1、u公开发表论文公开发表论文21篇篇u广州教研发表广州教研发表4篇篇u人民大学主办的复印报刊人民大学主办的复印报刊中学中学化学教与学化学教与学全文转载全文转载5篇篇解题方法和教学实录、教学设计解题方法和教学实录、教学设计论文写作论文写作课题研究课题研究解题方法和教学实录、教学设计解题方法和教学实录、教学设计1998年年2003年年共共6篇篇论文写作论文写作2004年年2010年年共共7篇篇课题研究课题研究2010至今至今共共8篇篇u人民大学复印报刊全文转载人民大学复印报刊全文转载5篇篇2003年教学设计年教学设计电解的原理电解的原理2004年论文年论文培养微观想象能力培养微观想象能力 建立化学基
2、建立化学基本观念本观念2005年高考复习年高考复习有机化学专题复习指要有机化学专题复习指要2009年论文年论文新课程理念下的化学教学设计新课程理念下的化学教学设计2012年论文年论文运用运用“四重表征四重表征”教学模式培教学模式培养化学基本观念的实践研究养化学基本观念的实践研究u论文从哪里来论文从哪里来1998年年9月公开发表的第一篇论文月公开发表的第一篇论文有机有机物燃烧的规律及其应用物燃烧的规律及其应用2003年发表的教学设计年发表的教学设计电解的原理电解的原理2005年高考复习年高考复习有机化学专题复习指要有机化学专题复习指要 2009年发表的论文年发表的论文论新课程理念下的化论新课程理
3、念下的化学教学设计学教学设计2010年发表的论文年发表的论文通过通过“我与化学我与化学”活活动提高学生的科学素养动提高学生的科学素养u论文从哪里来论文从哪里来2010年发表的论文年发表的论文如何通过化学实验培养如何通过化学实验培养学生的实验探究能力学生的实验探究能力2011年发表的论文年发表的论文高中化学实验教育教学高中化学实验教育教学功能的开发与应用功能的开发与应用2011年发表的论文年发表的论文通过通过“元素化合物元素化合物”知知识的复习培养学生化学基本观念识的复习培养学生化学基本观念2012年发表的论文年发表的论文课堂教学中通过评价促课堂教学中通过评价促进学生自主建构知识体系进学生自主建
4、构知识体系培养中学生化学基本观念培养中学生化学基本观念 的实践研究的实践研究广东仲元中学广东仲元中学 曾国琼曾国琼 一、与课题有关的已有一、与课题有关的已有的研究的研究二、如何进行课题研究二、如何进行课题研究三、课题研究的成果三、课题研究的成果一、已有的研究一、已有的研究1.已有的研究已有的研究2.课题的创新点课题的创新点1 1、国外研究现状、国外研究现状美国课程专家艾里克森认为化学教学中应该重视学生基美国课程专家艾里克森认为化学教学中应该重视学生基本观念的形成，重视学生对核心概念的深入理解及问题本观念的形成，重视学生对核心概念的深入理解及问题解决能力的培养。解决能力的培养。4美国化学会会长美
5、国化学会会长R布里斯罗（布里斯罗（Ronald Breslow）认为：）认为：作为一个有科学素养的社会公民必须懂得一些化学基本作为一个有科学素养的社会公民必须懂得一些化学基本原理。原理。52.2.国内研究现状国内研究现状（1）山东师范大学毕华林教授认为：）山东师范大学毕华林教授认为：“化学基本观念，简化学基本观念，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识”。毕教授指出化学教学必须超越传授具体知识的层面，。毕教授指出化学教学必须超越传授具体知识的层面，从传授事实、掌握知识转变为使用事实、发展观念，他认为从传授事实、掌握知识转变
6、为使用事实、发展观念，他认为各种课型都能实施各种课型都能实施“观念为本观念为本”的教学，的教学，“观念为本观念为本”教学教学与事实性知识学习应有机融合。毕教授的研究生杜明成在与事实性知识学习应有机融合。毕教授的研究生杜明成在基于化学基本观念构建的教科书设计基于化学基本观念构建的教科书设计，阐述了化学基本，阐述了化学基本观念的构建影响着学生理解和应用化学知识的水平，对提高观念的构建影响着学生理解和应用化学知识的水平，对提高学生的科学素养具有重要的价值。学生的科学素养具有重要的价值。毕教授的研究生邵霞选择鲁科版毕教授的研究生邵霞选择鲁科版化学反应原理化学反应原理选修教材选修教材为研究蓝本，进行基于
7、化学基本观念的教学设计和实施，探为研究蓝本，进行基于化学基本观念的教学设计和实施，探讨模型的可行性和可操作性。阐述了化学基本观念的教学对讨模型的可行性和可操作性。阐述了化学基本观念的教学对学生化学素养的发展、具体化学知识的掌握、化学思维能力学生化学素养的发展、具体化学知识的掌握、化学思维能力和问题解决能力的发展的影响。和问题解决能力的发展的影响。6（2）北京师范大学化学学院王磊教授认为中学学科）北京师范大学化学学院王磊教授认为中学学科中的观念或观念性知识是在学科具体知识的基础上通中的观念或观念性知识是在学科具体知识的基础上通过不断的概括和提炼形成的，它对学生终身学习和发过不断的概括和提炼形成的
8、，它对学生终身学习和发展都能发挥重要的、持久的迁移作用。展都能发挥重要的、持久的迁移作用。（3）山西师范大学的梁永平老师：）山西师范大学的梁永平老师：14毕华林教授、王磊教授、梁永平教授的研毕华林教授、王磊教授、梁永平教授的研究团队不仅从理论的角度进行研究，还主究团队不仅从理论的角度进行研究，还主要以山东鲁科版为蓝本进行了案例研究。要以山东鲁科版为蓝本进行了案例研究。（4）北京教育学院石景山分院的莘赞梅老师：）北京教育学院石景山分院的莘赞梅老师：5篇篇（5）浙江乐清中学的魏樟庆老师：）浙江乐清中学的魏樟庆老师：6篇篇（6）北京教育学院的何彩霞老师：）北京教育学院的何彩霞老师：18篇篇北京教育学
9、院的何彩霞老师：北京教育学院的何彩霞老师：13何彩霞老师都是以具体的案例尤其是一节何彩霞老师都是以具体的案例尤其是一节课的形式研究了如何促进学科观念的建构。课的形式研究了如何促进学科观念的建构。3 3课题的创新点课题的创新点人教版的教材在全国使用率高达人教版的教材在全国使用率高达70%以上，以上，因此，本课题组选取人教版必修因此，本课题组选取人教版必修化学化学1、化学化学2、选修、选修4化学反应原理化学反应原理、选修、选修5有机化学基础有机化学基础、选修、选修6实验化学实验化学5本教本教材作为研究蓝本，参考江苏版和山东版结合本材作为研究蓝本，参考江苏版和山东版结合本校学生的实际情况进行培养中学
10、生化学基本观校学生的实际情况进行培养中学生化学基本观念实践研究。念实践研究。课题组的老师来自于番禺区五所不同层次课题组的老师来自于番禺区五所不同层次(有有A类、类、B类、类、C类、类、D类、类、E类学校，有城镇学校类学校，有城镇学校和农村学校和农村学校)，研究成果具有很好带动作用及推，研究成果具有很好带动作用及推广价值。广价值。3 3课题研究的创新点课题研究的创新点 不仅仅是在高一、高二的新课教学过程中进不仅仅是在高一、高二的新课教学过程中进行实践研究，还可以在高三化学复习备考的过行实践研究，还可以在高三化学复习备考的过程中继续进行研究。这样不仅是对学生而言，程中继续进行研究。这样不仅是对学生
11、而言，使得基本观念的培养具有持续性，对于老师来使得基本观念的培养具有持续性，对于老师来说，可以研究不同课型中如何培养学生的化学说，可以研究不同课型中如何培养学生的化学基本观念。基本观念。申报课题的时间段里课题组老师不一定都是教申报课题的时间段里课题组老师不一定都是教高一或高二，像去年我们课题组高一或高二，像去年我们课题组6人中就有人中就有5个个人教高三，这样既可以较好的结合自己的教学人教高三，这样既可以较好的结合自己的教学工作进行教学研究，也更有利于课题研究的顺工作进行教学研究，也更有利于课题研究的顺利进行。利进行。二、如何进行研究二、如何进行研究1.核心概念的界定及其在教材核心概念的界定及其
12、在教材中的分布中的分布2.研究方法研究方法1 1核心概念的界定及其在教材中的分布核心概念的界定及其在教材中的分布通过研究明确中学阶段化学学科观念到底包含了哪些通过研究明确中学阶段化学学科观念到底包含了哪些内容内容?如何通过化学教学培养学生的核心基本观念如何通过化学教学培养学生的核心基本观念?毕华林教授主要针对义务教育阶段，认为要掌握的化毕华林教授主要针对义务教育阶段，认为要掌握的化学基本观念包括元素论、微粒观、化学反应与能量、学基本观念包括元素论、微粒观、化学反应与能量、物质分类、化学的社会观以及化学的价值观等六大主物质分类、化学的社会观以及化学的价值观等六大主要观念。要观念。梁卉认为基于学科
13、内容的观念分为物质观、变化观、梁卉认为基于学科内容的观念分为物质观、变化观、守恒观、能量观，基于学科方法的观念分为实验观、守恒观、能量观，基于学科方法的观念分为实验观、分类观、科学思维方法，基于学科价值的观念分为科分类观、科学思维方法，基于学科价值的观念分为科学精神、化学的社会观、化学的价值观。学精神、化学的社会观、化学的价值观。课题组在已有的研究成果的基础上，结合高课题组在已有的研究成果的基础上，结合高中化学课程标准中的三维目标，将化学基本中化学课程标准中的三维目标，将化学基本观念分为三类：知识类、方法类、情感类。观念分为三类：知识类、方法类、情感类。知识类的基本观念有：元素观、微粒观、变知
14、识类的基本观念有：元素观、微粒观、变化观、平衡观。化观、平衡观。方法类的的基本观念有：分类观、实验观。方法类的的基本观念有：分类观、实验观。情感类的基本观念有：化学价值观。情感类的基本观念有：化学价值观。（1）微粒观）微粒观与微粒观有关的概念与微粒观有关的概念原子，分子，离子，电子，质子，中子，原子结原子，分子，离子，电子，质子，中子，原子结构，核素，同素异形体，原子核外电子排布，核构，核素，同素异形体，原子核外电子排布，核外电子的量子化运动，化学键，离子键，共价键，外电子的量子化运动，化学键，离子键，共价键，分子间作用力，氢键，有机化合物的成键特征，分子间作用力，氢键，有机化合物的成键特征，
15、同分异构现象，电解质，非电解质，电离，离子同分异构现象，电解质，非电解质，电离，离子反应，氧化还原反应，原电池，电解池等。反应，氧化还原反应，原电池，电解池等。（1）微粒观）微粒观基本理解基本理解物质世界是由分子、原子、离子等微观粒子构成的；微观物质世界是由分子、原子、离子等微观粒子构成的；微观粒子不断运动、相互间有间隔，物质的聚集状态与微观粒粒子不断运动、相互间有间隔，物质的聚集状态与微观粒子的运动及相互间的距离有关；微观粒子很小，不方便以子的运动及相互间的距离有关；微观粒子很小，不方便以常规的单位来计量。常规的单位来计量。构成物质的微粒之间存在相互作用，这种作用是一种静电构成物质的微粒之间
16、存在相互作用，这种作用是一种静电作用。不同层次的微粒之间的相互作用有强弱之分，具体作用。不同层次的微粒之间的相互作用有强弱之分，具体表现为化学键（离子键、共价键）、氢键和分子间作用力。表现为化学键（离子键、共价键）、氢键和分子间作用力。物质化学变化是微观粒子（分子、原子或离子）的内部组物质化学变化是微观粒子（分子、原子或离子）的内部组成或结构的变化，实质是旧键的断裂新键的形成，化学反成或结构的变化，实质是旧键的断裂新键的形成，化学反应的实质是原子、分子或离子等层次微粒的相互作用。应的实质是原子、分子或离子等层次微粒的相互作用。中学化学关于中学化学关于“微粒观微粒观”内涵的认识发展是在内涵的认识
17、发展是在物质的构成和水溶液两个认识体系中完成的。物质的构成和水溶液两个认识体系中完成的。对物质构成的认识体系，主要内容包含：物对物质构成的认识体系，主要内容包含：物质的微观构成、原子和分子的微观构成、微粒质的微观构成、原子和分子的微观构成、微粒的空间结构、微粒间的相互作用以及结构与性的空间结构、微粒间的相互作用以及结构与性质的关系等，微粒间的相互作用主要是电性作质的关系等，微粒间的相互作用主要是电性作用及其对性质的影响。用及其对性质的影响。关于物质的构成，中学化学关于物质的构成，中学化学“微粒观微粒观”的内涵发展主的内涵发展主要经历了四个阶段（以人教版为例）。要经历了四个阶段（以人教版为例）。
18、第一阶段第一阶段初中化学中原子、分子的概念学习阶段。初中化学中原子、分子的概念学习阶段。第二阶段第二阶段高中必修高中必修2的原子结构与元素性质。的原子结构与元素性质。第三阶段第三阶段高中必修高中必修2的化学键。的化学键。第四阶段第四阶段高中选修高中选修5有机物结构和性质的研究阶段。有机物结构和性质的研究阶段。物质及其变化微观认识经历了六个平台：物质及其变化微观认识经历了六个平台：第一平台：以分子、原子概念建立为标志。第一平台：以分子、原子概念建立为标志。第二平台：以氧化还原反应的理解性学习为标志。第二平台：以氧化还原反应的理解性学习为标志。第三平台：以化学键观念的建立为标志。第三平台：以化学键
19、观念的建立为标志。第四平台：以化学平衡观点的建立为标志。第四平台：以化学平衡观点的建立为标志。第五平台：以化学能与电能的互相转化理解为标志。第五平台：以化学能与电能的互相转化理解为标志。第六平台：以微粒作用的观点指导有机化合物（以碳第六平台：以微粒作用的观点指导有机化合物（以碳原子为中心）的结构研究和性质研究为标志。原子为中心）的结构研究和性质研究为标志。（1）微粒观）微粒观高中阶段形成高中阶段形成“微粒观微粒观”的系列课题：的系列课题：氧化还原反应（电子的转移）氧化还原反应（电子的转移）化学能与电能、原电池、电解池化学能与电能、原电池、电解池离子反应（溶液中进行的离子之间的反应）离子反应（溶
20、液中进行的离子之间的反应）物质的量、气体摩尔体积（微观粒子的运动与宏物质的量、气体摩尔体积（微观粒子的运动与宏观现象的关系）观现象的关系）化学键、共价键、离子键化学键、共价键、离子键化学能与热能化学能与热能原子结构与元素周期律原子结构与元素周期律水溶液中的离子平衡（弱电解质的电离、水的电水溶液中的离子平衡（弱电解质的电离、水的电离、盐类的水解、难溶电解质的溶解平衡）离、盐类的水解、难溶电解质的溶解平衡）有机化合物的结构特点有机化合物的结构特点在在有机化学基础有机化学基础的教学中，如何的教学中，如何通过通过“有机有机化合物的结构特点化合物的结构特点”培养学生的微粒观？培养学生的微粒观？在学生已有
21、微粒观的基础上要进一步强化以下微在学生已有微粒观的基础上要进一步强化以下微粒观：粒观：构成有机物的微粒是原子及原子组成的原子团构成有机物的微粒是原子及原子组成的原子团（如官能团），不同的官能团，结构不同，性质（如官能团），不同的官能团，结构不同，性质也有差异。官能团之所以能够决定有机物的特性，也有差异。官能团之所以能够决定有机物的特性，主要是因为构成有机物分子的原子、原子团之间主要是因为构成有机物分子的原子、原子团之间均存在着强烈的相互作用均存在着强烈的相互作用共价键。共价键。对于有机物性质的认识对于有机物性质的认识u从分析结构人手从分析结构人手,重点分析官能团中的或与官能团直接重点分析官能团
22、中的或与官能团直接相连的碳原子的成键特点、成键方式及氧化数相连的碳原子的成键特点、成键方式及氧化数,进而分析进而分析每种成键方式所对应的反应性。每种成键方式所对应的反应性。键的极性、碳原子的饱和程度键的极性、碳原子的饱和程度 u考虑官能团与相邻基团的相互影响对有机物性质所起考虑官能团与相邻基团的相互影响对有机物性质所起的作用。的作用。u利用反应类型的相关知识预测有机物能发生哪些类型利用反应类型的相关知识预测有机物能发生哪些类型的有机反应的有机反应,什么样的试剂能和这些有机物发生这些类型什么样的试剂能和这些有机物发生这些类型的反应的反应,通过这些类型的反应又能生成什么样的产物通过这些类型的反应又
23、能生成什么样的产物,最终最终帮助学生形成认识有机化合物性质的一般程序。帮助学生形成认识有机化合物性质的一般程序。有机物的化学性质不仅取决于构成有机物的微粒有机物的化学性质不仅取决于构成有机物的微粒官能团的种类、微粒间（原子或原子团）的相互作官能团的种类、微粒间（原子或原子团）的相互作用，还取决于微观粒子（原子或原子团）的排列顺序用，还取决于微观粒子（原子或原子团）的排列顺序及空间排列方式。由于碳原子的最外层有及空间排列方式。由于碳原子的最外层有4个电子，每个电子，每个碳原子不仅可以与其他原子形成个碳原子不仅可以与其他原子形成4个共价键，碳原子个共价键，碳原子之间也能形成之间也能形成4个共价键，
24、这些共价键可以单键、双键个共价键，这些共价键可以单键、双键或三键，碳原子这种成键方式的特殊性使得有机化合或三键，碳原子这种成键方式的特殊性使得有机化合物普遍存在着同分异构现象。同分异构包括碳链异构、物普遍存在着同分异构现象。同分异构包括碳链异构、官能团异构、位置异构以及空间异构等，同分异构现官能团异构、位置异构以及空间异构等，同分异构现象的存在，很好的说明了物质的微观结构对性质的决象的存在，很好的说明了物质的微观结构对性质的决定作用。定作用。【案例案例1】同分异构体的书写同分异构体的书写（1）请分别写出分子式为）请分别写出分子式为CH4、C2H6、C3H8、C4H10的烷烃的同分异构体。并归纳
25、烷烃的同分异构体的书的烷烃的同分异构体。并归纳烷烃的同分异构体的书写方法。写方法。（2）请写出）请写出CH3、C2H5、C3H7、C4H9等等“烷基烷基”的同分异构体，试找出烷基与对应的烷烃之的同分异构体，试找出烷基与对应的烷烃之间的关系，可以借助于球棍模型。间的关系，可以借助于球棍模型。（3）请写出分子式为）请写出分子式为C3H7Cl、C4H9OH的同分异构体。的同分异构体。（4）请写出分子式为）请写出分子式为C5H10O2的含有酯基的同分异构的含有酯基的同分异构体体有机化学反应是分子层次的化学反应有机化学反应是分子层次的化学反应化学反应是某一层次微粒的相互作用。化学反应是某一层次微粒的相互
26、作用。化学反应的实质是原子、分子或离子等层次微粒的相互作化学反应的实质是原子、分子或离子等层次微粒的相互作用。用。离子反应是从微观角度认识物质在水溶液中的存在状态及离子反应是从微观角度认识物质在水溶液中的存在状态及行为行为,认识物质在水溶液中的反应实质是离子间的反应。认识物质在水溶液中的反应实质是离子间的反应。氧化还原反应概念的形成也是建立在电子转移和微粒变化氧化还原反应概念的形成也是建立在电子转移和微粒变化的基础上的基础上,而不仅只停留在元素化合价的变化。而不仅只停留在元素化合价的变化。分子层次的化学反应非常普遍分子层次的化学反应非常普遍,例如氢气在氯气中燃烧生成例如氢气在氯气中燃烧生成氯化
27、氢氯化氢,从微观角度看是氢分子和氯分子反应生成氯化氢分从微观角度看是氢分子和氯分子反应生成氯化氢分子子,尽管这样的分子反应大量出现。尽管这样的分子反应大量出现。有机化学反应是分子层次的化学反应有机化学反应是分子层次的化学反应有机化学反应分为取代反应、加成反应、消去反应、氧化有机化学反应分为取代反应、加成反应、消去反应、氧化反应、还原反应、加聚反应、缩聚反应等反应、还原反应、加聚反应、缩聚反应等【案例案例2】如何在高三化学复习中培养学生的如何在高三化学复习中培养学生的“微粒微粒观观”（2）分类观）分类观于分类观有关的概念于分类观有关的概念金属元素和非金属元素及其化合物的分类，混金属元素和非金属元
28、素及其化合物的分类，混合物的分类，化学反应的分类，元素周期律和合物的分类，化学反应的分类，元素周期律和元素周期表，化学键的分类，有机物的分类和元素周期表，化学键的分类，有机物的分类和命名，官能团等。命名，官能团等。（2）分类观）分类观基本理解基本理解6元素周期表、元素周期律既是分类的结果，同时又是元素周期表、元素周期律既是分类的结果，同时又是指导人们对化学物质进行科学分类的基本工具。按物指导人们对化学物质进行科学分类的基本工具。按物质的连续和不连续形式，首先可以将化学物质分为连质的连续和不连续形式，首先可以将化学物质分为连续的宏观形态的物质，如各种元素的单质、化合物、续的宏观形态的物质，如各种
29、元素的单质、化合物、酸、碱、盐等，以及不连续的微观形态的物质，如各酸、碱、盐等，以及不连续的微观形态的物质，如各种化学粒子等两大类物质。种化学粒子等两大类物质。根据分散质微粒直径的大小可将混合物分为溶液、浊根据分散质微粒直径的大小可将混合物分为溶液、浊液（悬浊液、乳浊液）和胶体。液（悬浊液、乳浊液）和胶体。根据化合物在水溶液或熔化状态下能否导电可分为电根据化合物在水溶液或熔化状态下能否导电可分为电解质和非电解质。解质和非电解质。（2）分类观）分类观基本理解基本理解6根据化合物分子中原子之间强烈相互作用（化学键）根据化合物分子中原子之间强烈相互作用（化学键）的方式可分为共价化合物和离子化合物。的
30、方式可分为共价化合物和离子化合物。根据物质在化学反应中得、失电子的难易情况可分为根据物质在化学反应中得、失电子的难易情况可分为氧化性物质和还原性物质。氧化性物质和还原性物质。根据原子的电子层数或最外层电子数将元素分为周期根据原子的电子层数或最外层电子数将元素分为周期和族。和族。根据有机物中碳原子的连结方式和官能团的类型可将根据有机物中碳原子的连结方式和官能团的类型可将有机物分为烃、卤代烃、醇、醛、酚、酮、醚、羧酸、有机物分为烃、卤代烃、醇、醛、酚、酮、醚、羧酸、酯等类别。酯等类别。根据不同的标准对化学变化进行分类。根据不同的标准对化学变化进行分类。根据组成和性质对物质进行分类，同类物质具有相似
31、根据组成和性质对物质进行分类，同类物质具有相似的性质。的性质。（2）分类观）分类观高中阶段形成高中阶段形成“分类观分类观”的系列课题：的系列课题：物质及其变化的分类：物质及其变化的分类：物质的分类（胶体）。物质的分类（胶体）。离子反应（对化学反应进行分类）。离子反应（对化学反应进行分类）。氧化还原反应（对化学反应进行分类）。氧化还原反应（对化学反应进行分类）。金属及其化合物（金属单质的通性与特性、碱性氧化金属及其化合物（金属单质的通性与特性、碱性氧化物、碱、某些盐的通性与特性）。物、碱、某些盐的通性与特性）。非金属元素及其化合物（非金属单质的通性与特性、非金属元素及其化合物（非金属单质的通性与
32、特性、酸性氧化物、酸）酸性氧化物、酸）元素周期表。元素周期表。有机化合物的分类：有机化合物的分类：烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃、卤烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃、卤代烃、醇、醛、羧酸、酯类。代烃、醇、醛、羧酸、酯类。“物质的分类物质的分类”是课程标准要求学生在中学阶段必须建是课程标准要求学生在中学阶段必须建立的基本的化学观念。对于多达几千万种的物质，人们立的基本的化学观念。对于多达几千万种的物质，人们要想认识它们的规律性，就必须运用分类的方法，分门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。这既反应了化学科学的发展规律，也别类地进行研究。这既反应了化学科学的发展规律，也符合学生的认知
33、规律。符合学生的认知规律。物质是化学科学的重要研究对象，运用分类的方法对物物质是化学科学的重要研究对象，运用分类的方法对物质进行研究，进而感受分类方法对于化学科学研究和一质进行研究，进而感受分类方法对于化学科学研究和一般科学研究的重要作用，这必将为化学必修课程的学习，般科学研究的重要作用，这必将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。乃至整个高中阶段的化学学习奠定重要的基础。图图 是对物质的分类及其相关概念的梳理和呈现。是对物质的分类及其相关概念的梳理和呈现。物质的分类及其相关概念的知识层级结构（王磊）物质的分类及其相关概念的知识层级结构（王磊）物质的分类及其相关概念的
34、知识层级结构（王磊）物质的分类及其相关概念的知识层级结构（王磊）物质分类观的形成及扩展：物质分类观的形成及扩展：分散在义务教育阶段、高中必修学习阶段和选分散在义务教育阶段、高中必修学习阶段和选修学习阶段。修学习阶段。在义务教育阶段，根据物质的组成进行静态在义务教育阶段，根据物质的组成进行静态分类，将物质分为纯净物和混合物，纯净物分分类，将物质分为纯净物和混合物，纯净物分为单质和化合物，化合物中又提到了氧化物这为单质和化合物，化合物中又提到了氧化物这个分类。个分类。在义务教育阶段，并没有明确提出分类这种方在义务教育阶段，并没有明确提出分类这种方法。法。高中必修学习阶段涉及了分类的依据、分类的一些
35、具体结高中必修学习阶段涉及了分类的依据、分类的一些具体结果以及分类的应用。果以及分类的应用。将学生对分类的认识由静态发展到动态，由宏观组成发展将学生对分类的认识由静态发展到动态，由宏观组成发展到微观结构。到微观结构。学生进一步认识到氧化物可以根据和酸、碱发生反应中的学生进一步认识到氧化物可以根据和酸、碱发生反应中的表现分为酸性氧化物、碱性氧化物等，为将来二氧化硫、表现分为酸性氧化物、碱性氧化物等，为将来二氧化硫、二氧化硅等氧化物性质的预测奠定坚实的基础；认识到电二氧化硅等氧化物性质的预测奠定坚实的基础；认识到电解质可以根据在水溶液或熔化状态下的行为分为酸、碱和解质可以根据在水溶液或熔化状态下的
36、行为分为酸、碱和盐，使解释酸、碱和盐之间的复分解反应的实质成为可能；盐，使解释酸、碱和盐之间的复分解反应的实质成为可能；认识到根据物质在氧化还原反应中的表现分为氧化剂和还认识到根据物质在氧化还原反应中的表现分为氧化剂和还原剂，为后续章节中从氧化还原的角度认识二氧化硫、二原剂，为后续章节中从氧化还原的角度认识二氧化硫、二氧化氮、氨、浓硫酸、硝酸等物质的性质奠定基础，使深氧化氮、氨、浓硫酸、硝酸等物质的性质奠定基础，使深入认识和解释义务教育阶段学习的一些常见的氧化剂、还入认识和解释义务教育阶段学习的一些常见的氧化剂、还原剂成为可能。原剂成为可能。物质分类观的形成应该是在高中必修阶段。物质分类观的形
37、成应该是在高中必修阶段。高中选修阶段是对物质分类视角的进一步扩大，分类高中选修阶段是对物质分类视角的进一步扩大，分类的依据更加靠近物质的微观结构和本身的性质，更加强的依据更加靠近物质的微观结构和本身的性质，更加强调物质分类在学习化学、研究化学中的重要应用。调物质分类在学习化学、研究化学中的重要应用。如如“有机化学基础有机化学基础”模块，将分类的依据扩展到根据模块，将分类的依据扩展到根据物质的微观结构物质的微观结构官能团进行分类，将分类的结果官能团进行分类，将分类的结果扩展到烯烃、炔烃、芳香烃、卤代烃、醇、醛、酸、酯扩展到烯烃、炔烃、芳香烃、卤代烃、醇、醛、酸、酯等。这样分类可以让学生从官能团出
38、发预测、分析一类等。这样分类可以让学生从官能团出发预测、分析一类物质具有的性质，进一步彰显该种分类的功能。物质具有的性质，进一步彰显该种分类的功能。再如再如“物质结构与性质物质结构与性质”模块，将分类的依据扩展到模块，将分类的依据扩展到根据物质的微观结构根据物质的微观结构晶体结构进行分类，将分类晶体结构进行分类，将分类的结果扩展到金属晶体、离子晶体、原子晶体和分子晶的结果扩展到金属晶体、离子晶体、原子晶体和分子晶体等。这样分类可以促使学生结合晶体的构成微粒、微体等。这样分类可以促使学生结合晶体的构成微粒、微粒间的相互作用和微粒的堆积情况预测或者是解释某一粒间的相互作用和微粒的堆积情况预测或者是
39、解释某一类型晶体的性质，进而理解该晶体的具体应用。类型晶体的性质，进而理解该晶体的具体应用。这样个阶段，对学生认识发展来说，是一个由模糊分这样个阶段，对学生认识发展来说，是一个由模糊分类到分类观念的形成再到分类扩展的一个过程，可用下类到分类观念的形成再到分类扩展的一个过程，可用下图表示这种发展关系。图表示这种发展关系。物质分类观念的形成及扩展示意图（王磊）物质分类观念的形成及扩展示意图（王磊）新课程标准将无机元素化合物内容与物质和新课程标准将无机元素化合物内容与物质和反应的的分类一起放在主题反应的的分类一起放在主题3“常见无机物及常见无机物及其应用其应用”中，人教版新课程教材则将物质和中，人教
40、版新课程教材则将物质和反应的分类放在必修反应的分类放在必修1第二章，无机元素化合第二章，无机元素化合物知识放在第三、四章。这就使新教材中的物知识放在第三、四章。这就使新教材中的“金属及其化合物金属及其化合物”和第四章和第四章“非金属及其非金属及其化合物化合物”在编排位置上和编写内容上发生了在编排位置上和编写内容上发生了较大的变化：在编排的位置上这两章都放在较大的变化：在编排的位置上这两章都放在了了“物质结构和元素周期律物质结构和元素周期律”之前，在编写之前，在编写内容上不再过分强调知识的逻辑顺序和知识内容上不再过分强调知识的逻辑顺序和知识的深广度，着重强调将物质按一定标准分成的深广度，着重强调
41、将物质按一定标准分成不同的类别进行分析、比较，以突出分类观不同的类别进行分析、比较，以突出分类观的培养。的培养。【案例案例3】铁的重要化合物铁的重要化合物思考与交流思考与交流1请将你知道的含有铁元素的物请将你知道的含有铁元素的物质罗列出来，并从不同的角度进行分类。质罗列出来，并从不同的角度进行分类。思考与交流思考与交流2请利用已有的知识推测各类含请利用已有的知识推测各类含铁元素的物质可能具有哪些性质？举例并写铁元素的物质可能具有哪些性质？举例并写出化学反应方程式，如果是离子反应写出离出化学反应方程式，如果是离子反应写出离子方程式。子方程式。Fe、FeO、Fe2O3、Fe(OH)2、Fe(OH)
42、3、FeCl2、FeCl3、FeSO4、Fe2(SO4)3、Fe(NO3)3、Fe3O4“有机化合物的分类有机化合物的分类”一节，突出了有机物的类一节，突出了有机物的类别，引导学生从不同的角度对有机化合物进行分别，引导学生从不同的角度对有机化合物进行分类，并重点讨论了由于含有的官能团不同而将有类，并重点讨论了由于含有的官能团不同而将有机物分为烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃、卤代烃、机物分为烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃、卤代烃、醚、醇、酚、醛、酮、羧酸、酯，以类别中的典醚、醇、酚、醛、酮、羧酸、酯，以类别中的典型代表物为例，抓住官能团在有机物中的关键作型代表物为例，抓住官能团在有机物中的关键作用，推演研究
43、一类有机化合物的性质，建立有机用，推演研究一类有机化合物的性质，建立有机物类别的观念。物类别的观念。这为学生后续学习各种烃和烃的衍生物，预测并这为学生后续学习各种烃和烃的衍生物，预测并设计实验探究不同类别的有机化合物的性质时提设计实验探究不同类别的有机化合物的性质时提供了思考的方向、学习的方法。供了思考的方向、学习的方法。有机化学基础有机化学基础不再是研究典型代表物的重要性质，不再是研究典型代表物的重要性质，而是上升到类别官能团的层次，学习同一类别的其它而是上升到类别官能团的层次，学习同一类别的其它有机物时也要基于官能团这一核心问题进行讨论。如：有机物时也要基于官能团这一核心问题进行讨论。如：
44、通过学习，学生不仅知道乙烯能够发生加成反应、加通过学习，学生不仅知道乙烯能够发生加成反应、加聚反应，还要理解乙烯之所以发生上述反应是由于碳聚反应，还要理解乙烯之所以发生上述反应是由于碳碳双键中有一个不稳定、较易断裂的键，于是就不难碳双键中有一个不稳定、较易断裂的键，于是就不难推断其他的烯烃甚至只要含有碳碳双键的有机化合物推断其他的烯烃甚至只要含有碳碳双键的有机化合物都具有类似的性质：断开碳碳双键中的一个键发生加都具有类似的性质：断开碳碳双键中的一个键发生加成反应和加聚反应；由于羧基中碳氧单键和氧氢键具成反应和加聚反应；由于羧基中碳氧单键和氧氢键具有较强的极性，较易断开，乙酸既具有酸的通性，又有
45、较强的极性，较易断开，乙酸既具有酸的通性，又能发生酯化反应，所以只要含有羧基都能发生上述反能发生酯化反应，所以只要含有羧基都能发生上述反应。同理也可以对有机化学反应进行分类：从反应物应。同理也可以对有机化学反应进行分类：从反应物的断键、生成物的成键的角度将有机化学反应分为：的断键、生成物的成键的角度将有机化学反应分为：加成反应、取代反应、消去反应、聚合反应等，根据加成反应、取代反应、消去反应、聚合反应等，根据能否加氧去氢或加氢去氧分为：氧化反应和还原反应。能否加氧去氢或加氢去氧分为：氧化反应和还原反应。【案例案例4】有机化学反应的复习（高二）有机化学反应的复习（高二）（1）你学过的有机化学反应
46、）你学过的有机化学反应有有 。（2）能够发生上述化学反应的有机化合物分）能够发生上述化学反应的有机化合物分别是什么？分别含有什么官能团或原子团？别是什么？分别含有什么官能团或原子团？（3）发生化学反应时，有机化合物是如何断）发生化学反应时，有机化合物是如何断键、成键的？键、成键的？（4）发生不同类型的化学反应的试剂分别是）发生不同类型的化学反应的试剂分别是什么？什么？（3）平衡观）平衡观与平衡观有关的概念与平衡观有关的概念焓，熵，化学平衡常数，平衡转化率，浓度商，焓，熵，化学平衡常数，平衡转化率，浓度商，勒沙特列原理，水的电离平衡，水的离子积，勒沙特列原理，水的电离平衡，水的离子积，弱电解质的
47、电离平衡，电离平衡常数，溶液的弱电解质的电离平衡，电离平衡常数，溶液的酸碱性和酸碱性和PH，盐类的水解平衡，沉淀溶解平，盐类的水解平衡，沉淀溶解平衡，溶度积等衡，溶度积等6。基本理解基本理解可逆反应在一定条件下建立化学平衡状态。可逆反应在一定条件下建立化学平衡状态。化学平衡常数是温度一定时对于有特定方程式的化学化学平衡常数是温度一定时对于有特定方程式的化学反应达到化学平衡状态，产物浓度系数次幂的乘积与反应达到化学平衡状态，产物浓度系数次幂的乘积与反应物浓度系数次幂的乘积的比值，化学平衡常数是反应物浓度系数次幂的乘积的比值，化学平衡常数是化学反应的限度的定量描述，平衡常数的数值越大，化学反应的限
48、度的定量描述，平衡常数的数值越大，表明反应进行的程度越大。特定反应的化学平衡常数表明反应进行的程度越大。特定反应的化学平衡常数只与温度有关。只与温度有关。平衡转化率也能定量描述化学反应的限度，平衡常数平衡转化率也能定量描述化学反应的限度，平衡常数与平衡转化率之间存在定量关系，可以相互求算，在与平衡转化率之间存在定量关系，可以相互求算，在温度一定时平衡常数是唯一的，但是平衡转化率不唯温度一定时平衡常数是唯一的，但是平衡转化率不唯一，平衡转化率是对化学反应限度的更微观、更具体一，平衡转化率是对化学反应限度的更微观、更具体的描述。的描述。基本理解基本理解浓度商是对特定反应任意化学状态的表征，当达到化
49、浓度商是对特定反应任意化学状态的表征，当达到化学平衡状态时，浓度商与平衡常数相等，否则处于平学平衡状态时，浓度商与平衡常数相等，否则处于平衡移动状态。衡移动状态。改变温度、浓度、压强等条件可能会导致浓度商与平改变温度、浓度、压强等条件可能会导致浓度商与平衡常数不相等，即会引起平衡移动，其他条件一定时，衡常数不相等，即会引起平衡移动，其他条件一定时，升高温度平衡向吸热反应的方向移动，增大反应物浓升高温度平衡向吸热反应的方向移动，增大反应物浓度平衡向正反应方向移动，增大压强平衡向气态物质度平衡向正反应方向移动，增大压强平衡向气态物质系数减小的方向移动。系数减小的方向移动。水溶液中的平衡体系决定了溶
50、液中的微粒种类和数量，水溶液中的平衡体系决定了溶液中的微粒种类和数量，外界条件的改变会影响微粒的数量，微粒的数量可以外界条件的改变会影响微粒的数量，微粒的数量可以通过水的离子积、电离平衡常数、溶度积等平衡常数通过水的离子积、电离平衡常数、溶度积等平衡常数计算或估算，微粒的种类和数量决定了水溶液的行为，计算或估算，微粒的种类和数量决定了水溶液的行为，如酸碱性等。水溶液中存在多个平衡时这些平衡体系如酸碱性等。水溶液中存在多个平衡时这些平衡体系会相互影响。会相互影响。高中阶段形成高中阶段形成“平衡观平衡观”的系列课题：的系列课题：化学平衡化学平衡弱电解质的电离平衡弱电解质的电离平衡盐类的水解平衡盐类
