非金属及其化合物是元素化学重要内容之一，硅、氯、硫和氮四大非金属元素的相关物质是本单元主要的知识载体。通过对它们的学习，使学生体验社会的物质性、感受与他物相处的重要性和思考个人发展的必要性。
1.化学核心素养理念指导下非金属及其化合物教学目标的确定
目的：从中学化学课程标准分析非金属及其化合物的化学核心素养。
（1）了解硅、氯、硫、氮等非金属单质的化学性质，认识不同的非金属单质的性质有较大的差异。
（2）了解硅、氯、硫、氮的重要化合物的主要性质，认识某些非金属化合物既有相似的性质，又有各自的特性。
（3）认识硅、氯、硫、氮及其化合物的广泛应用，体会化学的创造性与实用性。
（4）通过实验进一步训练学生的操作技能，体会实验对认识和研究物质性质的重要作用，培养学生求实创新的良好品质。
（5）以非金属知识的学习为线索，通过多种活动帮助学生进一步掌握物质及其化学的一般方法，提高自主学习能力。
（6）了解氮循环对生态平衡的重要作用，了解某些污染物的来源、性质和危害，体会化学对环境保护的重要意义，培养学生关注社会的意识和责任感。
通过对课程标准的分析，本单元不仅是必修化学1的重要内容，也是贯穿整个高中化学的基础。本章内容是人教版必修化学1第四章的内容，是对基础的化学实验、氧化还原反应和离子反应的巩固，又是对金属及其化合物学习方法的延伸，更是学生认识元素周期律和周期表的基础。诸如上述体现的是学科中各类知识具有整合性。硅元素是我们生活中用途广泛的物质材料家族的典型代表；氯元素是海洋中富集元素的重要代表；氮和硫的氧化物是空气污染物；硫酸和硝酸是重要的化工原料。我们可以看出化学知识与社会生活的紧密联系，比如生活中的用途，与环境、工业的关系，重点突出本单元的社会物质性如表2-3所示。
表2-3 中学化学课程标准分析非金属及其化合物的化学核心素养
从教材设置的栏目分析非金属及其化合物的化学核心素养，可知，不同的栏目发挥着不同的作用，其渗透着化学核心素养。在本单元中涉及的栏目见表2-4。
表2-4 教材设置的栏目分析非金属及其化合物的化学核心素养
从学生认知特点和情况分析化学核心素养。高一学生正处于十五六岁的年纪，抽象逻辑思维能力有些欠缺；但是在化学1前三章的学习的基础上，逻辑思维已初步形成。抽象概念“物质的量”和“离子反应”已让学生体验了“微宏结合”的思维视角，“物质的分类”和“金属及其化合物”的学习让学生感悟了“分类观、元素观和变化观”的思维理念，两者将会引导学生学习本质内容。
化学核心素养指导下的非金属及其化合物的教学目标单元教学目标如表2-5所示。
表2-5 单元教学目标
2.课时教学目标
本单元4个小节，10个课时。其中化学核心素养理念渗透2个课时，分别在硅、氯元素和氮、硫元素之后。首先，第一节和第二节在感性知识上渗透核心素养；其次，理念渗透课1已达到加强核心素养的工具化和应用化。再次，应用以上潜在的化学核心素养指导第三节和第四节的学习。最后，理念渗透课2再次将化学核心素养升华，将其植入学生知识结构当中。课时安排如表2-6所示。
表2-6 非金属及其化合物单元课时安排
本单元具体课时教学目标如下所示：
无机非金属材料的主角教学目标
第1课时：二氧化硅和硅酸
课标内容：
（1）记住硅元素的原子结构特点和存在形式。
（2）能说出二氧化硅用途硅酸的性质。
（3）记住二氧化硅在自然界的存在形态，了解硅胶性质的用途。
课时教学目标：
（1）通过【思考与交流】学习二氧化硅的性质，体验分享与交流的乐趣。
（2）通过实验，制得硅胶并认识硅胶。
第2课时：硅和硅酸盐
课标内容：
掌握硅酸盐的性质和用途，了解陶瓷、玻璃、水泥等硅酸盐产品，记住硅单质的用途。
课时教学目标：
（1）通过硅元素结构的学习，体验微观宏观结合地学习物质性质。
（2）通过自主学习硅酸盐产品，培养学生的自主能力。
氨、硫酸、硝酸教学目标
第1课时：氨、铵盐和氮循环
课标内容：
（1）了解氨的物理性质，掌握氨的化学性质和实验室制法。
（2）掌握铵盐的化学性质，认识铵盐在生产中的应用；掌握铵根离子的检验方法。
课时教学目标：
（1）通过哈伯与合成氨的故事，体会氨的物质性与社会的联系。
（2）通过课本中实验4-8的现象，学习氨的物理性质和化学性质。
（3）通过小组讨论课本“思考与交流”，学习氮元素的不同价态。
（4）通过自主阅读课本，自学铵盐的性质及铵盐的检验方法。
（5）通过铵盐的性质氨气的实验室制法的原理，学习氨气的实验室制法。
（6）通过小组讨论“思考与交流”，了解自然界的氮循环。
第2课时：硫酸和硝酸
课标内容：
（1）掌握浓硫酸的特性：脱水性、吸水性和强氧化性。
（2）掌握硫酸根的检验方法；掌握硝酸的强氧化性。
（3）了解硫酸、硝酸的性质。
课时教学目标：
（1）通过小组讨论思考与交流、复习酸的通性。
（2）通过课本所给图例，学习浓硫酸的脱水性和强氧化性（与C反应）。
（3）通过课本中实验4-9，学习铜与浓硫酸的实验。
（4）通过氮元素的多种价态，学习硝酸的强氧化性。
化学核心素养理念指导下的非金属及其化合物单元教学设计
（1）单元教学设计。
此单元教学设计，我们主要以化学核心素养为核心，从情境、问题和活动三个方面展开。情境是课本的栏目、图片；史料、与生活相关的各种新闻和事件为主要内容；问题是以情境为核心，根据知识的特点、教学目标和学生认知特点进行问题；活动是以问题为线索、学生的思维发展为逻辑和教师主导性为基础。三者相辅相成，共同完成单元教学设计。
（2）课时教学设计。
本单元第4节内容，具体的教学设计如下：
无机非金属材料的主角教学设计
第1课时：
情景设置：
（1）硅元素在地壳中存在形态。
（2）图片展示二氧化硅的用途。
（3）盛有氢氧化钠溶液的试剂瓶。
（4）课本实验4-1。
问题设置：
（1）硅元素为什么是以化合态的形式存在自然界中？
（2）盛有氢氧化钠溶液的试剂瓶为什么不用玻璃塞？
（3）二氧化硅的物理性质和化学性质是什么？
（4）为什么盐酸可以制得硅酸，硅酸有哪些用途？
活动设置：
（1）从原子结构的角度分析硅元素的存在形态。
（2）讨论、感受二氧化硅与生活的关系。
（3）思考、讨论、交流总结二氧化硅的性质。
（4）教师演示实验制硅酸；学生自主阅读课本，找出硅酸的用途。
第2课时：
情景设置：
（1）硅酸盐在自然界中普遍存在。
（2）课本实验4-2。
（3）图片展示硅酸盐产品。
（4）图片展示硅单质用途。
问题设置：
（1）硅酸盐如此之多，它们有什么通性？
（2）最简单的硅酸盐是硅酸钠，其性质有哪些？
（3）硅酸盐产品分别有哪些？主要成分是什么？
（4）硅单质有哪些用途？
活动设置：
（1）分析硅酸盐的定义。
（2）分析实验现象得出硅酸钠的用途。
（3）学生自主阅读课本。
“富集在海水中的元素—氯”教学设计
第1课时：
情境设置：
（1）海水中氯元素的存在状态。(www.xing528.com)
（2）舍勒与氯气的故事。
（3）教师做演示实验4-3。
（4）自来水消毒。
（5）教师做演示实验4-4、实验4-5。
问题设置：
（1）为什么氯元素是以氯离子的形式存在？
（2）① 从这个故事你得到了什么启示？② 由此你得出氯气的物理性质有哪些？③ 写出发现氯气的化学方程式和离子方程式。
（3）① 氯气与铁单质反应，为什么生成三价铁？② 看了此实验你对燃烧是不是有了新的认识？
（4）① 自来水厂用什么来消毒？② 消毒的原理是什么？③利用所学原理解释一下氯气物质具有的性质。
（5）根据所学的漂白原理，猜一下课本中提到实验4-4和实验4-5的实验现象。
活动设置：
（1）从微宏结合的视角解释氯元素的存在状态。
（2）自主阅读课本“科学史话”。
（3）学生观察并思考。
（4）学生思考，教师引导学生学习氯气与水反应的化学方程式。
（5）学生配合教师完成实验：猜想——验证——结论。
第2课时：
情境设置：
（1）用氯气给自来水消毒的两面性，根据氯气的反应原理我们制造了新的漂白剂；用图片展示漂白液和漂白粉实验探究。
（2）展示元素周期表。
问题设置：
（1）① 我们常用的漂白液主要成分是什么？它的制造原理是什么？漂白原理是什么？② 用化学方程式表示（是氧化还原反应的从其角度分析，是离子反应的从其角度分析，下同）；③ 与次氯酸漂白相比有什么优点？
（2）我们常用的漂白粉主要成分是什么？有效成分是什么？它的制造原理是什么？
（3）往氢氧化钠溶液中滴加几滴酚酞溶液后，再加入氯水，会产生什么现象？发生这种现象的原因是什么？请小组设计实验，验证你的推测。到目前为止你知道的氯气的性质都有哪些？
（4）检验氯离子的方法是什么？
（5）① 元素周期表中，卤素都有哪些？这些元素的原子结构有什么相同点和不同点？② 卤素单质和离子的相似性和递变性表现在哪里？
活动设置：
（1）学生根据图片和上节所学知识回答问题。
（2）教师引导学生写出从两个角度写出方程式1。
（3）学生根据所学内容回答问题并设计实验。
（4）学生自主阅读课本第85页内容及资料卡片总结氯气的性质。
（5）学生小组实验并回答问题。
（6）学生自主阅读课本第86页“科学视角”思考并回答问题。
化学核心素养理念渗透课1教学设计
第1课时：
情境设置：
（1）幻灯片展示硅元素和氯元素所组成的所有的化学物质。
问题设置：
（1）用树状图对这些物质分类；试着用流程图画出同种元素不同物质的转换关系；在每种物质下面标出其用途和化学性质。
（2）结合流程图中物质的用途，解释物质的支柱性、两面性和有限性。
（3）写出有关的化学方程式（有离子方程式的写出离子方程式）；以上写出的化学方程式从氧化还原的角度去分析，并指出氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物和得失电子数。
活动设置：
（1）小组讨论、分享和交流。
（2）派小组代表上台发言讲解。
硫和氮的氧化物的教学设计
第1课时：
情境设置：
（1）空气质量日报。
（2）硫在自然界的存在形态。
（3）展示硫粉的图片。
（4）硫的氧化物属于酸性氧化物。
（5）实验4-7。
（6）二氧化硫的价态。
（7）硫酸性酸雨。
问题设置：
（1）空气中的污染物有哪些？其中二氧化氮和二氧化硫是从哪里来的？
（2）为什么在自然界存在游离态的硫和化合态的硫？
（3）① 通过图片观察硫粉的物理性质是什么？② 化石燃料燃烧会产生二氧化硫这是为什么？用化学方程式表示。③ 已知氯气和铁单质反应生成三价铁；硫单质和铁单质生成二价铁；根据氧化还原反应原理比较硫单质和氯气的氧化性的强弱。
（4）写出两种酸性氧化物与氢氧化钙、氧化钙的化学反应方程式。
（5）① 观察实验4-7中盛满二氧化硫气体的试管，二氧化硫的物理性质是什么？② 实验4-7中液面上升，pH试纸的颜色的变化说明什么问题？写出相应的化学方程式。③ 以上写出的化学方程式与书上的方程式什么不同？④ 滴入品红后，现象是什么？加热后又有什么现象？阅读课本，回答这些现象说明了什么？
（6）从氧化还原反应的角度分析，二氧化硫具有的哪些性质？用具体的化学方程式表示。
（7）根据以上学习内容，用化学方程式表示酸雨的形成过程。
活动设置：
（1）学生阅读课本，并小组讨论回答问题。
（2）学生从宏观与微观结合的思维视角分析物质的存在状态。
（3）学生思考并回答问题，写出相应的化学方程式。
（4）学生根据物质分类书写化学方程式。
（5）学生思考并回答问题；学生小组讨论回答为题；教师引导学生学习可逆反应；学生观察实验现象，教师引导学生学习二氧化硫的漂白原理。
（6）学生思考，教师引导学生学习两个关于氧化还原反应的方程式。
第2课时：
情境设置：
（2）科学探究。
（3）展示环境污染图片。
问题设置：
（1）阅读课本92~93页使用化学方程式表示“雷雨发庄稼”的原因；从氧化还原反应的角度分析二氧化氮与水反应的化学方程式。
（2）根据实验要求，画出你设计的装置简图；从实验现象中你得出了什么结论？此实验对工业上生产硝酸有什么启示？根据以上实验结论，思考下列问题？
（3）阅读课本后回答问题：① 酸雨的危害表现在哪些方面？② 什么是酸雨，根据图片写出酸雨的形成过程；③ 如何防止酸雨和大气污染？
活动设置：
（1）学生小组合作谈论，小组代表上台演讲。
（2）教师演示实验，学生观察并思考，回答问题；教师讲解习题，学生听讲并思考。
（3）学生自主阅读，回答问题。
化学核心素养理念渗透课2的教学设计
情境设置：
（1）学生说出学过有关氮元素和硫元素有关的
化学物质。
（2）氮元素和硫元素的物质转换流程图。
问题设置：
（1）用树状图对这些物质分类。
（2）画出两种元素物质转换流程图，并表示其用途和化学性质。
（3）从物质三性的角度解释物质的用途；写出物质转换的相关化学方程式；并从氧化还原的角度分析，指出氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物和得失电子数。
活动设置：
小组合作学习：分享、交流和讨论
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