环节要点

教师活动

学生活动

引言

同学们好，我是广州市第八十六中学的丁革兵老师。今天我们一起来学习“高中化学必修第一册绪言——走进创造物质的化学”。

创 设 情境， 问题引入

【ppt 展示】2 张图片

【引入】同学们好！图片展示的，是“84 消毒液”和“医用口罩”，它们在抗击新冠疫情的战役中功勋卓著。你知道它们的有效成分是什么吗？

【说明】“84 消毒液”的有效成分是“NaClO  次氯酸钠”，“医用口罩”的有效成分是“高分子材料聚丙烯(C3H6)n”。

【问题】这些物质都是自然界原本不存在的，它们是怎样被制备出来的呢？与高中化学有什么联系呢？

思考

了解

学习目标

通过学习，我们将了解：

1. 化学是什么
2. 化学学科怎样发展
3. 高中化学学什么
4. 高中化学怎么学

教学环节

1：了解化学是什么

【问题】根通过初三的学习，你了解化学是什么吗？

【回顾】化学是研究物质及其变化的科学，化学创造自新物质新材料。

例如我国制造高铁的材料，制造“嫦娥五号”月球探测器的材料，制造航天飞机和航天飞机舱外航天服的材料。这套我国研制的舱外航天服，总重量达 120 公斤，造价约 3 千万人民币。

【问题】猜一猜，世界上已发现或合成多少种化学物质?

【展示】美国化学文摘社（简称 CAS）宣布，从 2009年 9 月到 2015 年 7 月，收录的化学物质的种数从 4000万增长到 1 亿万，6 年时间增长了 5000 多万。这新增的

5 千万种物质都是化学创造的。化学是人类进步的关键。

教学环节二： 了解化学学科怎样发展

【设问】新的问题来了，110 多种元素是怎样组成上亿万种物质的呢？下面进入第 2 个环节，了解化学学科怎样发展。

【讲解】我们先来了解近代化学家们的努力。1661年波义耳建立起科学的元素观，1777 年拉瓦锡提出了氧化学说， 1803 年道尔顿提出了原子论，1811 年阿伏伽德罗提出了分子学说，1869 年门捷列夫发现了元素周期律。

在 200 多年的时间里，化学家的研究，从宏观的物质层面，进入到微观的原子分子层面，从定性的分析，进入到从量的角度展开研究。

进入 20 世纪，质谱仪、X 射线衍射仪、核磁共振仪等多种高科技仪器，在化学研究中不断被应用，化学家研究物质的角度由理论到实验、由宏观到微观、由定性到定量纵深发展。

化学的发展，也促进了相关学科的发展。例如，1965年，我国科学家成功地合成了结晶牛胰岛素，在世界上首次实现了蛋白质的人工合成。所以，化学是揭示从元素到生命奥秘的核心力量。

我国化学家为打破国外技术封锁，提高国家建设实力，在化学的应用与创新上做出了巨大努力。例如，有民族化学家侯德榜先生，中国催化剂之父闵恩泽先生，

中国稀土之父徐光宪先生，中国高温合金开拓者师昌绪先生，中国化学激光之父张存浩先生等待。

【总结】从化学发展史，我们得到下列启示：

化学是在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、性质、转化及其应用的一门基础学科。

化学的特征是从微观层次认识物质，以符号形式描述物质，在不同层面创造物质。

化学注重理论与实验、宏观与微观、定性与定量、研究与应用的结合。

教学环节三： 了解高中化学学什么

【引入】下面进入第 3 个环节，了解高中化学学什么。先从 2 个案例说起。怎样利用食盐和水制备消毒液？怎样利用石油制备医用口罩的有效成分？以原料制备产品的有效成分，我们该怎么来思考呢？

【回忆】我们先来回忆初中认识物质及其转化的角度，也就是先给物质分类，再思考转化路径。

首先，要了解原料和产品中的有效成分是什么？这些有效成分含有什么元素，有效成分含有的各物质属于酸、碱、盐等哪些类别，可能发生哪些反应，反应类型是什么，比如是复分解反应还是置换反应等等。

这就是根据初中化学知识，我们得到的“利用原料制备产品的有效成分的思考路径”。

【讲解】根据这一思考路径，我们来看第 1 个案例，怎样利用食盐和水来制备 84 消毒液的有效成分？

首先明确有效成分。84 消毒液的有效成分是次氯酸钠，食盐的有效成分是氯化钠；

第二步思考元素类别。次氯酸钠含有钠、氯、氧 3种元素，氯化钠含有钠、氯元素。

第三步思考物质类别，次氯酸钠、氯化钠都属于钠盐，水属于氧化物。

最后思考反应类型。NaCl 溶于水，在常温下 NaCl 与水不能反应。

因此，利用初中的化学知识无法解决。

【问题】怎么解决呢？高中化学将增加物质分类与转化的新视角，元素化合价视角。

教学环节三： 了解高中化学学什么

请大家标注次氯酸钠、氯化钠、水中各元素的化合价，找找哪些元素的化合价发生了变化？

【讲解】这 3 种物质中，氯化钠和水是我们熟悉的物质，其中，钠元素为+1 价，氯元素为-1 价，氢元素为

+1 价，氧元素为-2 价。在次氯酸钠中，钠元素为+1 价，氧元素为-2 价，设氯元素的化合价为 X。

根据化合物中元素化合价的代数和为 0 的原则，则有（+1）+X+（-2）=0，求得 X=+1 价。

氯元素的化合价由-1 价变化为+1 价，氯元素的化合价发生了变化。

【讲解】通过标注发现，在反应前后，氯的化合价发生变化。元素化合价为什么会发生变化？其变化要遵循什么规律呢？我们将在高一化学必修第一册学习。

【简介教材内容】在高一必修阶段，我们将学习两册化学教材，这是必修教材的部分目录。

第一章将从离子、电子的微观视角，揭示化学反应的规律；

在第二章、第三章、第五章中，我们将根据第一章的化学反应理论，从物质类别和元素价态的视角，学习钠、氯、铁、硫、氮及其化合物的性质和转化规律。

在第四章，我们将学习“物质结构和元素周期律”，从而增加预测并比较物质性质变化规律的另一途径。

在第六章，我们将学习“化学反应速率与能量”，从化学反应的快慢与能量变化角度，增加认识化学反应的新视角。

【问题】我们再来看第 2 个案例，怎样利用石油制备医用口罩的有效成分？

【讲解】根据思考路径，我们首先要明确石油和医用口罩的有效成分。医用口罩的有效成分是高分子材料聚丙烯，石油的有效成分是多种碳氢化合物组成的混合物。这些混合物要先通过化学反应得到丙烯，丙烯再通过化学反应转化为聚丙烯。

丙烯、聚丙烯都属于有机物。与无机物相比，有机物的性质、转化规律有什么不同的特点呢？

高中化学将增加有机化合物的学习。

教学环节三： 了解高中化学学什么

这是必修第二册第七章的内容，我们将学习常见的乙烯、乙醇、乙酸等有机化合物知识，了解有机化合物与基本营养物质的关系。我们将利用球棍模型和空间填充模型，从微观视角认识有机化合物的结构，从原子、分子水平去认识有机化合物的转化规律。

如果你对化学还有探究兴趣的话，准备把化学作为高考科目，可以在高二时，选择“物质结构与性质”“化学反应原理”“有机化学基础”等 3 门选择性必修课程，继续学习。如果你还有兴趣，可以选修“实验化学”“化学与社会”“发展中的化学科学”课程。

教学环节四： 了解高中化学怎么学

下面进入第 4 个环节，了解高中化学怎么学。

根据刚才的分析，与初中化学相比，高中化学学习有哪些不同的特点呢？

对了，是要关注研究物质及其变化的角度与规律。例如，在“利用食盐和水制备 84 消毒液”的案例中，要从氯元素的价态角度，去预测氯化钠、次氯酸钠的性质，设计转化路径，并用实验验证。

这是第 1 点。

第 2 点，要关注学习路径。我国著名化学家傅鹰先生说过，化学是实验的科学，只有实验才是最高法庭。

例如，从元素类别看，与氯化钠相比，次氯酸钠仅仅多了氧元素，次氯酸钠为什么有消毒杀菌作用？怎样从微观层次解释？如何设计实验证明？预计会出现哪些实验现象？选择哪些实验现象为证据进行论证推理？

这就是同学们要关注的学习路径：宏观与微观、实验与探究、论证与推理。

另外，在高中，我们还要关注与化学学科有关的职业发展。例如，化学家、化学工程师、环境学家、材料工程师等等都是我们关注的对象，他们为化学的应用与

创新做出了许多努力。

我国自主研制的“嫦娥五号”月球探测器和“蛟龙号”潜水器，都含有化学科研工作者的心血与贡献。

课堂总结

同学们，通过本节课的学习，你有哪些收获呢？

主要有 3 点，感受了“化学创造物质”的重要价值，概览了高中化学的学习内容，了解了认识物质及其转化的新角度——元素化合价角度。

结束语

愿高中化学必修课程，助你开启探索物质的新学习旅程！为你的职业规划助一臂之力！

本节课到此结束， 再见！