高中化学人教版必修2教师用书Word格式.docx
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元素周期表………………………………………………………………………2
第二节
元素周期律………………………………………………………………………5
第三节
化学键……………………………………………………………………………6
教学资源………………………………………………………………………………………8
第二章
化学反应与能量……………………………………………………………………………14
本章说明………………………………………………………………………………………14
化学能与热能……………………………………………………………………17
化学能与电能……………………………………………………………………23
化学反应的速率和限度…………………………………………………………31
教学资源………………………………………………………………………………………36
第三章
有机化合物…………………………………………………………………………………42
本章说明………………………………………………………………………………………42
最简单的有机化合物──甲烷…………………………………………………43
来自石油和煤的两种基本化工原料……………………………………………46
生活中两种常见的有机物………………………………………………………48
第四节
基本营养物质……………………………………………………………………50
教学资源………………………………………………………………………………………51
第四章
化学与可持续发展………………………………………………………………………59
本章说明………………………………………………………………………………………59
开发利用金属矿物和海水资源…………………………………………………61
化学与资源综合利用、环境保护………………………………………………64
教学资源………………………………………………………………………………………67
第一障物质结构元素周期律
本章说明
一、教学目标
1.能描述元素周期表的结构，知道金属、非金属在元素周期表中的位置。
2.在初中有关原子结构知识的基础上，了解元素原子核外电子排布。
3.通过有关数据和实验事实，了解原子结构与元素性质之间的关系。
知道核素的涵义；
认识原子结构相似的一族元素在化学性质上表现出的相似性和递变性；
认识元素周期律。
4.认识化学键的涵义，通过实例了解离子键和共价键的形成。
二、内容分析
1.地位和功能
物质结构和元素周期律是化学的重要理论知识，也是中学化学教学的重要内容。
通过学习这部分知识，可以使学生对所学元素化合物等知识进行综合、归纳，从理论进一步加深理解。
同时，作为理论指导，也为学生继续学习化学打下基础。
这部分知识既是化学2（必修）的内容，也是选修化学的基础。
2.内容的选择与呈现
根据课程标准，有关物质结构和元素周期律的知识，在必修模块和选修模块中均有教学要求，作为必修模块中的内容，比较简单、基础，较系统地知识将在选修模块中安排。
在初中化学的基础上，进一步介绍原子核外电子排布。
教材没有具体介绍原子核外电子排布的规律，而是直接给出了1～18号元素原子核外电子的排布，让学生从中发现一些简单规律。
较系统的知识将在选修模块中继续学习。
教材将原子结构与元素性质的关系以及元素周期律作为重点内容。
以碱金属和卤族元素为代表介绍同主族元素性质的相似性和递变性；
以第三周期元素为代表介绍元素周期律。
将元素性质、物质结构、元素周期表等内容结合起来，归纳总结有关的化学基本理论。
在初中化学的基础上，通过离子键和共价键的形成，以及离子化合物和共价化合物的比较，使学生认识化学键的涵义。
本章内容虽然是理论性知识，但教材结合元素化合物知识和化学史实来引入和解释，使理论知识与元素化合物知识相互融合，以利于学生理解和掌握。
注：
教科书章图中选用的原子球塔，位于比利时首都布鲁塞尔西北，为该市标志性建筑之一。
3.内容结构
本章以元素周期表和元素周期律为框架，先介绍元素周期表，再通过一些事实和实验归纳元素周期律。
第一节从化学史引入，直接呈现元素周期表的结构。
在学生了解一些元素性质和原子结构示意图的基础上，以周期表的纵向结构为线索，以碱金属和卤族元素为代表，通过比较原子结构（电子层数，最外层电子数）的异同，突出最外层电子数的相同；
并通过实验和事实来呈现同主族元素性质的相似性和递变性。
帮助学生认识元素性质与原子核外电子的关系。
在此基础上，提出元素性质与原子核的关系，并由此引出核素和同位素的有关知识。
第二节以周期表的横向结构为线索，先介绍原子核外电子排布，突出电子层数的不同和最外层电子数的递增关系，以第三周期元素为代表，归纳出元素周期律。
第三节在前两节的基础上介绍化学键。
使学生进一步认识物质结构的知识，以及化合物的形成和化学反应的本质。
三、课时建议
第一节
元素周期表
2课时
第二节
元素周期律
3课时
第三节
化学键
复习和机动
第一节元素周期表
一、教学设计
元素周期表是元素周期律的具体表现形式，是学习化学的重要工具。
元素周期表在初中化学中已有简单介绍，学生已经知道了元素周期表的大体结构，并会用元素周期表查找常见元素的相关知识，但对元素与原子结构的关系还没有更深的理解。
因此，本节教学的主要目的在于帮助学生能够从原子结构的角度进一步认识元素周期表的实质，为学习元素周期律打下基础。
本节教学重点：
元素周期表的结构；
元素在元素周期表中的位置及其性质的递变规律。
本节教学难点：
为了落实重点、突破难点，教学设计时，应该充分发挥实验在化学教学中的作用，根据各学校和学生的实际情况，尽可能采用开放式和探究式的教学方法，充分发挥学生学习的主动性。
1.关于元素周期表结构的教学设计（第1课时）
教学流程：
查找资料（关于元素周期表的发展史）→实践活动汇报→讲授元素周期表的结构→学生设计不同类型的元素周期表→小结。
说明：
实践活动（课前预习）──分小组查找关于元素周期表发展史的相关资料，制作成幻灯片或资料卡片等。
讲授──可采取制成Flash动画形式，每一版块点击出现，增加周期表结构的动感，加深记忆。
课堂开放性训练──以小组为单位竞赛，从不同的角度设计多种类型的元素周期表（如从密度、放射性等角度）。
评价方式──优秀成果以墙报形式展出，进行相互交流并评价。
2.关于元素性质与原子结构关系的教学设计（第2课时）
提出问题→设计探究方案→理论探究（碱金属及卤素原子结构特点、规律）→实验探究（碱金属及卤素元素性质递变规律）→得出结论。
问题创设──
（1）元素周期表中为什么把锂、钠、钾等元素编在一个族呢？
它们的原子结构和性质有什么联系呢？
（2）元素的原子结构和元素的性质有什么关系呢？
碱金属及卤素的原子结构有关资料以学案形式下发或课上以投影形式呈现。
理论探究──比较、归纳、抽象。
实验探究──事先可下发实验预习提纲，实验可设计成学生的分组实验，具体见活动建议。
3.关于核素内容的教学设计（第3课时）
介绍前沿科学→提出问题→事例分析→得出概念→概念辨析→应用→课堂练习→开放性作业。
问题创设──考古（146C）、氢弹（21H，31H）的制造等。
内容呈现──氢、碳、铀同位素资料卡片、幻灯。
方法手段──比较、类比、抽象。
评价反馈──多媒体呈现形成性练习题、同步测试等；
查阅同位素在能源、医疗、农业、考古等方面的应用，以读书报告会形式进行交流。
二、活动建议
【科学探究】
钾在空气中燃烧实验可设计为学生分组实验，而钾与水的反应，钾块不要取太大，以免发生危险，此实验最好由教师在实物投影仪上演示。
【实验1-1】
教材中此实验是分步进行，饱和氯水会挥发出氯气造成污染。
可尝试改进设计实验如下，操作方便，对比性强，现象明显，且无有毒气体逸出。
（1）实验装置（如图1-1）。
（2）实验操作：
①向U形管中加入约2g高锰酸钾粉末；
取一根5mm×
150mm的玻璃管，插入橡皮塞中，在图1-1所示实验装置中的“4、5、6”处贴上滤纸小旗，分别滴3滴淀粉KI溶液、饱和KI溶液、溴化钠溶液（从上到下）。
另取一同样的玻璃管，两端各塞入一小团脱脂棉，在1和2处脱脂棉上分别滴入淀粉KI溶液和饱和NaBr溶液，并在两端分别接一橡皮管（带夹子）；
在3处装入吸有NaOH溶液的脱脂棉。
按图1-1的装置连接。
②滴加浓盐酸，即可看到有黄绿色的氯气产生，与小旗接触后，由下至上依次出现：
蓝色、紫黑色、红棕色。
打开1、2处的夹子，当氯气恰好上升到2位置，保持一会儿即夹住2处，不使氯气上升。
③取下上节玻璃管，在2处微微加热，即看到红棕色的溴上升到1处，此时有蓝色出现。
三、问题交流
【思考与交流】
教材中关于元素性质与原子结构的关系，主要是通过探究碱金属和卤族元素的性质得出同一主族元素得失电子的能力、金属性和非金属性递变的趋势，这是本节的重点，也是难点。
教学中要注意教给学生思考问题的思路和方法，为学习下一节元素周期律奠定基础。
四、习题参考
4.
（1）
元素
甲
乙
丙
丁
原子序数
6
8
11
13
元素符号
C
O
Na
Al
周期
二
三
族
ⅣA
ⅥA
ⅠA
ⅢA
（2）甲与乙：
C+O2
CO2
乙与丙：
2Na+O2
Na2O2
乙与丁：
4Al+3O2
2Al2O3
5.不可以，113种元素并不等于只有113种原子，原子的种类实际上多于113种。
第二节元素周期律
元素周期律是对元素性质呈现周期性变化实质的揭示，通过本节的学习，可以使学生对以前学过的知识进行概括、综合，实现由感性认识上升到理性认识；
同时，也会以此理论来指导后续学习，所以，学好元素周期律是十分重要的。
元素周期律的涵义和实质；
元素性质与原子结构的关系。
元素性质和原子结构的关系。
元素周期律属于化学基础理论知识，基础理论教学应具有严密的逻辑性，从课堂教学的结构上，应当体现出教材本身逻辑系统的要求；
要重视理论推理，借助实验和事实分析，应用归纳法和演绎法，培养学生的逻辑思维能力。
基础理论的教学模式一般为：
提出课题→列出理论研究的要点→应用实验或资料，分析阐述以得出规律性结论→结合新的事实，检验、应用得出的结论。
根据教材的安排以及高一学生的实际情况，关于原子核外电子的排布，只要求学生熟悉1～18号元素原子核外电子的排布，并会应用即可。
重点是元素周期律、元素周期表和元素周期律的应用，关于这部分内容的教学可采用问题探究教学模式组织教学过程。
利用问题探究的形式组织学生活动，下列设计可供参考：
分析教材表1-2数据→学生归纳1～18号元素的原子结构特点→思考与交流→得出原子核外电子排布的规律→提出新问题（如元素的金属性、非金属性是否随元素原子序数的变化而呈周期性变化呢？
）→实验探究（钠、镁、铝元素化学性质的比较）→得出结论→资料卡片（硅、磷、硫、氯元素的性质事实）→思考与交流→概括出元素周期律→再结合周期表总结出元素性质、原子结构与周期表中元素位置的关系→应用。
实验探究──事先可下发实验预习提纲，实验可设计成学生的分组实验，具体建议见活动建议。
开放性作业──小论文（如由元素周期表所想到的……）。
钠、镁、铝的性质实验，简单易做、现象比较明显且安全，可以设计为学生的分组实验，实验方案不作统一规定，要求各小组自行设计实验方案，然后全班进行交流评价，最后综合总结出最佳方案，注意培养学生求异思维的能力。
镁与水的反应，尽管有明显的反应速率，但产生氢气的量较少，且看不到产生的氢氧化镁，只能通过氢气的产生和酚酞指示剂的变色去认定氢氧化镁的存在，说服力不强。
根据水溶液中KCl、NaCl有阻止氢氧化镁薄膜在镁上形成的作用，可将水改成食盐水进行实验。
实验步骤：
取一段擦去表面氧化膜的镁条，卷成螺旋状，插入盛有食盐水溶液的试管或烧瓶中，再将试管或烧瓶倒插在盛有食盐水的烧杯中，可以观察到镁持续不断地跟水反应，几分钟后，白色的氢氧化镁沉淀聚积在烧杯底部。
注意事项：
镁条用量较多；
食盐水可以用饱和食盐水稀释一倍获得。
【学与问】
元素周期表和元素周期律学习中，应帮助学生掌握以下要点：
1.根据元素在周期表中的位置，预测其原子结构和性质，反过来根据元素的原子结构推测它在周期表中的位置。
2.掌握同周期、同主族元素性质的递变规律。
3.熟悉常见元素在周期表中的位置。
4.指出金属性最强和非金属性最强元素的位置。
5.推测未知元素的位置及性质。
1.B
2.
（1）Na＜K
（2）Al＞B
（3）Cl＞P
（4）Cl＞S
（5）O＞S
3.
（1）HNO3＞H2PO4
（2）Mg（OH）2＞Ca（OH）2
（3）Mg（OH）2＞Al（OH）3
4.银白色，与水剧烈反应，性质比钾和钠活泼。
5.
（1）Ba＞Be
（2）
Ba也要密封保存
6.
（1）7，4
（2）七周期、ⅣA
（3）金属
第三节化学键
初中化学中介绍了离子的概念，学生知道Na+和Cl-由于静电作用结合成化合物NaCl，又知道物质是由原子、分子和离子构成的，但并没有涉及到离子化合物、共价化合物以及化学键的概念。
化学2的化学键内容，目的是使学生进一步从结构的角度认识物质的构成，从而揭示化学反应的实质。
离子键、共价键的概念；
离子化合物和共价化合物的概念；
化学键的概念；
化学反应的实质。
本节教材涉及的化学基本概念较多，内容抽象。
根据高一学生的心理特点，他们虽具有一定的理性思维能力，但抽象思维能力较弱，还是易于接受感性认识。
因此，本节课的教学，应低起点，小台阶，充分利用现代化教学手段，进行多媒体辅助教学，来突出重点，突破难点。
1.关于离子键的教学设计
提出问题→实验（钠和氯气的反应）→进行表征性抽象→再进行原理性抽象→得出结论（离子键的定义）→离子键的形成条件→离子键的实质→构成离子键的粒子的特点→离子化合物的概念→实例→反思与评价。
问题创设──
（1）分子、原子和离子是怎么构成物质的呢？
（2）为什么物质的种类远远地多于元素的种类呢？
表征性抽象──通过钠和氯气反应产生白色固体的实验，得出结论（生成氯化钠）。
原理性抽象──制作三维动画从微观的角度模拟氯化钠的形成，化静为动，变抽象为形象，增强学生的感性认识，降低难点，得出离子键的概念。
反思与评价──利用5分钟左右的时间，针对离子键概念的内涵和外延以及电子式的写法进行练习，强化对概念的理解、应用及化学用语书写的规范性。
2.关于共价键的教学设计
复习离子键及氢气和氯气的反应→提出新问题（氯化氢的形成原因？
）→原理性抽象→得出结论（共价键的定义）→共价键的形成条件→构成共价键的粒子的特点→共价键的实质→共价化合物的概念→共价键的种类（极性共价键和非极性共价键）→离子键和共价键的概念辨析→归纳总结出化学键的定义→化学反应的实质→教学评价。
教学手段──关于共价键形成过程的教学，仍然可以采用多媒体制作动画的方式呈现。
教学方法──通过对离子键、共价键的比较，归纳抽象出化学键的概念。
教学评价──10分钟课堂测验反馈。
【实验1-2】
钠和氯气反应实验的改进建议及说明：
1.教材中演示实验的缺点：
（1）钠预先在空气中加热，会生成氧化物，影响钠在氯气中燃烧；
（2）预先收集的氯气在课堂演示时可能不够；
（3）实验过程中会产生少量污染。
2.改进的装置（如图1-2）。
3.实验步骤：
（1）取黄豆大的钠，用滤纸吸干表面的煤油放入玻璃管中，按图示安装好；
（2）慢慢滴入浓盐酸，立即剧烈反应产生氯气；
（3）先排气至管内有足够氯气时，加热钠，钠熔化并燃烧。
4.实验现象：
钠在氯气中剧烈燃烧，火焰呈黄色且有白烟，反应停止后，管壁上可观察到附着的白色固体。
5.改进实验的优点：
（1）整个实验过程中氯气保持一定浓度和纯度，避免发生副反应。
（2）安全可靠，污染少。
6.实验条件控制：
（1）高锰酸钾要研细；
（2）盐酸质量分数为30%～34%。
电子式是高中化学的重要化学用语，关于电子式的教学，必须使学生明确：
1.电子式中的电子数是指最外层电子数，而不是指电子总数；
2.阳离子、阴离子电子式的区别；
3.离子电子式中的电荷数与元素化合价表示方法的区别；
4.表示离子键和共价键的电子式的区别；
5.“用电子式表示结构”和“用电子式表示分子的形成过程”是不同的，不要混淆。
2.稀有气体最外层电子已达到2个或8个电子的稳定结构。
4.
（1）非极性键
（2）非极性键
（3）极性键
（4）极性键
（5）极性键
教学资源
1.元素周期律和元素周期表的重要意义
元素周期律和周期表，揭示了元素之间的内在联系，反映了元素性质与它的原子结构的关系，在哲学、自然科学、生产实践各方面都有重要意义。
（1）在哲学方面，元素周期律揭示了元素原子核电荷数递增引起元素性质发生周期性变化的事实，有力地论证了事物变化的量变引起质变的规律性。
元素周期表是周期律的具体表现形式，它把元素纳入一个系统内，反映了元素间的内在联系，打破了曾经认为元素是互相孤立的形而上学观点。
通过元素周期律和周期表的学习，可以加深对物质世界对立统一规律的认识。
（2）在自然科学方面，周期表为发展物质结构理论提供了客观依据。
原子的电子层结构与元素周期表有密切关系，周期表为发展过渡元素结构、镧系和锕系结构理论、甚至为指导新元素的合成、预测新元素的结构和性质都提供了线索。
元素周期律和周期表在自然科学的许多部门，首先是化学、物理学、生物学、地球化学等方面，都是重要的工具。
（3）在生产上的某些应用
由于在周期表中位置靠近的元素性质相似，这就启发人们在周期表中一定的区域内寻找新的物质。
①农药多数是含Cl、P、S、N、As等元素的化合物。
②半导体材料都是周期表里金属与非金属接界处的元素，如Ge、Si、Ga、Se等。
③催化剂的选择：
人们在长期的生产实践中，已发现过渡元素对许多化学反应有良好的催化性能。
进一步研究发现，这些元素的催化性能跟它们原子的d轨道没有充满有密切关系。
于是，人们努力在过渡元素（包括稀土元素）中寻找各种优良催化剂。
例如，目前人们已能用铁、镍熔剂作催化剂，使石墨在高温和高压下转化为金刚石；
石油化工方面，如石油的催化裂化、重整等反应，广泛采用过渡元素作催化剂，特别是近年来发现少量稀土元素能大大改善催化剂的性能。
④耐高温、耐腐蚀的特种合金材料的制取：
在周期表里从ⅢB到ⅥB的过渡元素，如钛、钽、钼、钨、铬，具有耐高温、耐腐蚀等特点。
它们是制作特种合金的优良材料，是制造火箭、导弹、宇宙飞船、飞机、坦克等的不可缺少的金属。
⑤矿物的寻找：
地球上化学元素的分布跟它们在元素周期表里的位置有密切的联系。
科学实验发现如下规律：
相对原子质量较小的元素在地壳中含量较多，相对原子质量较大的元素在地壳中含量较少；
偶数原子序的元素较多，奇数原子序的元素较少。
处于地球表面的元素多数呈现高价，处于岩石深处的元素多数呈现低价；
碱金属一般是强烈的亲石元素，主要富集于岩石圈的最上部；
熔点、离子半径、电负性大小相近的元素往往共生在一起，同处于一种矿石中。
在岩浆演化过程中，电负性小的、离子半径较小的、熔点较高的元素和化合物往往首先析出，进入晶格，分布在地壳的外表面。
有的科学家把周期表中性质相似的元素分为十个区域，并认为同一区域的元素往往是伴生矿，这对探矿具有指导意义。
2.元素的金属性与非金属性跟原子结构的关系
从化学的观点来看，金属原子易失电子而变成阳离子，非金属原子易跟电子结合而变成阴离子。
元素的原子得失电子的能力显然与原子核对外层电子特别是最外层电子的引力有着十分密切的关系。
原子核对外层电子吸引力的强弱主要与原子的核电荷数、原子半径和原子的电子层结构等有关。
我们常用电离能来表示原子失电子的难易，并用电子亲合能来表示原子与电子结合的难易。
从元素的一个最低能态的气态原子中去掉1个电子成为一价气态阳离子时所需消耗的能量叫该元素的第一电离能，从一价气态阳离子中再去掉1个电子所需消耗的能量叫第二电离能，单位常用电子伏特（eV）。
电离能的数据表明，同主族元素从上到下电离能减小，即越向下，元素越易失去电子。
同周期元素从左到右
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