第一章認(rèn)識化學(xué)科學(xué)（單元解讀）一、單元課標(biāo)解讀本章內(nèi)容直接對應(yīng)《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》必修課程的“主題1：化學(xué)科學(xué)與實(shí)驗探究”，并與“主題5：化學(xué)與社會發(fā)展”相關(guān)聯(lián)，具體對應(yīng)關(guān)系如下圖所示。1.內(nèi)容要求課標(biāo)內(nèi)容要求與教材的對應(yīng)關(guān)系1.化學(xué)科學(xué)的主要特征：認(rèn)識化學(xué)是在原子、分子水平上研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、轉(zhuǎn)化及應(yīng)用的基礎(chǔ)學(xué)科；了解化學(xué)科學(xué)發(fā)展歷程及實(shí)踐價值。必修第一冊第1章第1節(jié)2.研究物質(zhì)性質(zhì)的方法：掌握研究物質(zhì)性質(zhì)的基本方法（觀察、實(shí)驗、分類、比較）；理解研究物質(zhì)性質(zhì)的基本程序（觀察→預(yù)測→實(shí)驗→結(jié)論→應(yīng)用）。必修第一冊第1章第2節(jié)3.物質(zhì)的量及其應(yīng)用：理解物質(zhì)的量、摩爾質(zhì)量、氣體摩爾體積、物質(zhì)的量濃度的含義；掌握相關(guān)計算及溶液配制的實(shí)驗技能。必修第一冊第1章第3節(jié)4.學(xué)生必做實(shí)驗及實(shí)踐活動：配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液；探究碳酸氫鈉用作膨松劑的原理（微項目）。必修第一冊第1章第3節(jié)三物質(zhì)的量濃度活動·探究微項目探秘膨松劑——體會研究物質(zhì)性質(zhì)的方法和程序的實(shí)用價值2.學(xué)業(yè)要求課標(biāo)學(xué)業(yè)要求1.能列舉化學(xué)科學(xué)發(fā)展的重要事件，認(rèn)同其對推動社會發(fā)展的貢獻(xiàn)，能說出其中的創(chuàng)新點(diǎn)。2.能根據(jù)化學(xué)問題作出預(yù)測和假設(shè)，能依據(jù)實(shí)驗?zāi)康暮图僭O(shè)設(shè)計解決簡單問題的實(shí)驗方案，并對實(shí)驗方案進(jìn)行評價。3.能運(yùn)用實(shí)驗基本操作技能實(shí)施實(shí)驗方案，具有安全意識和環(huán)保意識；能觀察并如實(shí)記錄實(shí)驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)，對實(shí)驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和推理，得出合理的結(jié)論。4.能預(yù)測物質(zhì)的某些性質(zhì)，并進(jìn)行實(shí)驗驗證。5.能列舉、描述、辨識含有鈉或氯元素的典型物質(zhì)重要的物理和化學(xué)性質(zhì)及實(shí)驗現(xiàn)象。能用化學(xué)方程式正確表示含有鈉或氯元素的典型物質(zhì)的主要化學(xué)性質(zhì)。6.能基于物質(zhì)的量認(rèn)識物質(zhì)組成及其化學(xué)變化，并能運(yùn)用物質(zhì)的量、摩爾質(zhì)量、氣體摩爾體積、物質(zhì)的量濃度之間的相互關(guān)系進(jìn)行簡單計算。3.學(xué)科核心素養(yǎng)要求核心素養(yǎng)維度具體要求宏觀辨識與微觀探析從原子、分子水平解釋物質(zhì)性質(zhì)（如鈉與氯氣反應(yīng)的本質(zhì)）建立“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”觀念（如碳酸氫鈉受熱分解與官能團(tuán)關(guān)系）。變化觀念與平衡思想分析化學(xué)變化中的量變關(guān)系（如物質(zhì)的量對反應(yīng)計算的橋梁作用）認(rèn)識反應(yīng)條件的調(diào)控價值（如膨松劑中酸性物質(zhì)對產(chǎn)氣速率的影響）。證據(jù)推理與模型認(rèn)知依據(jù)實(shí)驗證據(jù)建構(gòu)認(rèn)知模型（如研究物質(zhì)性質(zhì)的“觀察→預(yù)測→驗證”程序）運(yùn)用模型預(yù)測物質(zhì)性質(zhì)（如從氯的非金屬性推測其氧化性）。科學(xué)探究與創(chuàng)新意識設(shè)計探究性實(shí)驗（如氯水中漂白性成分的檢驗）創(chuàng)新實(shí)驗方案（如微項目中復(fù)合膨松劑的設(shè)計與評價）?？茖W(xué)態(tài)度與社會責(zé)任評價化學(xué)對社會發(fā)展的雙重影響（如氯氣的消毒價值與泄漏風(fēng)險）形成安全意識和綠色化學(xué)理念（如實(shí)驗室規(guī)范操作、化學(xué)品的合理使用）。二、單元概述與結(jié)構(gòu)1.單元概述（1）概述本章是高中化學(xué)的“認(rèn)知革命起點(diǎn)”，通過“學(xué)科本質(zhì)—研究方法—定量工具—真實(shí)應(yīng)用”四階設(shè)計，實(shí)現(xiàn)三重轉(zhuǎn)型：從經(jīng)驗到理論：破除“化學(xué)=零散知識”的誤解，建立原子分子層面的學(xué)科框架；從定性到定量：引入物質(zhì)的量統(tǒng)一宏觀質(zhì)量與微觀粒子數(shù)，打通計算邏輯；從知識到素養(yǎng)：通過微項目實(shí)踐培養(yǎng)科學(xué)探究能力與社會責(zé)任意識。通過認(rèn)識化學(xué)科學(xué)，以及對研究物質(zhì)性質(zhì)的方法和程序、化學(xué)中常用的物理量——物質(zhì)的量的學(xué)習(xí)，在初中化學(xué)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，全面促進(jìn)化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的提升，重點(diǎn)促進(jìn)“科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任”“宏觀辨識與微觀探析”“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識”的提升。核心內(nèi)容包括三節(jié)和一個微項目：《第1節(jié)走進(jìn)化學(xué)科學(xué)》《第2節(jié)研究物質(zhì)性質(zhì)的方法和程序》《第3節(jié)化學(xué)中常用的物理量——物質(zhì)的量》和《微項目探秘膨松劑——體會研究物質(zhì)性質(zhì)的方法和程序的實(shí)用價值》。教材旨在引導(dǎo)學(xué)生初步學(xué)會研究物質(zhì)的基本方法和程序，為學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)打好方法基礎(chǔ)，并體會定量研究的方法對學(xué)習(xí)和研究化學(xué)的重要作用。第1節(jié)內(nèi)容：化學(xué)發(fā)展史（煉丹術(shù)→元素論→現(xiàn)代化學(xué)）?化學(xué)的三大特征：微觀水平研究、符號表征、創(chuàng)造新物質(zhì)?青蒿素案例貫穿“性質(zhì)結(jié)構(gòu)應(yīng)用”研究范式意圖：引導(dǎo)學(xué)生走進(jìn)化學(xué)世界，更多地認(rèn)識和了解化學(xué)科學(xué)，使他們進(jìn)一步了解化學(xué)科學(xué)的特點(diǎn)、認(rèn)識化學(xué)科學(xué)的創(chuàng)造性和實(shí)用性。第2節(jié)內(nèi)容：在學(xué)生已有探究經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，對研究物質(zhì)性質(zhì)的基本方法進(jìn)行整合，通過對典型的金屬單質(zhì)鈉和非金屬單質(zhì)氯氣這兩種物質(zhì)性質(zhì)的探究，介紹研究物質(zhì)的基本方法和程序。意圖：建立研究范式：規(guī)范物質(zhì)性質(zhì)學(xué)習(xí)的科學(xué)流程，避免盲目試錯；發(fā)展三重表征思維：宏觀（現(xiàn)象：鈉熔成小球）→微觀（本質(zhì)：電子轉(zhuǎn)移）→符號（方程式：2Na+2H?O→2NaOH+H?↑）。第3節(jié)內(nèi)容：引入“物質(zhì)的量”銜接宏觀質(zhì)量與微觀粒子數(shù)，進(jìn)一步建構(gòu)四核心概念：nNA、M、Vm、c(B)的關(guān)聯(lián)與換算；計算邏輯訓(xùn)練：宏觀質(zhì)量→物質(zhì)的量→微觀粒子數(shù)→化學(xué)方程式系數(shù)比→產(chǎn)物量預(yù)測意圖：引導(dǎo)學(xué)生建立宏觀物質(zhì)的質(zhì)量、體積與微觀粒子數(shù)目之間的聯(lián)系，培養(yǎng)抽象建模能力。微項目內(nèi)容：探秘膨松劑——體會研究物質(zhì)性質(zhì)的方法和程序的實(shí)用價值。意圖：①引導(dǎo)學(xué)生親身實(shí)踐，體驗如何在真實(shí)情境下利用研究物質(zhì)的基本方法和程序?qū)ξ镔|(zhì)性質(zhì)展開研究；②滲透STSE理念：安全性：NH?HCO?產(chǎn)生氨氣殘留的食品安全風(fēng)險；環(huán)保性：對比鋁明礬（含鋁膨松劑）的環(huán)境毒性，倡導(dǎo)綠色配方。（2）編排特點(diǎn)本章教材的編寫以發(fā)展學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)為主旨，重視化學(xué)發(fā)展史和科學(xué)方法論的教學(xué)。①本章教材在內(nèi)容選擇上關(guān)注學(xué)生的現(xiàn)實(shí)生活經(jīng)驗，凸顯現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展成就教材中通過化學(xué)科學(xué)發(fā)展過程中的典型事例，引導(dǎo)學(xué)生了解化學(xué)是在原子、分子水平上認(rèn)識物質(zhì)和合成新物質(zhì)的一門科學(xué)，認(rèn)識化學(xué)科學(xué)對提高人類生活質(zhì)量和促進(jìn)社會發(fā)展的重要作用，了解20世紀(jì)化學(xué)發(fā)展的基本特征和21世紀(jì)化學(xué)的發(fā)展趨勢。在介紹化學(xué)科學(xué)的發(fā)展時，教材中還介紹了我國化學(xué)家所取得的重大研究成果，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的積極性，增強(qiáng)學(xué)生的民族自豪感和自信心。②通過案例研究的方式，凸顯教材的教學(xué)屬性，引領(lǐng)教學(xué)方式的多元化，突出對學(xué)生關(guān)鍵能力的培養(yǎng)教材在引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識化學(xué)科學(xué)的主要特征時，以青蒿素發(fā)現(xiàn)的案例為載體，引導(dǎo)學(xué)生閱讀青蒿素研究中經(jīng)歷的科學(xué)歷程；在《研究物質(zhì)性質(zhì)的方法和程序》一節(jié)中，以金屬鈉和非金屬單質(zhì)氯氣兩個物質(zhì)的性質(zhì)研究為具體案例，引導(dǎo)學(xué)生在物質(zhì)性質(zhì)的探究中認(rèn)識觀察、實(shí)驗、比較、分類等科學(xué)方法以及研究物質(zhì)性質(zhì)的基本程序。這樣的編寫方式也給教師的教學(xué)提供了抓手，如組織學(xué)生討論研究物質(zhì)性質(zhì)的基本程序時不僅僅停留在理論講解層面上，而是引導(dǎo)學(xué)生對有關(guān)內(nèi)容進(jìn)行切身體驗和深刻理解，培養(yǎng)學(xué)生的關(guān)鍵能力。③本章教材編寫注重概念的形成過程，引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)科學(xué)概念、提升認(rèn)知能力《第3節(jié)化學(xué)中常用的物理量物質(zhì)的量》在分別介紹物質(zhì)的量概念、摩爾質(zhì)量、氣體摩爾體積、物質(zhì)的量濃度這幾個概念時，都安排了“遷移·應(yīng)用”或者“交流·研討”欄目，引導(dǎo)學(xué)生更好地理解上述概念、建立宏觀數(shù)量和微觀粒子數(shù)量之間的關(guān)系。在介紹物質(zhì)的量濃度概念時，安排了“活動·探究”欄目，引導(dǎo)學(xué)生配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液，在探究中體會溶液組成的表示方法，進(jìn)而引出物質(zhì)的量濃度概念，使學(xué)生能夠更深刻地理解物質(zhì)的量濃度概念的內(nèi)涵和意義。2.單元結(jié)構(gòu)三、單元教學(xué)目標(biāo)與重難點(diǎn)1.教學(xué)目標(biāo)（1）了解化學(xué)科學(xué)發(fā)展歷程及里程碑事件（如波義耳、道爾頓、門捷列夫等的貢獻(xiàn)），認(rèn)識化學(xué)對社會發(fā)展的推動作用（如合成氨、青蒿素、高分子材料等）（2）通過鈉、氯氣等實(shí)驗探究，培養(yǎng)安全意識和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。（3）掌握研究物質(zhì)性質(zhì)的基本方法（觀察、實(shí)驗、分類、比較）和程序（觀察→預(yù)測→實(shí)驗→結(jié)論），能分析鈉、氯氣的性質(zhì)。（4）建立物質(zhì)的量概念，理解其連接宏觀質(zhì)量與微觀粒子的橋梁作用，掌握摩爾質(zhì)量、氣體摩爾體積、物質(zhì)的量濃度的計算與應(yīng)用。（5）通過微項目“探秘膨松劑”，探究碳酸氫鈉的性質(zhì)，解決實(shí)際問題。2.教學(xué)重點(diǎn)重點(diǎn)具體內(nèi)容學(xué)科本質(zhì)特征化學(xué)的微觀性（原子分子層面研究物質(zhì)）、實(shí)驗性（實(shí)驗為基石）、創(chuàng)造性（合成新物質(zhì)）。化學(xué)史關(guān)鍵突破拉瓦錫質(zhì)量守恒定律（定量研究開端）、門捷列夫元素周期律（物質(zhì)分類框架）?？茖W(xué)方法論性質(zhì)研究四步程序：觀察→預(yù)測→實(shí)驗→解釋（案例：鈉和氯氣的相關(guān)性質(zhì)規(guī)律）。定量工具概念計算體系物質(zhì)的量（n）的橋梁作用：宏觀質(zhì)量（m）?微觀粒子數(shù)（N）?氣體體積（V）核心公式：n=N/N?（粒子數(shù)）；M=m/n（質(zhì)量）；V?=V/n（氣體體積，標(biāo)況22.4L/mol）科學(xué)探究實(shí)踐碳酸氫鈉分解反應(yīng)定量分析：2NaHCO?→Na?CO?+CO?↑+H?O（理論產(chǎn)氣量計算）STSE決策能力膨松劑安全性評估：含鋁明礬（神經(jīng)毒性）vs碳酸氫銨（氨殘留）vs酵母（天然）3.教學(xué)難點(diǎn)難點(diǎn)具體內(nèi)容思維躍遷理解“原子分子論”對化學(xué)學(xué)科的革命性意義（從宏觀現(xiàn)象到微觀本質(zhì)的思維躍遷）。建立“三重表征”思維宏觀現(xiàn)象（鈉熔成小球）→微觀本質(zhì)（電子轉(zhuǎn)移）→符號表達(dá)（2Na+2H?O→2NaOH+H?↑）理解抽象概念理解“1mol”的集合意義：將6.02×1023個微觀粒子抽象為可操作的計量單位。建立計算體系綜合應(yīng)用公式解決實(shí)際問題（如：已知CO?質(zhì)量求標(biāo)況下體積，需m→n→V多步換算）4.學(xué)情分析已有知識基礎(chǔ)：（1）通過初中階段的學(xué)習(xí)，知道化學(xué)研究物質(zhì)變化（如分解反應(yīng)、置換反應(yīng)），初步接觸原子分子概念，知曉元素符號/化學(xué)式，但未建立微觀解釋框架（2）理解質(zhì)量守恒定律，會結(jié)合相對分子質(zhì)量進(jìn)行基礎(chǔ)化學(xué)式計算，具備簡單溶液配制經(jīng)驗可能遇到的困難：概念抽象：難以想象“1mol”代表的微觀粒子數(shù)量級。思維轉(zhuǎn)型障礙：習(xí)慣宏觀現(xiàn)象描述，拒絕微觀解釋（如“鈉為什么浮在水面？”答“密度小”而非“鈉原子間作用力弱”）。計算邏輯混亂：混淆n=m/M與n=V/V?的使用條件。實(shí)驗設(shè)計經(jīng)驗少：膨松劑實(shí)驗中變量控制不全（如忽略面團(tuán)含水量）解決方法：（1）類比教學(xué)：用生活類比（如全球沙粒總數(shù)≈1mol二氧化硅分子）。（2）對比實(shí)驗：鈉（密度0.97g/cm3）與乙醇（0.79g/cm3）沉浮現(xiàn)象，引發(fā)認(rèn)知沖突。（3）設(shè)計計算流程圖：質(zhì)量→n→粒子數(shù)/氣體體積。（4）提供“變量控制表”模板：自變量（膨松劑類型）、因變量（CO?體積）、控制變量（溫度、面團(tuán)質(zhì)量）。與后續(xù)知識的關(guān)聯(lián)：必修二：物質(zhì)的量用于溶液濃度計算→化學(xué)反應(yīng)速率探究→化學(xué)平衡常數(shù)推導(dǎo)；選修四：氣體摩爾體積關(guān)聯(lián)理想氣體狀態(tài)方程→化學(xué)反應(yīng)熱計算；選修一（化學(xué)與生活）：膨松劑項目延伸至食品添加劑安全性評估。四、分課題教學(xué)目標(biāo)與教學(xué)建議第1節(jié)走進(jìn)化學(xué)科學(xué)教學(xué)目標(biāo)教學(xué)建議簡述化學(xué)科學(xué)發(fā)展歷程中的里程碑事件及其意義（近代化學(xué)四大基礎(chǔ)理論）。歸納化學(xué)科學(xué)的特征（原子分子水平研究、創(chuàng)造性）和探索空間（能源、材料、環(huán)境等）。結(jié)合青蒿素案例，說明科學(xué)家嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的態(tài)度與社會責(zé)任。史料輔助：用時間軸呈現(xiàn)化學(xué)史（波義耳→道爾頓→門捷列夫），討論其對物質(zhì)認(rèn)知的突破。案例深挖：分析“青蒿素發(fā)現(xiàn)之旅”（圖1112），重點(diǎn)提取方法（乙醚低溫提取）、結(jié)構(gòu)測定（X射線衍射）及社會價值。社會聯(lián)系：展示國家最高科技獎化學(xué)領(lǐng)域獲獎?wù)撸ㄈ缧旃鈶棥⑼肋线希?，探討化學(xué)職業(yè)方向。第2節(jié)研究物質(zhì)性質(zhì)的方法和程序教學(xué)目標(biāo)教學(xué)建議掌握研究物質(zhì)性質(zhì)的基本方法（觀察、實(shí)驗、分類、比較）。應(yīng)用基本程序（觀察→預(yù)測→實(shí)驗→結(jié)論）探究鈉與氯氣的性質(zhì)。解釋氯氣漂白性原理（次氯酸）及含氯消毒劑的應(yīng)用。實(shí)驗探究：鈉的性質(zhì)：切割觀察、與水/氧氣反應(yīng)（對比常溫/加熱產(chǎn)物）；氯氣性質(zhì)：溶解性實(shí)驗（試管倒扣）、與金屬/氫氣反應(yīng)（通風(fēng)櫥操作）。程序建模：以氯氣與水反應(yīng)為案例，引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計驗證實(shí)驗（紅紙條褪色對比干燥/濕潤條件）。安全滲透：強(qiáng)調(diào)鈉的煤油保存、氯氣毒性防護(hù)及應(yīng)急處理（堿性溶液吸收）。第3節(jié)化學(xué)中常用的物理量——物質(zhì)的量教學(xué)目標(biāo)教學(xué)建議理解物質(zhì)的量（n）、阿伏加德羅常數(shù)（NA）及摩爾質(zhì)量（M）的定義。掌握標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體摩爾體積（Vm≈22.4L·mol?1）的應(yīng)用。學(xué)會配制一定物質(zhì)的量濃度溶液及誤差分析。類比建構(gòu)：用“一打雞蛋（12個）”類比1mol微粒（6.02×1023個），化解抽象概念。計算階梯：基礎(chǔ)：n=m/M=N/NA。?進(jìn)階：混合體系中微粒數(shù)比例（如SO?與SO?含硫原子數(shù)比）。實(shí)驗規(guī)范：演示100mL0.4mol·L?1NaCl溶液的配制，強(qiáng)調(diào)容量瓶使用要點(diǎn)（引流、定容）。生活鏈接：解讀血液檢驗報告單（表132），體會物質(zhì)的量濃度的實(shí)際意義。微項目探秘膨松劑教學(xué)目標(biāo)教學(xué)建議探究碳酸氫鈉受熱/遇酸分解的反應(yīng)原理（2NaHCO?→Na?CO?+CO?↑+H?O）。設(shè)計復(fù)合膨松劑（碳酸鹽+酸性物質(zhì)+助劑），解釋其增效原理（如白醋促產(chǎn)氣）。實(shí)驗設(shè)計：單一膨松劑：加熱NaHCO?，驗證氣體（使石灰水變渾濁）。?復(fù)合膨松劑：對比NaHCO?單獨(dú)使用與添加檸檬酸的效果（饅頭松軟度）。問題解決：分析“小魯蒸饅頭失敗案例”（圖141），討論堿性過強(qiáng)（發(fā)黃）的成因及改進(jìn)方案。?拓展微膠囊技術(shù)對膨松劑的優(yōu)化作用（防潮控釋）。成果展示：各組展示自制膨松劑饅頭，評價產(chǎn)氣效果與口感，總結(jié)物質(zhì)性質(zhì)研究的實(shí)用性。五、單元課時安排課題名稱課時