文档内容
《化学》三色速记手册
红色:表示重难点 /蓝色:表示易错点/绿色:表示理解点
第一部分 化学学科知识与运用
第一章 化学基本概念
【考点一】物质的性质
(一)物理性质(不需要化学变化就能表现出来的性质)
颜色、状态、气味、熔点、沸点、硬度、密度、溶解度、导电性、导热性、比热容……
(二)化学性质(物质在化学变化中才能表现出来的性质)
可燃性、氧化性、还原性、酸性、碱性、两性同素异形体间的互变 ……
(三)物质的变化
变化 物理变化 化学变化
燃烧、干馏、裂化、裂解、变性、
“三态”变化、蒸馏 、分馏、盐析、
老化、硫化、炭化、油脂硬化、风
举例 渗析、吸附、金属导电、焰色反应、
化、结晶、硬水软化、硝化、钝化、
气焊、(溶解、潮解)……
电解质溶液导电
宏观 没有生成新物质 有新物质生成
原来微粒间的化学键断裂,原子重
区别 构成物质的微粒聚集状态的改变(可
微观 新组合,形成新的化学键,生成新
能涉及键的断裂)
物质。
判断方法 有无新物质生成
联系 化学变化时,一定同时发生物理变化;物理变化时不一定发生化学变化
【考点二】物质的组成
(一)元素
具有相同核电荷数的一类原子的总称,只论种类,不论个数。
同种元素形成的不同单质叫同素异形体。
同位素 (同种元素不同原子的互称)
辨析:四“同”的比较(同位素、同素异形体、同系物、同分异构体)
四“同”的比较
同位素 同素异形体 同系物 同分异构体
相同点 质子数 元素 结构相似 分子式
不同点 中子数 组成和结构 分子组成 分子结构
对象 原子 单质 有机物 有机物
物理性质 不同 不同 不同 不同
化学性质 近相同 相似 相似 相似/不同
实例 H、D、T 红磷、白磷 烷烃 CHO
2 4 2
(二)微粒(分子、原子、离子)与物质的关系
分子是保持物质化学性质的一种微粒;
原子是化学变化中的最小微粒;
离子是带电的原子或原子团。
第 2 页《化学》三色速记手册
【考点三】物质的分类
(一)纯净物
由同种物质组成的一类物质,可分为单质和化合物两类,具有固定的物理、化学性质。
1.单质
定义:由同种元素组成的纯净物。
同素异形体:同种元素形成的不同单质叫同素异形体。
同素异形体的形成有两种方式
(1)组成分子的原子个数不同:如O 和O
2 3
(2)晶体中原子的排列方式不同:如金刚石和石墨、白磷和红磷
2.化合物定义:由两种或两种以上元素组成的纯净物。
(二)混合物
由两种或两种以上的物质混合而成的物质,没有固定的组成和性质
常见混合物:
1.同素异形体间的混合物
2.同分异构体间的混合物
3.分散系(溶液、胶体、浊液)
4.高分子化合物(蛋白质、淀粉、纤维素、聚合物 )。
(三)分散系
1.定义
一种物质(或几种物质)以粒子形式分散到另一种物质里所形成的混合物。
分散质:分散成粒子的物质。
分散剂:别的物质分散在其中的物质
分散系 溶液 胶体 浊液
分散质粒子大小 <1nm 1nm-100nm >100nm
大量分子或离子的集
分散质粒子成分 离子或小分子 分子或离子的集合体
合体
外观特征 均匀、透明 均匀、透明或半透明 浑浊、不均匀、不透明
稳定性 稳定,静置无沉淀 一定条件下稳定存在 不稳定
分散质粒子
能 不能 不能
能否透过半透膜
分散质粒子
能 能 不能
能否透过滤纸
实例 食盐水、蔗糖溶液 Fe(OH) 胶体、血液 泥水
3
2.胶体的性质
现象 定义 解释
光束通过胶体时,形成光亮的通路的 胶体分散质的粒子比溶液中溶质的
丁达尔效应
现象。 微粒大,使光波发生散射。
胶体粒子具有相对较大的表面积,能
在外加电场的作用下,胶体粒子在分
电泳现象 吸附离子而带电荷。有些胶体粒子为
散剂里向电极做定向移动的现象。
中性,如淀粉溶液,无电泳现象。
介稳性 胶体的稳定性介于溶液和浊液之间, ①胶体粒子带电(本质原因)。
第 3 页《化学》三色速记手册
在一定条件下能稳定存在,属于相对 ②布朗运动。
稳定体系。
将胶体放入半透膜袋里,再将此袋放
胶粒不能透过半透膜,而分子、离子
渗析 入水中,使杂质分子或离子进入水中
可以透过半透膜。
而除去。
3.胶体的制备
(1)Fe(OH) 胶体的制备:向沸水中逐滴加入饱和FeCl 溶液,继续煮沸至溶液呈后,呈红
3 3
褐色,停止加热,即制得Fe(OH) 胶体,
3
(2)Al(OH)3胶体
将明矾等铝盐溶于水就制得了浓度较小的氧化铝胶体
重点提示
(1)只含一种元素的物质不一定是纯净物。
只含一种元素的物质也可能是混合物。如O 和O,金刚石和石墨。
2 3
(2)含水的物质不一定是混合物。
物质含水时一般是混合物,如CuSO 的水溶液。但物质含结晶水就不是混合物而是纯净物,
4
如CuSO·5HO。
4 2
(3)“同位素单质”混合在一起是纯净物,如H、D。
2 2
【考点四】物质的量
(一)定义
表示含有一定数目粒子的集合体的物理量。
(二)符号单位:
符号:n,单位:摩尔(mol)
摩尔可以计量所有微观粒子(包括原子、分子、离子、原子团、质子、中子、电子等)。
重点提示
1.使用物质的量时,一定要指出物质的名称或写出物质的化学式它用来描述的是确切的物
质。
如应写为1mmolO,而不能写成“1mol氧
2
2.看清楚微粒的种类
如“2g氢气所含氢原子的物质的量为2mol而不是1mol”
3.物质的量与物质的质量有关而与物质所处的状态无关
【考点五】摩尔质量
(一)含义:单位物质的量的物质所具有的质量。
(二)符号:M,单位:g/mol,
(三)示例:Mg的摩尔质量是 24g/mol,SO 的摩尔质量是64g/mol,由此可知,以g/mol
2
为单位时,任何粒子的摩尔质量在数值上都等于该粒子的相对原子质量或相对分子质量。
n,M,m之间的关系为:
第 4 页《化学》三色速记手册
【考点六】阿伏伽德罗常数
(一)定义
阿伏加德罗常数是指1mol任何粒子的粒子数。
(二)符号及单位:N 单位:mol-1
A
国际上规定,1mol任何粒子集体所含的粒子数与0.012kg12C中所含的碳原子数相同,约为
6.02×1023。
n、N、N(粒子数)之间的关系为:
A
【考点七】气体摩尔体积
(一)定义:单位物质的量的气体所占的体积,
(二)符号 V ,单位是L/mol
m
(三)基本表达式是
(四)影响因素:气体摩尔体积的数值不是固定不变的,它取决于气体所处的温度和压强。
温度越高,压强越小,气体摩尔体积越大 。
(五)标准状况是指温度为0℃,压强为101kPa,此时,V=22.4L/mol。
m
【考点八】物质的量浓度
(一)定义
以单位体积的溶液中所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量,叫做溶质B的物质的
量浓度,符号为C,单位是 mol/L。
B
(二)公式
【考点九】溶解度
(一)饱和溶液与不饱和溶液
一定温度下,在一定量溶剂里加入某种溶质,当溶质不能继续溶解时,所得的溶液叫作这
种溶质的饱和溶液。
当溶质还能继续溶解时,所得的溶液叫作这种溶质的不饱和溶液
(二)溶解度
在一定温度下,某固体物质在100g溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量,叫作这种物
质在这种溶剂里的溶解度。其单位为“g”
影响溶解度大小的因素:
1.内因: 物质本身的属性(由结构决定)
第 5 页《化学》三色速记手册
2.外因: 溶剂和温度,一般升温固体物质的溶解度增大,但少数物质相反,如Ca(OH)。
2
(三)气体溶解度
通常指气体的压强为 101kPa 和一定温度时,在1体积水里溶解达到饱和状态时的气体的体
积。气体溶解度大小与温度和压强有关,温度升高,气体溶解度减小;压强增大,气体溶
解度增大。
(五)溶质的质量分数
1.溶液中溶质的质量分数:
2.饱和溶液的质量分数:
【考点十】氧化还原反应
(一)定义
分类 得氧和失氧观点 化合价升降观点 电子转移观点
失去(或偏离)
氧化反应 得氧的反应 化合价升高的反应
电子的反应
得到(或偏向)
还原反应 失氧的反应 化合价降低的反应
电子的反应
有电子转移
氧化还原反应 有氧得失的反应 有化合价升降的反应 (得失或偏移)
的反应
(二)氧化还原反应关系图
氧化剂 还原剂
活泼非金属单质:X₂ 、O₂ 、S 活泼金属单质:Na、Mg、Al、Zn、Fe
某些非金属单质:C、H、S
第 6 页《化学》三色速记手册
高价金属离子;Fe³+、Sn- 低价金属离子;Fe²-、Sn²+
不活泼金属离子:Cu²、Ag 非金属的阴离子及其化合物:
其它:[Ag(NH₃ )₂ ]+、新制Cu(OH) s²、H₂ S、I、HI、NH₃ 、Cr、HCl、Br-、HBr
2
含氧化合物: 低价含氧化合物:
NO₂ 、N₂ O₅ 、MnO₂ 、Na₂ O₂ 、H₂ O CO、SO₂ 、H₂ SO₃ 、Na₂ SO₃ 、Na₂ S₂ O₃ 、NaNO
₂ 、HClO、HNO₃ 、浓H₂ SO₄ 、NaClO、 ₂ 、H₂ C₂ O₄ 、
Ca(ClO)₂ 、KClO₃ 、KMnO₄ 、王水 含-CHO的有机物:
醛、甲酸、甲酸盐、甲酸某酯、葡萄糖、麦芽糖等
常见的氧化剂与还原剂
1.若元素处于最高价态,则只表现氧化性,作氧化剂
2.若元素处于最低价态,则只表现还原性,作还原剂
3.若元素处于中间价态
则既表现氧化性又表现还原性,既可作氧化剂也可作还原剂。
(二)氧化还原反应的计算依据
1.化合价升高总数=化合价降低总数(电子守恒)。
2.各元素原子个数相等(质量守恒)。
3.对于离子反应,反应前后电荷平衡(电荷守恒)。
4.氧化剂得到的电子总数=还原剂失去的电子总数。
【考点十一】离子反应
(一)电解质和非电解质
1.定义
在水溶液或者熔融状态下能导电的化合物
在水溶液或者熔融状态下不能导电的化合物
重点提示
1.单质、混合物既不是电解质,也不是非电解质。
2.NH、酸性氧化物虽然溶于水后都能导电且又是化合物,但在水溶液中不是它们本身发生
3
电离,故它们不是电解质(而是非电解质)。
2.电解质分类
根据在水溶液中能否完全电离分为:强电解质和弱电解质
强电解质 弱电解质
溶于水后只有部分电离
概念 溶于水后能完全电离的电解质
的电解质
化合物类型 离子化合物、共价化合物 共价化合物
电离程度 完全电离 部分电离
溶液中存在
只有电离出的阴、阳离子, 既有电离出的阴、阳离子,
的粒子
不存在电解质分子 又有电解质分子
(水分子不计)
弱酸:HCO、HF、CHCOOH、
强酸:HCl、HNO、HSO 等,
2 3 3
3 2 4
实例
强碱:KOH、NaOH、等, HClO等弱碱:NH·HO等
3 2
绝大多数的盐(包括难溶性盐)
水
第 7 页《化学》三色速记手册
(二)离子反应
1.定义
有离子参加或有离子生成的反应统称为离子反应。
2.离子反应方程式
用实际参加反应的离子符号来表示反应的式子。完全电离用“=”,不完全电离用“⇌ ”
3.离子方程式的书写
重点提示:
能拆写成离子的物质必须同时具备易溶、易电离这两个条件,即易溶的强电解质写成离子
形式,其他物质一律写化学式
1.强酸、强碱、易溶盐写成离子形式。(浓硫酸写化学式)
2.单质、氧化物(如 Cuo)、气体、难溶物(如 CaCO)
3
弱电解质(弱酸、弱碱、水)一律写化学式。
3.微溶物处理方式有三种
a.出现在生成物中写化学式
b.作反应物处于溶液状态时写离子符号
c.作反应物处于浊液或固态时写化学式。
4.离子共存
多种离子能否大量共存于同一溶液中,归纳起来就是一句话:
一色二性四反应。
一色。即溶液颜色。
若题中限定条件为无色溶液,则注意Fe3+、Fe2+、Cr3+、CrO2-、CrO2-、MnO-、Cu2+等有色离
2 7 4 4
子不能存在。
二性。即溶液的酸性和碱性。
在强酸性溶液中,OH-及弱酸根阴离子(如CO2-、SO2-、S2-、CHCOO-等)均不能大量存在;
3 3 3
在强碱性溶液中,H+及弱碱阳离子均不能大量存在及与氢氧根形成沉淀的金属离子;
酸式弱酸根离子在强酸性或强碱性溶液中均不能大量存在。
四反应。指离子间通常能发生的四种类型的反应,能相互反应的离子显然不能大量共存。
(1)复分解反应
1.生成难溶的物质:如 BaSO、CaCO、AgCI等。
4 3
2.生成难电离的物质:如弱酸、弱碱、水等。
3.生成易挥发的物质:如 CO、SO 等。
2 2
第 8 页《化学》三色速记手册
(2)氧化还原反应,如Fe3+与I-,NO-(+H+)与还原性离子Fe2+等;
3
(3)双水解反应,如Al3+与HCO-、Al3+与AlO-等不能大量共存;
3 2
(4)络合反应,如Fe3+与SCN-等。
第二章 物质结构与物质属性
【考点一】原子核外电子排布
(一)原子轨道的近似能级图
多电子原子中,原子轨道之间相互排斥,使主量子数相同的各轨道的能级不再相等。因而,
多电子原子中的轨道能量由n、l决定。
1.当l相同时,n越大,轨道的能级越高E1 < E2 < E3 < E4
2.当n相同时,l越大,轨道的能级越高
钻穿效应:ns>np> nd> nf
能级:E(ns) < E(np) < E(nd) < E(nf)
3.当n和l都不同时,可能发生n较大的某些轨道的能量反而比n小的某些轨道能量低的现
象。
E(4s) < E(3d) E6s < E4f < E5d
(二)能级交错原因
1.屏蔽效应:指定电子因受其他电子的排斥,使其感受到的核电荷减小的作用。
①外层电子对内层电子无屏蔽
②内层电子对外层电子有较强的屏蔽
③同层电子间有较弱的屏蔽
2.钻穿效应:由于电子穿过内层钻到核附近回避其他电子屏蔽,引起能量变化的现象。
n 相同,l不同的轨道中的各个电子,钻穿效应的大小为:
ns>np>nd>nf Ens3550℃
金刚砂 C原子Si原子 共价键 硬度9.5,熔点2700℃
【考点九】分子晶体
分子间通过分子间作用力结合成的晶体
晶体类型 结点粒子种类 粒子间作用力 一般性质 物质示例
分子晶体 分子 分子间力(氢键) 熔点低、硬度 稀有气体、多数非金属单
干冰 CO₂ 分子 分子间力 小、不导电、易 质非金属之间化合物、有
冰 H₂ O分子 分子间力氢键 挥发 机化合物
【考点十】金属晶体
金属离子与自由电子之间通过金属键形成晶体
第 15 页《化学》三色速记手册
第三章 化学反应基本原理
【考点一】反应热
化学反应在生成新物质的同时,常伴随能量的变化,而能量的变化通常表现为热量的变化,
即表现为放出热量或吸收热量。在化学反应过程中放出或吸收的热量通常叫做反应热。
(二)化学键与化学反应中能量变化的关系
当物质发生化学变化时,反应物中的旧化学键断裂要吸收能量,而生成物中新化学键的形
成要放出能量。即化学反应不仅有新物质生成,还伴随着能量变化。因此,化学键的断裂和
形成是化学反应中能量变化的主要原因。
(二)焓变
当系统在等压条件下,从状态1变到状态2时,反应中吸收或放出的热量称为化学反应的焓
变。符号△H,表示:△H=H-H=(U+pV)-(U +pV)=Q
2 1 2 2 1 1 p
焓是与内能有关的物理量,在化学反应中,所释放或吸收的能量都可用热量来表示反应热,
又称“焓变”。
(三)吸热反应和放热反应
单位反应放出或者吸收热量的多少叫反应热。
△H= E -E
生 反
单位一般采用kJ/mol。
在恒压下,放热反应,△H<0;吸热反应,△H>0。
(四)燃烧热和中和热
1.燃烧热
在101kPa时,1mol可燃物完全燃烧时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热。燃烧热的单位
一般用kJ/mol表示。
2.中和热
强酸、强碱的稀溶液完全中和生成1mol液态水所放出的热量,表示为:H+ +OH- =HO ;
(aq) (aq) 2 (l)
ΔH=-57.3kJ/mol。
(五)热化学反应方程式
1.定义
表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式叫做热化学方程式。
2.书写要求
第 16 页《化学》三色速记手册
(1)应注明反应热的符号(+或-)、数值和单位(kJ/mol)。
(2)注意反应热△H与测定条件(温度,压强)有关。因此书写热化学方程式时应注明△H
测定条件。绝大多数△H是在25 ℃、101kPa下测定的,这时可不注明温度和压强。
(3)注意反应物和生成物的聚集状态不同,反应热数值不同。因此,必须注明物质的聚集
状态(s、l、g)才能完整的体现出热化学方程式的意义。对于化学式形式相同的同素异形
体,还必须注明名称,如C(金刚石,s)。
(4)注意热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量,因此
化学计量数可以是整数,也可以是分数。
(5)由于△H与反应的物质的量有关,所以方程式中化学式前面的化学计量数必须与△H
相对应,如果化学计量数必须加倍,则△H也要加倍。当反应逆向进行时,其反应热与正反
应的反应数值相等,符号相反。
(六)盖斯定律
(七)能源
(八)化学反应进行的方向
1.自发过程
(1)定义
自发过程:指定条件下不需要消耗外力(功或热)而能够自动进行的过程。
(2)自发反应的方向
①过程向体系能量降低的方向进行。
②过程向体系混乱度增大的方向进行。
2.熵
混乱度是指系统内部质点运动的无序程度,质点的运动越无序,其混乱度就越大。室温下自
发进行的吸热反应发生后,系统的混乱度就增大。系统混乱度增大,是吸热反应自发进行的
推动力。
熵:是体系内部质点运动的混乱度的量度,符号为S,单位J/K。
3.吉布斯自由能
综合考虑能量降低和熵增加两个自发过程的推动力,定义了”吉布斯自由能”,简称“自由
能”,用符号G表示。
数学定义为:G=H-TS
单位:J,常用单位为kJ
自由能的改变量:△G =△H-T△S
4.化学反应方向判断的依据
在等温、等压条件下,化学反应的吉布斯自由能变化是焓变和熵变的综合效应。即△G=ΔH-T
△S
对于封闭体系在恒温、恒压、不做非体积功的条件下,利用吉布斯自由能变可以判断过程的
自发方向。
△G < 0 过程正向自发
△G > 0 非自发
△G = 0 过程处于平衡状态
封闭体系在恒温恒压和不做其他功的条件下,其自发过程总是向自由能降低的方向进行,当
自由能降低到最低值时就达到平衡。
【考点二】化学反应速率
(一)定义
是指在一定条件下,反应物转化为生成物的速率;
第 17 页《化学》三色速记手册
用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示;
符号“v”,单位mol/(L∙S)或mol/(L∙min)。
(二)表达式
任意一个反应: mA + nB = pC + qD
1.同一反应,物质不同,表示该反应速率的数值也不相同。
2.通常选用容易测定的那一种物质浓度的变化来表示。
3.同一反应的各物质的反应速率表达式之间存在着一定的关系。
注:表示反应速率时,必须注明是哪一种物质浓度的变化来表示。
【考点三】化学反应速率的影响因素
(一)浓度(压强)对化学反应速率的影响
其他条件不变,增大反应物的浓度,反应速率加快,减小反应物浓度,反应速率减小。
注:当反应物浓度增大时,活化分子数相应增加,单位体积内分子数也增多,所以反应速率
必然增大。
改变固体或纯液体的量对化学反应速率无影响
(二)温度对化学反应速率的影响
其他条件不变时,升高温度,化学反应速率增加,降低温度,化学反应速率降低。
对于可逆反应来说
1.升高温度,正、逆反应速率都增大,但吸热反应速率增大的程度大。
2.降低温度,正、逆反应速率都减小,但吸热反应速率减小的程度大。
(三)催化剂对化学反应速率的影响
催化剂:能改变化学反应速率,本身的质量和化学性质在反应前后均不改变的物质。
催化剂改变化学反应速率的本质:
本身参与了反应,改变了反应历程,降低了反应活化能,从而大大加快了反应速率。
【考点四】化学平衡的基本概念和原理
(一)可逆反应
指同一条件下,既能向正反应方向进行又能向逆反应方向进行的反应。常用符号“ ⇄ ”表
示可逆
H(g) + I(g) ⇄ 2HI(g)
2 2
(二)化学平衡
1.概念
在一定条件下,可逆反应的正逆反应速率相等时,各物质的浓度不再随时间而改变,此时反
应体系所处的状态称为化学平衡状态。
2.特征
①化学平衡是动态平衡。反应处于平衡时,V正=V逆,反应仍在进行。
第 18 页《化学》三色速记手册
②化学平衡时,可逆反应处于相对静止状态。外界条件不发生改变,体系中各物质的浓度保
持不变。
③化学平衡是可逆反应达到的最大程度。反应条件不变,到达平衡的途径无论如何变化,最
终所处的平衡状态都是相同的。
④化学平衡是在一定条件下建立的。外界条件一旦发生改变,V正和V逆将不再相等,原来
的平衡即被破坏,直到建立新的动态平衡。
3.平衡常数
(1)经验平衡常数
通过实验测量平衡状态时各组分的浓度或分压而求得的平衡常数
任一反应:aA(g)+ bB(g)⇄ dD(g)+ eE(g)
1.浓度平衡常数
浓度平衡常数:
2.压力平衡常数
压力平衡常数:
注:无气体参与生成的反应,无压力平衡常数。
(2)标准平衡常数Kθ
1.概念
在平衡常数表达式中,若各物质均以各自的标准态为参考值,所得平衡常数为标准平衡常数。
符号:Kθ
任一反应:aA(g)+ bB(g)⇄ dD(g)+ eE(g)
2.表达式
对于用浓度表示的标准平衡常数:
式中:Cθ=1mol/L,为标准浓度。各物质的平衡浓度与标准浓度的比值为各物质平衡时的相
对浓度。由于Cθ=1mol/L,因此书写的时候可简写为
对于用分压表示的标准平衡常数:
第 19 页《化学》三色速记手册
式中:Pθ=100KPa,各组分气体的分压与Pθ的比值为各组分气体平衡时的相对分压。
将醋酸的分子式CHCOOH简写成HAc,其中Ac-代表醋酸根CHCOO-。则醋酸的解离平衡可表
3 3
示成:HAc⇄ H++Ac-
氨水NH•HO 是典型的弱碱,氨水的解离平衡可表示成:NH•HO⇄ NH++OH-
3 2 3 2 4
解离平衡常数表达式分别为:
(3)平衡常数的意义
①平衡常数的大小是可逆反应进行程度的标志。
K越大,说明反应进行的越完全。
②平衡常数是可逆反应的特性常数。
取决于反应的本性和温度。
(4)平衡常数判断可逆反应进行的方向和限度
Q=Kθ反应处于平衡状态
Q<Kθ反应向正反应方向进行
Q>Kθ反应向逆反应方向进行
【考点五】影响化学平衡的因素
化学平衡是一种有条件的动态平衡,当外界条件改变时,可逆反应由一种平衡状态转变为另
一种平衡状态的过程,称为化学平衡的移动。影响化学平衡的因素有很多,主要有浓度、压
强和温度等。
(一)浓度对化学平衡的影响
在其它条件不变的情况下:
增大反应物的浓度,平衡向正反应方向(或向右)进行;
减小生成物的浓度,平衡向正反应方向(或向右)进行;
减小反应物的浓度,平衡向逆反应方向(或向左)进行;
增大生成物的浓度,平衡向逆反应方向(或向左)进行。
(二)压力对化学平衡的影响
第 20 页《化学》三色速记手册
1.反应前后气体分子总数不相等
如:2NO(g) ⇄ NO(g)
2 2 4
(红棕色) (无色)
增大压强,平衡体系向着生成NO 的方向,即向着气体分子总数减小的方向移动,体系中气
2 4
体的颜色由深变浅。
减小压强,平衡体系向着生成NO 的方向,即向着气体分子总数增大的方向移动,体系中气
2
体的颜色由浅变深。
2.反应前后气体分子数相等
如:CO(g)+HO(g)⇄ CO(g)+H(g)
2 2 2
反应物和生成物的浓度发生同等程度的变化,故增大压强,不改变化学反应的平衡状态,化
学平衡不发生移动。
3.惰性气体的影响
(1)在惰性气体存在下达到平衡后,再恒温压缩,ΣVi≠0,平衡向气体分子数减小的方向
移动,ΣVi=0,平衡不移动。
(2)对恒温恒容下已达到平衡的反应,引入惰性气体,反应物和生成物P不变,Q=Kθ ,平
衡不移动。
(3)对恒温恒压下已达到平衡的反应,引入惰性气体,总压不变,体积增大,反应物和生
成物分压减小,如果ΣVi≠0,平衡向气体分子数增大的方向移动。
3.温度对化学平衡的影响
(1)温度对化学平衡的影响
实验:2NO ⇄ NO -56.9KJ/mol
2 2 4
(红棕色) (无色)
1中的气体颜色变深,说明NO 浓度增加,
2
平衡向逆向(即吸热方向)移动。
2中的气体颜色变浅,说明NO 浓度增加,
2 4
平衡向正向(即放热方向)移动
两点说明:
①温度对化学平衡的影响与前两种情况有着本质的区别 :
温度的变化不仅引起化学平衡的移动,而且也会导致k值的变化。
②可逆反应,在一定条件下,
升高温度,化学平衡向着吸热反应的方向移动;
降低温度,化学平衡向着放热反应的方向移动。
3.催化剂对化学平衡的影响
催化剂不能改变标准平衡常数和反应商,因此不能使化学平衡发生移动。但催化剂能同等程
度地加快正、逆反应速率,缩短到达平衡状态的时间。
4.勒夏特列原理
改变平衡系统的条件之一,如温度、压力或浓度,平衡就会向减弱这个改变的方向移动。只
适用于已经达到平衡的体系,对于未达到平衡的体系是不能应用的。
【考点六】酸碱平衡
(一)电离
概念:电解质在水溶液里或熔融状态下产生能够自由移动的离子的过程。
电离的条件:熔融状态(离子化合物)或水溶液里(离子化合物和共价化合物)。
电解质溶液导电的原因:电解质在溶液中发生电离,产生了能够自由移动的离子。
(二)水的电离
第 21 页《化学》三色速记手册
HO ⇄ H+ + OH-
2
实验测得:25℃时,1L纯水中只有1×10-7mol的水分子发生电离,故25 ℃时的纯水中c
(H+)=c(OH-)=10-7mol/L
(三)水的离子积
一定温度下,c(H+)与c(OH-)的乘积是一个常数,称为水的离子积常数,
简称水的离子积,用符号K 表示,即Kw=c(H+)·c(OH-)。
w
1.在一定温度下,水的离子积都是一个常数,在25℃时 Kw=1×10-14
2.Kw随温度的变化而变化,温度升高,Kw增大
3.水的离子积常数揭示了在任何水溶液中均存在水的电离平衡,都有H+和OH-共存。在酸性
或碱性的稀溶液中,当温度为25 ℃时,Kw=c(H+)·c(OH-)=1×10-14始终为同一常数。
4.在酸性或碱性的稀溶液中,由水电离出的 c(H+)和c(OH-)总相等。
(四)溶液的酸碱性和PH值
1.PH
水溶液里H+浓度的负对数叫做pH,即pH=-lgc(H+)。
常温条件下:若 pH=7,则为中性溶液;
pH<7,则为酸性溶液;
pH>7,则为碱性溶液。
pH越小,c(H+)越大,溶液的酸性越强;pH越大,c(OH-)越大,溶液的碱性越强。
(五)同离子效应和盐效应
1.同离子效应
当弱电解质,例如HAc,达到解离平衡时:HAc ⇄ H++ Ac-
达到平衡后,向溶液中加入固体NaAc
强电解质完全解离:NaAc = Na++ Ac-
由于Ac-的引入,将破坏已建立的弱电解质的解离平衡:
HAc ⇄ H++ Ac-
Ac-增多,弱电解质解离平衡左移,HAc的α减小。
同离子效应:在弱电解质的溶液中,加入与其具有相同离子的强电解质,从而使解离平衡
左移,降低弱电解质的解离度。这种现象称为同离子效应。
2.盐效应
在HAc中,加入与其没有共同离子NaCl,对HAc的解离度是否会有影响呢?
加入NaCl以后:α=1.68%;与未加入NaCl时,α=1.33%相比,加入NaCl后解离度增大。
盐效应:在弱电解质中加入与其没有共同离子的强电解质,会使弱电解质的电离度有所增
加。这种作用称为盐效应。
(六)盐类水解
在溶液中由盐电离出来的离子跟水电离出来的H+或OH-结合生成弱电解质的反应,叫做盐类
的水解。
1.弱酸强碱盐
以NaAc溶于水生成的溶液为例,可以写出NaAc的水解平衡式:
NaAc = Na+ + Ac-
Ac- + HO ⇌ HAc + OH-
2
水解的结果使得溶液中 [OH-]>[ H+],NaAc 溶液显碱性。
2.强酸弱碱
以NHCl溶于水生成的溶液为例,可以写出NHCl的水解平衡式:
4 4
NHCl = NH+ + Cl-
4 4
第 22 页《化学》三色速记手册
NH+ + HO ⇌ NH•HO + H+
4 2 3 2
NH+和OH-结合成弱电解质,使HO的电离平衡发生移动,结果溶液中[H+]>[OH-] ,溶液显
4 2
酸性。
3.弱酸弱碱盐
以NHAc为例,其水解平衡式可写成:
4
由于生成了弱电解质NH·HO和HAc,同时消耗了H+和OH-,使水的电离平衡向右移动,而
3 2
且移动程度更大。弱酸弱碱盐的水溶液呈酸性还是呈碱性取决于组成盐的弱酸弱碱的相对强
弱。
如果K=K,溶液呈中性,如果K>K,溶液呈酸性;如果K<K,溶液呈碱性。
a b a b a b
4.强酸强碱盐
因为强酸强碱盐完全电离出来的阴阳离子不能与水电离出来的H+和OH-结合,生成弱酸与弱
碱分子,不影响水的电离平衡,溶液中的H+和OH-浓度相等,所以这种盐的溶液呈中性。
盐类水解规律
有弱才水解
无弱不水解
都弱都水解
谁强显谁性
同强显中性
5.盐类水解中的三大守恒
(1)电荷守恒
电解质溶液中不论存在多少种离子,溶液总是呈电中性的,即阳离子所带的正电荷总数一定
等于阴离子所带的负电荷总数。
例如NaHCO 溶液中:
3
c(Na+)+c(H+)=c(HCO-)+c(OH-)+2c(CO2-)
3 3
(2)物料守恒(元素质量守恒)
在电解质溶液中,由于某些离子发生水解或电离,离子的存在形式发生了变化。但就该离子
所含的某种元素来说,其质量在变化前后是守恒的,即元素质量守恒,也称物料守恒。
例如在NaS溶液中,S元素以S2-、HS-、HS三种形式存在,但不管如何,Na原子的物质的
2 2
量总是S原子物质的量的2倍。根据物料守恒,必然有:
c(Na+)=2[c(S2-)+c(HS-)+c(HS)]
2
(3)质子守恒
NaS 溶液中的质子转移示意图
2
第 23 页《化学》三色速记手册
c(H+)+c (HS-)+2c (H2S)=c (OH-)
(七)缓冲溶液
1.缓冲溶液概念
能对抗外来少量强酸、强碱或稍加稀释而保持溶液pH值基本不变的作用叫做缓冲作用;具
有缓冲作用的溶液,叫做缓冲溶液。
2.缓冲溶液的组成
缓冲溶液中同时含有抗酸成分和抗碱成分,通常把这两种成分称为缓冲对或者缓冲系。
常见的缓冲对的类型有
①弱酸--弱酸盐(共轭碱)
抗碱--抗酸
举例:HAC-NaAC
②弱碱--弱碱盐(共轭酸)
抗酸--抗碱
举例:NH∙HO-NHCl
3 2 4
③多元酸的酸式盐---次级盐(HPO--HPO2-)
2 4 4
抗酸--抗碱
【考点七】沉淀溶解平衡
(一)定义
在一定条件下,难溶物质的饱和溶液中,存在沉淀溶解平衡,其平衡常数叫作溶度积常数或
溶度积(Ksp)。
(二)表达式
(三)意义
溶度积(Ksp)反映了难溶电解质在水中的溶解能力。对于阴阳离子个数比相同的电解质,
Ksp的数值越大,电解质在水中的溶解能力越强
(四)影响 Ksp的因素
Ksp与其他化学平衡常数一样,只与难溶电解质的性质和温度有关,而与沉淀的量和溶液中
离子浓度的变化无关。
(五)溶度积规则
1.离子积Q:表示在难溶电解质溶液中,任意情况下各离子相对浓度幂的乘积。
Q > K 平衡向左移动,沉淀析出;
sp
第 24 页《化学》三色速记手册
Q = K 处于平衡状态,饱和溶液;
sp
Q < K 平衡向右移动,无沉淀析出;
sp
2.沉淀的溶解
沉淀溶解的必要条件:Q < K
sp
减小离子浓度的办法有下面几种:
①生成弱电解质使沉淀溶解
②氧化还原反应使沉淀溶解
③生成配合物使沉淀溶解
3.分级沉淀
如果溶液中含有两种或两种以上的离子,都能与同一种试剂生成难溶电解质沉淀,当向溶液
中加入这种沉淀剂时就会先后生成几种沉淀,这种先后沉淀的现象称为分级沉淀。
率先满足Q> K 的难溶电解质沉淀先析出。
sp
4.沉淀的转化
【考点八】氧化还原平衡
(一)原电池
1.电极反应
原电池中,电子流出的一极为负极,负极上发生氧化反应;电子流入的一极为正极,正极
上发生还原反应。
Zn负极:Zn=Zn2++2e(氧化反应)
Cu正极:Cu2++2e=Cu(还原反应)
将两个电极反应相加得到中反应,称为电池反应。
电池反应:Zn+Cu2+=Zn2++Cu
(二)电解池(外加电源的是电解池)
电解池:把电能转化为化学能的装置
阳极:2Cl--2e-=Cl↑
2
阴极:Cu2++2e-=Cu
移动方向
电子
原电池 负→正; 电解池 阳→阴
离子
原电池:正正负负; 电解池:阴阳相吸
第 25 页《化学》三色速记手册
(三)电池
1.一次电池—碱性锌锰干电池
干电池的电压通常约为1.5V,不能充电。负极是Zn,正极是MnO
2
负极反应:Zn+2OH--2e=Zn(OH)(负极质量增大)
2
正极反应:2MnO+2HO+2e-= 2MnOOH+2OH-
2 2
总反应:Zn+2MnO+2HO=Zn(OH)+2MnOOH
2 2 2
2.二次电池(或可充电电池)
铅蓄电池是最常见的二次电池,可以放电和充电,负极材料是Pb,正极材料是PbO,电解
2
质溶液是HSO 溶液。
2 4
①放电时的反应
负极:Pb+SO2-- 2e=PbSO(负极质量增大)
4 4
正极:PbO+4H++SO2-+2e=PbSO+2HO
2 4 4 2
电池总反应:Pb+PbO+2HSO=2PbSO+2HO
2 2 4 4 2
②充电时的反应
阴极:PbSO+2e-=Pb+SO2-
4 4
阳极:PbSO+2HO-2e=PbO+4H++SO2-
4 2 2 4
电池总反应:2PbSO+2HO=Pb+PbO+2HSO
4 2 2 2 4
(3)燃料电池
原理:利用原电池的工作原理,连续地将燃料和氧化剂(如O2)的化学能直接转化为电能。
燃料电池是一种高效、环境友好的发电装置,它的电极材料一般具有很强的催化活性,如铂
电极、活性炭电极等。
燃料电池由3个主要部分组成:
负极(燃料电极);
正极(氧气或空气电极);
电解质溶液。
两电极材料均为惰性电极,电极本身不发生反应,而是由引入到两电极上的燃料和氧化剂发
生反应。
常见的燃料电池:
(1)氢氧燃料电池
氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池,可分为酸性和碱性两种。
负极:H 被氧化失去电子变成H+,电子由负极流向电池的正极,同时,H+通过电解质溶液移
2
向正极。
正极:O 得电子发生还原反应。
2
第四章 金属及非金属化合物
【考点一】钠及其化合物
(一)钠的物理性质
导电、
颜色 状态 硬度 密度 熔点
导热性
银白色、有 小,可以用 р(水)>р(钠)
固体 97.8℃ 良好
金属光泽 小刀切割 >р(煤油)
(二)钠的化学性质
钠的原子结构
第 26 页《化学》三色速记手册
钠易失去最外层的一个电子,其第一电离能小,化学性质活泼,表现出强还原性。钠元素在
化合物中均呈+1价。
1.钠与非金属反应
2.钠与水反应
2Na + 2HO = 2NaOH + H↑
2 2
实验现象
①(浮)浮在水面上——密度比水小;
②(熔)熔成小球——钠的熔点低,反应放热;
③(游)四处游动——生成气体;
④(响)有“嘶嘶”的响声——反应剧烈;
⑤(红)酚酞变红——反应中生成了碱
3.钠与酸反应(先酸后水)
2Na+2H+= 2Na++H2↑(直接与 H+ 反应)
钠与稀硫酸、盐酸等非氧化性酸反应时,首先是钠直接与酸反应,过量的钠再与水反应,而
不能认为钠先与水反应,生成的 NaOH 再与酸中和。
4.钠与碱反应
钠与碱溶液反应的实质是钠与水反应。但要注意Na与NaOH溶液、澄清石灰水反应时,可能
会引起溶液浓度的变化。
5.钠与盐反应
2Na+CuSO+2HO =Cu(OH)↓+H↑+NaSO
4 2 2 2 2 4
钠与盐溶液反应,先考虑 Na与水反应生成 NaOH,再考虑NaOH 是否与盐发生复分解反应。
6.钠的制取与保存
(1)制取:
电解饱和食盐水:
(2)保存:通常保存于煤油或石蜡油中。
(三)常见的钠的化合物
名称 氧化钠(NaO) 过氧化钠(NaO)
2 2 2
颜色状态 白色固体 淡黄色固体
第 27 页《化学》三色速记手册
阴阳离子个数比 1:2 1:2
类型 碱性氧化物 金属氧化物
氧元素化合价 -2 -1
与水反应 NaO+HO=2NaOH 2NaO+2HO=4NaOH+O↑
2 2 2 2 2 2
与CO 反应 NaO+CO=NaCO 2NaO+2CO=2NaCO+O
2 2 2 2 3 2 2 2 2 3 2
与盐酸反应 NaO+2HCl=2NaCl+HO 2NaO+4HCl=4NaCl+O↑+2HO
2 2 2 2 2 2
名称 碳酸钠(NaCO) 碳酸氢钠(NaHCO)
2 3 3
俗名 纯碱或苏打 小苏打
易溶于水(但比Na2CO 溶解度小),
水溶性 易溶于水,溶液呈碱性 3
溶液呈碱性
稳定,但碳酸钠晶体
稳定性
(NaCO·10HO)易风化
主 2 3 2
要
性 + 2- + - +
质 与H反应 CO +2H=CO↑+H2O HCO +H=HO+CO↑
3 2 3 2 2
2+ - -
Ca +OH+HCO =CaCO↓+HO(碱过量)
与碱Ca -
与OH不反应, 3 3 2
(OH)2 2+ - - 2-
Ca +2OH+2HCO =CaCO↓+2HO+CO
2+ 2-
反应 但Ca +CO =CaCO↓ 3 3 2 3
3 3
(碱不足)
制玻璃、造纸、制皂、
主要用途 发酵粉、制药
洗涤剂
(四)碱金属
碱金属元素包含锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)、铯(Cs)、钫(Fr)六种。
(1)相似性
1.原子结构:最外层上都只有1个电子,次外层均为8个(Li为2个)电子。
2.单质的物理性质:都具有银白色金属光泽(铯略带金色光泽),质软,密度小,熔点低,
导热、导电性好。
3.单质的化学性质:都能与氧气和水反应,生成物都是含R+(R为碱金属元素)的离子化
合物。
4.最高价氧化物对应的水化物(ROH)均是强碱,ROH 的碱性逐渐增强。
(2)特殊性
1.锂的密度比煤油小,不能保存在煤油中,通常密封在石蜡里。
2.碱金属 Li -Cs 的密度呈增大趋势,但 ρ(Na)>ρ(K)。
3.酸式盐的溶解度一般比相应的正盐大,但S(Na2CO3)>S(NaHCO3)。
4.锂易与氮气反应(生成Li3N)。
5.锂的熔点最高,金属性最弱,因而锂与水反应较慢且反应时锂并不熔化。
6.碱金属单质及其离子的焰色反应呈现不同的颜色。
第 28 页《化学》三色速记手册
7.试剂瓶中的药品取出后,一般不能放回原瓶,但金属Na、K等需立即放回原瓶。
(3)焰色反应
1.概念
某些金属或它们的化合物在无色火焰中灼烧时会使火焰呈现特殊颜色的反应。其原理是碱金
属元素灼烧时发生电子跃迁释放出不同能量的光子,使火焰呈现出不同的颜色。焰色反应为
物理变化,属于元素自身的性质。
2.常见元素的焰色
钠:黄色
钾:紫色(透过蓝色钴玻璃)。
【考点二】镁、铝及其化合物
(一)镁、铝单质
镁 铝
银白色固体,较软,密度 2.70
3
银白色固体,质软,密度 1.738 g/cm,熔点
物理性质 g/cm3,熔点 660.4℃,沸点
645 ℃,沸点1090 ℃。
2467 ℃。
以化合态形式存在,主要以铝
存在 以化合态形式存在,主要存在于地壳和海水中
土矿存在
可用来制造合金、导线、电缆、
用途 可用来制造合金
防锈油漆、食品包装
1.与非金属反应
2.与酸反应
Mg + 2H+ = Mg2+ + H↑
2
与稀HNO 反应生成 Mg(NO)、NOx、HO
3 3 2 2
2Al+6H+=2Al3++3H↑
2
在冷的浓HSO 或浓HNO 中钝化
2 4 3
3.与氧化物反应
(二)氧化镁和氧化铝
氧化物 MgO AlO
2 3
第 29 页《化学》三色速记手册
工业制备 铝土矿→AlO
2 3
白色固体,熔点高,
重要物理性质 白色固体,熔点高,密度较小
密度小
HO MgO+HO=Mg(OH) 很慢 不溶解,也不反应
2 2 2,
主要
2+ + 3+
化学 H+ MgO+2H+=Mg +HO AlO+6H=2Al +3HO
2 2 3 2
性质
- - -
OH 不反应 AlO+2OH =2AlO +HO
2 3 2 2
制造耐火、耐高温器材;
重要用途 制造耐火、耐高温器材
工业冶炼铝
(三)氢氧化镁和氢氧化铝
1.氢氧化镁
Mg(OH) 是一种难溶于水的中强碱,其饱和溶液能使酚酞试液变为浅红色。
2
(1)与酸反应:Mg(OH)+2H+= Mg2++2HO
2 2
(2)热稳定性差:
(3)溶解平衡:可溶于浓NHCl等盐溶液中
4
Mg(OH)+2NH+ =Mg2++2NH·HO
2 4 3 2
2.氢氧化铝
Al(OH) 是难溶的白色胶体物质,不能使酚酞试液变色。
3
它是典型的两性氢氧化物,既能跟强酸反应,又能跟强碱反应。
(1)两性:
Al(OH)+3H+ =Al3++3HO
3 2
Al(OH)+OH- =AlO-+2HO 或 Al(OH)+OH- =[Al(OH)]-
3 2 2 3 4
(2)两式电离平衡:
AlO-+H++HO ⇌ Al(OH) ⇌ Al3++3OH-
2 2 3
酸式电离 碱式电离
(3)热稳定性:
(四)铝及其化合物之间的相互转化
第 30 页《化学》三色速记手册
(五)铝的其他化合物及铝合金
1.明矾
化学式:KAl(SO)·12HO
4 2 2
属类:复盐(由两种不同的金属阳离子和一种酸根阴离子构成的化合物)。
明矾净水原理:
KAl(SO)·12HO溶解于水后发生反应
4 2 2
Al3++3HO ⇋ Al(OH)(胶体)+3H+
2 3
形成的Al(OH) 胶体吸附能力强
3
2.铝合金及其制品
(1)合金指的是由两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的
物质。
(2)合金有比它的成分金属更优良的性质。
如:
①合金的熔点一般比它的各成分金属的低;
②合金的硬度一般比它的各成分金属的大;
③合金的化学性质也因成分金属的不同而不同。
3.金属铝与镁、铜、硅等金属或非金属熔合形成铝合金。铝合金具有密度小、强度高、塑性
好、易于成型、制造工艺简单、成本低廉等特点,并且有一定的抗腐蚀能力。铝合金可用于
建筑业、容器、包装业、交通运输、电子行业,并广泛用于制造飞机构件等。
【考点三】铁、铜及其化合物
(一)铁、铜的物理性质
铁元素在周期表中位于第四周期第Ⅷ族,属于过渡金属。铁的粉末为黑色,纯净的铁块是银
白色金属,不仅有金属的通性(良好的导热性、延展性),而且易被磁铁吸引,也可被磁化。
铜元素在周期表中的位置是第四周期第IB族,属于过渡金属。铜是一种有金属光泽的紫红
色金属,质软,具有良好的导电导热性(仅次于银)、延展性。铜属于重金属、有色金属、
常见金属、不能被磁铁吸引
(二)铁、铜的化学性质
1.铁的化学性质
当铁与弱氧化剂(如盐酸、硫酸铜溶液等)反应时,只能失去2个电子形成Fe2+,当铁与强
氧化剂(如氯气、硝酸等)反应时,失去3个电子而形成Fe3+
(1)与非金属反应
第 31 页《化学》三色速记手册
由此可比较非金属单质的氧化性强弱:Cl、O 的氧化性比S强。
2 2
(2)与水蒸气反应(与冷、热水均不反应)
(3)与酸反应
与非氧化性酸:Fe+2H+=Fe2++H↑
2
与氧化性酸:
①在冷的浓HNO 或浓HSO 中钝化
3 2 4
②反应时,酸过量的产物为Fe3+
Fe+4HNO(稀)= Fe(NO)+NO↑+2HO
3 3 3 2
(4)与盐反应
Fe与CuSO 溶液反应的离子方程式:Fe+Cu2+ =Cu+Fe2+
4
Fe与FeCl 溶液反应的离子方程式:Fe+2Fe3+= 3Fe2+
3
2.铜的化学性质
(1)与非金属单质反应
(2)通入O 时,能与盐酸、硫酸反应
2
(3)与强氧化性酸(浓HSO、硝酸)反应
2 4
(4)与盐溶液反应
3.铁、铜常见化合物
氧化物 氧化亚铁(FeO) 氧化铁(FeO) 四氧化三铁(FeO)
2 3 3 4
第 32 页《化学》三色速记手册
俗名 — 铁红 磁性氧化铁
色态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体
铁元素
+2 +3 +2、+3
价态
与盐酸 + 2+ + 3+ + 2+ 3+
FeO+2H=Fe +HO FeO+6H=2Fe +3HO FeO+8H=Fe +2Fe +4HO
反应 2 2 3 2 3 4 2
与CO
的反应
炼铁、作铝热剂,
用途 色素 炼铁
作油漆的颜料
【考点四】碳、硅及其化合物
(一)碳、硅的结构、物理性质与用途
碳 硅
单质 金刚石、石墨、C 等 晶体硅和无定形硅
60
存在形式 既有游离态,又有化合态 仅有化合态
结构 金刚石:空间网状 晶体硅:与金刚石类似的空间网状结构
第 33 页《化学》三色速记手册
石墨:层状结构
金刚石熔点高、硬度大,石 晶体硅为灰黑色固体,有金属光泽、硬度大、
物理性质
墨熔点高,质软,有滑腻感 熔点高
金刚石用作切割刀具,石墨 晶体硅用作半导体材料、硅芯片和硅太阳能电
用途
用作电极、铅笔芯 池
(二)碳、硅的氧化物
(三)碳、硅元素单质及其化合物的特性
1.一般情况,非金属元素单质熔、沸点低,硬度小,但硅和金刚石熔、沸点高,硬度大,其
中金刚石为天然存在的硬度最大的物质。
2.一般情况,非金属元素单质为绝缘体,但硅为半导体,石墨为电的良导体。
3.一般情况,氧化还原反应遵循“剂强物弱”的原则,而碳却能还原出比它更强的还原剂
4.非金属单质一般不能生成H2,但C、Si均可:
5.一般情况,较活泼金属+酸 = 盐+氢气,然而Si是非金属,却能与氢氟酸发生反应:
6.一般情况,酸性氧化物+碱 = 盐+水,SiO 是酸性氧化物,却能与氢氟酸反应
2
SiO+4HF =SiF↑+2HO
2 4 2
第 34 页《化学》三色速记手册
7.无机酸一般能溶于水,而HSiO 却难溶于水。
2 3
8.HCO 的酸性强于HSiO 且生成的硅酸为沉淀,所以有 NaSiO+CO+HO=HSiO↓+NaCO,
2 3 2 3 2 3 2 2 2 3 2 3
【考点五】氯、溴、碘及其化合物
(一)氯气的性质和用途
1.物理性质
通常氯气为黄绿色、有刺激性气味,密度比空气大的有毒气体,易液化。
25 ℃时,1体积水约溶解 2 体积氯气,其水溶液俗称氯水,为淡黄绿色。
2.化学性质
氯气的化学性质很活泼,是一种活泼的非金属单质,是强氧化剂
(1)与金属反应(与变价金属反应,将金属氧化至高价态)
(2)与非金属反应
(3)与水反应
(4)与碱反应
Cl+2NaOH=NaCl+NaClO+HO
2 2
2Cl+2Ca(OH)=CaCl+Ca(ClO)+2HO
2 2 2 2 2
(5)与还原性物质反应
Cl+SO+2HO=HSO+2HCl
2 2 2 2 4
2KI+Cl=2KCl+I
2 2
2FeCl+Cl=2FeCl
2 2 3
(二)氯气的制备
1.氯气的实验室制法
用强氧化性物质(如 MnO、KMnO、KClO 等)和浓盐酸反应。
2 4 3
2.氯气工业制法
第 35 页《化学》三色速记手册
电解饱和食盐水
(三)氯离子的检验
在用AgNO 溶液检验Cl-时,一般先在被检测的溶液中滴入少量稀硝酸使其酸化,以排除干
3
扰离子。
(四)氯气的用途
制漂白粉,消毒,制盐酸、农药、氯仿等。
(五)卤素中某些特性及相关应用
1.氟
(1)无正价和含氧酸,非金属性最强
(2)与H 反应在暗处即爆炸
2
(3)HF是弱酸,能腐蚀玻璃,有毒,在HX中沸点最高
2.溴
(1)溴是深红棕色液体,易挥发
(2)溴易溶于有机溶剂
(3)盛溴的试剂瓶加水,进行水封,保存液溴不能用橡胶塞
(4)AgBr作为感光材料用于照相(在AgX中,除了AgF外,均具有感光性)
3.碘
(1)I 遇淀粉变蓝色
2
(2)I 加热时易升华
2
(3)I 易溶于有机溶剂
2
(4)食盐中加入KIO 可防止甲状腺肿大
3
【考点六】氧、硫及其化合物
(一)硫的性质和用途
硫(俗称硫黄)是一种淡黄色晶体,质脆,易研成粉末。
硫不溶于水,微溶于酒精,易溶于CS。
2
硫是一种生命元素,组成某些蛋白质时离不开它,这也正是石油、天然气、煤等化石燃料中
经常含硫的原因。
(二)化学性质
1.与非金属单质反应
现象:硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰,在纯氧中燃烧发出蓝紫色火焰。
2.与金属单质反应
3.与强氧化性酸反应
4.与强碱反应
第 36 页《化学》三色速记手册
(三)二氧化硫
二氧化硫对环境的污染及治理
(1)二氧化硫的污染:SO 是污染大气的主要有害物质之一,对人体的直接危害是引起呼
2
吸道疾病,严重时致人死亡。
(2)酸雨的形成和危害:大气中 SO 和 NO 溶于水后形成酸性溶液,随雨水下降,就可能
2 2
形成酸雨,酸雨的 pH 小于 5.6。酸雨能直接破坏农作物、森林、草原,使土壤、湖泊酸化、
还会加速建筑物、工业设备和名胜古迹的腐蚀。
(3)治理方法:空气中的二氧化硫主要来自化石燃料(煤和石油)的燃烧,以及含硫矿石
的冶炼和硫肥、磷肥、纸浆生产等产生的工业废气。消除污染的主要方法之一是减少SO 的
2
排放。
(四)硫酸的性质和用途
1.物理性质
无色油状液体,难挥发,密度比水大;类属于二元强酸,稀硫酸具有酸的通性。
2.硫酸稀释方法
将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中,并不断搅拌。
3.硫酸的特性
(1)强氧化性
(2)吸水性:浓硫酸常做干燥剂,但不能干燥 NH、HS、HI 等
3 2
(3)脱水性:将有机物质中氢、氧元素的原子按 2:1 脱成水,如使蔗糖变黑
(4)浓硫酸与金属的反应
①钝化:常温下,冷浓硫酸对 Al、Fe 有“钝化”作用,可用铝槽车装运
②活泼金属(如 Zn)
开始产生 SO,浓度变小后产生 H。
2 2
③不活泼金属(如 Cu)
开始产生 SO(加热),浓度变小后,稀硫酸不再与 Cu 反应。
2
第 37 页《化学》三色速记手册
【考点七】氮及其化合物
(一)氮气的性质及用途
1.化学性质
常温下,N 的化学性质很不活泼,可代替稀有气体做保护气,但在高温、放电、点燃等条件
2
下,N2能与 H、O、ⅡA 族的 Mg、Ca 等发生化学反应。
2 2
2.氮气的用途
合成氨;制硝酸;用作保护气,保护农副产品;液氮可作冷冻剂。
3.氮气的工业制法
工业上从液态空气中,利用液态氮的沸点比液态氧的沸点低加以分离而制得氮气
(二)氮的氧化物
1.氮氧化合物的种类
氮有+1、+2、+3、+4、+5 五种正化合价,可形成 N2O、NO、NO、NO、NO、NO 六种氧化
2 3 2 2 4 2 5
物,其中 NO 和NO 分别是 HNO 和 HNO 的酸酐。
2 3 2 5 2 3
2.NO和NO 的性质
2
(1)物理性质
NO:无色、无味的气体,有毒,微溶于水。
NO:红棕色有刺激性气味的有毒气体。
2
(2)化学性质
(三)氨的性质及用途
NH 是无色,有刺激性气味,极易溶于水的气体;
3
1.与水反应
NH+HO⇌ NH·HO⇌ NH++OH-,氨气易溶于水得到氨水
3 2 3 2 4
氨水为可溶性一元弱碱,易挥发,不稳定,易分解:NH·HO,受热又容易分解为 NH 和 HO。
3 2 3 2
NH3是唯一能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体。
2.氨的实验室制法
原理:铵盐与碱共热,产生氨气
3.氨的用途
(1)氨是氮肥工业及制造硝酸、铵盐、纯碱等地重要原料。
(2)氨也是有机合成工业的常用原料(如制尿素、合成纤维、染料等)。
(3)氨还可用做制冷剂。
(四)硝酸
第 38 页《化学》三色速记手册
1.物理性质
(1)纯硝酸为无色、有刺激性气味的液体。
(2)硝酸沸点(83℃)低,易挥发,在空气中遇水蒸气呈白雾状。
(3)质量分数为 69%以上的硝酸称为浓硝酸。
2.化学性质
(1)强酸性
能与碱、CuO 等碱性氧化物、BaCO3等盐反应。稀硝酸使紫色石蕊试液变红,浓硝酸使石蕊
试液先变红(H+作用),加热后褪色(强氧化作用,即漂白作用)。用此可以证明浓硝酸的
氧化性比稀硝酸强。
(2)不稳定性
硝酸不稳定,见光或受热易分解,其反应方程式为:
存放:HNO 应盛放在棕色试剂瓶里,并存放在黑暗阴凉处。浓硝酸常呈黄色是因为 HNO 分
3 3
解产生的 NO2溶解于硝酸中,去掉硝酸中黄色的方法是通入少量O,发生的反应为:
2
4NO+O+2HO=4HNO
2 2 2 3
(3)强氧化性
①与金属的反应(大部分金属能与硝酸反应)
Cu+4HNO(浓)=Cu(NO)+2NO↑+2HO
3 3 2 2 2
3Cu+8HNO(稀)=3Cu(NO)+2NO↑+4HO
3 3 2 2
常温下,铁、铝遇冷的浓 HNO3 能发生钝化,原因是浓 HNO3使 Fe、Al表面生成一层致密
的氧化物薄膜,阻止了酸与内层金属的进一步反应,故常温下可用铁、铝容器盛装冷的浓
HNO。
3
②与非金属(木炭)的反应
③硝酸还能与其他还原剂,如 H2S、SO2、Na2SO3、FeSO4、KI、NaBr等发生氧化还原反应
3Fe2++4H++NO-=3Fe3++NO↑+2HO
3 2
6I-+8H++2NO-=3I+2NO↑+4HO
3 2 2
④王水
浓硝酸和浓盐酸按体积比 1:3 混合即为王水,它的氧化性更强,能溶解Pt、Au 等金属。
3.用途
制炸药、染料、塑料、硝酸盐。
第五章 有机化合物
【考点一】有机化合物定义
碳氢化合物及其衍生物
CO2-、CO、CO、CN-等
3 2
由于其性质与无机物相似,习惯上仍列为无机物
【考点二】有机化合物结构特点
1.数目庞大
2.结构复杂,种类繁多
(1)碳都是四价
(2)碳与其它原子以共价键结合
第 39 页《化学》三色速记手册
(3)原子按一定次序和方式相连
(4)同分异构
【考点三】有机化合物性质的特点
1.容易燃烧
大多数有机物都能燃烧(如汽油、棉花、酒精),大多数无机物都不能着火。(CCl 不但不
4
燃烧,反而能灭火)
有机物燃烧时炭化变黑,最终生成CO 和HO。
2 2
利用燃烧法可区别有机物和无机物。
2.熔、沸点较低
许多有机物在常温是气体、液体,即使常温为固体的有机物,熔点一般也很低,一般不超过
400℃。
固体无机物的熔点都在千度左右,如NaCl的熔点为808℃,氧化铝的熔点为2050℃。
3.难溶于水易溶于有机溶剂
一般有机物难溶于水而易溶于有机溶剂。
根据相似相溶原理,极性强的无机化合物易溶于极性强的水,极性弱的有机化合物易溶于极
性弱的有机溶剂。
一些极性较强的有机化合物(低级醇、羧酸、磺酸等)也溶于水。
4.稳定性差
多数有机物不如无机物稳定。例如维生素C
5.反应速度慢
无机物的离子反应,反应迅速,瞬息间即可完成。有机物的反应,多数是分子间的反应,往
往需要一定的能量,因此反应速度较慢,需要时间长,往往用加热、加催化剂、或光照等手
段来加速反应。
6.反应产物复杂
一个有机化合物在同样的反应条件下可以同时进行若干不同的反应,得到许多不同的产物。
一般把这个化合物主要进行的一个反应叫做主反应,其他的叫做副反应。
反应产物往往是混合物,有机反应产率达80%相当可观,有40%的产率就有合成价值。
【考点四】有机化合物分类
一、烷烃
(一)定义
只含有碳、氢两种元素的化合物称为碳氢化合物,简称烃
在烃类分子中,碳原子皆以单键(C-C)相连的称为烷烃。
(二)烷烃的同系列和通式
烷是饱和的意思。烃分子中碳原子之间以单键连接碳原子的其余化合价完全为氢原子所饱和。
CH 甲烷
4
CHCH 乙烷
3 3
CHCHCH 丙烷
3 2 3
CHCHCHCH 丁烷
3 2 2 3
通式:CH
n 2n+2
同系列:结构相似,组成上相差一个或多个CH 并具有同一通式的一系列化合物称为同系列。
2
同系物:同系列中的各个化合物之间互称为同系物。
同系列的系差:相差一个或若干个CH 原子团。
2
(三)烷烃的命名
通常把烷烃称为“某烷”,“某”是指烷烃中碳原子的数目。由一到十用甲、乙、丙、丁、
第 40 页《化学》三色速记手册
戊、己、庚、辛、壬、癸表示。如:C H ,叫十一烷。
11 24
(四)烷烃的物理性质
1.物态:
在常温下,C~C 的烷烃是气体,C~C 为液体C 以上为固体。直链烷烃随分子量增大而发
1 4 5 17 18
生物态变化。
2.(1)分子结构相似(同系列中的同系物)随分子量的增大(或C原子增多);分子间作
用力增大,熔沸点增高。
(2)分子式相同的烃,支链越多,熔沸点越低(如戊烷的3种同分异构体的沸点:正戊烷>
异戊烷>新戊烷)C原子5个以上的烷烃唯独新戊烷为气态
(五)烷烃的化学性质
1.取代反应
烷烃能与卤素在高温或光照条件下发生取代反应。
2.氧化反应(加氧去氢)
氧化:在有机分子中加入氧或去氢。
还原:在有机分子中加入氢或去掉氧。
①完全氧化:
CH+2O→CO+HO
4 2 2 2
应用:烷烃因为燃烧相对缓和,而常被用作燃料。
②不完全氧化
3.热裂反应
热裂反应:在高温及没有氧气的条件下发生键断裂的反应。
烷烃在800-1100°C的热裂产物主要是乙烯,其次为丙烯,丁烯,丁二烯和氢。
热裂反应相当复杂,热裂的同时,还有转变为较大分子的反应。
(六)甲烷
1.存在形式
甲烷是天然气、沼气、油田气和煤矿坑道气的主要成分。海底存在的“可燃冰”主要是天然
气水合物(CH4·nH2O)
2.甲烷的用途
是一种重要的燃料和化工原料(是合成氨和合成甲醇、汽油等工业的原料),甲烷分解生成
的炭黑是橡胶工业的原料。
3.甲烷的物理性质
是一种没有颜色、没有气味的气体,密度是0.717g/L(标准状况),极难溶于水。
4.甲烷的分子结构
第 41 页《化学》三色速记手册
二、不饱和烃
分子中含有碳碳双键或碳碳三键的开链烃,称为不饱和开链烃。不饱和开链烃分为烯烃和炔
烃。
(一)烯烃
1.烯烃定义
分子中含有碳碳双键的链烃称为烯烃,简称烯
通式:CH
n 2n
官能团:碳碳双键(C=C)
2.烯烃的理化性质
(1)物理性质
①沸点:直链α-烯烃的沸点随着分子中碳原子数的增多而升高。
②相对密度:都小于1,随着分子中碳原子数的增多,直链α-烯烃的相对密度逐渐增大。
③不溶于水,能溶解于非极性和弱极性的有机溶剂(相似相溶原理)
(3)化学性质
由于烯烃分子中的碳碳双键含有不稳定、易断裂的π键,因而化学性质都比较活泼,容易发
生加成、氧化、聚合等化学反应。
①加成反应
有机化合物分子中的双键中的π键断裂,加入其他原子或原子团的反应
②氧化反应
可燃性:易燃,并放出热量,燃烧时火焰明亮,并产生黑烟(乙烯燃烧不完全);
常温下容易被氧化剂氧化,如将乙烯通入酸性KMnO4溶液,溶液的紫色很快褪去
③加聚反应
(4)乙烯
乙烯是最重要的石油化工产品之一,乙烯的产量可以用来衡量一个国家石油化工发展水平的
标志。乙烯是无色、稍有气味的气体,难溶于水,标准状况下的密度为1.25g/L,比空气的
密度略小。
(二)炔烃
1.炔烃定义
分子中含有碳碳三键的链烃称为烯烃,简称炔
通式:CnH
2n-2
第 42 页《化学》三色速记手册
官能团:碳碳双键(CH≡CH)
2.炔烃的物理性质
(1)常温下乙炔、丙炔和1-丁炔为气体,含5-18个碳的炔烃为液体。
(2)炔烃难溶于水,易溶于极性小的丙酮、石油醚、四氯化碳及苯等有机溶剂。
(3)炔烃的熔沸点比相应的烷烃、烯烃高。
3.化学性质
由于炔烃分子中的碳碳三键含有不稳定、易断裂的π键,因而化学性质活泼,容易发生加成、
氧化、聚合等化学反应
(1)加成反应
(2)氧化反应
①点燃
燃烧时火焰明亮且带有浓烈的黑烟,燃烧时放出大量的热,产生温度很高的氧炔焰,可用来
切割金属。
②不饱和烃分子的双键或三键中,由于含有不稳定的π键,很容易被氧化。
例如:把乙炔通入高锰酸钾溶液中,溶液的紫色就会很快褪去,因此可以用炔烃的定性鉴定。
三、芳香烃
(一)定义
芳香烃,也称为芳烃,一般是指分子中含苯环结构的碳氢化合物
(二)苯的同系物
苯的同系物:只含有一个苯环且苯环侧链上所连接的取代基为饱和烷烃基。其通式为CnH
2n-6
(n≥6)。
(三)苯的物理性质
苯是无色带有特殊气味的液体,有毒,不溶于水,密度比水小,熔点5.5℃,沸点80.1℃。
当温度低于5.5℃时,苯就会凝结成无色晶体。
(四)苯的化学性质
1.取代反应
在一定的条件下,苯环上的氢原子可以被卤素、硝基、磺酸基、烷基、酰基等基团所取代,
生成苯的衍生物。
烷基苯的卤代:比苯容易进行,主要得到邻、对位取代物。
2.加成反应
第 43 页《化学》三色速记手册
3.氧化反应
苯在空气中燃烧产生明亮的火焰并带有浓烟。
四、卤代烃
(一)定义
烃类分子中一个或者多个氢原子被卤素原子取代生成的化合物
(二)物理性质
1.在常温常压下,除氟代烷外,其他卤代烷只有氯甲烷、氯乙烷和溴甲烷是气体,其余则是
无色液体或固体。但碘代烷由于不稳定,见光易分解产生游离碘,所以久置后的碘代烷常带
有红棕色。
2.多数一卤代烷有不愉快气味。其蒸气有毒,尤其是含氯、碘的化合物可通过皮肤吸收。
3.卤代烷的沸点与烷烃有类似的变化规律。
(三)化学性质
1.取代反应
水解反应
卤代烷和NaOH或KOH的水溶液共热,生成相应的醇。
卤素被-OH取代
2.消除反应
从分子中脱去一个简单分子生成不饱和键的反应称为消除反应
第 44 页《化学》三色速记手册
扎依采夫规则:仲卤代烷和叔卤代烷脱HX时,主要从含氢较少的β-碳原子脱去氢原子,这
一经验称为扎依采夫规则。
伯卤代烷与强碱的稀水溶液共热时主要发生取代反应,
与强碱的醇溶液共热时发生消除反应。
【考点五】、醇、酚、醚
(一)醇
1.定义
脂肪烃分子中的氢原子或芳香烃侧链上的氢原子被羟基取代后的化合物称为醇,羟基是醇的
官能团。
2.物理性质
形态:低级的一元饱和醇为无色中性液体,具有特殊的气味和辛辣味道。水与醇均具有羟
基,彼此可以形成氢键,甲醇、乙醇和丙醇可与水以任何比例相溶;4-11个碳的醇为油状
液体,仅可部分地溶于水;高级醇为无臭、无味的固体,不溶于水。
密度:随着相对分子质量的增大烷基对整个分子的影响越来越大,从而使高级醇的物理性
质与烷烃近似。一元饱和醇的密度虽比相应的烷烃密度大,但仍比水轻;
沸点:醇的沸点随相对分子质量的增大而升高,在同系列中,少于10个碳原子的相邻两个
醇的沸点差为18~20℃,高于10个碳原子者,沸点差较小。支链醇的沸点总比相同碳原子
数的直链醇的沸点低。
(三)化学性质
1.与活泼金属的反应
钠与水反应剧烈,单位时间内放出的热量大,使钠粒熔化,说明钠的熔点低。反应生成氢气,
说明水分子中的氢原子相对较活泼。
钠与乙醇反应缓慢,生成氢气,说明乙醇分子里羟基中的氢原子相对不活泼;
2.氧化反应
(1)燃烧
(2)催化氧化
乙醇在加热和有催化剂(Cu或Ag)存在的条件下,被空气中氧气氧化成乙醛。
3.酯化反应
醇与有机酸或无机酸反应,生成酯称为酯化反应。
第 45 页《化学》三色速记手册
4.脱水反应
(二)酚
1.定义
羟基直接连在苯环上的化合物称作酚
通式:ArOH
2.苯酚的物理性质
纯净的苯酚是无色晶体(露置在空气里会因小部分被氧化而呈粉红色)。苯酚具有特殊的气
味,熔点43℃,在水中的溶解度不大,当温度高于65℃时,则能与水混溶。苯酚易溶于乙
醇等有机溶剂。苯酚有毒,其稀溶液可直接用作防腐剂和消毒剂。其浓溶液对皮肤有强烈的
腐蚀性,若不慎沾上,应立即用酒精清洗。
3.苯酚的化学性质
(1)酸性
苯酚具有酸性,俗称石炭酸,酚的酸性比醇强,但比碳酸弱。
(2)取代反应
苯酚与浓溴水反应,生成2,4,6-三溴苯酚白色沉淀:
此反应十分灵敏,常用于苯酚的定性检验和定性测定。
(3)显色反应
酚能与三氯化铁发生显色反应,不同酚产生不同的颜色,酚类物质的特征反应
苯酚跟FeCl 溶液作用显紫色,利用这一反应可以检验苯酚的存在。
3
(4)氧化反应
酚类物质很容易被氧化
(三)醚
1.定义
醚可以看作是水分子中的2个氢被烃基取代的化合物,也可以看作醇或酚中羟基上氢的被烃
基取代的产物,
通式:R一0-R或R一O-Ar,
第 46 页《化学》三色速记手册
官能团:-O-
2.物理性质
(1)多数醚是易挥发、易燃的液体。
(2)与醇不同,醚分子间不能形成氢键,所以醚的沸点比相对分子质量相近的醇低得多,
醚分子中的氧可与水形成氢键,所以醚在水中的溶解比烷烃大
(3)醚常用作有机溶剂
【考点二】醛酮
(一)定义
碳原子与氧原子用双键相连的基团称为羰基。羰基碳与氢和烃基相连的化合物称为醛。羰基
碳与两个烃基相连的化合物称为酮
(二)物理性质
沸点:由于羰基的偶极矩增加了分子间的作用力,因此醛、酮的沸点比相应相对分子质量
的烷烃高,但比醇低。
溶解性:酮的氧原子可以与水形成氢键,因此低级醛、酮可以与水混溶,随着相对分子质量
的增加,在水中溶解度或微溶或不溶
密度:脂肪族醛、酮相对密度小于1,芳香族醛、酮大于1。
(三)化学性质
1.加成反应
(1)与氢氰酸的加成(增长碳链)
(2)与醇加成
醛在干燥氯化氢作用下,与一分子醇加成生成半缩醛。半缩醛一般是不稳定的,可继续与另
一分子醇反应,失去一分子水,得到稳定的缩醛。
2.氧化反应
(1)托伦(Tollen)试剂:硝酸银的氨溶液
托伦试剂可氧化脂肪醛、芳香醛,不氧化酮
(2)斐林(Fehling)试剂
由硫酸铜与酒石酸钾钠的碱溶液等体积混合而成的蓝色溶液
斐林试剂氧化脂肪醛,不氧化芳香醛及酮。
3.还原反应
还原成醇
第 47 页《化学》三色速记手册
(四)甲醛
甲醛是最简单的醛。甲醛为气体(通常情况下),其他的醛皆为液态或固态(通常状况下)。
甲醛有毒,不合格室内装修材料、家具释放的主要污染物是甲醛、苯等。
(五)乙醛
乙醛是一种没有颜色、具有刺激性气味的液体,密度比水小,沸点是20.8℃。乙醛易挥发,
能跟水、乙醇、乙醚、氯仿等互溶。
(六)丙酮
最简单的酮类化合物是丙酮CHCOCH。常温下,丙酮是无色透明的液体,易挥发,与水、乙
3 3
醇互溶。酮不能被银氨溶液、新制的Cu(OH) 等弱氧化剂氧化,但可催化加氢生成醇。丙
2
酮是一种重要的有机溶剂和化工原料。
【考点三】羧酸、酯
(一)羧酸
1.定义
分子中具有羧基(—COOH)的化合物称为羧酸。
官能团:—COOH
2.物理性质
(1)状态:低级脂肪酸是液体,可溶于水,具有刺鼻的气味;中级脂肪酸也是液体,微溶
于水,具有难闻的气味;高级脂肪酸是蜡状固体,无味,不溶于水。芳香酸是结晶固体,在
水中溶解度不大。
(2)沸点:羧酸的沸点比相对分子质量相当的烷烃、卤代烷的沸点要高,甚至比相近相对
分子质量的醇的沸点还高,这是因为羧酸羰基氧的电负性较强,使电子偏向氧,可以接近质
子,形成二缔合体。
(3)溶解度:在饱和一元羧酸中,由于羰基是一个亲水基团,可以与水形成氢键。甲酸到
丁酸都是可以与水混溶。从戊酸开始,随着相对分子量提高,以及羧酸分子中烷基链的增长,
水溶性迅速下降,直至不溶于水。所有二元酸都是结晶化合物,低级的溶于水,随相对分子
质量增加,在水中的溶解度减小。
3.化学性质
(1)酸性
(2)酯的生成
羧酸和醇在强酸性催化剂的作用下生成酯的反应称为酯化反应。
第 48 页《化学》三色速记手册
4.乙酸
乙酸又叫醋酸,普通食用醋中含有3%-5%的乙酸。乙酸是一种具有强烈刺激性气味的无色液
体,易溶于水。温度低于16.6℃,乙酸就凝结成冰一样的晶体,这样的纯乙酸又称冰醋酸。
乙酸为弱酸,具有酸的通性,能是紫色石蕊试液变红。
乙酸的制备
(1)发酵法:
(2)乙烯氧化法:
5.甲酸
俗称蚁酸,甲酸分子的结构简式为HCOOH。因此,甲酸既具有酸的一般性质,又具有醛的性
质。在碱性条件下,甲酸可发生银镜反应,可跟新制Cu(OH) 作用析出CuO红色沉淀,可
2 2
使酸性KMnO 溶液和溴水褪色(氧化反应)。
4
(二)酯
1.定义
酸和醇发生反应生成的一类有机化合物,分子羧基中的-OH被-OR取代后的产物。可表示为
RCOOR'
2.物理性质
低级酯是具有芳香气味的液体。密度比水小。难溶于水,易溶于乙醇和乙醚等有机溶剂。可
作溶剂。
3.化学性质
酯的重要化学性质是发生水解反应,生成相应的酸和醇(或酚)。酯在碱存在和加热的条件
下完全水解,水解不可逆,速度快;酯在酸存在和加热的条件下部分水解,水解可逆,速率
慢;若只加热而不加催化剂,酯几乎不水解
第六章 化学实验
【考点一】化学实验室常用仪器
(一)试管
1.主要用途
溶解少量物质的、收集少量气体、少量物质的反应
2.使用方法及注意事项
可直接加热,加热时外壁要擦干;加热固体时试管口略向下倾斜;加热液体不超过容积的
1/3,盛装液体时不超过容积的1/2;盛放固体盖住试管底部。
(二)烧杯
1.主要用途
配制溶液、稀释、盛装、加热液体、较多试剂的反应容器、水浴加热器
第 49 页《化学》三色速记手册
2.使用方法及注意事项
加热时要垫石棉网,外壁要擦干。
(三)圆底烧瓶
1.主要用途
大量物质的反应容器
2.使用方法及注意事项
加热时要垫石棉网(平底烧瓶一般不加热)。
(四)蒸馏烧瓶
1.主要用途
蒸馏、分馏、装配气体发生器
2.使用方法及注意事项
加热时要垫石棉网。
(五)锥形瓶
1.主要用途
用于反应容器或滴定仪器
2.使用方法及注意事项
加热时要垫石棉网;滴定操作时液体不超过容积的1/2
(六)集气瓶
1.主要用途
收集气体、装配洗气瓶、进行物质跟气体之间的反应
2.使用方法及注意事项
不可加热,物质在集气瓶中燃烧时要在瓶底铺细沙或水,以防炸裂。
(七)试剂瓶
1.主要用途
广口瓶用于盛固体试剂,
细口瓶盛液体试剂,
棕色瓶用于避光的试剂。
2.使用方法及注意事项
不可加热,不可用作反应器,不可用于配制溶液;瓶塞不可互换。
(八)滴瓶
1.主要用途
试剂每次的用量很少时,多会选用滴瓶来盛装该溶液。
2.使用方法及注意事项
滴瓶上的滴管与滴瓶配套使用;滴瓶上的滴管不要用水冲洗;不可久置强氧化剂;滴管不可
倒放、横放,以免试剂腐蚀胶头;滴液时,滴管不能放入容器内,以免污染滴管,损伤容器。
【考点二】化学实验室常用的计量仪器
(一)量筒
1.主要用途
粗量液体体积
2.使用方法及注意事项
无“0”刻度,刻度由下向上数值增大,读数到小数点后一位,不能加热,不可用做反应器。
(二)容量瓶
1.主要用途
精确配制一定浓度的溶液
第 50 页《化学》三色速记手册
2.使用方法及注意事项
只有一个刻度,常温下使用,使用前检验是否漏水。不能用于溶解、加热、储存溶液。
(三)移液管
1.主要用途
精确量取液体体积的容器
2.使用方法及注意事项
用洗耳球辅助移液管定量量取液体,用前洗净,并用待移溶液润洗。
(四)酸式滴定管
1.主要用途
精确量取、滴定液体体积的容器(盛酸液)。
2.使用方法及注意事项
只能盛装酸性溶液,刻度由上向下数值增大,最小刻度为0.1ml,
读数到小数点后两位;用于盛装酸性溶液或强氧化剂液体,
不可装碱性溶液。
(五)碱式滴定管
1.主要用途
精确量取、滴定液体体积的容器(盛碱液)
2.使用方法及注意事项
只能盛装碱性溶液,刻度同酸式滴定管;用于盛装碱性溶液,
不可盛装酸性和强氧化剂液体。
(六)托盘天平
1.主要用途
称取固体物质的质量
2.使用方法及注意事项
调零、垫纸、称取(左物右码),一般分度值为0.1g(小数点后一位)。
(七)温度计
1.主要用途
测量物质的温度
2.使用方法及注意事项
水浴时,水银球浸在水中;蒸(分)馏时,水银球放在支管口附近,测量温度不能超过它的
最高量程
【考点三】加热、蒸发、蒸馏、结晶的仪器
(一)酒精灯
1.主要用途
用于加热物体
2.使用方法及注意事项
添加酒精时,不超过酒精灯容积的2/3,不少于l/4;绝对禁止向燃着的酒精灯里添加酒精;
用完酒精灯,必须用灯帽盖灭,不可用嘴去吹;万一洒出的酒精在桌上燃烧起来,应立即用
湿布或沙子扑盖。
(二)蒸发皿
1.主要用途
用于溶液浓缩或蒸发
2.使用方法及注意事项
一般放在铁圈或三脚架上加热。
第 51 页《化学》三色速记手册
(三)坩埚
1.主要用途
用于固体物体的高温灼热
2.使用方法及注意事项
用坩埚钳夹(一般放在泥三角上)。
【考点四】过滤、分离、注入液体的仪器
(一)普通漏斗
1.主要用途
过滤、向小口径窗口中注入液体、易溶性气体吸收。
2.使用方法及注意事项
“一贴二低三靠”:滤纸紧贴漏斗内壁;滤纸边缘低于漏斗口;漏斗里液面低于边缘;烧杯
口紧靠玻璃棒;玻璃棒下端紧靠三层滤纸;玻璃棒下端紧靠烧杯内壁
(二)长颈漏斗
1.主要用途
向反应器中注入液体、装配反应器。
2.使用方法及注意事项
漏斗下口必须液封,防止气体逸出。
(三)分液漏斗
1.主要用途
用于分离互不相溶的两种液体;滴加液体。
2.使用方法及注意事项
分液时,下层液体由漏斗下端放出,上层液体由漏斗上口倒出。
【考点五】其他
(一)干燥管
1.主要用途
干燥或吸收某些气体
2.使用方法及注意事项
气体由大口进小口出,放固体干燥剂,有时用U形管代替。
(二)冷凝管
1.主要用途
将蒸汽冷凝为液体
2.使用方法及注意事项
下口进水上口出水,使用时应有支撑仪器
(三)胶头滴管
1.主要用途
滴加液体
2.使用方法及注意事项
垂直离开试管口,不能倒放平放。
【考点六】化学实验室药品的取用
药品取用时未规定用量时按最少量取用:液体1-2mL;固体铺满试管底。
取完后盖上盖子,放回原处。用剩药品不可放回原处,须放入指定回收容器。
注意取用药品时,不能用手接触药品,不能直接闻气味,不能尝味道。
1.固体的取用
粉末状——药匙或纸槽
第 52 页《化学》三色速记手册
一横(斜)、二送、三直立(防沾)
块状———镊子
一横、二放、三慢竖(防破)
2.液体药品的取用
(1)液体较多量——倾倒
取盖、倒放;试管倾斜、标签向手心、与瓶口紧挨;缓慢倒入(防腐蚀标签)。
(2)液体较少量——胶头滴管
(3)量取——精确量取
量筒倾斜且与瓶口紧挨;缓缓倒入接近所量刻度;量筒放平、视线平视所量刻度;改用胶头
滴管逐滴加入直到达到所要量取的体积(视线要与量筒内凹液面的最低点保持水平)。
(4)药品存放
①固体一广口瓶;液体-细口瓶;气体一一集气瓶,密度大于空气正放,密度小于空气倒放。
②遇光受热易分解的药品(如浓硝酸、硝酸银溶液)用棕色瓶盛放;盛碱液的试剂瓶不能用
玻璃塞,而是用橡皮塞。
③白磷存放在水中,钠存放于石蜡油或煤油中。
④浓HSO、浓HCl、浓HNO、固体NaOH、Ca(OH) 需密封保存。
2 4 3 2
【考点七】玻璃仪器的洗涤、干燥和保存
玻璃仪器内任何一点沾污,都可能影响到实验结果。因此,玻璃仪器要始终保持干燥洁净,
每次实验前要检查是否洁净,实验后要及时清洗、晾干。化学实验中所使用的器皿应洁净,
其内外壁应能被水均匀地润湿,且不挂水珠
【考点八】过滤
(一)适用条件
适用于不溶性固体与液体混合物的分离
(二)主要仪器
漏斗、滤纸、铁架台(带铁圈)、烧杯、玻璃棒
(三)操作过程
1.把过滤器放在铁架台的铁圈上,调整高度,使漏斗下端的管口靠紧烧杯的内壁。这样可使
滤液沿烧杯内壁流下,不致溅出来。
2.按图所示,使液体沿着玻璃棒
流进过滤器。操作时注意应:
“一贴、二低、三靠”
3.如果仍浑浊,应该把滤液再过滤一次
【考点九】蒸发
1.定义
分离溶于溶剂中的固体溶质的一种方法
2.注意事项
(1)蒸发过程中要不断搅拌
(2)当有大量晶体析出时,停止加热,用余热蒸干
【考点十】结晶
1.定义
在溶液中,溶质形成晶体的过程叫结晶
2.结晶的方法
原理:利用物质在同一溶剂中溶解度不同,进行固体之间(均溶)分离提纯。
(1)蒸发结晶
第 53 页《化学》三色速记手册
蒸发溶剂结晶法:通过蒸发或气化,减少部分溶剂使溶液达到饱和而析出晶体。
适用于溶解度随温度变化不大的溶质,杂质的加热蒸发过程中仍为不饱和溶液。其后续操作
一般为趁热过滤。(如氯化钠)
(2)升温结晶
升温结晶:升高温度晶体即从溶液中析出
此法主要用于溶解度随温度升高而降低的物质
从饱和石灰水析出氢氧化钙固体,其后续操作一般为趁热过滤。
(3)冷却结晶
冷却热饱和溶液结晶法:此法主要用于溶解度随温度下降而明显减小的物质。
(如硝酸钾)
3.重结晶
使结晶出来的晶体溶在适当的溶剂里,再经过加热、蒸发、冷却等步骤重新达到晶体的过程。
【考点十一】蒸馏、分馏
1.蒸馏原理
利用液态混合物中各组分沸点的不同,通过加热到一定温度使沸点低的成分先汽化,再经过
冷凝后再变成液体,从而与沸点高的物质分开,常用来除去易挥发、难挥发、不挥发的杂质。
2.注意事项
(1)加热蒸馏烧瓶时,要垫上石棉网。
(2)蒸馏时在烧瓶中放少量沸石或碎瓷片,防止液体暴沸。
(3)蒸馏烧瓶中所盛液体体积一般应介于1/3-2/3之间,不可将溶液蒸干。
(4)温度计水银球的位置:与蒸馏烧瓶支管口的下沿相平,因为它测定的是蒸气温度。
(5)冷凝管的冷却水从下口进,从上口出;先通冷却水,后加热蒸馏烧瓶。
【考点十二】萃取、分液
(一)定义
萃取:利用物质在互不相溶的溶剂里溶解度的不同,用一种溶剂(萃取剂)把物质从它与另
一种溶剂(原溶剂)所组成的溶液里提取出来的方法。
分液:将萃取后两种互不相溶的液体分开的操作
(二)注意事项
1.振荡:要不时旋开活塞放气,以防止分液漏斗内部压强过大引起危险。
2.分液:
(1)分液漏斗下端要紧靠烧杯内壁,有利于液体流出,同时防止液体溅出。
(2)分液时要打开玻璃塞(或使塞上的凹槽或小孔对准漏斗上的小孔),保证内外大气压
强相等,有利于液体流出。
(3)旋开下端活塞,用烧杯接收下层液体时,要注意待下层液体恰好流完时及时关闭活塞,
不能让上层液体流出,上层液体应从上口倒出。
【考点十三】氧气含量的测定
(一)实验步骤
在集气瓶内加入少量水(防止炸裂集气瓶底部),并将水面上方空间分为5等份。用弹簧夹
夹紧胶皮管。点燃燃烧勺内的红磷后,立即伸入瓶中并把塞子塞紧,观察红磷燃烧的现象。
待红磷熄灭并冷却后,打开弹簧夹,观察实验现象及水面的变化情况
(二)实验现象
红磷燃烧,产生大量的白烟,放出大量热;试验结束后,冷却至室温打开弹簧夹后,烧杯中
的水沿导气管进入集气瓶中,约占集气瓶内空间的1/5。
【考点十四】氧气的实验室制备
第 54 页《化学》三色速记手册
(一)制备方法
(二)实验装置
1.固体加热制备氧气
(1)查(检查装置气密性)
(2)装(装药品塞紧单孔塞)
(3)定(固定试管在铁架台上)
(4)点(点燃酒精灯预热后固定加热)
(5)收(收集气体)
(6)离(从水槽中移离导管)
(7)熄(熄灭酒精灯)
2.固液常温反应制取氧气
3.验满方法
(1)用排水法收集时,当气泡从瓶口冒出时,说明该瓶内的气体已满。
(2)用向上排空气法收集时,将带火星的木条放在瓶口处,如果木条复燃,说明该瓶内的
气体已满。
【考点十五】二氧化碳的性质实验
1.燃烧性质实验
(1)实验现象:随着二氧化碳的倒入,下层蜡烛先熄灭,上层蜡烛后熄灭。
(2)实验结论:二氧化碳密度比空气大,不燃烧,也不支持燃烧。
2.溶解性实验
向一个收集满二氧化碳的软塑料瓶中加入水,盖紧瓶塞,振荡后,发现塑料瓶向内凹陷。说
明二氧化碳易溶于水,使瓶内气压减小。
3.与水反应实验
(1)实验步骤
取四朵用石蕊溶液染成紫色的干燥的小花。第一朵小花喷上稀醋酸,第二朵小花喷上水,第
三朵小花直接放入盛满二氧化碳的集气瓶中,第四朵小花喷上水后,再放入盛满二氧化碳的
集气瓶中,观察四朵花的颜色变化。然后将第一朵小花和第四朵小花取出小心加热,观察现
象。
(2)实验现象
第一朵小花和第四朵小花由紫色变为红色,第二朵和第三朵小花未变色。
将第一朵小花和第四朵小花取出小心加热后,第一朵小花仍为红色,但第四朵小花恢复为紫
色。
(3)实验结论
水或者二氧化碳都不能使石蕊小花变色,但水和二氧化碳反应生成的碳酸能使石蕊变为红色。
碳酸受热易分解。反应涉及的化学方程式为:
CO+HO=HCO
2 2 2 3
第 55 页《化学》三色速记手册
HCO=CO↑+HO
2 3 2 2
4.燃烧的条件
(1)实验步骤
在500mL烧杯中加入300mL热水,并放入用硬纸圈圈住的一小块白磷。
在烧杯上盖一片薄铜片,铜片上一端放一小堆干燥的红磷,另一端放一小块已用滤纸吸去表
面上水的白磷,观察现象。用导管对准上述烧杯中的白磷,通入少量氧气,观察现象。
(2)实验现象
未通氧气前,铜片上的白磷燃烧,发出白光,生成大量白烟。红磷和水中的白磷均未燃烧。
向热水中白磷上方通入氧气后,水中白磷也燃烧起来。
(3)实验结论
可燃物燃烧的条件是与氧气接触,并且温度达到着火点以上。
燃烧的三要素:可燃物,助燃物,热源
5.配制一定物质的量浓度的溶液
以配制100mL 1.00mol/L的NaCl溶液为例
(1)计算;
(2)称量:4.0g(保留一位小数);
(3)溶解;
(4)转移:待烧杯中溶液冷却至室温后转移;
(5)洗涤(2-3次);
(6)定容:将蒸馏水注入容量瓶,当液面离刻度线1-2cm时,改用胶头滴管滴加蒸馏水至
凹液面最低点与刻度线在同一水平线上;
(7)摇匀:盖好瓶塞,上下颠倒、摇匀;
(8)装瓶贴标签:标签上注明药品的名称、浓度
6.酸碱中和滴定
(1)实验原理
用已知浓度的酸(或碱)来测定未知浓度的碱(或酸)的浓度的实验方法。
在中和反应中虽然表面上没有明显现象,但pH发生很大的变化,在滴定过程中会发生因pH
突变而使指示剂发生颜色的变化。通过溶液的颜色变化判断终点,测出酸(或碱)溶液的体
积,根据化学方程式中酸碱物质的量之比求出未知溶液的浓度。计算待测溶液的物质的量浓
度的公式为:
7.中和滴定操作(以标准盐酸滴定NaOH溶液为例)
(1)洗涤
锥形瓶内中用蒸馏水洗涤,不能用待测溶液润洗。经检验后不漏水的酸式、碱式滴定管先用
蒸馏水洗涤,再用所盛溶液润洗2~3次。洗涤的原则是少量多次,洗涤方法是将滴定管横
放慢慢转动,洗净的标准是管内壁不挂水珠
(2)取液
向酸式滴定管中注入标准盐酸至“0”刻度以上,调节液面至“0”或“0”以下,使尖嘴部
分充满溶液且不留有气泡,记下刻度。用碱式滴定管取待测NaOH溶液,调节液面使尖嘴部
分充满溶液而不留有气泡,准确放出一定体积的溶液至锥形瓶中,加入2-3滴甲基橙或酚酞
第 56 页《化学》三色速记手册
(3)滴定
在锥形瓶下垫一张白纸,滴定过程中用左手旋转活塞,右手不断旋转振荡锥形瓶,眼睛注视
锥形瓶中溶液的颜色变化,至加入一滴盐酸,使溶液由黄色变为橙色或由红色褪为无色,停
止滴定。
(4)读数
平视滴定管中凹液面最低点,读取溶液体积。
(5)计算
重复滴定2-3次,要求每次滴定所消耗溶液的体积误差不超过0.2mL,取几次结果的平均值。
以上五个步骤可以提炼为“洗-取-滴-读-算”5个关键字。
8.气体净化
(1)气体净化原则:不减少被净化的气体的量;不引入新的杂质;操作简便,易于分离。
(2)气体净化的原理和方法
①易溶于水或能与水反应的不生成其它气体的杂质用水吸收。
②酸性气体用碱性吸收剂吸收,碱性气体用酸性吸收剂吸收。
③还原性杂质用氧化性较强的物质做吸收剂来吸收或转化,氧化性杂质用还原性较强的物质
做吸收剂来吸收或转化。
④选用能与气体中的杂质反应生成难溶性物质或可溶性物质的试剂做吸收剂来除去杂质
9.气体干燥
常用的干燥剂:
(1)浓硫酸:酸性干燥剂,可干燥酸性或中性气体,不可干燥还原性中碱性气体。
(2)PO:酸性干燥剂,可干燥浓硫酸能干燥的气体。
2 5
(3)无水CaCl:中性干燥剂,可干燥除NH 以外的其它气体(NH 能与CaCl 反应,生成
2 3 3 2
CaCl·8NH)。
2 3
(4)碱石灰:碱性干燥剂,可干燥NH 和碱性气体,不可干燥酸性气体。
3
(5)硅胶:酸性干燥剂,一般只干燥非极性分子气体。
第二部分 教学论
第一章 课程标准与课程改革
【考点一】课程性质
化学是研究物质的组成、结构、性质、转化及应用的一门基础学科,其特征是从分子层次
认识物质,通过化学变化创造物质。
化学是自然科学的重要组成部分,与物理学共同构成物质科学的基础,是材料科学、生命科
学、环境科学、能源科学、信息科学和航空航天工程等现代科学技术的重要基础。化学是推
动人类社会可持续发展的重要力量,在应对能源危机、环境污染、突发公共卫生事件等人类
面临的重大挑战中发挥着不可替代的作用。
义务教育化学课程作为一门自然科学课程,具有基础性和实践性,对落实立德树人根本任务、
促进学生德智体美劳全面发展具有重要价值。义务教育化学课程有利于激发学生对物质世界
的好奇心,形成物质及其变化等基本化学观念,发展科学思维、创新精神与实践能力,养成
科学态度和社会责任,为学生的终身发展奠定基础。
【考点二】课程理念
(一)充分发挥化学课程的全面育人功能
义务教育化学课程以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,全面贯彻党的教育方针,
落实立德树人根本任务,培养有理想、有本领、有担当的时代新人。化学课程立足学生的生
活经验,反映人类探索物质世界的化学基本观念和规律,融入社会主义核心价值观的基本内
第 57 页《化学》三色速记手册
容和要求,传承中华优秀传统文化;注重学生的自主发展、合作参与、创新实践,培养学生
适应个人终身发展和社会发展所需要的必备品格、关键能力,引导学生形成正确的世界观、
人生观和价值观,厚植爱国主义情怀,树立为实现中华民族伟大复兴和推动社会进步而奋
斗的崇高追求。
(二)整体规划素养立意的课程目标
义务教育化学课程对核心素养的要求,既重视与小学科学课程和高中化学课程的衔接,又关
注与义务教育阶段其他有关课程的关联。化学课程既强调化学学科及科学领域的核心素养,
又反映未来社会公民必备的共通性素养,倡导学会学习、合作沟通、创新实践,从化学观念、
科学思维、科学探究与实践、科学态度与责任等方面,全方位构建课程目标和学业质量体系。
(三)构建大概念统领的化学课程内容体系
精心选择促进学生核心素养发展的化学课程内容,注重结合学生已有生活经验,反映化学科
学发展的新成就,体现化学课程内容的基础性、时代性和实践性,注重学科内的融合及学科
间的联系,明确学习主题,凝练大概念,反映核心素养在各学习主题下的特质化内容要求。
每个学习主题围绕大概念选取多维度的具体学习内容,既包括核心知识,又包括对思维方法、
探究实践和情感态度价值观等方面的要求,充分发挥大概念对实现知识的结构化和素养化的
功能价值。
(四)重视开展核心素养导向的化学教学
聚焦学科育人方式的转变,深化化学教学改革。基于大概念的建构,整体设计和合理实施单
元教学,注重启发式、互动式、探究式教学,引导学生自主学习,开展以化学实验为主的
多样化探究活动;创设真实问题情境,倡导“做中学”“用中学”“创中学”,开展项目式
学习,重视跨学科实践活动。基于每个学习主题的特点与核心素养发展的具体目标,提供有
针对性的教学策略建议、情境素材建议和学习活动建议。
(五)倡导实施促进发展的评价
树立科学评价观,重视发挥评价的育人功能。依据核心素养导向的课程目标,设计学业质
量和各学习主题的学业要求,为评价的设计、实施提供依据和指导。改进终结性评价,探索
核心素养立意的命题,科学设计评价工具,重视评价学生的化学观念、科学思维、科学探究
与实践、科学态度与责任等核心素养;加强过程性评价,关注学生在化学学习活动中的表现,
基于证据诊断学生核心素养的发展水平,实现“教—学—评”一体化;深化综合评价,探索
增值评价,注重提高学生自我评价、自我反思的能力,引导教师合理运用评价结果改进教学,
实现以评促学、以评促教,发挥评价的育人功能。
【考点三】课程目标
(一)核心素养内涵
核心素养是学科育人价值的集中体现,是学生通过课程学习而逐步形成的适应个人终身发
展和社会发展所需要的正确价值观、必备品格和关键能力。化学课程要培养的核心素养,主
要包括化学观念、科学思维、科学探究与实践、科学态度与责任,是中国学生发展核心素
养在化学课程中的具体化,反映了义务教育化学课程的教育价值与育人功能,体现了化学学
科育人的基本要求,全面展现了化学课程学习对学生发展的重要价值。
1.化学观念
化学观念是人类探索物质的组成与结构、性质与应用、化学反应及其规律所形成的基本观念,
是化学概念、原理和规律的提炼与升华,是认识物质及其变化,以及解决实际问题的基础。
化学观念主要包括:物质是由元素组成的;物质具有多样性,可以分为不同的类别;物质是
由分子、原子构成的,物质结构决定性质,物质性质决定用途;化学变化有新物质生成,其
本质是原子的重新组合,且伴随着能量变化,并遵循一定的规律;在一定条件下通过化学反
应可以实现物质转化;等等。
第 58 页《化学》三色速记手册
2.科学思维
科学思维是在化学学习中基于事实与逻辑进行独立思考和判断,对不同信息、观点和结论
进行质疑与批判,提出创造性见解的能力;是从化学视角研究物质及其变化规律的思路与方
法;是从宏观、微观、符号相结合的视角探究物质及其变化规律的认识方式。
科学思维主要包括:在解决化学问题中所运用的比较、分类、分析、综合、归纳等科学方法,
基于实验事实进行证据推理、建构模型并推测物质及其变化的思维能力,在解决与化学相关
的真实问题中形成的质疑能力、批判能力和创新意识。
3.科学探究与实践
科学探究与实践是指经历化学课程中的实验探究,基于学科和跨学科实践活动形成的学习能
力;是综合运用化学等学科的知识和方法,通过一定的技术手段,在解决真实情境问题和完
成综合实践活动中展现的能力与品格。
科学探究与实践主要包括:以实验为主的科学探究能力,通过网络查询等技术手段获取和加
工信息的自主学习能力,运用简单的技术与工程方法设计、制作与使用相关模型和作品的能
力,参与社会调查实践、提出解决实际问题初步方案的能力,与他人分工协作、沟通交流、
合作问题解决的能力等。
4.科学态度与责任
科学态度与责任是指通过化学课程的学习,在理解科学、技术、社会、环境相互关系的基础
上,逐步形成的对化学促进社会可持续发展的正确认识,以及所表现的责任担当。
科学态度与责任主要包括:发展对物质世界的好奇心、想象力和探究欲,保持对化学学习和
科学探究的浓厚兴趣;对化学学科促进人类文明和社会可持续发展的重要价值具有积极的认
识;具有严谨求实的科学态度,敢于提出并坚持自己的见解、勇于修正或放弃错误观点、反
对伪科学的科学精神;遵守科学伦理和法律法规,具有运用化学知识对生活及社会实际问题
作出判断和决策的意识;形成节约资源、保护环境的习惯,树立生态文明的理念;热爱祖国,
增强为实现中华民族伟大复兴和推动社会进步而勤奋学习的责任感。
(二)目标要求
1.形成化学观念,解决实际问题
2.发展科学思维,强化创新意识
3.经历科学探究,增强实践能力
4.养成科学态度,具有责任担当
【考点四】课程内容
(一)课程内容概述
义务教育化学课程以促进学生核心素养发展为导向,设置五个学习主题,即“科学探究与化
学实验”“物质的性质与应用”“物质的组成与结构”“物质的化学变化”“化学与社会·跨
学科实践”。
五个学习主题之间既相对独立又具有实质性联系。其中,“物质的性质与应用”“物质的组
成与结构”“物质的化学变化”三个学习主题,是化学科学的重要研究领域;“科学探究与
化学实验”“化学与社会·跨学科实践”两个学习主题,侧重科学的方法论和价值观,反映
学科内的融合及学科间的联系,凸显育人价值。
每个学习主题由五个维度的内容构成,包括大概念、核心知识、基本思路与方法、重要态
度、必做实验及实践活动,围绕大概念构建学习主题的内容结构,将课程目标具体化为各学
习主题的内容要求。
大概念反映学科本质,具有高度概括性、统摄性和迁移应用价值。结合学习主题特点,明
确了“化学科学本质”“物质的多样性”“物质的组成”“物质的变化与转化”“化学与
可持续发展”等大概念及其具体内涵要求。
第 59 页《化学》三色速记手册
(二)科学探究与化学实验
1.化学科学本质
知道化学是研究物质的组成、结构、性质、转化及应用的一门基础学科,其特征是从分子层
次认识物质,通过化学变化创造物质;
初步了解化学科学的发展历程,体会实验探究和模型建构是化学科学研究的基本方法;
认识化学科学、技术、社会、环境的相互关系,了解化学科学对社会发展和人类文明进步的
重要价值。感悟科学家崇尚真理、严谨求实的科学态度,勇于质疑、批判和创新的精神;学
习科学家爱国、奉献的精神,团结协作、攻坚克难的品格。
2.实验探究
(1)科学探究的能力
知道科学探究是收集证据和作出解释,进行发现、创造与应用的科学实践活动,也是获取科
学知识、理解科学本质、认识客观世界的重要途径。
了解科学探究过程包括提出问题、形成假设、设计并实施实验或调查方案、获取证据、分
析解释数据、形成结论及建构模型、反思评价及表达交流等要素。
经历科学探究的一般过程,认识从问题和假设出发确定探究目标、依据探究目标设计并实施
实验方案、通过观察和实验等方法获取证据、基于证据进行分析推理及形成结论等对于科学
探究的意义,体会合作与交流在科学探究中的重要作用。
(2)基本的化学实验技能
知道化学实验是进行科学探究的重要方式,具备基本的化学实验技能是学习化学和进行探
究活动的基础和保证。对于化学实验技能,应达到如下基本要求。
1.熟悉化学实验室安全警示标志,学会正确使用安全防护设施,学习妥善应对实验安全问题
的必要措施。
2.学会试剂的取用、简单仪器的使用及连接、加热等实验基本操作。
3.初步学会在教师指导下根据实验需要选择实验试剂和仪器,并能安全操作。
4.初步学会配制一定溶质质量分数的溶液。
5.学会用酸碱指示剂、pH试纸检验溶液的酸碱性。
6.初步学会根据某些性质检验和区分一些常见的物质。
7.初步学习使用过滤、蒸发的方法对混合物进行分离。
8.初步学习运用简单的装置和方法制取某些气体。
9.初步学会观察实验现象,并如实记录、处理实验数据,撰写实验报告等技能。
(3)化学实验探究的思路与方法
通过具体的实验活动初步形成化学实验探究的一般思路与方法,知道围绕实验目的确定实验
原理,选择实验仪器,组装实验装置,设计实验步骤,实施实验并完成实验记录,基于实验
事实得出结论。
通过具体的化学实验探究活动,学习研究物质性质,探究物质组成和反应规律,进行物质分
离、检验和制备等不同类型化学实验探究活动的一般思路与基本方法;学习控制变量和对
比实验的实验设计方法。
通过化学科学发展历程中的经典实验,学习和体会化学家进行科学探究的智慧和方法,理解
科学探究的本质。
(4)科学探究的态度
发展科学探究的好奇心、想象力与探究欲;通过探究活动,初步养成注重实证、严谨求实的
科学态度,初步学会批判性思维方法,具有敢于提出并坚持自己的见解、勇于修正或放弃错
误观点、反对伪科学的科学精神。树立自觉的安全意识和观念,知道化学实验存在安全风险,
明确化学实验室安全规则和实验操作规范,了解实验室基本布局,学会正确使用安全防护设
第 60 页《化学》三色速记手册
施,养成节约和环保的习惯。
(5)学生必做实验及实践活动
1.粗盐中难溶性杂质的去除。
2.氧气的实验室制取与性质。
3.二氧化碳的实验室制取与性质。
4.常见金属的物理性质和化学性质。
5.常见酸、碱的化学性质。
6.一定溶质质量分数的氯化钠溶液的配制。
7.水的组成及变化的探究。
8.燃烧条件的探究。
9.跨学科实践活动。
注:跨学科实践活动原则上从以上10项中选择,所用课时不少于本学科总课时的10%
【考点五】学业质量
学业质量内涵
学业质量是学生在完成课程学习后的学业成就表现,反映了核心素养的培养要求。义务教育
化学课程学业质量标准是以化学课程对核心素养的目标要求为依据、结合课程内容对学生
学业成就的具体表现特征进行的整体刻画,用于反映课程目标的达成程度。
学业质量标准是化学学业水平考试命题的重要依据,对化学教材编写、教学和评价实施具
有重要的指导作用。
【考点六】课程实施
依据《义务教育课程方案》,学校可在7—9年级确定化学课程的具体开课年级。为高质量
实施义务教育化学课程,提出如下建议和要求。
(一)教学建议
1.深刻领会核心素养内涵,科学制订化学教学目标
2.科学制订化学教学目标
教师应系统规划化学教学目标,体现核心素养发展的全面性和进阶性。
(1)教师应深刻认识每个学习主题对促进素养发展的功能和价值,整体设计教学目标,避
免生硬地照搬核心素养的四个方面。
(2)学生核心素养的发展是一个持续进步的过程。
教师应依据核心素养内涵、课程目标及内容要求、学业要求和学业质量标准,结合学生的已
有经验和认知特点,设计教学目标。
(二)全面理解课程内容体系,合理组织化学教学内容
1.全面理解课程内容体系
教师应注重基于核心素养来理解课程内容体系。核心素养内容化是课程内容部分的突出特点。
每个学习主题的内容结构同化学观念、科学思维、科学探究与实践、科学态度与责任高度
契合,全面反映、落实了化学课程对核心素养的培养要求和课程目标。
2.合理组织化学教学内容
(1)教师应注重基于大概念来组织单元教学内容,发挥大概念的统摄作用。
(2)教师应重视选择和组织体现科学、技术、社会、环境相互关系的内容,紧密联系生产
生活实际,使学生认识到化学能够创造更丰富的物质以满足人民日益增长的美好生活需要,
使学生能综合运用所学的化学知识解释相关现象和解决有关实际问题。
(3)教师还应重视跨学科内容的选择和组织,加强化学与物理、生物学、地理等学科的联
系,引导学生在更宽广的学科背景下综合运用化学和其他学科的知识分析、解决有关的实际
问题。
第 61 页《化学》三色速记手册
(三)充分认识化学实验的价值,积极开展科学探究与实践活动
1.充分认识化学实验的价值
以实验为基础是化学学科的重要特征之一,化学实验对全面发展学生的核心素养有着极为重
要的作用。建议教师在教学中高度重视和加强实验教学,充分发挥实验的教育功能。通过化
学实验激发学生学习化学的兴趣,创设生动活泼的学习情境,帮助学生理解和掌握化学知
识和技能,引导学生学习科学方法,发展学生的科学思维和创新意识,培养学生的科学态
度与责任。
2.积极开展科学探究与实践活动
(四)大力开展核心素养导向教学,有效促进学习方式转变
1.大力开展核心素养导向教学
课堂教学是发展学生核心素养的主渠道,教师应秉持化学课堂教学的核心素养导向理念,积
极探索大概念引领的课堂教学改革,教学方式注重探究实践和科学思维培养,重视“教—学
—评”一体化,实现课堂教学从掌握知识到发展素养的转变。
2.有效促进学习方式转变
在化学课程学习中,学生的核心素养发展是一个自我建构、不断提升的过程,教师应紧紧围
绕核心素养发展的关键环节,注重运用启发式、探究式、建构式、线上线下混合式等多样
化的教学方式,促进学生自主学习和深度学习,发展科学思维能力。
(二)评价建议
评价是教学系统不可或缺的重要组成部分,主要功能是诊断学习效果、改进教学,促进课
程目标的落实。
1.日常学习评价
(1)科学制订评价目标及要求
(2)加强过程性评价,优化阶段性评价日常的过程性评价主要通过收集和分析学生在课堂
学习、实验探究、跨学科实践活动、课后作业、单元测验、阶段性检测等学习活动中的表
现,诊断学生核心素养的发展情况,为教学改进提供依据
(3)深化综合评价,探索增值评价
(4)用好评价结果
2.学业水平考试
义务教育化学学业水平考试主要评价学业质量的达成程度,反映学生核心素养的发展状况,
发挥对化学教学改革的正向引导作用。学业水平考试以学业质量为命题依据,考试成绩是初
中生毕业和高一级学校招生录取的重要依据。
义务教育化学学业水平考试由纸笔测试、实验操作性考试和跨学科实践活动三部分组成。
实验操作性考试包括实验基本操作、探究实验的设计和实施;对跨学科实践活动,根据学生
日常完成的表现进行综合评定。
【考点七】什么是“新课改”
新课改的核心是以提高国民素质为宗旨,培养学生的创新精神和实践能力,目标是全面推进
素质教育。
全称:新一轮基础教育课程改革
时间:2001年6月8日
标志:以教育部印发《基础教育课程改革纲要(试行)》,我国基础教育新一轮课程改革正
式启动。
次数:它是中华人民共和国成立以来的第八次课程改革
【考点八】新课程改革的指导思想和核心理念
以邓小平同志关于“教育要面向现代化,面向世界,面向未来”和江泽民同志“三个代表”
第 62 页《化学》三色速记手册
的重要思想为指导,全面贯彻党的教育方针,全面推进素质教育。这也是新课程改革的基本
任务。新课程改革的核心理念是为了每一位学生的发展
【考点九】新课程改革的目标
(一)新课程改革的总体目标
《基础教育课程改革纲要(试行)》提出了新课程总的培养目标:新课程的培养目标应体现
时代要求,要使学生具有爱国主义和集体主义精神,热爱社会主义,继承和发扬中华民族的
优秀传统和革命传统;具有社会主义民主法制意识,遵守国家法律和社会公德;逐步形成正
确的世界观、人生观和价值观;具有社会责任感,努力为人民服务;具有初步的创新精神、
实践能力、科学和人文素养以及环境意识;具有适应终身学习的基础知识、基本技能和方法;
具有健壮的体魄和良好的心理素质,养成健康的审美情趣和生活方式,成为有理想、有道德、
有文化、有纪律的一代新人。
(二)新课程改革的具体目标
1.实现课程功能的转变(核心目标)
“新课改”提倡的教学目标为三维目标:知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观
2.体现课程结构的均衡性、综合性和选择性
改变课程结构过于强调学科本位、科目过多和缺乏整合的现状,整体设置九年一贯的课程门
类和课时比例,并设置综合课程,以适应不同地区和学生发展的需求。(从小学至高中设置
综合实践活动课并作为必修课。)
3.加强课程内容与生活、时代的联系
改变课程内容“繁、难、偏、旧”和过于注重书本知识的现状,加强课程内容与学生生活以
及现代社会和科技发展的联系,关注学生的学习兴趣和生活经验,精选终身学习必备的基
础知识和技能。
4.改善学生的学习方式
改变课程实施过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的现状,强调变“要学生学”为“学
生要学”
5.建立与素质教育理念相一致的评价与考试制度
改变课程评价过于强调甄别与选拔功能的现状,发挥评价促进学生发展、教师提高和改进
教学实践的功能。
6.实行三级课程管理制度
改变课程管理过于集中的现状,实行国家、地方、学校三级课程管理制度,增强课程对地方、
学校及学生的适应性。
【考点十一】课程结构
整体设置九年一贯的义务教育课程。
小学阶段:以综合课程为主。
初中阶段:设置分科与综合相结合的课程
高中阶段:以分科课程为主
第二章 化学教学基础
【考点一】化学科学的发展历史
(一)古代化学
(二)近代化学
1.化学科学实验的奠基人——波义耳
1661年波义耳第一次提出了“元素”的概念,波义耳把化学确立为科学,指明了化学发展
的方向,明确地将化学划分为一门单独的学科。
第 63 页《化学》三色速记手册
2.现代之父-拉瓦锡
1771年拉瓦锡建立了氧化学说,彻底推翻了燃素说的燃烧学说。并确立用实验证明了“质
量守恒定律”从此化学进入了定量化学(即近代化学)时期。
3.原子论创立者——道尔顿
1803年道尔顿提出了较系统的化学原子学说,引入了原子和原子量,并在容积分析方法上
做出了开拓性的贡献。
最先从事测定原子量工作,提出用相对比较的办法求取各元素的原子量,并发表第一张原子
量表,为后来测定元素原子量工作开辟了光辉前景。
4.分子假说提出者——阿伏伽德罗
阿伏加德罗提出了著名的分子假说。引入了“分子”的概念,第一个认识到物质由分子组成、
分子由原子组成的人。他的分子假说奠定了原子一分子论的基础,推动了物理学、化学的发
展,对近代科学产生了深远的影响。
5.元素周期表发明者——门捷列夫
1869年门捷列夫发现了化学元素周期律并依据化学元素周期律编制了第一幅化学元素周期
表。
6.1875年,范特霍夫提出碳正四面体构型学说,成功解释了有机化合物的旋光异构现象
(三)现代化学
1.电子的发现者-汤姆森
2.原子物理学之父——卢瑟福
3.放射化学和放射物理学的创始人——居里夫人
1898年先后发现了具有更强放射性的新元素钋和镭。随后几年时间里在十分艰苦的条件下,
从两吨铀的废矿渣中分离出0.1克光谱纯的氯化镭,并测定了镭的原子量。
玛丽·居里还把她发现的放射性元素用于医学,开创了放射性治疗的先河,从而拯救了千百
万癌症患者的生命。
【考点二】化学史的教育价值
1.利用化学史,提高学生学习化学的兴趣,促进知识与技能目标的实现。
2.利用化学史知识,创设化学教学情境。将抽象、枯燥、单调的化学知识赋予具体的、生
动的、丰富多彩的内涵,把化学知识的学习与化学史料联系在一起,通过化学史知识为学生
创造一个自主的学习空间,为学生创设一个参与交流、表达、亲身经历活动的机会,才能够
让学生体会到化学在社会生活、生产中的价值和意义,才能够促进学生化学基本观念的建构。
从而在历史的情景中实现过程与方法目标。
3.开启学生智慧,掌握科学研究方法,培养学生的科学素养。学习化学史,向学生展示化
学家们揭开化学现象背后的规律所进行的思维活动所采用的科学方法,以及他们所具备的科
学精神,所呈现的科学道德,从而让学生学习和掌握从事科学研究的正确的方法。
4.培养学生的爱国主义思想,提高学生的人文素养。化学为我们提供了许多爱国情怀的素
材,在化学教学中通过化学史对学生进行爱国主义教育。
【考点三】化学学科的研究范畴
化学是研究物质组成、结构、性质以及变化规律的科学。
化学的研究对象:化学是自然科学的重要分支,它的基本特点是在原子与分子水平上研究物
质的结构、组成、性质和变化。
化学的学科特色:实验性较强;使用特定的概念和原理;有自己的一套科学语言;具有较强
的经验性;与社会联系比较密切。
化学的思维方法:从宏观与微观两个角度认识物质及其运动的特殊规律,是不同于其他学科
的特征思维方式。微观决定了宏观物质的性质,宏观物质的性质归咎于微观结构。
第 64 页《化学》三色速记手册
化学学习的三大领域(又叫三重表征):可观察现象的宏观世界;分子、原子和离子微粒
构成的微观世界;化学式、化学方程式和符号构成的符号世界。
【考点四】化学学科的基本观念
化学观即化学素养,它是科学素养的有机组成部分。所谓化学观,不是具体的化学知识,也
不是化学知识的简单组合,它是学生通过化学学习后在头脑中留存、在考察相关的化学问题
时所具有的基本的概括性认识。化学观念具有重要的认知迁移价值,对人的终身发展具有重
要作用。
化学观是科学素养的有机组成部分。从三个维度划分和建构化学学科基本观念:
第一维度是体现对物质的认识视角的基本观念,主要包含微粒观、元素观、结构观、变化
观、能量观等;
第二维度是体现技能方法的基本观念,主要包含分类观、实验观、守恒观、整合观等;
第三维度是体现情意价值的基本观念,主要包含化学与可持续发展观、绿色化学观(含原子
经济观)和化学价值观等
(一)第一维度
1.化学物质观
化学物质观是人们从静态角度对化学物质本质的总的看法,包括:
元素观——物质是由元素组成的。有了这一观念就可以理解物质的多样性与统一性,人类目
前已发现和合成的2000多万种化学物质,都是由100多种化学元素组成的。
微粒观——物质是由微粒构成的。原子、分子和离子是构成物质的基本微粒,微粒很小,微
粒是运动的,微粒间有间隙,微粒间存在相互作用
结构观——物质是有特定结构的。结构观是对化学空间概念的一种反映,从而使人们对化学
物质的认识从探讨宏观的元素组成深入到研究微观的立体构型。
从元素观到微粒观,再到结构观,反应了人们对化学物质本质的认识逐步深入。
(二)第二维度
1.分类观
分类观是指在学习和研究化学物质过程中,遵照物质变化的规律对研究对象的特点进行系统、
规律性的思维导向。
科学的物质分类观包含如下内容:要有一种自觉的分类意识,只要面对复杂多样的事物,就
会首先想到对其分类;按不同的分类原则去分类会得到不同的结果。
在教学中可以通过如下方式帮助学生形成分类观:第一,基于分类观构建学习情境。第二,
基于分类观构建问题设计。第三,基于分类观构建小组活动设计
守恒观——化学变化过程元素守恒、质量守恒、能量守恒。“三守恒”是对“化学变化中元
素不变”、“质量不灭”、“能量不灭”(只是各种能量形式的相互转化)的概括。
过程观——始态、过渡态(有一个或若干个中间体)和终态构成了化学变化的过程。过程观
是对化学时间概念的一种反映,从而使人们关注和研究化学反应的速率问题。
(三)第三维度
化学价值观
化学价值观是指人们通过对化学的学习和应用所形成的对化学科学的价值与局限性的根本
看法
【考点五】化学教学特征
(一)化学教学以实验为基础
(二)化学教学注重宏观、微观和符号相结合
(三)化学教学规范化学用语
【考点六】化学教学的基本原则
第 65 页《化学》三色速记手册
(一)理论联系实际原则
(二)师生协同互动原则
(三)启发、探究与创新原则
(四)根据学生特点确定内容深广度,因材施教原则
(五)符合学生认知发展规律,循序渐进原则
(六)充分结合化学实验,借助多媒体等教学手段,增强直观性原则
【考点七】化学教学内容的选择与组织
(一)化学教学内容的选择
1.化学教学内容选择的依据
化学教学内容的选择是指根据教学目标的需要、学生的心理特点和认知发展规律,对化学
课程内容进行精简、拓展和整合。在教学设计中,教师对教学内容的选择与组织,会影响学
生对教学信息的接受、处理和转化质量。
2.化学教学内容选择的原则
(1)化学教学内容的选择要依据化学课程内容。
(2)化学教学内容的选择要体现教学目标。
(3)化学教学内容的选择要符合学生的特点和实际。
(4)化学教学内容的选择应该贴近社会生活。
(二)化学教学内容的组织原则
教学内容的组织是按照一定的逻辑关系,将教学内容串起来,解决先教什么、后教什么的问
题。教学内容的组织应当注意顺序性、连续性和整体性。
化学教学内容的组织一般遵循的原则:
1.化学教学内容的组织应注重学科逻辑与学生认知逻辑的统一
2.化学教学内容的组织应考虑直线式与螺旋式的协调
直线式是指化学教学内容在逻辑上前后相联系的顺序,前后内容基本不重复。这种方式能很
好地体现学科知识和逻辑结构,却不能很好地体现学生的认识发展的特点。
螺旋式是指在课堂教学过程的不同阶段重复出现特定的教学内容,但会逐步扩大范围和深度,
这是因为受学生认识水平和学生年龄特点的限制,学生对某些概念的认识不是一步到位,
而是分阶段、螺旋式上升的。这种方式有利于学生对知识的学习逐步加深,但有可能造成教
学的不必要重复。
因此,在教学内容的组织上要注意直线式与螺旋式相协调,以发挥各自的优势。
第三章 教学方法与学习方法
【考点一】教学方法
教学方法是为了达到一定的教学目标,教师组织和引导学生进行专门内容的学习活动所采用
的方式、手段和程序的总和它包括了教师的教法、学生的学法、教与学的方法。
目前我国中小学常用的教学方法分为四大类十种
(一)以语言传递为主的教学方法
以语言传递为主的教学方法是指以教师和学生的口头语言活动以及学生独立阅读的书面语
言为主的教学方法。
1.讲授法
讲授法是指教师通过口头语言系统地向学生传授知识的教学方法。
包括讲述、讲解、讲演和讲读等方式
优点
在于能够在较短的时间单位里使学生获得较多的系统知识,教师的讲授可以使深奥、抽象的
第 66 页《化学》三色速记手册
课本知识变得具体形象,避免学生在认识过程中的许多不必要的曲折和困难,便于教师按计
划有条理地完成教学任务,充分发挥教师的主导作用
缺点
学生在学习活动中处于消极被动的地位,不能体现出学生的主体地位;对基础不同的学生均
用相同方式对待,不能照顾学生的个别差异性;学生的学习方式相对单一,形式枯燥,不易
唤起学生的注意和兴趣,难以启发学生的思维和想象,不利于提高学生的学习积极性!极易
形成学生机械、被动学习的效果。
2.谈话法
谈话法又称问答法,是指教师根据学生已有的知识或经验提问学生,并引导学生经过思考,
对所提问题能够逐步得出结论,从而获得知识、发展能力和智力的方法。
谈话法有助于激发学生进行思考,调动学生的积极性,而且,教师能够对教学活动得到及时
反馈,调整教学活动,使学生得到最佳的发展,特别是反应能力和语言表达能力。
3.读书指导法
指教师指导学生通过阅读教学内容、参考书等,获得知识、培养读书能力和自学能力的一种
方法。
读书指导法的使用应注意:
(1)帮助学生明确阅读的目的、任务和范围。
(2)教给学生读书方法,培养学生良好的学习习惯。
(3)加强阅读辅导。
(二)以直接感知为主的教学方法
以直观感知为主的教学方法是指教师通过展示实物、演示直观教具或组织教学性的参观等,
使学生形成正确的认识观。
1.演示法
演示法是教师在课堂上通过演示化学实验或展示与教学内容有关的实物、标本、模型、挂图
等,或者采用一些现代的教育信息技术而进行教学的一种方法
在演示过程中学生可形成准确而具体的表象,强化了学习效果。演示法能使学生获得生动而
直观的感性知识,加深对学习对象的印象,把书本上理论知识和实际事物联系起来,形成正
确而深刻的概念;有利于培养学生的观察能力;能使教学内容更加丰富多彩,从而激发学生
主动参与教学活动的兴趣。但把演示单纯变成教师演示,忽略学生的主体地位,不能充分调
动学生的主动性思维。
2.参观法
参观法是教师根据教学目的需要,组织学生到校外社会生产、生活场所,对实际事物进行观
察、研究,从而获得知识和巩固知识的一种教学方法。
参观法可分为三种形式。一是预备性参观,指的是在讲新课前的参观,使学生获得学习新课
所需感性认识。二是并行性参观,在学习新课的同时进行参观,旨在深入理解理性知识。三
是总结性参观,在学习新课之后的参观,为的是验证和巩固所学知识。
(三)以实际训练为主的教学方法
以实际训练为主的教学方法是指以形成技能技巧、培养行为习惯和发展学生能力为主的教
学方法
1.实验法
实验法是在教师指导下,学生利用一定的仪器设备进行独立作业,观察事物或现象的产生和
变化,以获得知识、培养技能的教学方法。
分为感知性实验和验证性实验两种。感知性实验是在学习新课前的实验,目的在于使学生获
得感知性知识,为学习新课奠定基础。验证性实验是在讲完新课之后所做的实验,目的是验
第 67 页《化学》三色速记手册
证所学原理,帮助学生理解、巩固知识。
2.实习作业法
实习作业法又称为实习法。是学生在教师的指导下,进行实际操作活动,以掌握技能技巧的
方法。分为教学实习和生产实习两种。
运用实习法应注意:
(1)做好实习准备。
(2)实习中要具体指导。
(3)实习后及时总结。
3.练习法
练习法是学生在教师指导下运用知识去反复完成一定的操作训练,以形成技能技巧的方法。
主要形式:口头(回答)练习、书面(笔答、板演)练习和操作练习。
运用练习法应注意:
(1)明确练习目的,提高练习的自觉性。
(2)加强变式练习(反对题海战术)。
(3)及时检查练习
(四)以引导探究为主的教学方法
1.讨论法
是学生在教师指导下为解决某个问题而进行探讨、辨明是非真伪,以获取知识的方法。可单
独使用,也可同其他教学方法配合运用。可分为全班讨论、小组讨论、整节讨论、短时讨论。
优点
改变了单向的师“授”生“受”的教学方式,在课堂中教师与学生、学生与学生之间是平等
互动的,凸显了学生的主体地位,尊重和发展学生的自主性、能动性;学生的设计、操作、
猜想、解释的过程,运用信息资料、运用知识解决实际问题,提高了学生的动手能力和解决
问题的能力,培养创新精神和实践能力;学生在探究中增加了与人合作交流的机会,培养其
合作交流的能力。
缺点
由于学生个体差异,素质不同的学生学习效果明显不同;课堂难以预测的情况多,教学进度
难以控制,课堂次序难以维持;对教师的能力要求较高。
运用讨论法应注意:
(1)教师要选择有吸引力的讨论题目,做好充分准备;
(2)教师要善于在讨论中启发、引导学生,围绕中心议题发言,切勿偏离主题;
(3)讨论结束后教师要做好讨论小结,概括总结正确观点和系统知识,纠正错误、片面或
模糊的认识,肯定学生各种意见的价值。
2.研究法
是学生在教师指导下探索和解决问题,以获取知识并发展能力的一种教学方法。一般适用于
中学高年级。
运用研究法应注意:
(1)慎重选择研究课题。选题要难易适中,不宜过大,一般宜选择非常具体的问题。
(2)创设研究情境。提供必要的材料、设备、环境。
(3)教师既要指导,又要放手让学生独立探索和思考。
(4)循序渐进、因材施教。
【考点二】常用的教学策略
(一)教学策略
指教师所采取的有效达到教学目标的一切活动计划,
第 68 页《化学》三色速记手册
包括教学事项的顺序安排、教学方法的选用、教学媒体的选择、教学环境的设置以及师生相
互作用设计。
它具有综合性、可操作性和灵活性等基本特征
(二)教学方法与策略的选择依据
1.依据教学目标和任务的要求
教学方法与策略是为实现特定教学目标服务的,应当将教学目标作为选择教学方法与策略的
出发点。
2.依据教学内容的性质和特点
教学内容的性质和特点制约着教学方法与策略的选择。根据教学内容的不同,化学教学策略
可以分为化学事实性知识、理论性知识、技能性知识和情意类知识的教学策略。不同类型
的教学内容,应该采取不同的教学方法与策略
3.依据教学对象的特点
教师的教是为了学生的学,教学策略要适应学生的基础条件和个性特征。所以,设计和选择
教学策略要考虑学生对某种策略在智力、能力、学习态度、班级学习氛围诸方面的情况,
要能调动学生积极的学习兴趣和保持学习热情。
4.教学策略的适用范围和使用条件
5.教学时间和效率的要求
教学策略研究的一个重要目的就是提高教学效率,提高教学质量,实现教学的最优化。
6.依据教师本身的素养
(三)常用的教学策略
1.情境教学策略
2.探究策略
3.合作研究教学策略
【考点三】化学新课程倡导的学习方式的特征
化学新课程改革坚持“以学生发展为本”的理念,从促进学生科学素养全面主动发展的角度
出发,倡导自主、探究、合作为特征的多样化的学习方式。
(一)自主性
1.自主学习
自主学习是与传统的接受学习相对应的一种现代化学习方式,是以学生作为学习的主体,
总体教学目标的宏观调控下,在教师的指导下,根据自身条件和需要自由地选择学习目标、
学习内容、学习方法并通过自我调控的学习活动完成具体学习目标的学习模式。
2.自主学习的特征
“自主学习”就是学习主体自立、自为、自律的学习。学习的自立性、自为性和自律性是学
习自主性的三个方面的体现,是自主学习的三个基本特征。其中,自立性是自主学习的基础,
自为性是自主学习的实质,自律性是自主学习的保证。
3.自主学习能力的培养
(1)教师要转变教育思想,培养学生自主学习的精神。
(2)激发学生自主探究的动机和兴趣是学生进行自主学习的核心
(3)充分了解学生,立足学生的“最近发展区”设置学习内容
(4)教给学生自主学习的方法,培养学生自主学习的习惯。
(二)探究性
1.探究性学习
2.探究性学习的特征
(1)问题性
第 69 页《化学》三色速记手册
(2)过程性
重视探究过程是全面提高学生科学素养的重要学习途径。
(3)开放性
探究性强调学习活动的个性化,因此,探究过程和探究结果具有开放性,同样的问题,不同
的学习个体可能采取不同的探究过程,从而可能获得不同的结果。探究学习的开放性有利于
培养学生的创新精神,促进学生创新能力的发展
3.探究学习能力的培养
(1)力求展示科学家的探究过程,潜移默化地引导学生掌握探究的基本方法
(2)创设科学探究的情境,让学生全体参与探究过程
(3)精心构思,把思维品质的提升作为重中之重。
(三)合作性
1.合作性学习
合作学习是指学生为了完成共同的任务,有明确的责任分工的互助性学习。采取合作性的学
习方式,小组成员之间围绕共同的目标,既相对分工,又互相配合,每个人都承担一定的任
务,扮演着不可忽略的角色,共同对问题进行探索与讨论。
2.合作学习的实施
(1)科学组建合作学习小组
学习小组的组建是合作学习活动顺利开展的前提。教师应根据班内的实际情况,有意识地将
不同层次、不同类别的学生按照“组间同质、组内异质”的分组原则进行分组,其目的是在
学生的合作过程中做到组内合作、组间竞争,让每个学生在合作中都有展示自我的机会,让
学习困难的学生在互相帮助中不断提升,让学习优良的学生也能获得自信
(2)明确“小组合作学习”的目标和责任分工
明确的学习目标和责任分工是进行“小组合作学习”的关键要素。分工明确、责任到人,才
能使小组成员全员参与,使合作学习有序又有效地进行。
(3)培养小组成员团队意识和合作技能
培养小组成员团队意识和合作技能是“小组合作学习”活动顺利开展的重点。合作学习不是
一种个人的学习行为,而是一种集体行为,为了达到共同的学习目标,需要每个成员具有足
够的团队意识和合作技能
(4)建立合理的“小组合作学习”评价机制
合理的评价机制能够将学习过程评价与学习结果评价相结合,将小组集体评价与对小组成
员个人的评价相结合,从而使学生认识到合作学习的价值和意义,并更加关注合作学习的过
程。“小组合作学习”想要有效进行,需要教师的全程监控和指导。
(四)自主性、探究性、合作性学习方式的关系
学习方式的自主性维度强调对学习的自我定向、自我监控、自我调节和自我评价;探究性维
度强调以情境性的问题为依托,通过探究、发现的方式来获得知识技能;合作性维度则考虑
学习方式的社会要素,强调以学习小组的分工、协作来进行学习。虽然三者的侧重点不同,
但三者是相辅相成、紧密联系的。
【考点四】化学学习策略及实施
(一)学习策略
是指适用于特定化学学习情境、促进学生有效学习的程序、规则、方法、技巧及其调控方式
的总和
学习策略的掌握不是以是否掌握某种方法、技巧为标志,而是学习者能够根据学习内容的特
点、自身的认知水平和预期的学习目标等因素自觉而灵活地选择、调控和应用特定的学习
方法和程序。
第 70 页《化学》三色速记手册
(二)化学学习策略的类型
从化学新课程标准中化学知识的分类的出发,可以将化学学习策略分为化学事实性知识的学
习策略、化学理论性知识的学习策略、化学技能性知识的学习策略、化学情意类内容的养
成策略和化学问题解决策略等类型。
1.化学事实性知识的学习策略
化学事实性知识是指反映物质的性质、存在、制法和用途等多方面内容的化合物知识以及
化学与社会、生产和生活实际联系的知识,它是学生学习其他化学知识的基础,因此也被人
们称为“真正意义上的化学”
(1)情境—联想策略
是指学生在学习化学事实性知识时,有意识地将当前所学知识与特定情境联系起来,把握知
识与情境之间的联系和作用,充分认识到所学知识对当前情境的补充和强化作用,通过积极
联想,从而赋予知识的情境意义。
(2)多种感官协同策略
实验证明,耳、口、眼等多种感官的协调使用,可以提高人们对外界信息的接受程度。因此
在化学事实性知识教学中,教师要引导学生充分调动多种感官,全面观察和体验物质的现象
及其变化过程,从而加深对知识的理解和掌握程度。
①善于观察
②勤于动手
③善于思考
(3)联系—预测策略
是指学生在学习化学事实性知识时,有意识地抓住其与理论性知识、学生已有知识经验的联
系以及物质性质之间的内在联系,并以这些联系为依据对要学习的物质的一系列性质先做出
自己的预测。
(4)知识结构化策略
是指将事实性知识按照一定的线索进行归类、整理,使零散、孤立的知识变为彼此间相互联
系的整体,形成一个系统化、结构化的知识网络结构。
事实性知识之间的联系主要有:顺序关系、因果关系、种属关系、功能关系。
2.化学理论性知识的学习策略
是指反映物质及其变化的本质属性和内在规律的化学基本概念和基本原理。在中学阶段,化
学理论知识主要包括有关物质组成、结构、性质、变化和化学量等基本概念,以及化学定
律、物质结构理论、元素周期律、电离理论、化学反应速率和化学平衡等基本理论。
(1)概念形成策略
概念形成策略是指学习者从大量的具体例证中,以比较、辨别、抽象等形式自己概括得出事
物关键特征的一种学习策略。这种学习策略强调学生主动参与知识的获得过程。
(2)概念同化策略
概念同化策略是指学习者利用原有认知结构中适当的概念来学习新概念的一种策略。
例如,在学习“电离平衡”时,可类比已学的“化学平衡”知识,找到二者的区别和联系,
便能更快速地理解“电离平衡”的相关原理。
(3)概念图策略
概念图策略:是指学习者按照自己对知识的理解,用结构网络的形式表示出概念的意义以及
与其他概念之间联系的一种策略。
3.化学技能性知识的学习策略
(1)化学技能性知识内容
指与化学概念、原理以及元素化合物知识相关的化学用语、化学实验、化学计算等技能形
第 71 页《化学》三色速记手册
成和发展的知识内容。化学技能性知识是化学学习的基础,为学生知识的迁移和能力的发展
做好充分的准备
(2)化学技能性知识的特点
①化学用语较为抽象,可反映宏观现象、微观结构及化学变化等
②化学实验技能的培养不可简化为单纯的操作技能训练,必须与探究活动相结合
③学习化学计算技能的基础是具备扎实的化学概念和原理知识核心是思维能力和运算技巧
的培养
(3)化学技能性知识的学习策略
①多重联系策略
指在学习化学用语时,有意识地将化学符号与它所代表的宏观事物、所反映的微观结构有
机联系起来,深入挖掘符号本身所承载的多种意义,使化学用语的涵义具体化,从而做到在
理解化学用语意义的基础上进行技能的学习,而不是将符号机械记忆。
②练习—反馈策略
指在理解化学技能性知识意义的基础上,在反馈作用的参与下反复多次地进行一种动作,使
其达到自动化的水平。
③可视化策略
4.化学情意类知识的学习策略
(1)化学情意类内容
是指能对学生情感、意志、态度、价值观产生影响的有关内容,它包括科学的好奇心与学习
兴趣、科学的物质观、对化学科学的认识、科学态度和科学精神、爱国主义情感等。化学
课程中对情意类内容的要求具体体现在“情感态度与价值观”课程目标中。
(2)常见的化学情意类知识的学习策略
①挖掘知识的多重价值策略
②主动参与策略
③合作交流策略
合作交流策略是指学习者采取分工合作的方式参与探究活动,相互交流心得,并针对各自的
观点展开讨论,通过集体的努力,获得问题解决和情感发展的一种策略。
【考点五】化学学习常见的思维方法
归纳法、演绎法、分析法、综合法、抽象法、概括法、比较法、类比法、分类法
【考点六】元素化合物知识的教学
一级主题:身边的化学物质
二级主题(单元):我们周围的空气、水与常见的溶液、金属与金属矿物、生活中常见的化
合物。
(二)元素化合物知识的教学特点
元素化合物知识是中学化学学习的重要基础,化学教学中基本概念、基础理论的导出和应用,
均建立在元素化合物知识的基础上,化学实验、化学计算的教学也是以元素化合物知识为载
体进行的。
教师在元素化合物教学中应该注意以下几点:
(1)从学校和学生的实际出发,设置合理清晰的教学目标,认真落实课标提出的各项要求,
落实学生基础
(2)严格控制教学内容的深广度,彻底解决常见元素化合物教学中“繁难、偏”的教学现
状,保护学生学习化学的兴趣和积极性。
(3)紧密联系社会生活,精心创设问题情境,和激发和培养学生学习化学的动机,引起学
生的矛盾、疑惑、惊讶或好奇,产生学习的愿望或意向。
第 72 页《化学》三色速记手册
(4)精心设计学生的实验探究活动方案,使学生能过探究加深对物质性质的认识,开成基
本观念(如元素观、微粒观、转化观等),掌握基本方法(分类、比较等)。
(三)元素化合物知识在课堂教学中的方法策略
1.联系生产生活实际,创设学习情境。
2.充分发挥实验的功能,增强感性认识。
3.重视知识间的相互联系,形成知识网络。
4.凸显认识物质性质的思路与方法,发挥基础理论的指导作用,培养学生的探究能力。
【考点七】概念原理知识教学
(一)概念原理知识的主要内容
初中阶段概念原理知识贯穿始终,从刚开始学生学习最简单的化学用语到后来学习质量守恒
定律都属于概念原理类知识。
(二)概念原理知识的教学特点
学生对化学概念的形成一般需要经历五个阶段: 感知阶段、加工阶段、初步形成阶段、联
系整合阶段、运用阶段。概念原理教学提倡学生通过活动主动建构、形成并应用概念,在教
学中体现概念原理知识的认识功能和价值,使学生知识的来龙去脉,要使学生不仅知其然,
还要知其所以然。
(三)概念原理知识在课堂教学中的方法策略
1.突出证据的作用,帮助学生形成新概念
2.关注学生的原有认识,建立概念间的联系
3.制造认知冲突,促进学生转变错误概念
4.抽象概念形象化,减少学生的学习障碍
5.优化推理过程,发展学生抽象思维能力
第四章 实验教学
【考点一】化学实验设计的原则
(一)科学性
(二)可行性
(三)安全性
(四)简约性
【考点二】化学实验设计的思路
1.根据实验目的,阐明实验原理,选择合适的仪器和药品。
2.根据实验特点,设计实验装置,画出装置图。
3.根据实验要求,设计可行的操作步骤,分析实验中应注意的事项。
4.实验结束后,写出符合实际事实的实验报告。
【考点三】化学实验设计的一般内容
1.实验名称:根据实验目的,简明扼要提出实验名称。
2.实验目的:这是实验设计的核心,即实验设计要达到的目标。
3.实验原理:实验设计方案所依据的理化原理。
4.实验用品(仪器、药品及规格)。
5.实验步骤(包括实验仪器的装配和操作)。
6.实验现象的记录及结果的处理。
7.问题讨论:针对实验实施过程中所出现的问题进行进一步的探索。
【考点四】演示实验教学
(一)演示实验教学的含义
第 73 页《化学》三色速记手册
演示实验教学是指教师在课堂教学过程中进行表演和示范操作,并指导学生进行观察和思考
的一种实验教学形式。 演示实验教学还可称为“演示法”,是最有效的直观教学方法之一。
(二)演示实验教学要求
1.准备充分,确保成功。
2.现象明显,易于观察。
3.操作规范,注重示范。
4.演、讲结合,启迪思考。
5.简易快速,按时完成。
6.保护环境,注意安全。
(三)演示实验教学的适用范畴
1.发展学生实验素养所需要的最基本的实验。
2.教师演示效果特别明显,且特别快速、节约时间的实验。
3.实验仪器和试剂需求量较大,不易大规模进行的实验。
4.由于某种原因,不适合学生做的实验。如实验装置和操作方法比较复杂,学生做可能发生
危险或有毒、有害、污染环境的实验等。
【考点五】随堂实验教学
(一)随堂实验教学
是指教师一边讲,学生一边操作实验的一种实验教学形式。这种实验教学形式多用于教授新
课。在复习课上,有时为了加深概念的理解,也可适当采用。从实验内容的角度,随堂实验
通常适用于那些与化学基础知识有密切联系,又能培养和锻炼基本操作技能的实验;或者是
那些适合学生水平、操作较为简单、学生能独立完成并易获得正确现象的实验。
(二)随堂实验教学
1.与化学基础知识有密切联系,又能培养和锻炼基本操作技能的实验。
2.紧密配合教材内容,并为设备条件所允许。
3.实验内容简单,操作方便,时间短。
4.实验现象明显、直观,不易发生异常现象。
5.实验安全可靠,不宜选用产生有毒气体或易发生爆炸的不安全实验。
(三)随堂实验教学的要求
1.精心选择实验内容,数量不宜过多。
2.做好随堂实验的课前准备工作。
3.做好随堂实验的课堂组织和指导工作。
【考点六】实验室实验教学
(一)实验室实验教学
是指学生在教师的组织和指导下,利用整节课的时间,在实验室里运用已获得的知识与技能,
独立进行实验操作,完整经历化学实验全过程的一种实验教学形式。
(二)实验室实验教学的要求
1.做好课前准备。
2.课堂上应检查提问。
3.辅导耐心认真。
4.及时小结实验。
【考点七】探究实验教学
化学教学中的科学探究主要有实验探究、调查探究和讨论探究三种形式,其中,实验探究是
最常用、最主要的一种形式。
(一)探究实验教学实施的指导思想
第 74 页《化学》三色速记手册
探究性学习是新课程倡导的一种学习方式,运用探究性学习方法能让学生从探究中主动获取
知识,应用知识,解决问题。探究实验教学实施的指导思想为:
(二)探究实验教学实施的过程
实验探究是化学教学中的重要探究方法,运用好实验探究可以增进学生对科学探究的理解,
发展科学探究能力,学习基本的实验技能,完成基础的学生实验。其主要包括以下几个环节:
1.提出问题:从化学教科书以及生活中发现问题,并提出相关问题。
2.猜想与假设:根据问题结合以前的知识经验以及生活经验,在教师的引导下,做出科学合
理的假设。
3.制订计划:为了解决提出的问题以及合理验证假说的正确性,提前设计好实验方案。
4.进行实验:根据设计的实验方案,学生自主进行实验,在实验过程中教师适时给予引导。
5.收集证据:认真观察实验发生的现象并总结。
6.解释与结论:根据实验现象对假设进行合理的解释。
7.反思与评价:在教师的引导下,通过讨论对探究结果的可靠性进行评价,对探究学习活动
进行反思,发现自己的问题,并吸取他人的优点,提出改进措施。
8.表达与交流:通过口头以及书面形式表达探究过程和结果,并与他人进行讨论与交流。
(三)实验探究法的教学功能
1.化学实验探究的认识论功能。化学实验是提出化学教学认识问题的重要途径之一;化学实
验能为学生认识化学科学知识提供化学实验事实;化学实验能为学生检验化学理论、验证化
学假说提供化学实验事实。
2.化学实验探究的方法论功能。通过化学实验,可以使学生受到观察、测定、实验条件的
控制、实验记录、数据处理等科学方法的训练。
3.化学实验探究的教学论功能。能够激发学生的化学实验兴趣;创设生动活泼的化学教学
情景的重要形式;是转变学生学习方式和发展实验探究能力的重要途径;是落实“情感态度
与价值观”目标的重要手段。
4.发挥实验探究的教学实践功能。通过实验学习化学知识,帮助学生认识物质以及变化的
本质和规律,帮助学生建立化学概念,最终将化学知识综合运用于生活中。
【考点八】中学化学教师应具备的实验教学能力
1.引导启迪学生善于观察的能力。
2.培养学生独立完成实验的能力。
3.分析处理实验结果的能力。
4.设计和改进实验的能力。
5.处理实验事故的能力。
6.组织学生实验的能力。
【考点九】化学教学实验的认识论功能
化学教学实验作为一种化学教学实践活动,是学生进行化学教学认识的重要途径。
无论是从实践认识(实验活动),还是从感性认识(化学实验事实)与理性认识(化学概念
和理论)的关系来看,化学教学实验对化学教学认识都有着不可替代的作用,具有重要的认
识论功能。
(一)化学教学实验是提出化学教学认识问题的重要途径之一
化学教学认识始于问题。在化学教学中,引发化学教学认识,提出化学教学认识问题的方式
有多种,其中,化学教学实验是重要途径之一。
(二)化学教学实验能为学习、认识化学科学知识提供化学实验事实
(三)化学实验能为学生检验化学理论、验证化学假说提供化学实验事实
【考点十】化学教学实验的方法论功能
第 75 页《化学》三色速记手册
实验方法论是科学方法论的重要组成部分,在化学实验教学中有着十分重要的作用。
(一)化学教学实验是落实科学素养的“过程与方法”目标的重要手段。
(二)通过化学教学实验可以使学生经历科学实验的一般过程。
(三)通过化学教学实验,可以使学生得到观察、测定、实验条件的控制、实验记录、数据
处理等实验方法的训练
【考点十一】化学教学实验的教学论功能
无论是作为实践活动的实验(实验探究活动),还是作为认识活动的实验(实验方法论),
都是在一定的化学教学活动中进行的,因此,化学教学实验还具有重要的教学论功能。
(一)化学教学实验能够激发学生的化学学习兴趣
化学教学实验能引起学生浓厚的学习兴趣,学习兴趣是学习动机中最现实、最活跃的成分。
化学学习兴趣是学习兴趣的一种重要表现形式,它是指学生对化学学习的一种带有情绪色彩
的特殊活动倾向
按照水平高低,可将化学学习兴趣分成“感知兴趣”“操作兴趣”“探究兴趣”和“创造
兴趣”四种水平。
(1)感知兴趣——看现象、看装置的兴趣。
(2)操作兴趣——亲自动手操作的兴趣。
(3)探究兴趣——体验探究过程的兴趣。
(4)创造兴趣——运用所学知识、技能和方法进行创造性探究的兴趣。
(二)化学教学实验是创设生动活泼的化学教学情境的重要形式
化学教学情境的创设,可以采取化学实验、化学问题、小故事、科学史实、新闻报道、实物、
图片、线图、模型、影像资料和互联网等多种形式。而化学教学实验则是创设生动活泼的
化学教学情境最常用的一种形式。
(三)实验探究是转变学生学习方式和发展科学探究能力的重要途径
从学习方式的角度来看,目前的化学教学正在经历从“读化学”“听化学”向“做化学”
“探究化学”转变。所谓实验探究是指通过实验来进行的一种探究活动,它是科学探究在化
学实验教学中的具体化,是在化学实验教学中发展学生的科学探究能力、落实培养科学素养
目标的重要途径。
(四)化学教学实验是落实“情感态度与价值观”目标的重要手段
①化学教学实验的认识论功能。化学教学实验是提出化学教学认识问题的重要途径之一;化
学教学实验能为学习、认识化学科学知识提供化学实验事实;化学实验能为学生检验化学理
论、验证化学假说提供化学实验事实。
②化学教学实验的方法论功能。通过化学教学实验,学生可以得到观察、测定、实验条件的
控制、实验记录、数据处理等实验方法的训练。
③化学教学实验的教学论功能。化学教学实验能够激发学生的化学学习兴趣;化学教学实验
是创设生动活泼的化学教学情境的重要形式;化学教学实验是转变学生学习方式和发展科学
探究能力的重要途径;化学教学实验是落实“情感态度与价值观”目标的重要手段
第五章 教学评价
【考点一】教学评价的类型
(一)根据评价的作用来划分
1.诊断性评价
2.形成性评价
形成性评价通常在教学过程中实施,是教师及时了解学生学习进展情况的重要方式,又称诊
断进步评价或进展评价。
第 76 页《化学》三色速记手册
形成性评价的作用
一是改进学生的学习
二是为进一步教学制定步调
三是强化已有的教学效果
3.总结性评价
总结性评价是对一个完整的教学过程的总体结果进行的评价,又叫终结性评价,通常在一门
课程或一项教学活动结束之后进行。
(二)根据评价采用的标准来划分
1.常模参照评价
又称相对性评价,是以学生所处的团体的平均成绩或团体中的常模作为参照标准,根据个体
的相对位置(或名次)报告评价的结果。
常模参照评价是以某一类评价对象群体的整体状况为参照,注意在群体内个人之间的比较,
适用性强,应用范围广,特别适合区分学生的成绩水准,可供选拔、编班、分组之用。
这种评价重视名次排列,鼓励竞争,对学生的学习能起到监督考核作用,但缺乏诊断作用,
且易引起学生的焦虑。
2.标准参照评价
又称自我参照评价或绝对性评价,标准参照评价是在评价对象群体之外,预定一个客观的或
理想的标准,并运用这个固定标准去评价每个对象的评价方式.
标准参照评价具有标准客观的特点,适合于鉴定资格和水平,所有的达标测验均属于这类评
价。
有助于评价学生对某门课程的学习水平,降低了常模参照评价时带来的竞争方面的负面影
响。
【考点二】教学评价功能
(一)诊断功能。教学评价是获取用以确定学生水平和教学有效性的证据的方法。
(二)导向功能。教学评价是检查教育终极目的和教学目标的辅助手段。
(三)发展功能。教学评价能够肯定和扩展先进的教学和学习方法。
(四)调节功能。教学评价的结果可以作为有效的依据帮助调整教学的方案和计划等。
【考点三】学业评价方式
(一)即时表现评价
1.课堂提问交流
2.课堂练习评价
3.课堂实验操作评价
(二)作业评价
学生作业是检查学习效果、指导学生学习的重要手段。根据作业的不同方式教师可采用不同
的检查方式。如查看、提问、抢答问题和即兴演讲等。对于书面作业的检查主要是查看。
化学作业的内容主要包括:课后练习作业、家庭实验、化学小论文等。
(三)活动表现评价
通过观察、记录和分析学生在各项学习活动中的表现,对学生的参与意识、合作精神、实验
操作技能、探究能力、分析问题的思路、知识的理解和认知水平以及表达交流技能等进行全
方位的评价。
(四)学习档案评价
以学生个体为单位,有目的地从各种角度和层次收集学习过程中参与学习、努力、进步和取
得成就的证明,并有组织地汇总,经由师生合作,学生与家长合作,根据评价标准评价学生
表现的一种评价方法。
第 77 页《化学》三色速记手册
(五)纸笔测验
能在短时间内对较多学生进行测试,是传统教学评价的象征。
【考点四】评价结果——测验的质量判断
(一)信度(可靠性)
(二)效度(有效性)
效度是一种测验能否正确地测量出它所要测量的特性或功能的程度。
(三)难度(难易性)
难度是指测验项目的难易程度。
(四)区分度(鉴别性)
区分度是指测验对考生实际水平的区分程度。
【考点五】课改下的化学课程评价理念
1.评价功能发展化,淡化甄别和选拔;
2.评价标准多样化,定性评价和定量评价相结合;
3.评价过程动态化,终结性评价与过程性评价相结合;
4.评价主体多元化,学生自我评价与他人评价相结合;
5.评价目标多元化和评价方式的多样化
6.评价方式多样化,加强质性评价。
【考点六】教师自我教学反思
(一)教师自我教学反思的含义
教学反思是指教师为实现有效教学,对已经发生或正在发生的教学活动,以及这些教学活动
背后的理论、假设进行积极、持续、周密、深入自我调节性的思考,在思考过程中,发现、
清晰表征所遇到的教学问题,并积极寻求多种方法来解决问题
(二)教师自我教学反思的意义
1.化学教师的自我教学反思是高质量化学教学的保证。
2.化学教师的自我教学反思有助于化学教师的专业成长。
3.化学教师的自我教学反思实质上是一种对化学教学的行动研究。
4.化学教师的自我教学反思是其专业能力的重要组成部分
(三)教师自我教学反思的内容
1.对教学设计的反思
(1)教学目标的制定是否符合课程标准?
(2)学生起点与教学起点是否匹配?
(3)教学内容是否满足学生的需求,是否有利于激发学生的学习动机?
(4)教学媒体的选择是否恰当?教学方法是否最优化?
(5)教学策略是否有助于教学目标的达成,是否与学生个性特点相匹配?
2.对课堂教学过程的反思
(1)教学内容的呈现方式是否恰当?
(2)师生、生生的课堂交流是否有效?
(3)学生探究活动的组织是否合理?
(4)学生是否积极主动地参与到学习活动中?
(5)对课堂以外情况的处理是否恰当?
3.对教学效果的反思
(1)学生是否理解和掌握了教学重点和难点的内容?
(2)学生在学习中出现了哪些困难?产生这些困难的可能原因是什么?
(3)学生是否真正经历了科学探究的过程?运用了哪些科学方法?
第 78 页《化学》三色速记手册
(4)学生在情感态度与价值观方面获得了哪些发展?
4.对自己关于化学学科知识和化学教学理解的反思
(1)对每一点化学知识在化学学科中的地位、价值的认识是否到位?
(2)对学科本质的理解是否深入?
(3)对化学在人类发展过程中的作用、价值的认识与理解是否正确?
5.对自己教学研究状况的反思
(1)如何更科学地解决教学中的难题?
(2)如何更有效地参加教学研究活动?
(3)教学反思的方式是否合理?
(4)反思水平在教学技术水平、经验分析水平、价值判断水平中居于何种位置
(四)教师自我教学反思的方式
1.在头脑中想一想。
2.以“教后记”的形式记录所思所想,然后自我分析。
3.与同事合作讨论。
4.利用“反思指导”或“课堂教学评价量表”,对自己完成的课堂教学进行评价,然后将
评价结果与他人的评价进行比较。
5.行动研究
第六章 教学设计
【考点一】教学目标内容
义务教育化学课程围绕核心素养,体现课程性质,反映课程理念,确立课程目标。
形成化学观念,解决实际问题,发展科学思维,强化创新意识。
经历科学探究,增强实践能力,养成科学态度,具有责任担当。
(一)形成化学观念,解决实际问题
(二)发展科学思维,强化创新意识
(三)经历科学探究,增强实践能力
(四)养成科学态度,具有责任担当
具有对物质世界及其变化的好奇心、探究欲和审美情趣。
【考点二】教学目标书写
(一)化学观念
1.能描述/说出……,初步形成……
2.知道/理解……,初步形成……
(二)科学思维
1.初步学会运用……等手段获取化学事实
2.能初步运用……等方法认识物质及其变化
(三)科学探究与实践
1.通过观察……(实验名称)的实验现象,提高观察能力与总结概括的能力
2.通过小组讨论……(讨论主题),提高交流表达能力和团结协作的能力
3.通过……(某种学习活动),归纳总结出……(某项技能)的一般方法/步骤
(四)科学态度与责任
1.通过参与……(探究名称)的探究过程,激发化学学习兴趣,逐渐养成严谨求实的科学态
度
2.通过……(本节课程主题)的学习,树立“化学来源于生活,应用于生活”的理念/安全
操作意识和良好的环保意识
第 79 页《化学》三色速记手册
【考点三】教学重、难点
(一)教学重点
教学重点是教学中学生应该主要理解和掌握的内容,通常是教材中正文部分最核心、篇幅较
大的内容,它使教学活动内容有了主次关系。在教学实践中,“双基”是学生必须掌握的内
容,因此,化学中的基础知识和基本技能往往可认为是教学的重点。
(二)教学难点
学生在本节课中难以理解、掌握或者容易混淆、产生错误的内容,是教师必须调动一切方
法和手段加以解决的问题。
(三)教学重点和难点之间的关系
教学重点和难点有时可能是统一的,但不是绝对的,教学重点不一定是教学难点,教学难点
也不一定是教学重点。另外,任何一节教材内容都有教学重点,但却不一定都有教学难点。
(四)确定教学重点与难点的依据
1.教材和课程标准(教材分析)
2.学生实际(学情分析)
3.教学目标
(五)教学重难点的书写技巧
1.教学重点
核心知识:基本概念、基本原理、重要的元素化合物知识等
核心技能:化学实验技能、化学用语书写技能和化学计算技能等
核心思想观点:微粒观、运动观、分类观
2.教学难点
微观结构、抽象概念、复杂原理、探究过程
【考点四】教学过程
一、化学课堂导入方法与策略
(一)化学课堂导入的原则
1.导入的目的性与针对性要强。
要有助于学生初步明确将学什么?怎样学?为什么要学?要针对教材内容和学生实际,采用
适当的导入方法。
2.导入要有关联性
导入新课不是一个孤立的教学环节,它是跟整堂课紧密相连的。导入的内容,与新课重点紧
密相关,能揭示新旧知识的支点。要善于以旧拓新,温故知新。
3.导入要有直观性和启发性。
尽量以生动、具体的事例或实验引入新知识、新观念,设问或讲述才能达到“激其情、引其
疑”,发人深思
4.导入要有趣味性。
导入要能引人注目、颇有风趣、造成悬念,有利于提高学生的学习兴趣和积极性。
(二)化学课堂导入的方法
课堂导入是一堂课的重要组成部分。有效的课堂导入可以营造良好的学习氛围,激发学生的
学习兴趣,使学生产生强烈的求知欲,引领学生有效地完成学习任务。化学课堂常用的导入
方法有直观导入、实验导入、旧知导入、直接导入、故事导入等。
1.直观导入
在讲授新课之前,先引导学生观察实物、样品、标本、模型、图表、幻灯片或电视片段等,
引起学生的兴趣。再在学生观察过程中提出问题,创设研究问题的情境,学生为解决直观感
知中带来的疑问,产生了学习新知识的强烈需求。
第 80 页《化学》三色速记手册
教师应注意:
①实物、模型、幻灯片、电视片段等内容必须与新知识有密切的联系。
②在学生观察过程中,教师要及时、恰如其分地提出问题,引导学生观察中的思考方向,促
进他们的思考,为学习新知识做好准备。
2.实验导入
化学是一门以实验为基础的自然学科,实验导入法当为新课导入的最佳方案。在化学起始课
中教师先做几个有趣的化学实验,如茶水变墨水、清水变牛奶、魔棒点灯等,让学生观察思
考,从而激发他们的兴趣,调动他们的积极性和主动性。演示实验是化学教学中的常用手段
和重要组成部分。作为一种真实、形象的教学操作形式,它既有展示化学知识的直观效应,
又有表演操作的示范作用。
3.旧知导入
旧知导入,就是引导学生温故而知新,以复习、提问、做习题等教学活动为开始,提供新旧
知识联系的“生长点”,激发学生探索新知的学习动机,引导学生进入新的学习情境。
使用这种导入方法,教师一定要摸清学生原有的知识水平和能力,要精选复习、提问新旧知
识联系的“生长点”,给学生提供先行组织者。先行组织者是先于学习任务本身呈现的一种
引导性材料,用于与学生认知结构中原有的观念或生活实际建立合理的联系,从而产生有意
义的学习,达到更好的学习效果。
4.直接导入
这种方法就是通过直接写出课题来引出新课,它一般适用于前后联系不大的课程,如讲授
新的一门课或新的章节。一般写出课题后,不要急于讲新内容,先说明要讲章节的大致要求,
再讲授新课内容。对于某些课,要分为几个课时才能完成,在进行后续课时的教学时,往往
可以采用直接导入法。
5.故事导入
二、化学课程教学方法
1.讲授法
理论解析:最基本、最重要的教学方法之一。
老师讲,学生听
选择依据:资料展示,事实讲述,定义、定律讲解。
每节课必备的教学方法。
和其他教学方法合理搭配。
初中《溶解度》
本节课理论性较强,相关概念定义较多,学生理解有难度。“饱和溶液与溶解度的定义”、
“溶解度曲线”
2.讨论法
理论解析:在教师的指导下,群体围绕某一问题交流讨论,产生思维碰撞,共同研讨,相互
启发,集思广益地进行学习。重难点突破。
方法指导:
第一步:分组+确定目标问题+限定讨论时间
第二步:巡视动作+点拨
第三步:结束语
第四步:学生分享小组讨论的结果+点评+归纳
第五步:小组讨论结果进行板书
选择依据:一般会将讨论法与实验探究法相结合
实验前:讨论实验步骤
第 81 页《化学》三色速记手册
实验后:讨论现象所表现的化学性质
环节完整,解决重点。
3.实验探究法
理论解析:在教师引导下,对知识点通过实验的方式进行探究。
选择依据:有明确的实验探究。
注意:一般与讨论法、提问法相结合。
步骤
(1)实验前准备的充分性,包括实验方案的多样性以及实验器材的全面性;
(2)实验中巡视课堂的及时性,及时发现学生方案及操作存在问题。
(3)实验后评价的多样性,过程性评价和形成性评价,学生评价和教师评价。
4.提问法和启发引导法
理论解析:
①老师问+学生答
②启发性引导。
方法指导:设置问题注意层次性,由浅入深,层层递进;
提问要根据所讲重点知识,问题要具体清楚;
注意对学生的反馈与设错,体现出对学生学情的把握。
选择依据:在讲授相关知识的过程中,不直接给出的知识,通过教师提问,启发引导学生进
行思考的方向及内容,不直接给出的知识,加深学生对相关知识的理解。
5.演示法
理论解析:①繁琐或者不太安全的实验[教师演示]
②教学内容相关的结构模型[实物的展示]
③多媒体技术展示
方法指导:繁琐的实验/空间结构模型、不安全的。
选择依据:学生操作不熟练、不好掌控操作的实验由教师演示;
分子结构等立体模型,实物模型/多媒体展示。
6.练习法
理论解析:运用知识去反复完成一定的操作,并形成技能、技巧。
方法指导:计算类课型和实验操作类课型运用较多。
选择依据:练习法经常与讲授法相结合,在对理论知识讲解后,通过练习题目来巩固知识点。
与启发引导法相争在启发引导后让学生结合题目进行练习巩固。
三、新课讲授
新课讲授是试讲的主体部分,也是篇幅最大的部分。
在导入新课后,要围绕教学目标和重点展开,通过几个环环相扣的教学活动达成教学目标、
突出重点。
在实现教学目标的同时,需要注意在过程中充分体现出师生互动,做到教师与学生的有效沟
通与交流,充分体现出新课标理念中“以教师为主导,以学生为主体”的教学理念。
(一)实验操作类
(二)实验探究类
(三)理论篇
(四)社会和生活类
四、巩固提高
五、布置作业
传统式作业:
第 82 页《化学》三色速记手册
课后练习题,教材中“思考与交流”、“学与问”中的问题。
开放式作业:
查找相关资料,用生活中的常见物品设计与本节课所讲内容相关的实验,进行实地考察等实
践类作业。
第 83 页