第二章 化学物质及其变化
单元规划
１.地位和功能
如果说第一章是从化学学科研究手段——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。
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，涉及胶体的丁达尔效应。
从化学反应的分类来看，本章涉及化学反应分类的三个标准：（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，这四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。
教学重点
离子反应、氧化还原反应。
教学难点
离子反应、氧化还原反应。
课时安排
第一节 物质的分类 2课时
第二节 离子反应 2课时
第三节 氧化还原反应 2课时
复习 2课时
第一节 物质的分类
整体设计
从容说课
一、教学分析
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“图书馆中分类陈列的图书”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”栏目中两个问题的讨论，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，至于渗析和布朗运动并未涉及，胶体的介稳性、电泳现象和胶体的聚沉也只是在“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。具体建议如下：
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
对上述五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）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，教师可以通过“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。
【思考与交流2】
按照分散质或分散剂的聚集状态（气、固、液）来分，有9种类型：
分散质
分散剂
实例
气
气
空气
液
气
云、雾
固
气
烟
气
液
泡沫
液
液
牛奶、酒精的水溶液
固
液
糖水、油漆
气
固
泡沫塑料
液
固
珍珠（包藏着水的碳酸钙）
固
固
有色玻璃、合金
教学重点
了解常见化学物质及其变化的分类方法
教学难点
胶体性质的应用
课时安排
2课时
第1课时
教学设计
三维目标
知识与技能
１.了解分类的方法：交叉分类法和树状分类法。
2.了解胶体及分散系的概念；了解胶体与其他分散系的区别；了解胶体的重要性质和实际应用。
3.实验能力的培养。培养学生根据实验现象探究、分析、推理和判断的能力。
过程与方法
１.引导学生自主学习，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。
2.在教师的指导下完成科学探究实验1、2、3。
情感、态度与价值观
１.通过实验激发学生学习化学的兴趣和情感。
2.培养学生严谨求实、勇于探索的科学态度。
3.对知识进行分类的方法是简单易行的科学方法。
教学重点
了解常见化学物质及其变化的分类方法
教学难点
胶体的概念及性质
教学过程
导入新课
我们在学习语文时，查字典、查成语等等，还有我们用键盘输入时，要用到智能ABC输入法、五笔字型输入法等等。
师：为什么我们能顺利查到生字、生词，还可以快速地输入文字呢？
生：给文字进行了分类处理。同样给汉字分类，分类的方法也有多种。
师：很好。
推进新课
引言：分类是把某些特征相似的物体归类到一起的方法，它也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。现在我们开始学习物质的分类。
［板书］第二章 化学物质及其变化
第一节 物质的分类
[思考与交流]
教材24页
对化学物质进行分类：________________________________
对化学反应进行分类：________________________________
请从其他方面收集一些应用分类法的例子，讨论对它分类的目的和意义。
[学生自学]
阅读课本24~25页。
师：哪一种是采用多种分类方法？哪一种是采用再分类的方法？它们的名称是什么？
生：第一种采用多种分类方法，叫做交叉分类法。第二种采用再分类的方法，叫做树状分类法。
[师生总结]分类方法：
[板书]分类方法１.交叉分类法；2.树状分类法。
［合作探究］１.如果根据酸的分子里是否含有氧原子，可以把酸分成含氧酸和无氧酸两类；根据酸分子电离时所能生成的氢离子的个数，可以把酸分成一元酸、二元酸、三元酸等。请用盐酸、硝酸、氢硫酸、硫酸制作一张交叉分类图。
2.石油是一种极其重要的资源，是发展国民经济和国防建设的重要物资。通过石油炼制，可以得到汽油、煤油、柴油等燃料和多种机器所需要的润滑油及许多气态烃等产品。石油产品已广泛地应用到国民经济各部门。请你利用下表为石油产品及用途制作一张树状分类图。
石油分馏的产品及用途
分馏产品
分子所含碳原子数
沸点范围
用途
溶剂油
C5～C8
30～150 ℃
在油脂、橡胶、油漆生产中作溶剂
汽油
C5～C11
220 ℃以下
飞机、汽车以及各种汽油机燃料
航空煤油
C10～C15
150～250 ℃
喷气式飞机燃料
煤油
C11～C16
180～310 ℃
拖拉机用燃料、工业洗涤剂
柴油
C15～C18
200～360 ℃
重型汽车、军舰、轮船、坦克、拖拉机、各种高速柴油机燃料
重油
润滑油（锭子油、机油、汽缸油等）
C16～C20
360 ℃以上
机械上的润滑剂，
减少机械磨损、防锈
凡士林
液态烃和固态烃混合物
润滑剂、防锈剂、制药膏
石蜡
C20～C30
制蜡纸、绝缘材料
沥青
C30～C40
铺路、建筑材料、防腐涂料
石油焦
主要成分是C
制电极、生产SiC等
3.这些活动对你学习化学和学会应用分类法是否有帮助？是否同意掌握方法比死记硬背更有效？
［课堂小结］
分类方法１.交叉分类法；2.树状分类法。
板书设计
第二章 化学物质及其变化
第一节 物质的分类
分类方法１.交叉分类法；2.树状分类法。
活动与探究
归纳日常生活中你所接触到的物质的分类，体会对物质进行分类的重要意义。
随堂练习
请同学们从不同的角度对化学反应进行分类。
参考答案：
1.按反应物、生成物形式变化划分（四种基本类型）
2.按是否有电子转移（表现在反应中是否有元素化合价的升降）
3.按反应进行程度
4.按是否有离子参加反应离子反应
5.按反应的热效应划分
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