第3章 物质的性质与转化（单元解读课件）化学鲁科版2019必修第一册

第三章 物质的性质与转化（单元解读） 一、单元课标解读 本章内容直接对应《课程标准》“课程内容”中“必修课程”的“主题2:常见的无机物及其应用”,并与“主题1:化学科学与实验探究”和“主题5:化学与社会发展”相关联，具体对应关系如下图所示。 1.内容要求 课标内容要求 与教材的对应关系 1.通过实验探究认识亚铁盐、铁盐的主要性质及相互转化关系 2.了解铁元素在自然界的存在形式，掌握铁单质、氧化物、氢氧化物的性质和应用 必修第一册第3章第1节 1.认识硫单质的性质，探究不同价态硫元素（-2、0、+4、+6价）的转化途径 2.了解二氧化硫的还原性、漂白性及酸雨形成原理 必修第一册第3章第2节 1.理解氮的固定（自然固氮与人工固氮），掌握氨气、铵盐、硝酸的性质及工业应用 2.分析氮氧化物对环境的危害，探讨污染治理措施 必修第一册第3章第3节 学生必做实验及实践活动：亚铁盐和铁盐的性质、补铁剂中铁元素价态的检验、不同价态硫元素之间的转化；综合应用元素性质知识分析环境问题 必修第一册第3章 学生必做实验 微项目 论证重污染天气“汽车限行”的合理性——探讨社会性科学议题 2.学业要求 课标学业要求 1.能依据物质类别和元素价态列举铁、硫、氮元素的典型代表物；能分别列举、描述、辨识含有铁、硫或氮元素的典型物质重要的物理和化学性质及有关的实验现象；能用化学方程式、离子方程式正确表示这些典型物质的主要化学性质。 2.能从物质类别、元素价态的角度，依据复分解反应规律和氧化还原反应原理，分别预测含有铁、硫或氮元素的物质的性质及物质之间的转化，设计实验进行初步验证，并能分析解释有关实验现象。 3.能分别利用含有铁、硫或氮元素的物质的性质和转化关系，设计制备、分离、检验等简单任务的实验方案；能从物质类别和元素价态变化的角度说明转化路径。 4.能分别根据含有铁、硫或氮元素的物质的性质，分析实验室、生产、生活及环境中的某些常见问题，说明妥善保存、合理使用化学品的常见方法。 5.能分别说明含有硫或氮元素的物质的应用对社会发展的价值和对环境的影响。能有意识地运用所学的知识或寻求相关证据，参与社会性议题的讨论(如酸雨和雾霾防治、水体保护、食品安全等)。 6.能列举常见的大气、水体和土壤的污染物及其危害，能说明常见污染的成因和防治措施的化学原理，能结合具体的污染问题设计简单的防治方案。能举例说明化学对环境保护的作用。 7.能主动运用所学的化学知识和方法解决生产、生活中简单的化学问题。在应用化学成果时能主动考虑其对自然和社会带来的可能影响，权衡化学成果在生产、生活中应用的利弊。能运用“绿色化学”思想分析和讨论化工生产的相关问题。 3.学科核心素养要求 核心素养维度 具体要求 宏观辨识与微观探析 1. 从原子结构解释铁、硫、氮的性质差异（如铁易变价、氮气稳定性） 2. 从化合价角度分析不同价态硫/氮的氧化还原行为（如SO₂既有氧化性又有还原性） 变化观念与平衡思想 1. 认识化学反应限度（如可逆反应2SO₂ + O₂ ⇌ 2SO₃） 2. 分析动态平衡的应用（如Fe²⁺/Fe³⁺转化条件的控制） 证据推理与模型认知 1. 构建“价-类二维图”模型（如硫元素的物质类别与价态关系图） 2. 基于实验证据推理物质转化路径（如实验室模拟酸雨形成过程） 科学探究与创新意识 1. 设计实验探究补铁剂中铁元素价态 2. 创新优化实验方案（如绿色化处理含硫废气） 科学态度与社会责任 1. 评价化学品的合理使用（如含氯消毒剂、硝酸铵肥料） 2. 树立可持续发展观（如讨论“绿色化学”在酸雨防治中的价值） 二、单元概述与结构 1.单元概述 （1）概述 本章是引导学生在第2章讨论物质分类、离子反应、氧化还原反应的基础上，应用有关概念、原理学习铁、硫、氮元素及其化合物知识，主要是认识和探讨铁、硫、氮及其化合物的主要性质及其转化关系，了解它们在生产、生活中的应用以及对生态环境的影响。 本章包括三节和一个微项目，具体内容与各节编写意图如下表。 第1节 内容：铁的存在形式（游离态/化合态）、常见化合物（氧化物、氢氧化物、盐类）；亚铁盐与铁盐的氧化还原性实验探究（如Fe²⁺还原性、Fe³⁺氧化性验证）；“价-类二维图”模型构建铁及其化合物的转化；铁元素与人体健康的实际应用 意图：通过“联想·质疑”栏目促使学生聚焦铁元素，初步认识实验室中的含有铁元素的物质，了解它们在生产、生活中的应用和在自然界中的存在，初步建立含有铁元素的物质与其应用的联系。 第2节 内容：自然界中硫的循环及价态变化（-2→0→+4→+6）；实验室研究硫元素转化（SO₂性质、浓硫酸脱水性与氧化性）；酸雨成因（SO₂→H₂SO₃→H₂SO₄）及防治措施（脱硫技术、清洁能源） 意图：在了解含有硫元素的物质在自然界中转化的基础上，引导学生探究在实验室里如何实现不同价态硫元素之间的转化，运用氧化还原理论来了解二氧化硫等含有硫元素的物质的性质。 第3节 内容：自然界氮循环路径（生物固氮、闪电固氮、工业合成氨）；氨的性质（弱碱性、还原性）、铵盐检验及硝酸强氧化性；人类活动对氮循环的影响（光化学烟雾、水体富营养化） 意图：通过真实复杂问题构建含有氮元素的物质之间的转化关系，学习含有氮元素的物质的性质，构建含有氮元素的物质之间的转化关系；探讨人类活动对氮循环和环境的影响，体会人类与自然和谐相处的重要性、科学合理使用化学物质的必要性、化学科学在防治环境污染中起到的积极作用，促进学生“科学态度与社会责任”化学学科核心素养的发展。 微项目 内容：论证重污染天气“汽车限行”的合理性——探讨社会性科学议题 意图：结合氮氧化物污染，论证重污染天气“汽车限行”的合理性，训练多视角（科学/环境/社会/经济）分析能力。 （2）编排特点 本章教材对于元素化合物知识的编排充分体现了高观点、大视野和多角度的特色。 ①采用“从自然到化学，从化学到社会”“从自然界到实验室，从实验室到社会生活”的编写思路 将学生对自然界的认识、对社会生活实际的了解与对化学实验探究的掌握三者紧密联系在一起，开阔他们认识元素与物质的视野，引导他们建构更加富有应用迁移价值的认知框架。在选择和组织本章教材内容时，三条基本内容线索并进：①化学学科的基本知识线索；②科学探究和化学学科的思想观念、研究方法和学习策略线索；③STSE教育线索，即反映化学与社会、环境、个人生活实际以及其他科学和技术有着广泛联系、相互作用和影响的，具有STSE教育价值的内容主题和学习素材线索，如酸雨的形成与危害、生物固氮与人工固氮、氮氧化物对环境的影响等。 ②凸显“物质类别一元素价态”二维图(知识结构—认知模型)的建构过程，充分外显化学学科核心素养，实现从知识到素养的转化 “物质类别一元素价态”二维图是一种重要的思维工具，不仅能够外显研究物质性质的两个基本角度(这是物质性质实验探究的重要思维),而且能够帮助学生认识无机元素化合物的重要知识结构，促进他们建立结构化的知识体系，解决以往物质性质学习中知识零散的问题。此外，“物质类别一元素价态”二维图外显了运用物质性质实现物质转化、分析物质性质的来龙去脉并解决实际问题的思路。教材通过活动引导学生经历知识结构的不同建构过程，并且在不同阶段通过图示将它们外显出来。 ③注重引导学生经历多样化的物质性质的学习方式，从不同路径建构“物质类别一元素价态”二维图，实现核心素养水平的进阶 对学生来说，《第1节 铁的多样性》的学习路径为：典型的含铁元素物质的性质学习→构建含铁元素物质之间的转化关系，形成知识结构→应用知识结构解决问题；《第2节 硫的转化》的学习路径为：建立以硫元素为核心的物质家族→建立以硫元素为核心的转化关系→应用转化关系分析实际问题→形成知识结构；《第3节 氮的循环》的学习路径为：建立初步的以氮元素为核心的知识结构→通过实际问题分析深化发展知识结构→应用知识结构解决问题 ④重视学生应用物质性质及物质之间的转化关系分析和解决实际问题的能力的提高，突出对化学学科核心素养的培养 教材不仅正文中有探讨真实问题的内容，如酸雨及其防治、人类活动对氮循环和环境的影响，还有真实复杂问题的探究和交流活动，如补铁剂中铁元素价态的检验、交流与研讨酸雨的危害和防治等。《微项目 论证重污染天气“汽车限行”的合理性——探讨社会性科学议题》更是凸显了对真实复杂问题的分析解决。教材的习题也注意突出对化学学科核心素养的培养及对能力提高的促进作用。 ⑤强化“科学探究与创新意识”化学学科核心素养的培养 专门设置“学生必做实验”探究活动，促进学生“科学探究与创新意识”化学学科核心素养的发展，进一步提升学生关于物质性质及物质转化的实验探究能力，从对单一物质的性质的多角度探究发展到对一组物质的性质及其转化的多角度探究。在每节教材中都有典型的“活动·探究”栏目落实“科学探究与创新意识”核心素养的培养。 ⑥创新设计，促进学生“科学态度与社会责任”核心素养的发展 教材不仅通过《微项目 论证重污染天气“汽车限行”的合理性——探讨社会性科学议题》,还通过教材中的三级标题“酸雨及其防治”“人类活动对氮循环和环境的影响”,活动性栏目“谈谈氮循环对人类社会和自然环境有怎样的影响”,以及通过习题的设计“氨氮废水的处理”“科技阅读——雾霾”等，全面促进学生“科学态度与社会责任”核心素养的发展。 2.单元结构 三、单元教学目标与重难点 1.教学目标 维度 目标内容 知识与技能 1. 辨识硫单质、SO2、浓硫酸的物理性质及特征反应（漂白性、脱水性、强氧化性），构建硫元素“价-类二维图”，设计不同价态硫的转化路径（如S²⁻→S→SO₂）； 2. 列举氮气、氨气、硝酸的典型性质（碱性、强氧化性）及铵盐热分解特性，书写氨氧化法制硝酸的工业流程反应方程式； 3. 归纳铁单质、Fe²⁺、Fe³⁺的化学性质及相互转化（“铁三角”模型） 4. 解释自然现象中的化学原理（酸雨形成、“雷雨发庄稼”）。 过程与方法 1. 运用“物质类别”预测性质（如SO₂的酸性氧化物通性、铵盐与碱反应），设计实验验证物质性质（如KSCN检验Fe³⁺、SO₂漂白性），优化实验方案（NH₃制备与喷泉实验一体化装置，尾气吸收处理）； 2. 依据“元素价态”分析氧化还原规律（浓硫酸/硝酸反应中还原产物差异），解决实际情境问题（印刷电路板废液回收铜、酸雨防治措施），分析化工流程（硫酸/硝酸工业）的反应原理与设计逻辑。 情感态度 价值观 1. 辩证看待化合物的“利”与“弊”（如化肥增产 vs 水体富营养化）； 2. 倡导绿色化学理念（实验室试剂回收、低毒替代方案），讨论环境保护措施（工业脱硫技术、氮氧化物排放控制），认识化学对可持续发展的意义（资源循环利用、污染防治）。 2.教学重点 重点 具体内容 元素价态观 理解Fe/S/N等变价元素的核心性质及转化规律由其价态决定 氧化还原应用 熟练运用化合价升降/电子转移分析物质性质、实现价态转化 物质转化模型 建立基于元素价态变化的物质性质预测与转化路径设计思维 3.教学难点 难点 具体内容 多价态元素转化规律整合 对比Fe/S/N的价态变化路径、氧化还原强弱规律，构建系统认知 氧化还原反应优先级判断 多物质共存时（如Fe²⁺/SO₂混合液中加氧化剂），反应顺序预测 4.学情分析 已有知识基础： （1）已学内容：氧化还原反应（第2章）、离子反应（第1章）基础理论；非金属元素（氯、硫）的简单性质（初中） （2）可利用经验：铁生锈、酸雨、氮肥等生活现象提供学习情境切入点 可能遇到的困难： (1)认知难点：铁的多变价转化（如Fe→Fe²⁺→Fe³⁺的条件控制）；硫、氮多步连续反应（如NO→NO₂→HNO₃）的机理理解；“价-类二维图”模型的灵活应用（P107、P123） (2)实验操作难点：亚铁盐易氧化（需隔绝空气保存，P96）；毒气体实验（SO₂、NO₂）的安全规范 解决方法： （1）抽象概念理解：利用动画模拟氮循环路径（P105）、价类二维图动态构建（P91） （2）实验操作风险：采用微型实验（P92浓硫酸脱水性）、虚拟仿真（氮氧化物转化）降低风险 （3）社会议题论证：提供结构化论证模板（P130），分步训练“观点-证据-推理”能力（微项目活动） （4）知识迁移应用：设计真实问题（如脱硫流程图分析P121、废水处理P117），强化实践关联 与后续知识的关联： （1）元素载体（Fe/S/N）→ 支撑《反应原理》理论深化； （2）氧化还原分析能力 → 贯通《有机化学》《电化学》《工业流程》； （3）实验探究范式 → 迁移至所有定量与探究性实验估。 四、分课题教学目标与教学建议 第1节 铁的多样性 教学目标 教学建议 1.列举铁单质、氧化物、氢氧化物、盐的代表物（Fe/Fe₂O₃/Fe₂/FeSO₄/FeCl₃），描述其物理性质及重要反应现象（如Fe₂→Fe₃的颜色变化）。 2.设计实验探究Fe²⁺与Fe³⁺的氧化还原性（如用KSCN、KMnO₄验证），归纳保存亚铁盐的方法。 3.绘制铁“价-类”二维图，解释工业除杂原理（如FeCl₂中除FeCl₃）。 1.实验探究主导：分组实验：FeCl₃与铁粉/铜片反应→验证Fe³⁺氧化性；FeSO₄滴加氯水→验证Fe²⁺还原性；对比观察：NaOH溶液分别与FeSO₄（白色沉淀→灰绿→红褐）、FeCl₃（红褐沉淀）反应 2.模型建构：活动：绘制铁“价-类”二维图（单质/氧化物/盐），用箭头标注转化关系（如Fe→Fe²⁺需氧化剂） 3.联系实际：分析补铁剂中维生素C的作用（还原Fe³⁺→Fe²⁺促吸收），讨论铁锅补铁的科学性 第2节 硫的转化 教学目标 教学建议 1.归纳硫及其化合物的性质（S的燃烧、SO₂漂白性/还原性、浓H₂SO₄脱水性/吸水性），书写关键反应（如Cu+浓H₂SO₄） 2.设计实验实现硫元素价态转化（0→+4：S+O₂；+4→0：SO₂+2H₂S→3S） 3.分析酸雨形成机理（SO₂→H₂SO₃→H₂SO₄），提出防治措施（燃料脱硫、石灰石中和） 1.实验与现象分析：演示实验：SO₂使品红褪色（加热复原），对比氯水漂白（不可逆）；探究实验：浓H₂SO₄与蔗糖反应（脱水炭化）、铜片与浓/稀HNO₃反应（气体颜色差异） 2.STS教育：讨论硫酸工业发展史（接触法），评价SO₂的“功”（制硫酸）与“过”（酸雨） 3.项目式学习：本地酸雨污染调研（pH测定、污染源分析），设计小型烟气脱硫方案（CaCO₃吸收SO₂） 第3节 氮的循环 教学目标 教学建议 1.说明自然界固氮路径（生物/闪电固氮）与人工固氮原理（合成氨），书写氮循环方程式（N₂→NO→NO₂→HNO₃）。 2.掌握氨的制取（铵盐+碱）、性质（湿润红色石蕊试纸变蓝、喷泉实验）及铵盐分解特性。 3.实验验证硝酸的强氧化性（与Cu/Fe反应规律），解释钝化现象。 4.评价人类活动对氮循环的影响（化肥滥用致水体富营养化） 1.探究引导：实验：NH₄Cl与Ca₂制NH₃（收集与检验）；铜与浓/稀HNO₃反应（NO₂与NO气体对比） 2.模型与数据：绘制氮“价-类”二维图，标注人工固氮（N₂→NH₃）与自然固氮（N₂→NO）的转化条件差异 3.社会议题渗透：辩论：氮肥增产效益 vs. 水体富营养化危害，提出绿色施肥方案（缓释肥、精准农业） 微项目 论证重污染天气“汽车限行”的合理性 教学目标 教学建议 1.建立科学论证框架：科学问题：氮氧化物（NOₓ）→二次污染物（硝酸盐/PM2.5）；证据链：尾气成分检测→NOₓ转化路径→空气质量数据关联 2.多维度评估利与弊：环境：减少NOₓ排放 vs. 增加非限行日污染；经济：公交运力成本 vs. 健康治理成本节约；社会：出行不便 vs. 长期健康受益 1. 议题分析：资料搜集：环保局NOₓ源解析报告、限行前后PM2.5数据对比，建立氮氧化物转化路径图（NO→HNO₃） 2. 科学论证实践：分组模拟专家听证会：工业/环保/交通部门角色扮演，用实验数据（如KMnO₄氧化NO模拟）支撑论点 3. 决策评估：制定评价量表：环境权重50%、经济30%、社会20%，综合评估限行政策得分，提出优化建议（如新能源车豁免） 五、单元课时安排 课题名称 课时分配 内容要点 第1节 铁的多样性 3课时 第1课时：亚铁盐与铁盐性质探究 第2课时：铁、铁的氧化物和铁的氢氧化物 第3课时：铁及其化合物之间的转化关系 第2节硫的转化 2课时 第1课时：自然界的硫 第2课时：实验室里研究不同价态硫元素之间的转化 第3节氮的循环 3课时 第1课时：自然界中氮的循环 第2课时：氮循环中的物质的性质及物质之间的转化 第3课时：硝酸的性质及人类活动对氮循环和环境的影响 微项目 1课时 论证重污染天气“汽车限行”的合理性——探讨社会性科学议题 单元复习 1课时 核心物质转化关系梳理（铁/硫/氮转化对比，方程式网络构建）；综合实践训练（工业流程图分析、实验室除杂方案设计） 综合复习 1课时 必修一 综合复习与测试 总计 11课时 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第三章 物质的性质与转化 单元解读 高一化学 ·鲁教版2019必修第一册 内容导览 单元课标解读 1 单元概述与结构 2 单元教学目标与重难点 3 课题教学目标与教学建议 4 单元课时安排 5 2 单元课标解读 课标内容要求 1.通过实验探究认识亚铁盐、铁盐的主要性质及相互转化关系 2.了解铁元素在自然界的存在形式，掌握铁单质、氧化物、氢氧化物的性质和应用 3.认识硫单质的性质，探究不同价态硫元素（-2、0、+4、+6价）的转化途径 4.了解二氧化硫的还原性、漂白性及酸雨形成原理 5.理解氮的固定（自然固氮与人工固氮），掌握氨气、铵盐、硝酸的性质及工业应用 6.分析氮氧化物对环境的危害，探讨污染治理措施 学生必做实验：亚铁盐和铁盐的性质、补铁剂中铁元素价态的检验、不同价态硫元素之间的转化 微项目：论证重污染天气“汽车限行”的合理性——探讨社会性科学议题 3 单元课标解读 课标学业要求 1.能依据物质类别和元素价态列举铁、硫、氮元素的典型代表物；能分别列举、描述、辨识含有铁、硫或氮元素的典型物质重要的物理和化学性质及有关的实验现象；能用化学方程式、离子方程式正确表示这些典型物质的主要化学性质。 2.能从物质类别、元素价态的角度，依据复分解反应规律和氧化还原反应原理，分别预测含有铁、硫或氮元素的物质的性质及物质之间的转化，设计实验进行初步验证，并能分析解释有关实验现象。 3.能分别利用含有铁、硫或氮元素的物质的性质和转化关系，设计制备、分离、检验等简单任务的实验方案；能从物质类别和元素价态变化的角度说明转化路径。 4.能分别根据含有铁、硫或氮元素的物质的性质，分析实验室、生产、生活及环境中的某些常见问题，说明妥善保存、合理使用化学品的常见方法。 4 单元课标解读 课标学业要求 5.能分别说明含有硫或氮元素的物质的应用对社会发展的价值和对环境的影响。能有意识地运用所学的知识或寻求相关证据，参与社会性议题的讨论(如酸雨和雾霾防治、水体保护、食品安全等)。 6.能列举常见的大气、水体和土壤的污染物及其危害，能说明常见污染的成因和防治措施的化学原理，能结合具体的污染问题设计简单的防治方案。能举例说明化学对环境保护的作用。 7.能主动运用所学的化学知识和方法解决生产、生活中简单的化学问题。在应用化学成果时能主动考虑其对自然和社会带来的可能影响，权衡化学成果在生产、生活中应用的利弊。能运用“绿色化学”思想分析和讨论化工生产的相关问题。 5 单元课标解读 学科核心素养要求 核心素养维度 具体要求 宏观辨识与微观探析 1.从原子结构解释铁、硫、氮的性质差异（如铁易变价、氮气稳定性） 2.从化合价角度分析不同价态硫/氮的氧化还原行为 变化观念与平衡思想 1.认识化学反应限度（如可逆反应2SO₂ + O₂ ⇌ 2SO₃） 2.分析动态平衡的应用（如Fe²⁺/Fe³⁺转化条件的控制） 证据推理与模型认知 1.构建“价-类二维图”模型（如硫元素的物质类别与价态关系图） 2.基于实验证据推理物质转化路径（如实验室模拟酸雨形成过程） 科学探究与创新意识 1.设计实验探究补铁剂中铁元素价态 2.创新优化实验方案（如绿色化处理含硫废气） 科学态度与社会责任 1.评价化学品的合理使用（如含氯消毒剂、硝酸铵肥料） 2.树立可持续发展观（如讨论“绿色化学”在酸雨防治中的价值） 6 单元概述与结构 一、单元概述 本章是引导学生在第2章讨论物质分类、离子反应、氧化还原反应的基础上，应用有关概念、原理学习铁、硫、氮元素及其化合物知识，主要是认识和探讨铁、硫、氮及其化合物的主要性质及其转化关系，了解它们在生产、生活中的应用以及对生态环境的影响。 本章包括三节和一个微项目，具体内容与各节编写意图如下表。 第1节 内容：铁的存在形式、常见化合物；亚铁盐与铁盐的氧化还原性实验探究；“价-类二维图”模型构建铁及其化合物的转化；铁元素与人体健康的实际应用 意图：通过“联想·质疑”栏目促使学生聚焦铁元素，初步认识实验室中的含有铁元素的物质，了解它们在生产、生活中的应用和在自然界中的存在，初步建立含有铁元素的物质与其应用的联系。 7 单元概述与结构 一、单元概述 第2节 内容：自然界中硫的循环及价态变化；实验室研究硫元素转化；酸雨成因及防治措施 意图：在了解含有硫元素的物质在自然界中转化的基础上，引导学生探究在实验室里如何实现不同价态硫元素之间的转化，运用氧化还原理论来了解二氧化硫等含有硫元素的物质的性质。 第3节 内容：自然界氮循环路径；氨的性质、铵盐检验及硝酸强氧化性；人类活动对氮循环的影响意图：通过真实复杂问题构建含有氮元素的物质之间的转化关系，学习含有氮元素的物质的性质，构建含有氮元素的物质之间的转化关系；探讨人类活动对氮循环和环境的影响，体会人类与自然和谐相处的重要性、科学合理使用化学物质的必要性、化学科学在防治环境污染中起到的积极作用，促进学生“科学态度与社会责任”化学学科核心素养的发展。 微项目 内容：论证重污染天气“汽车限行”的合理性——探讨社会性科学议题 意图：结合氮氧化物污染，论证重污染天气“汽车限行”的合理性，训练多视角（科学/环境/社会/经济）分析能力。 8 单元概述与结构 一、单元概述 编排特点 本章教材对于元素化合物知识的编排充分体现了高观点、大视野和多角度的特色。 采用“从自然到化学，从化学到社会”“从自然界到实验室，从实验室到社会生活”的编写思路 凸显“物质类别一元素价态”二维图(知识结构—认知模型)的建构过程，充分外显化学学科核心素养，实现从知识到素养的转化 注重引导学生经历多样化的物质性质的学习方式，从不同路径建构“物质类别一元素价态”二维图，实现核心素养水平的进阶 重视学生应用物质性质及物质之间的转化关系分析和解决实际问题的能力的提高，突出对化学学科核心素养的培养 强化“科学探究与创新意识”化学学科核心素养的培养 创新设计，促进学生“科学态度与社会责任”核心素养的发展 9 二、单元结构 单元概述与结构 物质的性质与转化 铁的多样性 硫的转化 氮的循环 一、亚铁盐和铁盐 二、铁、铁的氧化物和氢氧化物 三、铁及其化合物之间的转化 一、自然界中的硫 二、实验室里研究不同价态硫元素之间的转化 一、自然界中的氮循环 二、氮循环中的物质的性质及物质之间的转化 三、人类活动对氮循环和环境的影响 微项目：论证重污染天气“汽车限行”的合理性——探讨社会性科学议题 项目活动1 科学认识 社会性科学议题 项目活动2 学习科学论证 论证利与弊 三、酸雨及其防治 项目活动3 权衡利弊 做出决策 10 单元教学目标与重难点 一、教学目标 维度 目标内容 知识与技能 辨识硫单质、SO2、浓硫酸的物理性质及特征反应，构建硫元素“价-类二维图”，设计不同价态硫的转化路径（如S²⁻→S→SO₂）； 列举氮气、氨气、硝酸的典型性质及铵盐热分解特性，书写氨氧化法制硝酸的工业流程反应方程式； 归纳铁单质、Fe²⁺、Fe³⁺的化学性质及相互转化（“铁三角”模型） 解释自然现象中的化学原理（酸雨形成、“雷雨发庄稼”）。 过程与方法 运用“物质类别”预测性质，设计实验验证物质性质，优化实验方案； 依据“元素价态”分析氧化还原规律，解决实际情境问题（印刷电路板废液回收铜、酸雨防治措施），分析化工流程（硫酸/硝酸工业）的反应原理与设计逻辑。 情感态度 价值观 辩证看待化合物的“利”与“弊”（如化肥增产 vs 水体富营养化）； 倡导绿色化学理念（实验室试剂回收、低毒替代方案），讨论环境保护措施（工业脱硫技术、氮氧化物排放控制），认识化学对可持续发展的意义（资源循环利用、污染防治）。 11 单元教学目标与重难点 二、教学重点 重点 具体内容 元素价态观 理解Fe/S/N等变价元素的核心性质及转化规律由其价态决定 氧化还原应用 熟练运用化合价升降/电子转移分析物质性质、实现价态转化 物质转化模型 建立基于元素价态变化的物质性质预测与转化路径设计思维 12 三、教学难点 难点 具体内容 多价态元素转化规律整合 对比Fe/S/N的价态变化路径、氧化还原强弱规律，构建系统认知 氧化还原反应优先级判断 多物质共存时（如Fe²⁺/SO₂混合液中加氧化剂），反应顺序预测 单元教学目标与重难点 13 四、学情分析 已有知识基础： （1）已学内容：氧化还原反应（第2章）、离子反应（第1章）基础理论；非金属元素（氯、硫）的简单性质（初中） （2）可利用经验：铁生锈、酸雨、氮肥等生活现象提供学习情境切入点 可能遇到的困难：  (1) 认知难点：铁的多变价转化（如Fe→Fe²⁺→Fe³⁺的条件控制）；硫、氮多步连续反应（如NO→NO₂→HNO₃）的机理理解；“价-类二维图”模型的灵活应用（P107、P123） (2) 实验操作难点：亚铁盐易氧化（需隔绝空气保存，P96）；毒气体实验（SO₂、NO₂）的安全规范 单元教学目标与重难点 14 四、学情分析 解决方法： （1）抽象概念理解：利用动画模拟氮循环路径（P105）、价类二维图动态构建（P91） （2）实验操作风险：采用微型实验（P92浓硫酸脱水性）、虚拟仿真（氮氧化物转化）降低风险 （3）社会议题论证：提供结构化论证模板（P130），分步训练“观点-证据-推理”能力（微项目活动） （4）知识迁移应用：设计真实问题（如脱硫流程图分析P121、废水处理P117），强化实践关联 与后续知识的关联： （1）元素载体（Fe/S/N）→ 支撑《反应原理》理论深化； （2）氧化还原分析能力 → 贯通《有机化学》《电化学》《工业流程》； （3）实验探究范式 → 迁移至所有定量与探究性实验估。 单元教学目标与重难点 15 分课题教学目标与教学建议 第1节 铁的多样性 教学目标 教学建议 1.列举铁单质、氧化物、氢氧化物、盐的代表物（Fe/Fe₂O₃/Fe₂/FeSO₄/FeCl₃），描述其物理性质及重要反应现象（如Fe₂→Fe₃的颜色变化）。 2.设计实验探究Fe²⁺与Fe³⁺的氧化还原性（如用KSCN、KMnO₄验证），归纳保存亚铁盐的方法。 3.绘制铁“价-类”二维图，解释工业除杂原理（如FeCl₂中除FeCl₃）。 1.实验探究主导：分组实验：FeCl₃与铁粉/铜片反应→验证Fe³⁺氧化性；FeSO₄滴加氯水→验证Fe²⁺还原性；对比观察：NaOH溶液分别与FeSO₄（白色沉淀→灰绿→红褐）、FeCl₃（红褐沉淀）反应 2.模型建构：活动：绘制铁“价-类”二维图（单质/氧化物/盐），用箭头标注转化关系（如Fe→Fe²⁺需氧化剂） 3.联系实际：分析补铁剂中维生素C的作用（还原Fe³⁺→Fe²⁺促吸收），讨论铁锅补铁的科学性 16 第2节 硫的转化 教学目标 教学建议 1.归纳硫及其化合物的性质（S的燃烧、SO₂漂白性/还原性、浓H₂SO₄脱水性/吸水性），书写关键反应（如Cu+浓H₂SO₄） 2.设计实验实现硫元素价态转化（0→+4：S+O₂；+4→0：SO₂+2H₂S→3S） 3.分析酸雨形成机理，提出防治措施（燃料脱硫、石灰石中和） 1.实验与现象分析：演示实验：SO₂使品红褪色（加热复原），对比氯水漂白（不可逆）；探究实验：浓H₂SO₄与蔗糖反应（脱水炭化）、铜片与浓/稀HNO₃反应（气体颜色差异） 2.STS教育：讨论硫酸工业发展史（接触法），评价SO₂的“功”（制硫酸）与“过”（酸雨） 3.项目式学习：本地酸雨污染调研（pH测定、污染源分析），设计小型烟气脱硫方案（CaCO₃吸收SO₂） 分课题教学目标与教学建议 17 第3节 氮的循环 教学目标 教学建议 1.说明自然界固氮路径与人工固氮原理，书写氮循环方程式（N₂→NO→NO₂→HNO₃）。 2.掌握氨的制取（铵盐+碱）、性质（湿润红色石蕊试纸变蓝、喷泉实验）及铵盐分解特性。 3.实验验证硝酸的强氧化性（与Cu/Fe反应规律），解释钝化现象。 4.评价人类活动对氮循环的影响（化肥滥用致水体富营养化） 1.探究引导：实验：NH₄Cl与Ca₂制NH₃（收集与检验）；铜与浓/稀HNO₃反应（NO₂与NO气体对比） 2.模型与数据：绘制氮“价-类”二维图，标注人工固氮（N₂→NH₃）与自然固氮（N₂→NO）的转化条件差异 3.社会议题渗透：辩论：氮肥增产效益 vs. 水体富营养化危害，提出绿色施肥方案（缓释肥、精准农业） 分课题教学目标与教学建议 18 微项目 论证重污染天气“汽车限行”的合理性 教学目标 教学建议 1.建立科学论证框架：科学问题：氮氧化物（NOₓ）→二次污染物（硝酸盐/PM2.5）；证据链：尾气成分检测→NOₓ转化路径→空气质量数据关联 2.多维度评估利与弊：环境：减少NOₓ排放 vs. 增加非限行日污染；经济：公交运力成本 vs. 健康治理成本节约；社会：出行不便 vs. 长期健康受益 议题分析：资料搜集：环保局NOₓ源解析报告、限行前后PM2.5数据对比，建立氮氧化物转化路径图（NO→HNO₃） 科学论证实践：分组模拟专家听证会：工业/环保/交通部门角色扮演，用实验数据（如KMnO₄氧化NO模拟）支撑论点 决策评估：制定评价量表：环境权重50%、经济30%、社会20%，综合评估限行政策得分，提出优化建议（如新能源车豁免） 分课题教学目标与教学建议 19 单元课时安排 课题名称 课时分配 内容要点 第1节 铁的多样性 3课时 第1课时：亚铁盐与铁盐性质探究 第2课时：铁、铁的氧化物和铁的氢氧化物 第3课时：铁及其化合物之间的转化关系 第2节硫的转化 2课时 第1课时：自然界的硫 第2课时：实验室里研究不同价态硫元素之间的转化 第3节氮的循环 3课时 第1课时：自然界中氮的循环 第2课时：氮循环中的物质的性质及物质之间的转化 第3课时：硝酸的性质及人类活动对氮循环和环境的影响 微项目 1课时 论证重污染天气“汽车限行”的合理性——探讨社会性科学议题 单元复习 1课时 核心物质转化关系梳理（铁/硫/氮转化对比，方程式网络构建）；综合实践训练（工业流程图分析、实验室除杂方案设计） 综合复习 1课时 必修一 综合复习与测试 总计 11课时 20 THANKS! 谢谢观看 高一化学 ·鲁教版2019必修第一册 $$