上海市高中化学教材有关元素及其化合物用途的编写特点|高中化学元素及其化合物
时间：2019-02-05 03:32:48 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要：随着新一轮课程改革的推进，元素及其化合物的用途受到了广大师生及教育工作者越来越多的重视。本文通过对比上海市旧版教材，对现行上海市高中化学教材中元素及其化合物用途的编写特点及其具体内容进行了探析。
关键词：高中化学；元素及其化合物；用途；化学教材
文章编号：1005-6629(2011)12-0007-03 中图分类号：G633.8 文献标识码：B
元素及其化合物的知识―直以来都是初中和高中化学教科书中不可缺少的组成部分之_，在以往的教材编写和教学实践中，更加注重于物质的组成和结构、物理性质和化学性质等方面，对其用途的重视程度相对不足。随着新课程改革的逐步推进，元素及其化合物的用途受到越来越广泛的重视。为此，本文选取上海高中化学教材中的元素及其化合物用途的编写进行分析探究(上海高中化学新课程分为基础型、拓展型、研究型课程，本文探讨的是基础型课程所用的教材)。
1 上海市高中化学教材(2007版)元素及其化合物用途的编写特点
上海科学技术出版社2007年出版的《上海市高级中学课本化学(试用本)》(以下简称新版教材)与该社1996年出版的《上海市高级中学课本化学(试用本)》(以下简称旧版教材)相比，体现了二期课改的精神和理念，注重培养学生的科学素养，在元素及其化合物用途的编写上有了很大的突破，具有鲜明的特点。
1.1材料的选择
新版教材向学生展示了丰富多彩的物质世界。表1将其中涉及到元素及其化合物用途的相关章节进行整理，并与旧版教材进行对比。
比较新、旧版本的教材相关材料的选择，新版教材中涉及到用途的元素及其化合物的种类更多。新版教材增加了食盐、氯化钾、氯化铁、氟利昂、硫化氢、氮氧化物、钛和钛合金等物质用途的介绍。分析其增加的原因有以下几点：(1)体现了化学与环境的关系，强调可持续发展的思想：例如在“开发海水中的卤素资源”单元中增添了氟利昂及其用途的介绍；(2)体现了化学的前沿研究对人类社会生活的贡献：例如“走进精彩纷呈的金属世界”单元在“拓展视野”中介绍了钛、钛合金及其重要用途，体现了化学研究成果给人们社会生活带来的变化；(3)体现了化学与日常生活的联系：例如增加了食盐、氯化钾、氯化铁用途的介绍。
课程标准指出高中化学课程应以进一步提高学生的科学素养为宗旨，体现教材的时代性、基础性和选择性。新版教材在原有的基础上进行革新，在材料的选择上表现出以下特点。
1.1.1重视化学元素对生命体的影响
旧版教材在化学元素对生命体的影响方面介绍较少。如旧版教材中对硫的用途的描述是“硫和人们的生活、生产有着密切的联系。硫主要用来制造硫酸。在天然橡胶的加工过程中要用硫‘硫化’，某些农药(如石灰硫磺合剂)、药物(如硫磺软膏)、火柴、焰火以及黑火药中，都广泛用到硫和含硫化合物”。旧版教材中提到了硫在生产生活中的多种用途，但是并没有提及硫在生命体中的作用。
新版教材中较为关注化学元素对生命体的作用。新版教材中硫的相关用途中除了提到了生产生活中的众多作用之外，还提及了硫元素在生命体中的作用一一“硫也是植物生长不可缺少的元素”，“组成生命体的蛋白质中就有含硫的大分子”，“人体中硫元素约占0.14％。除了硫元素以外，新版教材还介绍了氮元素、铁元素对生命体的影响。
1.1.2重视对热点化学问题的关注
在课程标准中指出，化学教材的内容应“积极关注21世纪与化学相关的社会现实问题，帮助学生形成可持续发展的观念”，新版教材遵循课程改革的要求，对于环境问题和可持续发展问题给予了更多的关注。
例如关于旧版教材介绍氟利昂可用作制冷剂，在边白上简单注释说“由于氟利昂对大气臭氧层有破化作用，因此将被新的致冷剂所代替”，而新版教材专门在“拓展视野”中介绍臭氧层的保护和氟利昂之间的关系，氟利昂对臭氧层的破坏机理及国际上保护臭氧层的公约。让学生逐步形成可持续发展的观念，促进学生社会责任感和使命感的生成。
1.2材料的组织
旧版教材一般采取“结构一性质一用途”的模式，如氮气一节之下分三个大标题：“氮气的物理性质”、“氮气的化学性质”、“氮气的用途”，用途是在物理和化学性质之后集中编排的。其他的如氯气、漂粉精、硫、二氧化硫、氨气等，虽然没有明确的分成三个板块，但是基本都是采取这种模式。这种组织方式侧重以学科知识为中心，逻辑性较强，但常常将物质的用途分点列出、平铺直叙，很大程度上造成了在教学中常常作为自学材料或者阅读材料，得不到多数教师的重视。
新版教材突破了以学科知识为中心的组织方式，不再追求从结构、性质、制法、用途等方面系统地学习和研究，组织形式也是多样化的：(1)集中介绍。例如，硫的用途介绍采取了在性质教学的后面集中呈现的形式；(2)将用途作为引言。例如氯气的用途作为“海水中的氯”―节的引言出现在章节的最开始的部分；(3)穿插分散在各性质的教学中。例如，卤化银的相关用途是结合其性质教学而穿插出现的。
1.3材料的呈现
1.3.1栏目设置
与旧版教材相比，新版教材设计了丰富多彩的栏目。对于元素及其化合物用途而言，新版教材中设计了“拓展视野”这一栏目，在这一栏目中介绍了“卤素的应用”、“透明氧化铁系列颜料”、“金属钛”等物质及其用途。拓展了学生的学习视野，同时兼顾学生之间的差异性。
1.3.2插图应用
与旧版教材相比，新版教材运用了大量的彩色插图，使教材内容在叙述上更加直观易懂，为教学提供了富有趣味性和启发性的素材。
在插图的使用上，新旧版本相比：(1)从插图的数量来看，旧版本共有5幅实物插图，而新版教材中共有9幅。新版教材中的插图更多而且更加的精美，简明直观，为学生提供了丰富的感性材料。(2)从插图的种类来看，新版教材中还增加了利用饼图、线圈图等图示法。例如，在硫酸用途的介绍中，教材用饼图的方式表达，直观清晰地表明了各种用途所占的比重。
1.3.3习题编写
较之旧版教材，新版教材在习题的编写上也有新的突破：(1)从总量来说，旧版教材涉及元素及其化合物用途的习题共有5题，新版教材共有6题，题量大体持平；(2)从开放性来看，旧版教材主要为传统题型，大都答案睢一，而新版教材中不仅有填空、选择等传统题型，也有开放性较强的题型，例如“请在生活中寻找含氯、溴、碘物质的说明书，进行分类汇总，体会其在社会生活中作用”，“变色眼镜的变色镜片是特制的。在熔制普通光学玻璃时，加入微量的溴化银及氧化铜、就能得到能变色的光学玻璃。试猜测和分析溴化银和氧化铜的作用，并查阅有关资料加以证实”，这类习题鼓励学生进行资料的查找、整理、分析；(3)从与社会生活的相关性来看，新版教材用途的考察和学生的社会生活联系的更加的紧密，例如变色镜片中溴化银的 用途、充氮包装技术、现代建筑的门框架、明矾和苏打作食品膨化剂等等，这些用途都是和学生平时的生活息息相关的，让学生倍感亲切。
2 上海市高中化学教材(2007版)元素及其化合物用途编写中存在的问题
与旧版教材相比，新版教材在材料的选择、组织和呈现上都有很大的突破，但是还是可以发现在某些物质的用途的描述上尚存在着一些问题：
2.1内容笼统，难以理解
有些物质用途的描述过于笼统学生可能难以理解。例如盐酸、氢氧化钠、溴、碘及其化合物、氟化物、铝等6种元素及其化合物的部分用途描述的比较笼统。下面以氢氧化钠为例，进行阐述。
新版教材中关于氢氧化钠用途的描述采用了图表的形式(如图1所示)，说明了氢氧化钠可用于炼铝、纺织、制皂、精炼石油、印染、造纸。在这些用途中除了炼铝和制皂，当学生学习了后续的相关知识后可以理解之外，而对于其他领域的用途，大多学生难以理解。但是限于篇幅等原因，教材中也不能将其详细的展开描述。这部分内容建议教师不要因为教材中比较笼统，就一笔带过。对于像“炼铝”和“制皂”这种与后续学习内容相关的可以不用一步到位，逐步完善，其他的内容建议根据教学情况和学生需求灵活处理，既不要全部一笔带过，也不需要所有内容都一一详细介绍。
2.2重视化工生产和生活方面的相关应用，对化学科研方面的应用提及较少
课程标准中明确指出物质用途不仅涉及到生产、生活方面，也应该涉及到化学科学研究方面，然而翻看新版教材中各物质的用途，很少提及在化学科研方面的用途。
高中阶段的很多元素及其化合物在化学研究中都有着不可或缺的作用。例如氯化钠，除了作调味料和用来生产氯气、氢气、烧碱和纯碱等这些教材中提及的用途外，还可用作测定氟和硅酸试剂、标定硝酸银的基准试剂、色谱分析试剂、生物培养基的制备等。氯化钾除了用作钾肥外，还可用作基准试剂、色谱分析试剂、缓冲剂，电池盐桥中也用到氯化钾。除此以外，氯、氯化亚铁、氯化钾、氯化铝、氯化银、溴化银、碘、硫酸、硫酸钡、硫酸铜、硫酸铝钾、氨、氢氧化铝等13种物质都是重要的化学试剂，在化学研究方面有着重要的作用。
2.3部分物质用途的描述有待更新
人们对某种物质的用途的认识会受到很多条件的限制，物质的用途也非一成不变的。新版教材对原有的教学内容进行了删改和补充，但是还是有部分物质用途的描述有待进一步更新。
例新版教材中对氯气的描述一一“自来水生产过程中常用氯气来消毒杀菌”。
新版教材中提及氯气可用作自来水的消毒。由于氯消毒经济有效、使用方便，―直是水处理中广泛使用的消毒剂，如今我国仍有不少自来水厂采用氯气作为其消毒方式之_。但是自20世纪70年代中期起，人们发现氯消毒会与水中有机质发生反应，使含有有机物的原水中产生三卤甲烷、卤乙酸、卤代酚、卤乙腈、卤代酮、卤代硝基甲烷等致癌物质。近些年来，替代氯气进行自来水消毒处理的工艺已逐步成熟，如臭氧消毒、次氯酸盐消毒、二氧化氯消毒、紫外线消毒等。随着我国饮用水新标准的制定实施，水质检测要求的提高，两种或多种消毒技术联用将得到普遍的重视，物理、低害甚至无害的环保消毒技术将是未来研究发展的主要方向。
建议教材在介绍氯气的消毒作用的同时，可以在“拓展视野’’中介绍氯气消毒存在的问题以及最新的消毒技术和未来饮用水消毒的研究发展主要方向，供有兴趣的同学进一步学习，也可以设计活动方案，引导学生收集相关文献资料。
再如，由于铝元素摄入过多会对人体造成危害，明矾净水的作用也应得到相应的更改和补充，可介绍一些新型的净水剂，如铁系净水剂、天然高分子净水剂、合成高分子净水剂、微生物净水剂和改性高分子净水剂等。
总之，新版教材选择介绍的元素及其化合物种类丰富；采用多种组织方式，突破了以往学科为中心的材料组织方式；采用多样化的呈现形式，增添了相关栏目，绘制了精美的插图，编写了更具开放性的习题。
从具体的内容上来看，上海新版教材具有更加注重化学元素对生物体的影响，更加关注社会的热点化学问题。但是，通过仔细研读相关内容还是发现了一些问题，如有些物质的用途描述过于笼统，容易给学生造成困惑；生活和生产方面的用途介绍较多，而化学研究方面的介绍较为薄弱；部分物质的用途需要更新。
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