化学学科基本思想与观念汇总
化学学科的基本思想与观念
利于促进学生形成良好的学科知识结构，促进学
生对知识的掌握和能力的发展；
3、从促进学生的情感发展来看
学科思想和观念，是科学素养的重要组成
部分，其掌握有利于促进学生形成正确“世界
观”，是学生科学素养养成的重要基础；
4、从培养学生的问题解决能力来看
学科思想与观念是对学科知识、方法的高
度总结与抽象，有利于学生在面临学科问题，
提纲
一、如何认识“思想”与“学科思想”？ 二、为什么要重视？ 三、有哪些内容？ 四、背后的哲学思想 五、如何实施？
二、为什么要重视？
为什么在学科教学中要重视学科思想和观 念？
1、从拓展教学目标的角度来看
化学的思想与观念中包含重要的知识、方法
与情感教学目标；
2、从促进学生的认知发展来看
学科思想和观念是贯穿学科学习的线索，有
化学学科的基本思想与观念
主讲：王强
西南大学化学化工学院，重庆 北碚
提纲
一、如何认识“思想”与“学科思想”？ 二、为什么要重视？ 三、有哪些内容？ 四、背后的哲学思想 五、如何实施？
一、如何认识“思想”与“学科思想”？
• 1、“思想”的定义 • 2、“思想”的作用 • 3、“思想”的基本特征 • 4、“思想”与“观念”的差异 • 5、“思想”与“学科思想”
4、守恒的思想 反应过程中的原子守恒、电荷守恒、电子
得失守恒、能量守恒，可以总结出守恒的 思想。
5、绿色化学的思想
“天人合一”是中国古代的朴素哲学观，也是 绿色化学思想的源。
人类改造自然的行为本身，不应以牺牲自然
为代价，否则最终会损害人类自身的利益。
提纲
一、如何认识“思想”与“学科思想”？ 二、为什么要重视？ 三、有哪些内容？ 四、背后的哲学思想 五、如何实施？
必须掌握的化学思想与化学方法
必须掌握的化学思想与化学方法在我们的日常生活中，化学无处不在。
它不仅存在于我们吃的食物，穿的衣服，住的房子，甚至我们的身体中，也离不开化学的运作。
因此，理解并掌握一些基本的化学思想与化学方法，对于我们每一个人来说，都是至关重要的。
我们来谈谈化学思想。
化学思想是理解物质性质、变化和反应的基础。
它帮助我们理解世界是如何运作的，如何利用物质来创造新的物质，以及如何控制和利用这些物质。
以下是一些必须掌握的化学思想：1、原子论：原子论是化学思想的基础。
它告诉我们物质是由原子构成的，而原子是不能再分割的基本单位。
原子的种类和数量决定了物质的性质。
2、分子论：分子论描述了原子是如何结合在一起形成分子的，以及分子是如何决定物质的特性的。
3、化学反应与能量转化：化学反应是物质之间相互转化的过程，这个过程往往伴随着能量的转化。
理解化学反应的类型和能量转化规律，对我们理解和利用化学反应有着重要的意义。
4、酸碱理论：酸碱理论是理解物质性质的重要工具。
它帮助我们理解酸和碱的性质和反应，以及酸碱反应在生活中的实际应用。
接下来，我们再来看看化学方法。
化学方法是我们理解和利用化学思想的具体手段。
以下是一些必须掌握的化学方法：1、实验法：实验是化学研究的基础。
通过实验，我们可以观察和研究物质的性质、反应和变化。
实验法能帮助我们验证和理解化学理论，同时也能帮助我们发现新的化学现象和规律。
2、模型法：模型法是帮助我们理解复杂化学现象的一种有效工具。
通过建立模型，我们可以模拟和理解物质的性质和反应。
3、计算法：计算法是利用数学工具来研究和理解化学现象的一种方法。
它能帮助我们理解和预测物质的性质和反应，同时也能帮助我们理解和优化化学过程。
4、归纳法：归纳法是通过对大量实验数据进行总结和分析，得出一般规律的方法。
通过归纳法，我们可以从大量复杂的数据中提炼出有用的信息和规律。
5、演绎法：演绎法是根据已知的一般规律，推导出特定情况下的结论的方法。
初中化学十大基本观念
初中化学十大基本观念根据我国义务教育化学课程标准(2011年版)界定了初中化学教学中应建构的“物质观(微粒观和元素观)、结构观、转化观、能量观、分类观、实验观、守恒观、定量观、辩证观和STSE观”等十大初中化学基本观念。
1.物质观物质观包括微粒观和元素观。
其基本思想——世界是由物质组成的，物质是由不同层次的微粒构成的；世间万物都是由元素组成的。
微粒观的主要观点：①构成物质的微粒种类(分子、原子、离子等)、基本特征(很小、运动的.有间隙)及联系。
②物质变化的微观本质。
③构成物质的微粒数及其变化的计量。
其主要方法：物质构成描述法、物质变化的微粒解释法、微粒图示法。
元素观的主要观点：①物质与元素的关系：元素在自然界中以游离态或化合态存在，因此物质有单质与化合物之分。
②元素与原子的关系：元素是同一类原子的总称。
③根据元素的性质，可分为金属元素和非金属元素，元素具有一定的化合价。
④建立以某元素为核心的物质家族。
看到某一种元素，能够想到含有该元素的一系列物质。
该元素在各物质中存在时的形态，包括它的化合价、所处的微观环境等。
其主要方法：物质组成描述法、化合价及化学式推断法、元素系列物质推断法。
2.结构观结构观的基本思想——物质的组成结构与性质、用途、存在之间存在相关性。
其有以下主要观点：①物质的组成和结构决定物质的性质，物质的性质反映物质的结构。
②物质的性质决定它在自然界的存在和用途。
③物质结构的变化必然引起化学性质的变化。
④通过物质所反映出的化学反应和性质，可认识和确定物质的结构。
其主要方法：结构性质推断法、性质用途推断法。
3.转化观转化观的基本思想——物质转化遵循强制弱的规律。
其有以下主要观点：①化学变化就是原子的重新组合，遵循质量守恒定律。
②化学变化是在一定条件下发生的。
③化学变化都伴随着能量变化。
④化学变化普遍存在“强制弱”的规律，例如：复分解反应发生的条件是生成沉淀(溶度积大的制溶度积小的)、气体(沸点高的制沸点低的)或水(电离程度大的制电离程度小的)；置换反应中金属活动性强的制活动性弱的。
化学十大基本观念
化学十大基本观念化学是一门研究物质的性质、组成、结构、变化以及与能量的关系的科学。
在化学研究中，有一些基本观念被广泛接受并被视为化学研究的基石。
本文将介绍化学领域中的十大基本观念，包括原子理论、元素周期表、物质组成与性质关系、能量守恒定律、反应速率与平衡等。
第一章：原子理论原子理论是现代化学的基础，它认为所有物质都由微小不可分割的粒子构成。
根据原子理论，元素是由相同类型的原子组成的，而不同元素则由不同类型的原子组成。
在这个观念下，反应是通过原子之间重新排列而实现。
第二章：元素周期表元素周期表是一种将所有已知元素按照其物理和化学性质排列起来，并以阿拉伯数字和拉丁字母表示其特定特征和属性。
通过周期表，我们可以了解到不同元素之间存在着一些规律和趋势，并可以预测未知元素的性质。
第三章：物质组成与性质关系根据这一基本观念，物质的化学和物理性质是由其组成的原子和分子的性质所决定的。
例如，分子中原子的种类和数量决定了化合物的化学性质，而分子之间的相互作用决定了物质的物理性质。
第四章：能量守恒定律能量守恒定律是指在任何化学反应中，能量既不会被创建也不会被销毁，而只是从一种形式转换为另一种形式。
这个基本观念在研究热力学和动力学过程中起着重要作用。
第五章：反应速率与平衡反应速率与平衡是化学反应动力学和平衡化学研究中的重要概念。
反应速率指的是单位时间内产生或消耗物质数量与时间之间的关系。
平衡指在一个封闭系统中，正向反应与逆向反应达到相等时所处于稳态状态。
第六章：酸碱理论酸碱理论描述了酸碱溶液中氢离子（H+）或氢氧根离子（OH-）浓度对溶液酸碱性质影响程度的度量。
根据酸碱理论，酸溶液中的H+浓度高于水溶液，而碱溶液中的OH-浓度高于水溶液。
第七章：氧化还原反应氧化还原反应是指在化学反应中，物质失去电子的过程称为氧化，而物质获得电子的过程称为还原。
根据这个基本观念，氧化还原反应是通过电子转移来实现的。
第八章：配位化学配位化学研究金属离子与配体之间形成配位键和形成配合物的过程。
化学学科基本思想与观念2
7、化学价值观
价值是指认识主体通过社会实践，在认识和改 造客观事物时，对认识客体所具有的效益意义的一 种判断。因此，化学价值观就是指人们通过对化学 的学习和应用所形成的对化学科学的价值与局限性 的根本看法。
化学的价值主要体现在两个方面：一是化学的 认识价值，二是化学的社会实践价值。
对化学价值观的基本理解：
（1）化学能够使人们科学地认识和利用自然界中的 物质及其变化，增强辩证唯物主义意识，树立科学的 世界观。 （2）化学可以转化为现实生产力，人类生活的各个 方面，社会发展的各种需要都与化学息息相关。化学 在增产食物、开发新型替代能源、合成功能材料、改 善生态环境、裨益健康方面发挥了积极作用。
（3）无论天然物质还是人工合成物质，都是由化学 元素组成的，皆可称作化学物质。任何物质都具有两 面性，关键在于使用量的控制和使用场合的选择。
6、物质分类观 物质分类观就是指人们在学习、研究形形色色的 化学物质及其变化时，按照一定的规则将对象的多样 性和复杂性转化为系统性和规律性的思维倾向。
物质世界的复杂性和多样性，决定了人们不可能对 所有物质和反应逐一研究。如果对物质进行科学的分类， 再分门别类地研究它们的组成、结构、性质，就容易发 现规律，把握物质的本质属性和内在联系，然后利用这 些规律去发现或制备对人类生产、生活有用的新物质、 新材料。
对物质变化观的基本理解：
（4）物质的变化是有方向和限度的。所谓方向， 是指物质的变化具有自发向混乱度增加、能量降低 方向进行的趋势；所谓限度，是指在一定条件下物 质的变化进行的程度，可用平衡常数表示反应进行 的程度。可用化学热力学和分子动力学知识来解释 物质变化的方向和限度问题。
（5）化学反应遵守质量守恒定律。化学变化是反 应物分子中的原子，通过旧化学键断裂和新化学键 形成而重新组合的过程。在这个过程中元素的种类、 原子的数目都没有改变，所以宏观表现为反应物的 总质量等于生成物的总质量。
化学学科核心素养对应的知识主题和观念
平衡，电化学，金属的腐败与防
护，元素化合物，有机化合物等
证据推理与模型认知
化学反应理论，结构模型及理论
模型，化学科学方法，原子结构
与元素的性质，微粒间的相互作
用与物质的性质，测定物质分子
结构的方法及证据获取，物质的
推断，离子的推断，化学计算。
科学探究与创新意识
化学实验基本操作，物质的检
素养类别
对应知识、主题及观念
宏观辨识与微观探析
物质组成、性质及分类，化学用
语，离子化学
计量，有机物组成、结构及命名，
同分异构体等。
变化观念与平衡思想
氧化还原反应，化学反应能量变
化，化学反应速率与化学平衡，
化学平衡常数的计算，化学平衡
图象分析，电离平衡，水的电离
验、分离、提纯与制备，基于实验
现象和数据分析并得出结论，实
验方案的设计与评价，科学探究
过程，对实验“异常现象”及已有
结论的质疑。
科学态度与社会责任
化学资源合理利用，化学与生
活，化学与技术，科学态度与安
全意识，化工生产节约成本、循
环利用、保护环境观念，绿色化
学思想，科学伦理，化学工艺决
策与评价。
把握化学学科的六大核心观念
散系的分类、掌握“交叉分类”和“树状分类”法．比如平
时考试时除去银镜反应后的试管上的Ag，很多同学受银氨溶
液的影响而错用氨水，其实利用分类观分析：银是金属单质，
氨水为碱，除活泼金属外，一般具有两性的金属才能与碱反
应，显然应用强氧化性的酸，这里用稀硝酸(浓硝酸耗酸量大，
且产生的污染性气体多)．
2021/10/10
映物质的组成和结构．有什么样结构就有什么样的性质，有什
么样的性质就有什么样的结构！物质的性质与它在自然界中存
在状态及用途是密切相关的．如有机物中含有羧基的物质均有
酸性、均能和醇类物质发生酯化反应．请思考：氮的非金属性
比磷活泼，但是为什么氮气不活泼可作保护气而磷不能呢？又
如NH3能够与NOx反应转化为无毒的气体，那么CH4能么？ (注 意分析反应原理，再比较二者的还原性，再回到元素周期表和
2021/10/10
12
(六)守恒观 化学反应的本质是原子的重新组合，旧化学键断裂，新
化学键形成，过程有可能发生离子的重新组合、电子的得失
或者偏移，但总遵循质量守恒、能量守恒、电荷守恒、电子
守恒等．
1．原子守恒 又称物料守恒、质量守恒，原子无论经过多少步化学反应，
其种类和个数不变！如工业上合成硫酸4FeS2＋11O2 === 8SO2＋2Fe2O3，2SO2＋O2 === 2SO3，SO3＋H2O === H2SO4，根据S原子守恒，应该有：FeS2～2H2SO4.
2021/10/10
2
(一)分类观
类别学习和概念形成，既是人类思维活动的起点，也是
人类组织和贮存知识的基本方式．物质分类是化学研究常用
的科学方法，可以帮助我们在把握宏观与微观的联系中发展
浅谈化学学科思想的八个方面
浅谈化学学科思想的八个方面学科思想是一个学科的核心和灵魂，它与知识，能力一起构成了学科体系的三个方面。
不同学科它所包含的学科思想也必然不同。
化学作为一门自然学科,它既抽象又具体，其学科思想的内容丰富多彩。
中学化学学科思想主要包括以下内容.1. 对立统一思想对立统一思想是哲学的重要内容，它在中学化学学科中无处不在。
这一思想所体现的相互对立的同一问题的两个方面的相互依从关系.运用这一思想对化学知识的理解掌握及应用很有帮助。
高中化学中的氧化还原反应是这一思想的具体体现，氧化和还原是一个氧化还原反应的两个方面，既相互依从又相互对立。
换句话说，就是在一个氧化还原反应中既有电子的得失，又有化合价的升降，既有氧化剂又有还原剂，既有氧化产物又有还原产物，有氧化反应发生,必有还原反应发生等等。
这一思想的建立，对学生学习氧化还原反应颇有帮助。
另外在其他方面，如化学键的断裂与形成，元素的金属性与非金属性，电化学中的正负极和阴阳极，等等都包括对立统一思想.2. 量变与质变的思想哲学中明确告诉人们，物质量的积累必然会达到质的飞跃。
中学化学中涉及到的化学反应物的量的多少，如足量，适量，少量必然会引起生成物的改变。
石灰水中通入二氧化碳气体的多少，会引起生成物的改变。
另外，如碳和氧气,硫化氢和氧气，铁与硝酸，三氯化铝与氢氧化钠，偏铝酸钠和盐酸,浓硫酸和酒精制备乙烯气体时1700c和1400c会生成不同物质。
p2o5与冷水和热水反应的产物不同等等。
这一思想的培养可以提高学生的智力水平，对学生能力的培养很有帮助。
3。
矛盾的普遍性与特殊性的思想矛盾的特殊性与普遍性思想在化学学科中体现得更为具体和直观。
普遍性是事物发展的一般规律，而特殊性使学科内容多姿多彩.化学中各主族元素原子结构，性质的相似性是一般规律，而其中所包含的许多特殊性更是不容忽视。
卤族元素中氟元素无正化合价，氟单质与水反应产生氧气，与二氧化硅反应等等。
碳族元素中大多数元素的正四价化合物是稳定的，但铅元素的正二价化合物是稳定的，正四价化合物很活泼。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
合成高分子材料
• 塑料－在一定的温度和压力下塑制成型的 合成高分子材料。聚乙烯、工程塑料、特 种塑料（如聚四氟乙烯） • 人造纤维 • 合成纤维
• 传统陶瓷－玻璃、水泥、各种陶瓷、砖瓦、 耐火砖、分子筛等 • 精细陶瓷－高温结构陶瓷、透明陶瓷、光
导纤维、生物陶瓷、纳米陶瓷
• 传统陶瓷－主要成分硅酸盐（天然硅酸盐 如岩石、砂子、粘土、云母、滑石、石棉、 石英等；人造硅酸盐如玻璃、水泥、各种 陶瓷、砖瓦、耐火砖、分子筛等、
精细陶瓷
• 高温结构陶瓷－化学成分氮化硅（代替铸 铁作汽车发动机，不需水冷，机械强度高、 硬度高、导热性好 、化学稳定性好） • 透明陶瓷－各种氧化物如氧化铝、氧化镁、 氧化铍等和非氧化物如砷化镓、硫化锌、 硒化锌、氟化钙等。光学性能优异，耐高 温。用氧化铝陶瓷制造高压钠灯，发光效 率高，使用寿命长
精细陶瓷
• 光导纤维－用高纯度的石英玻璃熔融体， 拉出直径约100微米的细丝，称石英玻璃纤 维。进行光纤通讯，激光是理想光源。用 氟玻璃制成的光导纤维，可把光信号传输 到太平洋彼岸不需中继站。光损耗大的光 导纤维可在短距离使用，特别适合制作各 种人体内窥镜，如胃镜、膀胱镜、直肠镜、 子宫镜等，便于诊断和医治各种疾病。
• 人造纤维－以天然高分子纤维素或蛋白质 为原料，经过化学改性而制成，如粘胶纤 维（人造棉）、醋酸纤维（人造丝）、再 生蛋白质纤维。
• 合成纤维－由合成高分子为原料，通过拉 丝工艺获得纤维 • 最重要的品种是聚酯（涤纶，的确良，用 于织衣料、运输带、过滤布、渔网等）、 聚酰胺（尼龙、锦纶，用于做渔网、降落 伞、丝袜等）、聚丙烯腈（腈纶），占合 成纤维总量的90%以上。另外还有聚乙烯 醇缩甲醛（维纶）、聚丙烯（丙纶）聚氯 乙烯（氯纶）
（二）化学是社会和经济发展迫切需要 的实用科学 • 化学已经渗透到国民经济的发展和人 民物质文化生活的改善和提高的几乎 所有方面，无论是高新尖端技术，还 是国民经济发展的各种支柱和支撑产 业，还是人们的衣食住行、生活休闲、 医疗保健，无不都与化学科学的发展 密切相关。
一、化学的价值
• 90年代初，“国际纯粹和应用化学联合会 （IUPAC）”提出化学是21世纪的中心科 学。1995年，印永嘉带领一批知名科学家 编写了《21世纪的中心科学－化学》一书。 印永嘉在前言中写道：化学是一门基础学 科，又是与国民经济的发展和人们日常生 活（吃、穿、用及身体健康）有密切关连 的学科。
3. 化学对促进人类健康的作用
• 生命活动是最复杂的现象。在长期进化过 程中, 人体已经形成一个高度自我调节的开 放系统。化学物质通过人体的吸收和排泄 而处于大循环中, 影响着人体的结构与功能。 化学物质进入人体后, 不仅起营养作用, 还 起调节、控制作用。
• 人的生病和治病、衰老和疲劳以及脑 活动与神经传导等, 无不与化学物质有 关。缺少维生素会加速老化, 乳酸在肌 肉内积累就会感到疲劳, 钙离子水平调 节视觉变化等。在人体内既有有机物, 也有无机物; 既有生物大分子, 又有金 属离子。它们可使一些生命物质激活 或抑制, 形成连锁式的化学反应和相应 的生命过程, 从而表现各种各样的功能。
化学不但能够大量制造各种自然界已有
的物质，而且能够根据人类需要创造
出自然界本不存在的物质。如：化肥、
合金、合成材料等等
1928年尿素的合成－打破了不能人工 合成生物体内的生物物质的思想禁锢，
使合成化学获得了大发展
2. 化学在相关学科发展中的作用
（1）化学研究带动其他学科的过程研究
• 化学研究使人们逐渐掌握了物质变化的规 律和各类化学反应的机理 • 所以，化学研究是工业、农业、环境保护、 能源等方面科学研究的推动力。化学与其 他学科融合之后分化出许多研究各种化学 过程的学科。
• 该书从基础化学、材料化学、地球和 海洋化学、生命化学与仿生化学、环 境化学、能源化学、农业化学、食品 化学等几个方面介绍了化学的价值
化学的价值
• 1．化学对人类物质基础的作用 • 2. 化学在相关学科发展中的作用 • 3．化学对促进人类健康的作用 • 4. 化学对人类生存环境的作用
• 5. 化学对提高人类生活质量的作用
土壤化学－水化学－环境化学
• 化学引用化学热力学、化学动力学的概念 和方法与土壤学融合，研究土壤中物质转 化和迁移规律，发展了土壤化学； • 研究水体中物质转化和迁移规律诞生了水 化学。 • 水化学和土壤化学在解决水体、土壤中有 害物质的转化和迁移问题上发挥了重要作 用，成为环境化学的基础。
（2）化学带动了材料科学的发展
• 从利用天然材料到创造和利用合成材 料是人类历史中的一大关键性进步
材料化学
• 金属材料－ • 不锈钢（发现：一次世界大战，研制不锈 钢制枪管；用途－制炊具、各种化工设备、 食品加工设备） • 钛合金（耐腐蚀、高强度，避免磁性水雷 攻击，上天下海、低温超导特性） • 半导体材料
陶瓷材料－无机非金属材料
化学学科基本思想与观念
王超英 2013－9－17
一、化学的价值
二、化学教育的价值
三、化学学科基本思想与观念 四、化学学科思想与方法的培养
中国化学会《化学学科发展报告(2006)》
（一）化学是承上启下的中心科学 “21世纪将是一个生命科学和信息科学的世 纪”，那么究竟“化学还有什么用 呢？”。 诺贝尔化学奖获得者H. W. Kroto 的回答是: “正是因为21世纪是生命科学和信息科学的 世纪，所以化学才更为重要”，这是因为化 学是一门承上启下、渗透于各种新兴交叉学 科的中心科学。”
1．化学对人类物质基础的作用
• 化学的研究对象是物质，研究物质组成与 结构和性能的关系，研究物质转化的规律 和控制手段。
• 进入20世纪以来，人类开始遇到人口增长、 资源匮乏，环境恶化等问题的威胁。而化 学以其理论和方法通过分析、合成和控制 化学过程等手段，在解决这些问题时起到 了核心和基础作用。