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新人教版化学五本书教材60处关键内容变化梳理

化学必修第一册

1. 讲电解质不一定要讲非电解质

教材中不再给出“非电解质”的概念,《化学名词手册》中也没有“非电解质”概念。这就避免了长期以来我们给混合物和单质放入既不是电解质也不是非电解质的尴尬场景。

2.单质分为金属单质、非金属单质和稀有气体。

以往,我们将单质分为金属单质和非金属单质。把稀有气体纳入到非金属单质中。现在根据物质的组成,把单质分为金属单质、非金属单质和稀有气体。

3.有关胶体

(1)在《化学名词手册》中规定,分散系中分散质粒子直径1-1000纳米的都属于胶体。实际上淀粉和蛋白质形成的胶体中胶粒直径都很大,远超过1-100nm。

(2)氢氧化铝吸附悬浮杂质,回避了“聚沉”概念。(3)介绍胶体,目的是为了丰富学生对混合物的认识。基于此“聚沉”、“电泳”、“渗析”等概念都没有提及,只是保留了鉴别胶体的手段——丁达尔效应。

2024版教材在【实验1-1】中丁达尔效应的鉴别实验中,将硫酸铜溶液替换成了氯化钠溶液

4.钠与氧气反应实验操作变化。

变化有两处,其一是反应器皿发生变化,之前是在石棉网上做,现在改在坩埚中做;其二是将钠块投入热坩埚中。这样的改变使得钠块投入后能很快融化,然后在空气中燃烧,避免了逐渐升温过程中的氧化。坩埚作为反应器皿也更容易观察到过氧化钠的黄色。

5.过氧化钠与水的反应

不再用酚酞检验溶液的酸碱性,改用pH试纸判断溶液的酸碱性。回避了中学老师津津乐道的中间产物过氧化氢的讨论。实际上酚酞的变色不仅仅是碱性变红,中性和酸性无色这么简单。它的醌式结构和羧酸式结构是非常复杂的。在酸碱中和滴定部分,教材将pH过高或者过低时,指示剂变色范围进行了模糊处理。

6.关于碳酸钠

(1)对碳酸钠和碳酸氢钠进行列表比较是经典操作,我也很喜欢使用。在鉴别碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液时,我们强调不能选择澄清石灰水,要选择氯化钙。但实际上,当碳酸氢钠浓度在0.5mol/L以上时,加入氯化钙溶液,也能产生沉淀。显然是碳酸氢根的电离产生碳酸根引起的。具体方程式如下:2HCO3+M2+=MCO3↓+H2O+CO2↑类似我们还在工艺流程题里做到,沉淀金属离子,用的沉淀试剂是碳酸氢钠,一半碳酸氢根失去氢离子与金属离子形成沉淀,另一半碳酸氢根结合氢离子转变成二氧化碳和水。

(2)碳酸钠溶液温度升高,碳酸根水解平衡受促进,溶液中氢氧根离子浓度增大,pH增大。这个说法乍一看没有问题,但是细扣,忽略了温度升高对水的电离促进,Kw也增大。因此不能直接得出pH增大的结论。实际上其温度升高,碳酸钠溶液的pH反而减小

7.氯气跟金属反应条件

2019年版的人教版教材,把钠、铁、铜与氯气反应的条件都标注为了“△”(△来自于炼金术符号“火”)。

8.关于氯气

(1)气体的实验室制备是中学化学实验的重要组成部分。教材中不同气体的制备有着不同学术价值:氧气的制备是初识原理和装置,二氧化碳的制备是原理和装置的对应关系,氯气的制备要考虑原料的挥发和尾气的处理,乙烯的制备则要考虑精细化控制(如投料比、温度等),结合氯气的实验室制备,也就直接推出了实验室中关于制取气体装置的设计。

(2)氯气与水的反应是可逆反应。

教材中明确指出“部分氯气”,没有否认这是可逆反应。在这个地方,学生学习的重点在认识次氯酸。了解次氯酸的性质。可逆反应在第五章再进行介绍。

9.关于仪器的发展。

(1)“石棉网”已经全面被“陶土网”替代。国际卫生组织将石棉规定为一类致癌物,世界上有六十多个国家禁用石棉及石棉制品。

(2)配制一定物质的量浓度溶液(定量实验)时,称量固体最好使用分析天平。也可以用普通电子天平代替。在练习题中经常出现的物码反放导致浓度的变化可以考虑逐渐淡出。

(3)聚四氟乙烯有很好的耐酸耐碱能力。用聚四氟乙烯制作的滴定管可以回避酸管和碱管。在练习题中经常出现的滴定管选择期待逐渐淡出。

10.关于铝及其化合物的教学。

在之前的教材中,钠铝铁都有其独特的学术价值。钠是典型金属代表,铁是过渡元素变价金属代表,铝是酸碱良性的代表。但在实际教学过程中,我们的关注点集中在了铝及其化合物的定量计算和图像分析上。忽略了铝及其化合物应有的学术价值。在新教材中,分别在“金属材料”和“探究第三周期元素性质的递变性”两处对铝及其化合物进行了介绍。其中“金属材料”在正文中从铝表面氧化膜说起,分别介绍了铝和氧化铝分别与盐酸、NaOH的反应。探究实验中,以“信息获取”的形式介绍了氢氧化铝与强酸和强碱的反应,

11.副族元素包括第Ⅷ族

以往在叙述周期表结构中经常说“七主七副一Ⅷ一0”,在新版教材中明确第Ⅷ族是副族,只不过遵循习惯,不在后面标“B”。

12.弱化了四氯化碳的作用。

以往教材在验证卤素单质氧化性强弱时,需要用四氯化碳萃取,通过观察四氯化碳层颜色来确定产物。四氯化碳一方面有一定的毒性,另一方面对于此时的学生来说比较陌生。新版教材在此不再使用四氯化碳。通过图片我们可以看出,即使不加四氯化碳,颜色差异也比较明显。不加四氯化碳不影响对实验现象观察和实验结论的判断。四氯化碳相关知识将在第七章甲烷氯代时进行介绍。

13.非金属性强弱判断删去了“非金属单质与氢气化合物难易程度以及气态氢化物稳定性”。

新版教材中判断非金属性强弱只保留了最高价氧化物对应的水化物(含氧酸)的酸性强弱比较。主要考虑到非金属气态氢化物中氢的价态有差异,大部分氢元素为+1价,有个别的氢元素为-1价。那么气态氢化物在性质上就属于不同类的物质,仅仅是组成类似,再进行比较不够科学。(实际上小字并未删除)


化学必修第二册


14.“钝化”这一名词被删除

在第五章硝酸部分对浓硫酸、浓硝酸使铝铁单质生成质密氧化物薄膜进行了叙述,但是删去了“钝化”这一名词。这个变化使得学生不必再多记忆一个名词了。

15.铜和浓硫酸反应的现象

铜和浓硫酸反应后的体系水含量很少。硫酸铜溶液的蓝色,实际上是四水合铜配离子的颜色。因此不能直接观察到溶液变蓝,实际做实验的时候我们看到的是土棕色。土棕色溶液用水稀释后才能看到蓝色。2022年广东省高中化学学业水平考试等级考第5题对这个点也进行了考查。

16.喷泉实验的操作细节

喷泉实验是学生喜闻乐见的实验。我们在课堂上演示的时候,关注点经常放在有多少水喷入了圆底烧瓶,因为这是引起学生的兴奋点。我们很少关注开弹簧夹和挤压胶头滴管的顺序。先打开弹簧夹的目的是验证圆底烧瓶中的气压情况。如果没有这一步骤,水喷入圆底烧瓶可能是原本瓶内气压低导致。

17.硝酸和铜反应的现象

18.从氧化还原视角关注含硫、含氮物质的转化

含硫物质转化是在“探究”栏目呈现的。它也是《课程标准》中规定的必做实验之一。含氮物质转化是在“思考与讨论”栏目呈现的。两个转化都特别强调要关注元素化合价的变化。要分析物质在氧化还原反应中表现出的性质和发生的变化。含氮物质的转化还要求关注物质类别。

19.将“比例模型”更名为“空间填充模型”

实际上,球棍模型和比例模型均属于分子结构模型

20.环烷烃也属于饱和烃

从配图可以看出,饱和烃(烷烃)分为链状烷烃和环状烷烃。很长一段时间我们认为饱和烃的通式是CnH2n+2,而环状烷烃(单环)的通式是CnH2n,因此从前一直把环己烷等环状烷烃归入不饱和烃。实际环状烷烃依然属于饱和烃。

21.金属冶炼方法的依据是金属活泼性而不是金属活动性顺序表

金属活泼性和金属活动性是有区别的。首先是体系不同:金属活动性顺序表是金属与其它金属盐溶液的置换反应总结出的。它是水溶液体系得出的结论。金属活泼性不一定是水溶液体系,也可以是熔融状态或者高温固体状态。其次是参考数据不同:金属活泼性与金属失电子能力相关,主要可以参考电离能数据。金属活动性在参考电离能数据外,还要考虑升华热和水合能。


化学选择性必修1


22.化学反应中焓的变化示意图的变化

对照新旧教材,示意图的变化之处有三点:首先是横轴的变化,新版教材删去横轴。引入了基元反应概念之后,反应历程就不能如此简单地描述,做了模糊处理。其次是纵轴将“能量”改为“焓”,强调焓是一种与内能相关的物理量。最后是给出了从反应物到生成物的箭头,更明确的指向了反应进行的方向,与旁边标注的焓变相对应。

23.可逆反应书写热化学方程式的链接符号

从“复习与提高”中可以看出,可逆反应的热化学方程式焓变,是假设了反应物完全转化。上述例子可以看出,是1mol氮气参与反应与-92.4kJ/mol相对应。

在第二章第四节化学反应的调控时,此时教材中给出的热化学方程式用了可逆符号。这与此部分要讨论平衡移动,强调反应限度有关。后续教材中的习题涉及可逆反应也用了可逆符号。

24.简介了“基元反应”和“反应历程”

一个化学反应分多个步骤进行,每一步反应都称为基元反应。先后进行的基元反应反映了反应历程。完成此部分内容的介绍之后,教材的正文和习题配图中出现了“双峰曲线”。

25.FeCl3溶液与KSCN溶液的实验

(1)反应物用量比

旧版教材中FeCl3与KSCN物质的量之比为1:2,新版教材改为1:3,符合方程式中计量数之比,从投料角度保证反应物能完全反应。

(2)降低铁离子浓度的方法

降低铁离子浓度使得平衡体系移动,原教材使用的是NaOH溶液。加入NaOH之后会生成氢氧化铁。反应后体系除了硫氰化铁外还有氢氧化铁的沉淀溶解平衡,多平衡体系不利于问题的讨论。改加铁粉,使铁离子转化为亚铁离子使浓度降低可以避免出现多平衡体系。

26.增添了压强,温度对化学平衡的影响的实验

27.酸碱中和滴定

(1)为什么不先计算HCl体积的平均值?

在教材给出的例题中可以看到,分别计算了每次测定时NaOH溶液的浓度,然后对浓度求平均值。有人提出为什么不求HCl体积的平均值,从题给数据来看,这样计算更加简便。其实主要原因出在NaOH体积上。这道题目NaOH的体积都为25.00mL,显然是一种理想状态,在实际操作过程中是很难实现的。从实际操作考虑出发,必然得先求每次测定NaOH浓度。

(2)测量结果与计算结果

这是教材93页实验活动2强酸和强碱的中和滴定【问题和讨论】栏目给出的练习。有人质疑表格中红框部分的数据计算错误了。这个表格的背景是实测数据而不是计算数据。实验数据肯定存在系统误差和随机误差。用计算机绘制实测数据和计算数据曲线如下图。可以看出大部分实测数据还是很准确的。

(3)滴定终点的判断(最后半滴)

半滴溶液的控制方法

①酸式滴定管(如装HCl溶液)操作:左手缓慢旋转旋塞,使溶液在尖嘴处形成悬挂的半滴(仅能看到液滴未落下),此时液滴呈半球形或水珠状附着于尖嘴。处理:将尖嘴轻轻接触锥形瓶内壁,倾斜瓶身,利用溶液流动或洗瓶喷水将半滴冲入瓶中。

②碱式滴定管(如装NaOH溶液)操作:左手用拇指和食指挤压玻璃珠上方的乳胶管,使溶液缓慢流出形成半滴,注意避免挤压玻璃珠中部或下部,以防引入气泡。处理:同样用锥形瓶内壁轻触尖嘴,或用洗瓶喷水冲下。

28.亚铁离子检验的表述的变化

两版教材共同之处是提到了特征蓝色沉淀这一现象。区别有两个:新版教材中删去了反应方程式,降低了难度;新版教材将沉淀由铁氰化亚铁改为KFe[Fe(CN)6](滕氏蓝)。后者更符合真实存在。另外牺牲阳极法的实验也进行了优化和新增。

29.两极电极反应方程式书写时转移电子数目不一定要相等

如上图所示,在分别书写正负极的电极反应时,转移电子数可以不相等。但是需要给学生强调时,反应发生过程中转移电子数目相等,负极反应和正极反应加和获得总反应时需要乘以相关系数。


化学选择性必修2


30.原子结构的编排顺序发生重构

(1)新版教科书舍弃了“原子的诞生”,用简单的科学发展史导入。以“1936年马德隆发表了以原子光谱为依据的完整构造原理”导入本节内容。

(2)将“基态与激发态、光谱”前置。特别强调构造原理是基于原子光谱。在介绍Cr和Cu的电子排布时也强调以原子光谱实验为主,而不再介绍洪特规则的特例。有利于学生“证据推理”核心素养的养成。

31.引入了“元素周期系”的概念。

第一章第二节,教材一开始就借助元素周期律的发现史(门捷列夫和莫塞莱),引入元素周期律、元素周期表、元素周期系这三个概念,并阐明了三者之间的关系。又通过【科学史话】栏目中介绍了三张有重要历史意义的周期表,进一步说明元素周期系只有一个,元素周期表多种多样。

32.对π键σ键强度表述的改变。

旧版教材曾经介绍“π键不如σ键牢固”,旧版教材在再版时对这个介绍进行了调整。在新版教材中做了“π键不与σ键的强度不同”这样的描述。

新版教材用举例的形式,分析了乙烯和乙炔的π键的稳定性,为后续学习不饱和烃的性质打下结构的基础。

33.更换了分子空间结构模型的实践活动

在完成VSEPR模型和杂化轨道理论的学习之后,分子空间结构模型的实践活动由计算机模拟改为模型制作。用橡皮泥、牙签等常见物质制作模型,从操作层面上来讲更容易在教室或家里实现。此外这类模型制作增加了开放性,使得学生的思维进一步外显,充分体现学生对原子半径、键长键角等的认识。

34.强化了共价键的极性

键的极性对化学性质的影响是新增内容。教材选取了不同有机酸的pKa数据,通过对数据的比较分析,从电负性的角度探究键的极性强弱与羧酸电离能力大小的关系。教学过程中可以分三组进行分析:①甲酸、乙酸和丙酸;②氯乙酸、二氯乙酸、三氯乙酸;③三氯乙酸和三氟乙酸。

35.注重结构对性质的解释

在第二章结束后的“整理与提升”栏目,要求学生对物质的宏观性质进行微观解释。这是“结构决定性质”化学观念的强化,也是对“宏观辨识与微观探析”素养的培养,也反映了近年来高考题中物质结构模块的说理题比重增加。

36.强调臭氧是极性分子

37.在晶体结构部分增加了部分新内容

物质的聚集状态、过渡晶体、混合型晶体、超分子、等离子体、准晶、离子液体和纳米晶体等都是新增内容。《课程标准》中对这些内容要求不高。

如超分子只要求知道超分子是由两种或两种以上的分子通过分子间作用力形成的分子聚集体,“分子识别”和“自组装”是超分子的两个重要特征。

事实上,纯粹的典型晶体是不多的,大多数晶体是它们之间的过渡晶体。第三周期前几种元素的氧化物中,化学键中离子键成分的百分数如表所示。这些晶体既不是纯粹的离子晶体也不是纯粹的共价晶体,只是离子晶体与共价晶体之间的过渡晶体。偏向离子晶体的过渡晶体在许多性质上与纯粹的离子晶体接近,因而通常当作离子晶体来处理,同样,偏向共价晶体的过渡晶体则当作共价晶体来处理。

38.对离子晶体性质的表述进行调整

旧版教材中对离子晶体的性质归纳为硬度较大、难于压缩,有较高的熔点和沸点。新版教材中不再归纳离子晶体具有较高的熔点和沸点,只是单独指出NaCl和CsCl有较高的熔点和沸点。教材后续【思考与讨论】栏目要求学生查表了解一部分离子晶体的熔点。

从表格中可以看出,离子晶体的熔点差异的确很大。归纳离子晶体熔点较高不够准确。

39.在“晶体结构”部分删去了部分内容

(1)删去了金属晶体的堆积模型。金属晶体的堆积模型涉及计算较多,如半等径球半径与晶胞边长关系,空间利用率等。涉及数学计算较多,学生学习较为困难。

(2)删去了离子晶体结构的取决因素。旧版教材中介绍了几何因素和电性因素,提及了键性因素。新版教材中对以上内容都作了删除,同时删除了氟化钙的晶胞配图。

(3)删去了晶格能概念。一方面是因为纯粹的离子晶体并不多,另一方面是因为气态离子不是稳定存在状态。

以往教学中对碳酸钙和碳酸钡的分解温度进行解释时,从碳酸钙和碳酸钡的“晶格能”分析,和从氧化钙和氧化钡的晶格能分析得出相反结论。这就是因为离子极化作用,使得碳酸钙和碳酸钡不是纯粹的离子晶体,用它们的“晶格能”解释不科学。

40.配合物部分的调整与改变

(1)增加了铜盐、钠盐和钾盐等固体、溶液颜色图

(2)增加了硫酸铜溶液中加入氨水和乙醇配图

(3)增加NaCl溶液中加入AgNO3溶液和氨水的实验

(4)配位键不再使用“→”,改用“—”


化学选择性必修3


41.有机化合物的主要类别调整

卤代烃的官能团名称改为碳卤键,酮的官能团名称改为酮羰基。新增了胺和酰胺两类物质。此处变更后与《课程标准》中的表述保持一致。

42.增加了共价键的极性和有机反应的关系

(1)对共价键的极性与有机反应的关系进行论述

“由于不同的成键原子间电负性的差异,共用电子对会发生偏移。偏移的程度越大,共价键极性越强,在反应中越容易发生断裂。因此有机化合物的官能团及其邻近的化学键往往是发生化学反应的活性部位。”

2)对代表物共价键极性进行了更详细的论述卤代烃

“卤代烃分子中,由于卤素原子的电负性比碳原子的大,使C—X的电子向卤素原子偏移,进而使碳原子带部分正电荷(8+),卤素原子带部分负电荷(8-)这样就一个极性较强的共价键:C8+—X8-因此,卤代烃在形成使卤素原子被其他原子或原化学反应中,,C一X较易断裂子团所取代,生成负离子而离去。”

(3)强化化学键的类型是认识烃类化学性质的主要依据

碳原子的饱和程度和化学键的类型是认识烃类化学性质的主要依据。

43.【探究】重结晶法提纯苯甲酸

(1)苯甲酸的溶解度只给到75℃时2.2g,旧教材中给到了95℃时6.8g。可能与温度高会导致苯甲酸的挥发。

(2)以【讨论】的形式要求学生思考趁热过滤操作目的。

(3)增加了定量分析,要求学生关注重结晶的收率。我们不难发现以有机物制备为情境的实验题也对上述知识和素养进行考查。

44.强化了简单图谱信息分析。

《课程标准》中的学业要求中指出能说出测定有机化合物分子结构的常用仪器分析方法,能结合简单图谱信息分析判断有机化合物的分子结构。

(1)综合利用多种图谱进行有机物结构的推断

(2)分析比较不同物质的同种谱图

35.强化了乙炔的内容

(1)在正文中为乙炔的结构配图,强化乙炔结构的认识

(2)丰富了乙炔反应的事实

46.芳香烃

(1)在必修教材中删去了有关苯的内容,因此在选择性必修中增加了苯的相关内容。

(2)增加了苯的同系物的结构与性质

①介绍了苯环与甲基的相互活化

②在【练习与应用】栏目中介绍了苯的同系物被酸性高锰酸钾溶液氧化的结构条件。并要求理解此信息写出C11H16的同分异构体。

47.消去反应又叫作消除反应

48.卤代烃消去反应实验

(1)溴乙烷沸点38.4℃,在加热过程中容易大量挥发。因此实验改为沸点约100℃的1-溴丁烷。

(2)呈现真实情境,对实验涉及的物质进行精细化描述。

(3)以【讨论】的方式,请学生思考2-溴丁烷发生消去反应的可能产物。引导学生认识不对成消去。

49.醇

(1)删去了乙醇与金属钠的反应。此部分在必修已经学习,重复介绍没有必要。

(2)强调制备乙烯实验要通入NaOH溶液去除杂质

(3)将脱水成醚和有机化学中的氧化和还原从【资料卡片】栏目移至正文。

(4)【思考与讨论】栏目中增加写出C3H8O的有机化合物的同分异构体的结构简式。引导学生思考官能团位置异构和官能团种类异构。

50.醛、酮

(1)增加了乙醛与HCN的加成反应

①从键的极性角度对醛基中的碳氧双键进行了分析。用【提示】栏目对亲核加成的结果进行了说明。

②增加乙醛与HCN反应,为有机合成中延长碳链提供了一种方法。

(2)删去了银镜反应用来制镜或保温瓶胆的表述。现代工业已经使用真空镀铝的方法来代替银镜了。

(3)在正文中对酮类物质和代表物丙酮进行介绍,增加了丙酮被氢气还原的反应。

51.丰富了羧酸类物质

(1)特别介绍了甲酸分子中有两种官能团,导致有两类不同的性质。

(2)在正文对苯甲酸和乙二酸进行简介。

(3)用插图介绍了乳酸和柠檬酸。

52.增加了胺和酰胺类物质的介绍

(1)介绍了胺类物质的碱性

(2)介绍了酰胺类物质的水解,与酯类物质水解类比

53.增加了构建碳骨架的方法

(1)碳链延长中介绍了炔烃和醛与HCN发生加成反应

(2)碳链缩短中介绍了氧化反应

(3)在【资料卡片】中介绍了羟醛缩合和第尔斯-阿德尔反应

54.以【资料卡片】的形式介绍了官能团保护

海南省2020年高中学业水平选择考化学试卷第18题(7)就用信息提示的方法对官能团保护进行考查。

在这道合成路线设计题中,先用丙三醇与丙酮反应生成缩酮,使得两个相邻的羟基被保护,之后再使剩余的一个羟基与苯甲醇成醚,最后缩酮水解,将两个被保护的羟基复原。

55.实验室进行有机合成使用的一种典型装置示意图

教材中明确指出实验室中进行有机合成的常用装置如图所示,它能够在加热时进行搅拌、温度监测、加料和冷凝回流等实验操作。和旧版教材相比,多了上述的文字说明,图中增加了磁力搅拌子。在教学中可以引导学生认识仪器名称和分析操作要点,这对学生解决有机物制备的实验题有帮助。

56.增加了必做实验“有机化合物中常见官能团的检验”

(1)对单一官能团进行验证性检验

(2)以素养立意的两个实验,一是设计实验利用官能团性质差异对物质进行鉴别;二是对一种物质所含的多种官能团分别进行检验。

57.从物质转化视角改为官能团转化视角

在第三章学习完成之后,旧版教材的【归纳与整理】给出了常见有机物,并列出了它们的转化关系,要求学生写出方程式和反应类型。新版教材【整理与提升】则更加重视官能团的转化,基于官能团的转化分析化学键的变化和物质类别的变化。

58.第四章生物大分子主要内容的调整

(1)因为油脂不属于大分子。所以油脂被挪到了第三章第四节烃的衍生物部分进行学习。

(2)糖类分为单糖,寡糖和多糖

(3)单独在第三节介绍核酸。新版教材从核酸的组成、结构和生物功能等三个方面对核酸进行了介绍。

59.氨基酸形成的盐在化学式中不再标明电荷

氨基酸分子中既含有羧基,又含有氨基。羧基是酸性基团,氨基是碱性基团,因此氨基酸是两性化合物,能与酸、碱反应生成盐。新版教材中氨基酸形成的盐在化学式中不再标明电荷。

60.增加了对高分子分离膜的介绍

对分离膜的材料、功能和分类进行了介绍。用上图简要说明分离膜法对海水进行淡化。

(责任编辑:化学自习室)
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