《物质的分类》教学设计

丁培培

（南通市第一中学，江苏 南通 226000）

《物质的分类》教学设计

丁培培

（南通市第一中学，江苏 南通 226000）

本文从生活实例出发，阐述了分类法、树状分类法和交叉分类法三个概念，通过三个思维提升，详细介绍了分类法的使用，以及如何将分类的思想渗透到以后的学习中。

分类；分类标准；树状分类法；交叉分类法

《物质的分类》是普通高中课程标准实验教科书《化学1（必修）》第二章第一节内容。作为从学科内容方面使学生认识化学科学的起始章节，物质的分类是连接义务教育阶段化学与高中化学的纽带，具有非常重要的承前启后的作用。分类是把某些特征相似的物体归类到一起的方法，它是学习和研究化学物质及其变化的一种常用科学方法。运用分类的方法不仅能使有关化学物质及其变化的知识系统化，还可以通过分门别类的研究，发现物质及其变化的规律。分类这一科学方法不仅是化学研究常用的科学方法，也是学生学习化学的一种重要方法，而且是一种各个学科常用的研究方法和学习方法。根据这部分知识内容的特点和学生的学习实际，指导学生从化学的视角对物质进行分类，并帮助学生形成认识和研究物质的元素观、分类观、转化观。

根据“课程标准”和教科书的要求，以及学生的实际接受能力，制定本节课的教学目标如下：

一、知识与技能

①明确分类、树状分类、交叉分类三个概念及相互联系。

②明确分类标准不同，分类的结果也一定不同。

③能依据物质的组成和性质对物质进行分类。

过程与方法

①能举例说明生活中的分类，并指出分类的标准。

②学会把分类法用于实际解题过程中。

二、情感态度与价值观

①充分发挥学生的主体作用，培养学生善于合作、勤于思考、勇于实践、乐于创新的科学精神。

②体验分类法的重要意义。

三、教学重点

用树状分类法从物质组成和性质对物质分类的概念图。

四、教学难点

分类法在解题中的应用。

五、教学过程设计

[引入]多媒体展示超市琳琅满目的商品。以超市购物为例，面对如此丰富的商品，如何快速找到自己所需要的东西，自然要用到分类。由此可见，分类是一种行之有效、简单易行，而且生活中被人普遍使用的手段。

[设计意图：从贴近学生生活的实例入手，导入自然，而且给出图片，能激发学生的兴趣，激活他们的思维]

[板书]分类：把大量事物按照事先设定的“标准”进行分类，是人们最熟悉的、也是最方便的工作方法。

[讲述]根据分类标准的不同，把分类分为树状分类法和交叉分类法，所以在分类的时候一定要强调分类的标准是什么。举一个大家熟知的例子：运动员田亮和姚明，按国籍分都是国内运动员；按运动项目分，田亮是跳水运动员，而姚明是篮球运动员；按性别分，他们都是男运动员。按不同的分类标准进行分类的方法叫做交叉分类法，而树状分类法是对同类事物进行连续分类的方法。

交叉分类法引导我们从不同角度认识事物，实现认识的全面性，培养发散思维能力，做到由此及彼，举一反三；而树状分类法是对同类事物进行连续分类的方法，此分类方法层次鲜明、一目了然，完成对事物的系统性把握。

[设计意图：能联系生活中的例子，浅显易懂，学生容易接受。田亮、姚明是学生熟知并喜爱的运动员，能激发他们的学习热情，让学生学会用化学的眼光认识丰富多彩的物质世界。树状分类法和交叉分类法同时给出，利于两个概念进行比较，并强调分类时一定指明分类的标准]

[板书]树状分类法：对同类事物进行连续分类的方法。

交叉分类法：按不同标准进行分类的方法。

[练习1]按照物质的组成和性质，对下列物质：空气、Fe、O2、CaO、NaOH、Na2CO3、H2SO4、CH4进行分类，并用树状分类法对化学物质进行分类。

[板书并总结]

设计意图：该概念图的构建是对初、高中化学物质间关系的一个整合，是树状分类法的典型应用，使学生能够直观地了解不同类别的化学物质之间的关系。

[练习2]运用交叉分类法将下列物质进行如下分类：

以上6种分类方法中，他们的分类标准分别是什么？

[设计意图：根据分类结果来反推分类标准，培养学生的逆向思维能力，并使学生深刻领悟到交叉分类法的内涵。从物质的不同角度出发，对一组物质的分类可以有很多种，但每一种分类都对应着一种分类标准]

遵循由浅入深、循序渐进的原则，先由生活中常见的物质、事物的分类入手，再练习对化学物质、化学反应等化学领域中的对象进行分类。让学生复习巩固以前的知识的同时，加深对分类标准的理解，并引导他们把握各类物质之间的区别和联系，使学生的学习进一步系统化，进一步提升他们的学习方法和思维方法。

[过渡]下面我们通过三个思维提升来研究一下如何运用分类法。

[思维提升1]由Na、H、C、O四种元素中一种或几种组成的化学物质有哪些，你能对他们进行分类吗？（暂不考虑有机化合物）

解析：由一种或几种元素组成的化学物质有单质和化合物两种，那么由Na、H、C、O组成的单质有：Na、H2、C、O2、O3；化合物又具体分为氧化物、酸、碱、盐，由这四种元素组成的氧化物有：Na2O、CO2、CO、H2O、H2O2；酸有：H2CO3；碱有 NaOH；盐有：Na2CO3、NaHCO3。或者根据组成元素的种类，由一种元素组成（即单质），此类物质有：Na、H2、C、O2、O3；由两种元素组成的物质：Na2O、CO2、CO、H2O、H2O2；由三种元素组成的物质：H2CO3、Na2CO3；由四种元素组成的物质：NaHCO3。

[设计意图：表面上看这道题目是在物质写出来以后再进行物质的分类，而实际上我们在写化学物质的时候就已经把分类渗透其中，先在脑海中分好类，再逐一写出。按照物质的组成和性质或是根据组成元素的种类两个不同的分类标准进行分类，都可以把所有的化学物质无一遗漏地写出来，并做到心中有数]

[思维提升2]已知

写出这一系列变化中涉及的化学反应，并对它们进行分类。

解析：本题为“物质的分类”这一节中实践活动第3题的扩充。S与C同类，都属于非金属元素；Na与Ca同类，都属于金属元素。从分类的角度，掌握同类物质具有相似的性质，从特殊——普通——特殊的学习方法，这也是高中阶段学习物质性质的重要方法。所以：

化学反应：

⑧H2SO3+Na2O Na2SO3+H2O

根据是否为化合反应判断：反应①、②、③、④、⑥为一类；产物是否有水生成判断，反应⑤、⑦、⑧同一类型。

[设计意图：同类物质具有相似的性质，这是我们学习化学的一种方法，也是一种技巧，我们可以根据已知的知识去推测未知的内容，这也是分类法意义之所在。对反应的分类与物质的分类是类似的，从不同的视角去认识化学反应并对它进行分类会有不同的结果。如何进行分类，关键是确定分类的标准，不同分类标准的确定，会有不同的分类结果，这就是前面提到的交叉分类法。当然我们也可以进行树状分类，如根据是不是氧化反应：反应1、3为一类，进一步分，反应1是非金属与氧气反应，反应3是金属与氧气反应。由化学物质的分类推广到化学反应的分类，这是能力的升华，同时也是对所学的分类知识的检验]

[思维提升3]只用一种试剂鉴别下列固体物质：CaCO3、KNO3、BaCl2、Na2O、CuSO4，并说出鉴别的思路。

解析：从水溶性角度来看：CaCO3不溶于水，其余均溶于水，再从溶于水后水溶液的颜色来看：CuSO4溶于水得蓝色溶液，其余均为无色溶液，无色溶液为KNO3、BaCl2、NaOH，根据阴阳离子性质不同，加入已鉴别出的CuSO4，分别是无明显现象、白色沉淀和蓝色絮状沉淀。

故提出鉴别方案如下：

[设计意图：鉴别其实就是选择一个合适的分类标准使得其中一种物质和其余的都不一样，这样这一种物质就可被鉴别出来，在剩余的物质中，再确定一个标准，挑出一个与众不同的，依次下去，把物质逐一鉴别出来，这就是我们上述提到的树状分类法，把这颗“树”分成多个“枝”，即每一类中只有一种物质，而且每一次分类现象都必须是明显的，这样就可以把每一种物质都鉴别出来。但是，如果选择的标准不合适，比如在这道题中按物质的组成和性质分，Na2O为氧化物其余均为盐，这种分类没有明显的现象，不能完成对物质的鉴别，那么我们就需要尝试从其他的角度入手，所以在对物质的鉴别过程中就对我们提出了很高的要求，要求我们能从多个角度去认识一种化学物质。一般来说，我们从物质的组成、性质、用途、来源等方面入手，其中物质的性质用得更为广泛些，而在物质的性质中由于物理性质如颜色、气味、溶解性等可以直观、快速地鉴别出物质，往往优先被考虑]

[练习3]利用你所学的知识，用尽可能多的方法对下列物质进行简单分类，CH4、HNO3、CuO、Na2SO4、Ca（OH）2、H2、H2SO4。

①树状分类法

②交叉分类法

按照有机化合物和无机化合物可以将他们分为：

有机化合物 CH4无机化合物 HNO3CuO Na2SO4Ca(OH)2H2H2SO4

按照物质的状态可分为：

气态 H2CH4液态 HNO3H2SO4固态 CuOCa(OH)2Na2SO4

按照水溶性可分为：

难溶物 H2CH4CuO微溶物 Ca(OH)2可溶物 HNO3Na2SO4H2SO4

[设计意图：这道题是一道开放性的题目，直接考查了学生对化学物质分类的认识，通过发散性思维，根据不同的分类方法和分类标准，分类的结果也会有很多种。通过练习，使学生了解到对一类化学物质可以同时使用树状分类法和交叉分类法，而不是只能使用其中的一种，两种分类法相互补充，同时使用后，一些物质的性质就会一目了然，如该题中的H2是一种难溶于水的气体单质]

[总结]分类是把某些特征相似的物体归类到一起的方法，它是学习和研究化学物质及其变化的一种常用的科学方法。分类是一种方法，是一种思想，要将这种方法、这种思想在平常的解题过程中体现出来。通过对分类法的使用，可以使原本复杂的问题简单化，对知识的掌握更加条理化、系统化，对事物的认识也更加全面化。

[1]宋心琦等.普通高中课程标准实验教科书化学1（必修）[M].北京：人民教育出版社，2003.

[2]顾晔.谈“物质的分类”在新教材中的地位和作用[J].化学教育，2008（2）.

张华伟）