀硝酸与铜的反应，钝化 浓硝酸与木炭的反应，浓硝酸的分解 ---------- 浓硝酸与木炭的反应，浓硝酸的分解
硫 硫单质 颜色、状态，与氧气的反应 与汞反应 ---------- 与铁反应
二氧化硫三氧化硫 颜色、状态、气味、溶解性，二氧化硫的漂白作用，二氧化硫与氧气反应，三氧化硫与水反应 --------- --------- 二氧化硫与硫化氢反应
浓硫酸 与铜、木炭的反应 脱水性、吸水性、钝化 脱水性 钝化
硫酸盐 ------ 在资料中介绍 ------- 在资料中介绍
第一单元 含硫化合物的性质和应用知识体系
1． 二氧化硫的性质和应用知识体系
核心知识：
硫酸型酸雨的形成原因
SO2的化学性质
恰如其分地评价SO2对人类的影响
2． 硫酸的制备和性质知识体系
核心知识：
工业制备硫酸的反应原理以及与工业生产的不同，重点是让学生知道不同价态硫之间的转化关系。
浓硫酸的性质（吸水性、脱水性和氧化性）
3．硫和含硫化合物的相互转化知识体系
核心知识：
从氧化还原反应的角度认识不同价态硫元素之间的转化：
第二单元 生产生活中的含氮化合物
1． 氮氧化合物的产生及转化知识体系
核心知识：
从两个方面（自然、人工）产生氮氧化物，以及氮氧化物的转化对生产和生活的影响
2． 氮肥的生产和使用知识体系
核心知识：
以氮肥的生产和使用为载体，重点是学习氨和铵盐的性质
3． 硝酸的性质知识体系
三、本专题教学建议
1、教学方法建议
（1）对氮、硫及其化合物性质的认识宜从物质的通性、氧化还原反应的规律及物质特性这三个角度去认识、理解。
（2）采用实验探究法进行教学。课本安排了较多的实验来帮助学生认识物质的性质，要认真完成每一个实验，做到使学生：①理解实验设计的原理；②学会通过对实验现象的分析去认识物质的性质；③体验实验探究的过程和乐趣。根据实验设计的需要，结合教师自身的教学特点可对实验进行改进。
（3）本专题关注化学与社会的关系，将STS思想引入教材，教师在教学中应引导学生充分认识氨的合成对人类文明的伟大贡献，体现化学科学的重要价值。通过对酸雨等环境污染产生的原因的探究、如何保护环境等问题的探讨，让学生以更广阔的视野看待科学的价值，培养学生学以致用的意识和解决问题的能力，养成关心社会的积极态度，增强对社会的责任感。
（4）教材设计了多种教学功能的栏目，教师应根据时间安排和教学内容的重点、难点，对这些栏目进行详略不同的处理，并合理利用这些栏目来设计教学。如“你知道吗”及书中的相关图片可用来进行问题的提出；“观察与思考”、“活动与探究”、“交流与讨论”等可用于对问题的探究；“问题解决”可用于对知识的应用。
（5）到本专题止，基本完善了高中必修阶段无机物的知识体系，揭示了相应反应规律，教师在教学过程中要帮助学生构建元素化合物知识的网络，为《化学2》及后续选修课的学习提供必要的基础。
2．实验教学建议
（1）SO2的漂白性实验，所用的品红溶液浓度要小，否则颜色变化可能不明显。教学时可与次氯酸的漂白作用进行比较。
（2）浓硫酸的脱水性实验，在蔗糖中先加入少量水湿润，可加速浓硫酸的脱水作用。由于实验中同时有CO2和SO2放出，建议：①在盛品红溶液的试管口塞上一团浸有碱液（或碳酸钠溶液）的棉花团，以吸收挥发出的有毒的SO2气体。②由于此时还没有介绍浓硫酸的强氧化性，教学时可先留一些疑问，待学了浓硫酸的强氧化性后，再讨论此现象。也可根据教学需要，将此实验安排在浓硫酸的氧化性教学以后，这样有利于学生了解浓硫酸与蔗糖的作用，浓硫酸不仅显示了脱水性，还显示了强氧化性。
（3）浓硫酸与铜反应的性质实验，建议将铜片改为下端卷曲上端通过橡胶塞的粗铜丝，这样可通过上下抽动铜丝来控制反应的进行。在加热过程中，铜的表面往往会出现黑色沉淀物，溶液也会发黑，持续加热一段时间，颜色会变浅。由于反应比较复杂，不宜向学生作过多介绍。
（4）氮气与氧气放电反应的实验大约需要10分钟，07版教材已删，建议用录像片代替实验。
（5）影响氨的喷泉实验的关键因素是圆底烧瓶要干燥，充满氨气，且装置要密闭不漏气。教学时要结合实验现象，引导学生分析喷泉实验形成的原理、氨气的性质。
（6）氯化铵与氢氧化钙反应的活动与探究，要引导学生根据反应物的特点、反应的条件等对实验方案进行设计，并通过实验加深学生对实验原理的认识，初步学会氨气的检验方法，养成良好的实验习惯。
（7）浓、稀硝酸与铜反应的实验，可采用比较的方法，通过观察比较两者实验现象的差异，让学生认识浓、稀硝酸性质的差异和还原产物的不同，但不宜介绍活泼金属与硝酸反应的还原产物。有条件的学校可补充浓硝酸的不稳定性、与碳反应的实验。
补充说明：
1．硫单质没有专门成节学习，而是分散在本单元中。
硫元素在自然界中的存在形态，单质硫的颜色状态、硫与金属（主要是汞）和非金属（主要是氧气）反应属于基本要求，从硫的非金属性和硫元素的化合价认识单质硫的化学性质。
硫与其他金属（如Na、Fe、Cu）的反应，硫与其他非金属（如H2）反应不是基本要求，重点学校可以补充。
硫与碱溶液反应不作要求。
2．“二氧化硫性质与作用”与原人教版内容接近，其中：
酸性氧化物的通性：从物质分类的角度认识二氧化硫的化学性质，知道二氧化硫与水、碱性氧化物（如CaO）和碱[如Ca(OH)2]等反应。
还原性和氧化性：从硫元素化合价认识二氧化硫的氧化性和还原性，其中还原性仅限于SO2（或H2SO3）与过氧化氢、氯水或溴水的反应，不要增加与酸性高锰酸钾溶液的反应。氧化性只要求学生知道这是中间价态的特点，不要例举某些反应（如与硫化氢的反应）。
“资料卡”（燃煤烟气的脱硫）已删。
3．硫酸的制备和性质
硫酸的制备重点是让学生形成不同价态的硫元素的转化，让学生知道理论上的化学反应与实际工业生产的不同，而不是工业问题的本身。
硫酸制备的流程图可以看成是一个背景材料，交流与讨论所达到的目标是：①不同价态硫元素的转化S（FeS2）→SO2→SO3→H2SO4；②理论上的化学反应与实际工业生产中不同这样的基本观点。
重点学校可以继续讨论流程中的“净化”、“热交换器”、“储酸槽”等问题。一般学校只要求三个设备中所对应的三个反应原理。
硫铁矿在沸腾炉中燃烧生成二氧化硫的反应方程式不要求学生掌握配平方法，但要求知道铁、硫元素的价态，以及负一价的硫被氧化的事实。
4．硫和含硫化合物的相互转化
二氧化硫的制备只要求知道制备的事实和会写化学反应方程式，实验室制备装置等不作要求。
5．氮氧化物的产生与转化
NO2和N2O4的相互转化不作要求。
“调查研究”栏目中的内容可以作为研究性学习的课题。
6．氮肥的生产和使用
N2和O2的反应需“放电”的条件，N2和H2的反应需要“高温、高压、催化剂”的条件，说明氮气的稳定的事实，但不宜用结构式来解释。
氨气的实验室制法并没有明确的指出，可灵活处理。
7．硝酸的性质
硝酸的氧化性仅限于浓、稀硝酸与铜的反应，以及浓硝酸与炭的反应，活泼金属与硝酸反应的规律和复杂的定量计算不作要求。
硝酸工业制法要求与硫酸工业制法的要求相同。
四、教学设计与实施中应注意的问题
化学教学要体现课程改革的基本理念，尊重和满足不同学生的需要，运用多种教学方式和手段，引导学生积极主动地学习，掌握最基本的化学知识和技能，了解化学科学研究的过程和方法，形成积极的情感态度和正确的价值观，提高科学素养和人文素养，为学生的终身发展奠定基础。
元素化合物教学的新变化如下：
（1）在自然界和生产生活的大背景中进行元素化合物知识的教学
（2）提炼出元素化合物中最核心的内容进行整合教学，即从以物质为核心的元素化合物知识教学转化为以元素为核心
（3）教会学生认识物质性质的思想方法
（4）实验现象分析总结得出结论，进行物质性质的教学，不能从结构出发推断物质的性质。
（5）从通性和氧化还原性来研究物质的性质。
1．突出元素化合物知识的内在联系，建立新的知识体系。
硫、氮元素的学习以往是放在元素周期律之后，现在放在元素周期律之前。教学时按元素，不按族进行介绍，要学会用元素的观点认识和研究物质，分析和解决问题。
元素化合物的性质学习由单一的物质中心学习模式转为两种学习模式兼有，突出通过物质类别间相互反应认识通性，在元素价态转化关系中认识氧化性和还原性的学习模式。对氮、硫及其化合物性质的认识宜从物质的通性、氧化还原反应的规律及物质特性这三个角度去认识、理解。
2．将“裸露”的知识“包装”起来。
将元素化合物知识置于真实的情境中，强调化学在生产、生活和社会可持续发展中的重大作用，培养学生学以致用的意识和能力，养成学生关心社会和生活实际的积极态度，强调学生的社会责任感，发展学生的创新精神和实践能力；有利于学生从更加开阔的视野、更加综合的视角、更加深刻地理解科学的价值。
本专题是围绕空气资源的利用和空气污染问题，介绍硫、氮元素及其化合物的知识，关注化学与社会的关系，将STS的思想引入教材。提倡将知识放在一定的情境中进行教学，一方面有利于提高学生运用知识的能力，体会知识的价值；另一方面通过教学情境的落实态度情感与价值观这一维度的教学目标。
将“裸露”的知识“包装”起来。我们需要改变以往教给学生“赤裸裸”的化学知识或者说“纯碎”的化学知识，然后在简略介绍有关的应用的授课方式。
3．将准确把握知识的深广度，避免随意扩展内容
化学1中元素化合物知识的要求层次和水平与传统的课程相比都有了较大的变化，教师要深刻理解课程标准和教材对内容的深广度要求。
在教学实施中，有的教师仍然用高考的标准和旧课程的要求处理教材中出现的内容，无限地拓展和提高教学要求，随意扩展教学内容，给学生的学习带来额外的负担。
由于知识的深广度发生了变化，知识组织顺序发生了变化，必然要求教师改变教学过程中的具体问题，要重新设计相关的问题。教师不能简单地将原有的教学处理进行“搬家”，而要根据现在知识的位置和组织方式，进行新的处理，设计合理的教学问题和教学活动。本专题元素化合物知识的深广度要求建议如下：
硫及其化合物：通过实验认识硫单质、二氧化硫、硫酸的物理性质和主要化学性质，能书写相关的化学反应方程式（限于教材正文出现的方程式）。运用硫及其化合物的性质了解酸雨的危害和酸雨防治的方法。
氮及其化合物：通过实验认识氮气、氨气、铵盐及硝酸的主要物理性质和化学性质，知道铵根离子的检验方法和氨气的实验室制法（原理），能书写相应的化学反应方程式，能够运用相关知识分析简单的实际问题。
此外，对于STS知识也不能随意扩展或者“一步到位”。例如硫酸的制备是传统课程中相当重要的核心知识内容之一，而新课程将其作为具有STS功能和意义的内容在栏目中出现，只要求“知道工业生产硫酸的基本原理”，但是，有的教师将这样的STS知识处理得很细致，给学生全面介绍硫酸工业生产的原料、原理、设备、材料的循环利用等问题，一下子就回到旧的教学路子上，而硫酸工业生产中“硫元素间相互转化的实现”的应用则被忽视，违背了这些内容设计的初衷。实际上硫酸生产的具体技术问题是在“化学与技术”选修模块中才要求的。硝酸的工业制备也类似。
4．突出化学学科特征，更好地发挥实验的教育功能
化学是一门实验科学。在元素化合物知识的教学中，化学实验是十分重要的教学内容，同时又是新课程倡导的教学方法和学习方式的载体。化学实验能激发学生学习化学的兴趣，创设生动活泼的教学情景，帮助学生理解和掌握化学知识和技能，启迪学生的科学思维，训练学生的科学方法，培养学生的科学态度和价值观，从而达到全面提高学生科学素养的目的。本专题共有实验14个：
第一单元“观察与思考”实验共：6个（二氧化硫的性质、浓硫酸的性质）
第二单元“观察与思考”实验共：5个（氮气、氨和硝酸的性质）；“活动与探究”实验共2个（铵盐的性质）。
新教材没有严格区分教师演示实验与学生实验，一般来说，“观察与思考”的实验内容属于演示实验，“活动与探究”的实验内容属于学生实验，在实际教学中，教师可以根据学校实验条件和学生水平进行灵活处理，但总的原则是，尽可能多的让学生参与实验活动。我们一线教师还可以创造性地应用现有的条件，为学生提供尽可能多的机会进行实验活动。例如，关于二氧化硫性质的学习，有的教师认为实验室通风条件差，无法让学生进行探究活动。教师可以事先让实验员给每个小组收集几支小试管的二氧化硫气体，避免实验时大量气体外逸；教师也可以让学生用亚硫酸溶液（或者向亚硫酸钠溶液中加入少量酸）进行实验；教师还可以让学生预测二氧化硫有哪些性质、可能与哪些物质反应，让学生设计实验方案来验证预测。在实验室条件不具备的情况下，将原来的演示实验进行改变，由原来教师决定做什么实验和怎么做改变成学生决定做什么实验和怎么做。
5．分析栏目功能，发挥教学价值
本专题中：“你知道吗”、“交流与讨论”共出现3次，都是出现在新内容学习的开始，它在学生已有的生活经验和学习经验或者熟悉的事实和现象基础上，创设学习的问题情景，激发学生学习的兴趣。‘“观察与思考”共出现5次（二氧化硫的性质、浓硫酸的性质、氮气与氧气的反应、氨的性质、硝酸的性质），让学生通过“观察”方法学习核心的化学学科知识，并加强在观察中思考、对实验现象进行分析与综合、总结实验结论的能力的培养。“活动与探究”出现1次（探究铵盐的性质），让学生利用实验学习化学的核心知识，体验“实验”的科学研究方法，提高科学探究能力。“问题解决”出现1次，学生利用此栏目提出的问题和介绍的方法来检验自己对新知识的掌握程度。“信息提示”出现1次，为学生解决问题提供相关资料。“整理与归纳”出现1次，学完“含硫化合物的性质和应用”一单元后，学生在此栏目的引导下，建立新旧知识的联系，构建硫及其化合物的知识网络。“资料卡”出现2次，“拓展视野”出现1次，均属于资料性、拓展性栏目，旨在引导学生高观点、大视野、多角度地认识化学科学，丰富对化学的了解，不作为基本要求。“调查研究”出现2次，这个栏目新增加，可作为研究性学习的课题，是学生课堂学习的延伸，全方位地检验学生的学习能力。
教师在设计教学过程中，不能将各栏目作为所有学生的基本要求，在课堂上进行详细的讲解和分析。要创造性地应用教材中的栏目，对不同类型的栏目采用不同的处理方式。学习活动性栏目为教师提供了一些学习活动的内容和组织方式，给出了教学处理的一种方式。教师要在教学中根据学生的具体情况和学校的硬件条件等进行适合的调整和改变。
在教学过程中，有的教师可能无视教材中栏目的存在，仍然用传统的方式进行相关内容的教学。有的教师可能对这些栏目理解与分析不够深入，对其栏目的功能不太了解，认为栏目中出现的内容都要求学生进行学习，在课堂上进行详细的讲解和分析，造成课时不足、学生负担过重。“活动与探究”、“交流与讨论”、“观察与思考”等活动性栏目，有的教师采用传统的一问一答的方式进行教学，没有给学生充分思考和交流的时间。建构主义认为，不同的人看到的是事物的不同方面，同伴间的交流可以丰富学生的认识，全面了解事物；已有的研究表明，要想让学生进行高水平的思维需要充分的沟通交流活动；学生经过探究活动，不同的人获得的收获不同，形成的认识不同，需要通过讨论达成小组共识。因此，教师要给学生机会和空间进行讨论，深化学生的认识。
6．加强习题的研究，改进并优化习题教学
由于教师还习惯于采用传统的习题教学和训练模式，加上教材中个别习题的表述和问点与教材正文内容之间的跨度偏大，市场上的习题教辅资源往往偏难、偏繁、偏旧，所以出现了学生“学得高兴，做题痛苦”的现象。面对这种情形，教师要改变原来的习题处理方式。
首先，要关注习题教学，不能将习题课简单处理成练习课，要将典型的习题进行剖析。例如：苏教版化学1 P103 练习与实践：第3题，教师就应该将其作为典型习题，带领学生一起分析，培养学生分析信息与处理信息的能力，以及用拥有的知识去分析解决问题的能力。
其次，教师要将习题的处理和新知识的学习结合起来，尤其是应该将运用新知识的重要习题放在新知识获得后处理，作为新知识的应用巩固，及时培养学生将新知识运用于分析问题和解决问题的能力。
再次，教师要对习题教辅资源进行筛选，选择难度适合、考点适合的题目，不要让习题牵制教师的教学。有的教辅习题质量较差，挂着新课程配套资源的字样，内容却是原来教辅资料的简单重组。教师按照新课程进行教学后，学生不会做教辅中的习题，教师不是对习题进行筛选，而是将习题中涵盖的内容，新课程中不要求的内容，挤出时间在课堂上给与补充，这是不倡导的错误做法。
新课程的习题不仅仅是传统课程中核心知识点的再现和巩固，而且增加了课后习题的探究性和实践性。
五、教学片段：二氧化硫的性质和作用
1．教学思路
以“酸雨”为背景，“探究硫酸型酸雨形成的原因”为主线，涉及系列探究活动，激发学生探究热情，拓展学生的视野，让学生在“发现问题——提出问题——解决问题——归纳知识、提炼方法——再解决问题”的过程中体会科学探究的一般方法。
具体思路：测定雨水的pH→设想形成酸雨的可能因素→实验探究硫酸型酸雨的形成过程→归纳总结酸雨的形成→讨论防治硫酸型酸雨对环境产生的危害→讨论、归纳SO2的化学性质
2．情景设计
情景1 常见酸雨的成分
创设情境 1．介绍：酸雨是英国化学家R.A.Smith于1872年提出，一般指pH小于5.6的雨、雪、雾等大气降水、数值5.6的来源是蒸馏水与大气中CO2达到溶解平衡时的酸度。酸雨被人们称为“空中死神”。2．结合地图指出全球三大酸雨区。3．学生采集的一些雨水样品。
提出问题 我们当地的雨水是否是酸雨？主要含有什么成分？
学生活动 1．测定雨水的pH。2．联系常见的酸，猜测雨水中可能含有的成分。3．实验检验自己的猜测是否正确，如测定SO42-的存在。
学习反馈 1．本地区的酸雨可能主要是硫酸型酸雨。2．惊讶于测定出的雨水成分，从酸的腐蚀性联想到酸雨的危害。3．疑惑于雨水中硫元素的由来。
评注：情景1适合我国常见酸雨地区的学生进行探究，教师要事先布置学生采集雨水样品，通过学生自主探究，发现“雨水”中竟然含有“硫酸”，深刻感受到它的危害，并产生新的疑问：硫酸型酸雨究竟是怎样形成的？其中的硫元素从何而来？等等。
情景2 硫酸型酸雨的形成过程
创设情境 1．展示图片或播放录像：我国含煤燃料的燃烧、含硫金属矿石的冶炼、硫酸的生产等。2．演示：SO2水溶液pH的测定，SO2水溶液与过氧化氢溶液反应，并检验产物。3．提供信息：某校科技小组同学在某城市采集了酸雨样品，每隔一段时间测定pH，发现随着时间的推移样品pH下降。
提出问题 1．硫酸型酸雨中硫元素是从哪里来的？2．燃烧产生的SO2是怎样转变成酸性物质的？
学生活动 1．观察、讨论矿物燃烧过程中硫元素的变化。2．分析SO2水溶液pH，思考硫酸型酸雨是否只是SO2溶于水而已？3．讨论SO2水溶液与过氧化氢反应产物的检验方法，并讨论实验结果。4．测定久置SO2水溶液的pH，探讨酸雨样品长久放置pH下降的原因。5．总结归纳硫酸型酸雨的形成过程。
学习反馈 1．工业生产中大量含硫矿物燃料的使用，使空气中SO2气体较多。2．SO2水溶液呈酸性是因为生成了亚硫酸，不是酸雨的主要成份。3．SO2水溶液与H2O2溶液反应，生成了硫酸。4．雨水中含有的H2SO3和SO2不断被空气中的氧气氧化成强酸H2SO4。所以随时间的延长，H+浓度不断增大而pH不断减小，当所有的H2SO3和SO2被氧气氧化成H2SO4后，pH不再变化。5．含煤燃料的燃烧、含硫金属矿石的冶炼、硫酸的生产等大量含硫矿物的使用，使空气中SO2增多。SO2在光照、烟尘等作用下氧化成SO3，溶于雨水形成酸雨。
评注：情景2从分析硫酸型酸雨中硫酸的核心元素——S元素的来源角度出发，借助SO2溶于水、SO2水溶液与氧化剂过氧化氢溶液反应这两个简单实验，帮助学生认识硫酸型酸雨的形成过程：
S→SO2→H2SO3→H2SO4或S→SO2→SO3→H2SO4。这样的情景设计符合学生的认知规律，有助于学生知识的构建。
情景3 SO2的化学性质（1）
创设情境 1．在酸雨形成过程的探究活动中，我们接触到了哪几个有关SO2性质的反应？能否进行归类总结？2．播放食物“化妆品”——SO2在食品加工领域的使用情况。
提出问题 1．SO2与水的反应，体现了可溶性酸性氧化物的一般性质，作为酸性氧化物SO2还有哪些性质？2．SO2水溶液与H2O2溶液的反应是一个氧化还原反应，在这个变化过程中，SO2发生了怎样变化？体现了什么性质？从氧化还原的角度分析SO2是否还有其他性质？3．SO2在食品加工领域中的使用体现了它什么性质？
学生活动 1．通过回忆，学生构建与原有知识——酸性氧化物的联系，并设计实验验证（如SO2与澄清石灰水反应等）。2．从SO2中S元素化合价的角度探讨SO2的氧化性、还原性，推测可能与哪些物质发生反应（如能使溴水褪色）。3．概括SO2在食品加工业中体现的性质，并对这种做法加以评价。
学习反馈 1．学生概括出SO2作为酸性氧化物的通性（与水、碱、碱性氧化物、盐反应等）。2．学生从氧化还原的角度探讨得出SO2的氧化性、还原性。3．特殊性质：漂白性、消毒杀菌、毒性。
评注：情景3联系酸雨的形成过程，让学生进一步探究SO2的性质，并分类总结，培养了学生的实验探究能力，让学生养成了从物质类别、氧化还原和特性三个角度分析探讨物质性质的化学思维习惯。
情景4 SO2的化学性质（2）
创设情境 1．利用生活中常见的火柴头燃烧产生的SO2演示SO2与紫色石蕊试液、澄清石灰水、碘水、酸性高锰酸钾溶液等反应的实验。2．播放食物“化妆品”——SO2在食品加工领域的使用情况。
提出问题 1．每个实验现象说明SO2有什么化学性质？2．SO2的各性质之间有何联系？如何归类？3．SO2在食品加工领域中的使用体现了它什么性质？
学生活动 1．通过对实验现象的观察，分析归纳SO2的化学性质。2．概括SO2在食品加工业中体现的性质，并对这种做法加以评价。
学习反馈 1．学生概括并补充得出SO2作为酸性氧化物的通性（与水、碱、碱性氧化物、盐反应等）。2．学生通过对演示实验的观察并联系酸雨的形成，得出SO2的氧化性、还原性。3．特殊性质：漂白性、消毒杀菌、毒性。
评注：情景4采用比较常规的物质性质的教学方法，由趣味实验引出SO2的化学性质，培养了学生的学习兴趣，让学生养成了从物质类别、氧化还原和特性三个角度分析探讨物质性质的化学思维习惯。
情景5 脱硫技术和对环境保护的展望
创设情境 1．播放录像：科学工作者研究了多种脱硫技术（1）在含硫矿物燃料中加生石灰；（2）在冶金工业烟道气中回收硫磺。2．展示图片：实际生活中人们处理受酸雨污染的土壤。
提出问题 1．在提供的两种脱硫技术过程中涉及怎样的化学反应？2．实际生活中人们通常采取什么措施改良受酸雨污染的土壤？3．怎样才能从根本上解决酸雨污染问题？
学生活动 1．学生根据从材料中提取的化学信息，联系SO2的性质，完成有关化学方程式的书写。2．以小组为单位，结合目前采用的预防酸雨的措施，探讨环境保护的设想。
学习反馈 1．学生得出两种脱硫技术发生的反应： （1）SO2 + CaO = CaSO3 …2CaSO3 + O2 = 2CaSO4… （2）SO2 + 2CO = 2CO2 + S（在铝矾土作用下）2．学生能从绿色化学的角度对环境保护提出各种设想。
评注：情景5是关于社会热点问题的探讨，使学生形成用化学知识应用于实际生活解决实际社会问题的意识，体现了促进社会可持续发展的科学观。
参考文献：
[1]王磊等主编，高中新课程必修课教与学（化学）北京大学出版社 2006.4
[2]高中化学课程标准
[3]王祖浩主编，高中化学实验教材化学1，江苏教育出版社，
铵盐与碱反应
氯化铵的热分解
弱碱性
NH4+
物理性质
汽车
空气中N2
HNO3
NO2
NO
雷电
硫及其化合物之间的相互转化
Na2SO3
H2SO3
H2SO4
Na2SO4
HgS
S
BaSO4
SO2
SO3
硫酸的性质
工业上制硫酸的原理
氧化性
脱水性
吸水性
浓硫酸的特性
稀硫酸的通性
SO3
SO2
FeS2（或S）
硫酸
用途
物理性质
酸雨的防治
酸雨的危害
硫酸型酸雨的形成
对环境的污染——酸雨
漂白性、毒性
（特性的角度）
既有氧化性又有还原性
（氧化还原的角度）
酸性氧化物的通性
（物质类别的角度）
化学性质
二氧化硫
NH3
空气中N2
硝酸工业制法
物理性质
不稳定性、强酸性
强氧化性（浓、稀硝酸与铜反应，浓硝酸与炭反应，钝化）
HNO3
NO2
NO
NH3
硝酸的性质
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