化学课程是高等职业院校公共基础课程,承载着提升学生化学学科核心素养,帮助学生了解生存的物质世界的重要责任,对学生后续专业课程的学习和职业技能的提升,对学生的全面和可持续发展,对适应现代社会生活都发挥着十分重要的作用。本教材注重培养学生的化学学科核心素养,是在对各专业课程标准深入研究和对高等职业院校化学教学情况充分调研的基础上,结合现代职业教育发展趋势和高职学生的特点编写的。本教材努力体现以下特色:
一、有机融入思政元素,落实根本任务
化学作为高等职业院校农林牧渔、资源环境与安全、能源动力与材料、土木建筑、水利、装备制造、生物与化工、轻工纺织、食品药品与粮食、电子与信息、医药卫生等专业学生必修的公共基础课程,在培养创新型、复合型、发展型高素质技术技能人才,促进人的全面、可持续发展方面起着十分重要的作用。化学教材既是传授化学基础知识、训练化学实验基本操作技能的主要教学资源,也是做好学生思政教育,落实立德树人根本任务的载体。本教材全面贯彻落实关于课程思政的相关文件要求,发挥化学课程的育人功能,充分体现化学在人类社会发展和科技进步中的重要作用,反映化学学科、化学工业、材料科学等相关领域的最新成果,全方位展示中国科技工作者和工程技术人员在中华民族从站起来、富起来到强起来进程中所做的巨大贡献,增强学生的民族自豪感和社会责任感,让化学课程在促进学生树立正确的世界观、人生观和价值观方面发挥更大的作用。结合教学内容,介绍化学及技术发展所创造的五彩缤纷的物质世界,给人类衣食住行带来的便利,引导学生关注食品安全、环境保护等社会热点问题,正确理解化学给人类生活带来的影响,培养学生的科学态度与社会责任感。
二、注重核心素养培养,体现职教类型特征
本教材注重化学核心素养的培养,适应职业教育模块化教学和三教改革的需要,创新编排教学内容和编写体例。教材没有按传统的章节设置,而是结合课标内容按主题和专题搭建教材结构。为适应学生的阅读习惯和学习特点,教材进行栏目化设计,每个主题的开始设立明晰目标栏目,提出本主题的知识、能力、素养目标,落实化学核心素养;每个专题的开始设立情境导入栏目,结合教学内容进行情境化设计;结合学习内容设立课堂互动栏目,有利于教、学、做一体化教学的实施,促进教学方法改革,提升化学基础课程的适应性;实践探索栏目结合教学内容,提出一些实践活动和探究实验,培养学生发现问题、解决问题的能力;数字资源适应数字化教学的需要,促进教师教学方式与学生学习方式的转变,有效地拓展教材的边界和教材内容;认知提升栏目帮助学生了解化学反应活性规律、反应机理等,帮助学生加深对知识的理解和提高运用知识解决问题的能力;拓展视野和职场化学栏目丰富了教材内容,拓展学生的知识面,使学生了解化学与职业的关系,体现职业教育化学教材的特点;在专题最后设立点滴积累栏目,方便学生复习、掌握和积累重点;在每个主题后设立的整理归纳栏目,按专题归纳重点内容,明确化学核心素养的提升目标;目标检测栏目所设置练习题,将重点从关注学生对知识点的掌握,转移为利用化学知识分析问题和解决问题能力,选取与生活、不同职业与化学相关的实际案例,检测学生学习目标和化学核心素养的达成度。
三、加强实验技能训练,体现化学学科特点
化学是一门实验科学,掌握化学实验基本技能有助于学生理解化学基本概念和化学基础理论,有助于提升实验操作能力和创新意识,有助于建立起科学思维和探究能力,有助于形成严谨的科学态度和工匠精神。本教材专门设置了化学实验技能主题,结合职业教育特点设计实践活动和研究性实验,培养学生动手能力,指导学生掌握规范的化学实验基本操作技能、实验室安全规则及实验室废物的处理方法等。根据化学实验技能训练的特点,设置了技能培训栏目,借鉴现代教育翻转课堂理念,使用现代数字化技术手段,请学生相互进行实验室安全规则培训、安全标志培训和实验室基本操作技能培训,培养学生的语言表达能力、数字素养和艺术修养;结合课程标准要求设置了实验研究和物质创制两类化学实验技能训练项目,通过方案设计培养化学物质的检验和物质创制的实验设计能力和实践操作能力;结合生产、生活实践设置的职场实践和生活实践栏目,可以有效提升学生分析问题和解决问题能力;适应主题特点,将点滴积累栏目改为技能提升,归纳了四个专题循序渐进的主要技能。本主题的学习可以使学生在实验研究、物质创制和实践活动中综合运用所学化学知识和实验技能,自主解决实际问题,培养学生的创新意识,以及实事求是的科学态度和严谨求实的工作作风。
本书由化学工业出版社组织编写,中国化学会化学教育分委会副主任、天津职业大学刘斌教授和大连理工大学胡涛共同规划设计了教材编写体例与内容,刘斌担任第一主编并统稿,大连理工大学胡涛教授担任第二主编。广东轻工职业技术大学陈绍源编写主题一,天津职业大学刘斌、吴广恒编写主题二,上海现代化工职业学院高文杰编写主题三,常州工程职业技术学院张文雯、天津职业大学李陇梅、江苏农林职业技术学院张明编写主题四,河北化工医药职业技术学院王萍、江苏农林职业技术学院张明、上海现代化工职业学院高文杰编写主题五。本书可作为高等职业院校各专业学生的化学基础课程教材,同时也可供相关技术人员参考使用。
本教材内容力求简明、生动,重点突出、浅显易懂,避免冗长的论述。为了充分体现高等职业教育教材的特色,我们在本书的编排和写作上做了一些创新性尝试。但鉴于编者对职业教育的理解及学术水平有限,难免有不当之处,敬请广大读者批评指正。
编者
2025年4月
主题一重要无机化合物001
明晰目标001
专题一金属元素及其化合物001
情境导入001
一、碱金属、碱土金属及其化合物通性002
二、重要过渡金属及其化合物007
点滴积累014
专题二非金属元素及其化合物014
情境导入014
一、卤素及其化合物015
二、氧、硫及其化合物018
三、氮、磷及其化合物023
点滴积累027
整理归纳028
目标检测030
高职化学核心素养学生自我评价量表031
主题二化学基本计算035
明晰目标035
专题一溶液配制及浓度计算035
情境导入035
一、分散系036
二、溶液的组成量度的表示法037
三、溶液的配制及换算040
点滴积累043
专题二气体混合物的计算044
情境导入044
一、气体混合物的表示方法044
二、理想气体状态方程047
点滴积累048
专题三化学反应基本计算048
情境导入048
一、工业生产中相关概念049
二、产物的量和转化率的计算051
点滴积累053
整理归纳054
目标检测056
高职化学核心素养学生自我评价量表056
主题三化学反应原理060
明晰目标060
专题一反应速率与反应平衡061
情境导入061
一、化学反应速率061
二、影响化学反应速率的因素062
三、可逆反应与化学平衡065
四、化学平衡的移动067
点滴积累071
专题二溶解平衡和酸碱反应071
情境导入071
一、电解质溶液与解离平衡072
二、溶液酸碱性与溶液的pH076
三、缓冲溶液与缓冲原理079
四、沉淀?溶解平衡082
点滴积累089
专题三氧化还原反应090
情境导入090
一、氧化还原反应基本概念090
二、原电池及电极电势093
三、电极电势的应用098
点滴积累099
整理归纳100
目标检测102
高职化学核心素养学生自我评价量表104
主题四有机化合物109
明晰目标109
专题一烃及卤代烃110
情境导入110
一、烃及卤代烃的命名110
二、烃及卤代烃的结构和同分异构114
三、烃及卤代烃的化学性质及应用123
点滴积累132
专题二含氧有机化合物133
情境导入133
一、含氧有机化合物的结构特点及官能团133
二、含氧有机化合物的转化及鉴别140
三、含氧有机化合物的性质及应用146
点滴积累150
专题三含氮有机化合物150
情境导入150
一、含氮有机化合物的结构特点及官能团151
二、含氮有机化合物间的转化及鉴别153
三、含氮有机化合物的性质及应用156
点滴积累159
整理归纳160
目标检测163
高职化学核心素养学生自我评价量表164
主题五化学实验技能168
明晰目标168
专题一化学实验基本要求及技能168
一、化学实验室安全规则169
二、化学实验室标志系统169
三、常用玻璃仪器的洗涤与使用171
四、化学实验基本操作技能172
实验研究5-1粗盐的提纯172
技能提升174
专题二无机物溶液配制与鉴别175
实验研究5-2溶液的配制及稀释175
实验研究5-3无机物的制备与鉴别177
技能提升181
专题三化学反应与化学平衡移动实验设计及实施182
实验研究5-4化学反应速率与化学平衡移动182
实验研究5-5缓冲溶液的缓冲作用185
技能提升187
专题四有机化学品的合成与鉴别187
实验研究5-6有机物熔点的测定187
物质创制5-1乙酸乙酯的制备190
物质创制5-2阿司匹林的合成192
技能提升194
整理归纳195
目标检测198
高职化学核心素养学生自我评价量表199
元素周期表