自然界中的元素氮的循環(huán)教學(xué)設(shè)計(jì)_杏壇擷英石嘴

自然界中的元素氮的循環(huán)教學(xué)設(shè)計(jì)

石嘴山市第三中學(xué)　馬翠玲

本文以課標(biāo)、大綱的解讀，學(xué)習(xí)、施教、評價(jià)的策略，教學(xué)理念等方面對本節(jié)教材進(jìn)行分析；在研究物質(zhì)性質(zhì)的方法和程序的理論指導(dǎo)下，通過活動(dòng)探究，進(jìn)一步提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)為目的，分三課時(shí)對本節(jié)的教學(xué)活動(dòng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。

本節(jié)教材課標(biāo)解讀：

知識與技能：通過實(shí)驗(yàn)了解氮及其化合物N2、NO、NO2、NH3、銨鹽、硝酸的主要性質(zhì)，認(rèn)識其在生產(chǎn)中的應(yīng)用和對生態(tài)環(huán)境的影響。(123shoppingwar.com)

過程與方法：查閱資料并討論：減少向大氣中排放氮氧化物的措施，體會(huì)以實(shí)驗(yàn)和推理為基礎(chǔ)的科學(xué)探究方法。

情感態(tài)度與價(jià)值觀：交流研討：自然界的氮循環(huán)對維持生態(tài)平衡的作用；使學(xué)生產(chǎn)生人類與環(huán)境和平相處的情感，激發(fā)他們運(yùn)用化學(xué)知識解決環(huán)境問題的興趣和熱情。

解讀考試大綱（課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)版）：

1.了解科學(xué)探究的基本過程，學(xué)習(xí)運(yùn)用以實(shí)驗(yàn)和推理為基礎(chǔ)的科學(xué)探究方法。

2.了解氮的單質(zhì)及其重要化合物主要性質(zhì)、應(yīng)用以及對環(huán)境質(zhì)量的影響，了解科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)的相互關(guān)系。

本節(jié)教材學(xué)習(xí)策略指導(dǎo)：

兼顧基礎(chǔ)性和發(fā)展性，從知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀三個(gè)維度，強(qiáng)調(diào)學(xué)生在新課程實(shí)施過程中的全體性和能動(dòng)性。使學(xué)生明確本節(jié)教材的學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)方式，形成有個(gè)人特色的學(xué)習(xí)策略，學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)。

通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)，強(qiáng)調(diào)自主、探究、合作的新型學(xué)習(xí)方式，通過讓學(xué)生養(yǎng)成課前預(yù)習(xí)、聽課、課后復(fù)習(xí)、習(xí)題測試、自我評價(jià)等習(xí)慣，并在上述過程中指導(dǎo)學(xué)生使用不同顏色標(biāo)記、標(biāo)箭頭、畫問號，寫出重要的知識點(diǎn)、關(guān)系圖、方程式、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，用自己的話總結(jié)所學(xué)知識，隨時(shí)記錄錯(cuò)題、產(chǎn)生的問題及老師的解答等記筆記的學(xué)習(xí)方法，使學(xué)生學(xué)會(huì)專注于重要信息和學(xué)會(huì)提問題的學(xué)習(xí)策略。

本節(jié)教材的施教策略：

創(chuàng)造性的應(yīng)用教材中的《活動(dòng)·探究》欄目，注重激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，貼近社會(huì)生活，讓學(xué)生在實(shí)踐活動(dòng)中，主動(dòng)的學(xué)習(xí)知識、技能和方法，形成正確的價(jià)值觀和社會(huì)責(zé)任感。

著重開發(fā)和使用講授、討論、合作、探究、信息技術(shù)等各種各樣的適合中學(xué)生心理發(fā)展特點(diǎn)的教學(xué)方式和手段，關(guān)注學(xué)習(xí)活動(dòng)，讓學(xué)生在生動(dòng)的探究活動(dòng)過程中自主、愉快的學(xué)習(xí)，體驗(yàn)和應(yīng)用科學(xué)，主動(dòng)建構(gòu)知識體系，關(guān)注差異以及以主動(dòng)建構(gòu)為基礎(chǔ)的精簡教學(xué)和以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的探究教學(xué)等多種教學(xué)策略，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，實(shí)現(xiàn)終身教育。

本節(jié)教材的教學(xué)評價(jià)策略：

重視學(xué)生學(xué)習(xí)過程的表現(xiàn)，強(qiáng)調(diào)學(xué)生在評價(jià)活動(dòng)中的主動(dòng)參與程度，建立開放、寬松，師生互動(dòng)的評價(jià)氛圍，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行自我評價(jià)，小組互評。

紙筆測驗(yàn)的內(nèi)容和形式要強(qiáng)調(diào)過程性、多樣性和開放性的綜合。同時(shí)選擇學(xué)生學(xué)習(xí)檔案袋、實(shí)驗(yàn)操作、活動(dòng)設(shè)計(jì)、社會(huì)實(shí)踐等多種評價(jià)方式，同時(shí)將定量評價(jià)和定性評價(jià)有機(jī)結(jié)合起來，提高評價(jià)的有效性。

教材分析：

氮及其化合物是高中化學(xué)教學(xué)的重要內(nèi)容，是學(xué)生在中學(xué)階段所學(xué)習(xí)的元素化合物知識的重要組成部分。教材以氮的循環(huán)為線索，從人們熟悉的自然現(xiàn)象——閃電，引出了這一節(jié)的核心內(nèi)容：氮及其化合物的元素化合物知識，采用了“從自然界到化學(xué)，從化學(xué)到社會(huì)”，“從自然界到實(shí)驗(yàn)室，從實(shí)驗(yàn)室到社會(huì)生活”的思路，高觀點(diǎn)、大視野和多角度的探討氮循環(huán)的影響。將學(xué)生對自然界的認(rèn)識，對社會(huì)生活實(shí)際的了解和化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)探究三者緊密聯(lián)系在一起，開闊了學(xué)生認(rèn)識元素與物質(zhì)的視野，引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)更加富有應(yīng)用遷移價(jià)值的認(rèn)知框架。而氮循環(huán)是地球系統(tǒng)的一個(gè)自然過程，且氮的循環(huán)中的主要物質(zhì)也是中學(xué)化學(xué)中要學(xué)習(xí)的含氮物質(zhì)。教材中選擇氮的循環(huán)作為載體和線索，目的是在有限的教學(xué)時(shí)間內(nèi)（本節(jié)共用3課時(shí)），讓學(xué)生對含有氮元素的物質(zhì)有全面的認(rèn)識，同時(shí)又能重點(diǎn)地學(xué)習(xí)幾種含氮物質(zhì)。使學(xué)生在學(xué)習(xí)化學(xué)學(xué)科基本知識和進(jìn)行科學(xué)探究的過程中體會(huì)化學(xué)學(xué)科的思想觀念、研究方法和學(xué)習(xí)策略。

本節(jié)教材的教學(xué)理念：

在第一章第二節(jié)“研究物質(zhì)性質(zhì)的方法和程序”的理論指導(dǎo)下，以離子方程式，氧化還原反應(yīng)等基本概念和基本理論為工具，以氨和銨鹽的性質(zhì)為主線，以研究物質(zhì)性質(zhì)的方法和程序?yàn)榘稻€，通過對氨及銨鹽的性質(zhì)的研究，讓學(xué)生體驗(yàn)應(yīng)該怎樣更科學(xué)更合理地運(yùn)用觀察、分類、實(shí)驗(yàn)、比較等方法研究物質(zhì)的性質(zhì)；如何運(yùn)用研究物質(zhì)性質(zhì)的程序，并學(xué)會(huì)處理程序中的每一個(gè)環(huán)節(jié)中的具體問題，并對他們所掌握的理論知識進(jìn)一步加強(qiáng)鞏固。

實(shí)際教學(xué)中以探究為核心，老師有計(jì)劃地適時(shí)地給予恰當(dāng)?shù)氖痉?、指?dǎo)和有針對性的評價(jià)，并通過學(xué)生之間的相互交流和切磋，開展探究活動(dòng)，使學(xué)生親身經(jīng)歷和體驗(yàn)探究過程，培養(yǎng)學(xué)生的探究技能。

本節(jié)教材共分三個(gè)課時(shí)完成。

第一課時(shí)

課題：化學(xué)1（必修）第三章自然界中的元素第二節(jié)氮的循環(huán)

一、自然界中氮的循環(huán)二、氮循環(huán)中的重要物質(zhì)及其變化——氮?dú)?/p>

（一）教學(xué)目標(biāo)

（二）知識與技能

1.了解氮在自然界中的循環(huán)的基本過程，認(rèn)識氮循環(huán)過程中的重要物質(zhì)，了解氮的固定的主要形式（自然固氮和人工固氮）。

2.認(rèn)識氮?dú)夂偷膬煞N氧化物（N2、NO、NO2）的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)。

3.了解自然界中形成HNO3的過程。

（三）過程與方法

1.通過閃電這一自然現(xiàn)象，激發(fā)學(xué)生思考自然界中氮的循環(huán)。

2.通過補(bǔ)充一些實(shí)驗(yàn)，如NO氧化成NO2、NO2與水的反應(yīng)，鎂條在氮?dú)庵械娜紵扰囵B(yǎng)學(xué)生通過觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象總結(jié)分析物質(zhì)性質(zhì)的能力。

（四）情感態(tài)度價(jià)值觀

1.體會(huì)氮循環(huán)是地球系統(tǒng)的一個(gè)自然過程。

2.關(guān)注仿生固氮，思考人類怎樣合理利用空氣。

（五）教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)

1.布置作業(yè)：查找氮循環(huán)的資料，小組合作畫出氮循環(huán)圖示或?qū)懗龆涛摹?/p>

2.課堂學(xué)生活動(dòng)：交流有關(guān)氮循環(huán)的圖示、觀點(diǎn)。

3.教師活動(dòng)：

實(shí)驗(yàn)小魔術(shù)：一集氣瓶內(nèi)充滿紅棕色氣體，加水振蕩呈無色，輕輕移動(dòng)玻璃片，出現(xiàn)紅棕色。

演示實(shí)驗(yàn)：鎂條在氮?dú)庵械娜紵?/p>

4.討論歸納整理：

氮的兩種氧化物及氮?dú)獾奈锢硇再|(zhì)和化學(xué)性質(zhì)。

第二課時(shí)

課題：《化學(xué)1（必修）》第三章自然界中的元素第二節(jié)氮的循環(huán)

一、氮循環(huán)中的重要物質(zhì)及其變化氨與銨態(tài)氮肥

研究氨和銨鹽性質(zhì)的基本程序：

通過以上具體操作將化學(xué)學(xué)科的基本知識，科學(xué)探究和化學(xué)學(xué)科的思想觀念，研究方法和學(xué)習(xí)策略緊密聯(lián)系在一起，并通過實(shí)驗(yàn)及探究活動(dòng)激發(fā)學(xué)生的興趣和熱情。

教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)：

1.學(xué)生演講：

璀璨的“明星”分子——NH3

2.噴煙、雙噴泉實(shí)驗(yàn)：

本節(jié)課學(xué)生沒有物質(zhì)結(jié)構(gòu)和化學(xué)鍵的理論知識，只能通過實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)的性質(zhì)，用什么樣的實(shí)驗(yàn)將學(xué)生帶入一種學(xué)習(xí)情景至關(guān)重要，通過噴煙、雙噴泉的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生感受化學(xué)的色彩美，體會(huì)化學(xué)的實(shí)用性和創(chuàng)造性。

3.學(xué)生實(shí)驗(yàn)

化學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的一門學(xué)科。但光看老師做實(shí)驗(yàn)，學(xué)生的眼球也會(huì)累的，總有動(dòng)手一試的迫切愿望。因勢利導(dǎo)通過學(xué)生實(shí)驗(yàn)，不僅學(xué)習(xí)了化學(xué)學(xué)科的基本知識，而且還能學(xué)習(xí)到探究科學(xué)的方法。

4.學(xué)生討論

學(xué)生實(shí)驗(yàn)學(xué)生會(huì)覺得“好玩”，對化學(xué)感興趣，怎樣才能使學(xué)生所學(xué)知識得到升華，并引出新的知識需求，實(shí)現(xiàn)學(xué)生的發(fā)展，正如愛因斯坦說的“發(fā)現(xiàn)一個(gè)問題比解決一個(gè)問題更有創(chuàng)造性”。引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行討論是一種有效的方法。

（二）學(xué)習(xí)策略：

在研究物質(zhì)性質(zhì)的方法和程序的理論指導(dǎo)下，從觀察和實(shí)驗(yàn)的角度學(xué)習(xí)氨、氨鹽的性質(zhì)，NH3的實(shí)驗(yàn)室制法，的檢驗(yàn)。

（三）教學(xué)目標(biāo)：

知識與技能：認(rèn)識氨氣的溶解性，氨氣與水、酸的反應(yīng)、氨的還原性及銨鹽的不穩(wěn)定性，銨鹽與堿的反應(yīng)。了解銨態(tài)氮肥的生產(chǎn)使用過程，學(xué)會(huì)氨的實(shí)驗(yàn)室制法和的檢驗(yàn)。

過程與方法：在研究物質(zhì)性質(zhì)的方法和程序的指導(dǎo)下，通過活動(dòng)探究培養(yǎng)學(xué)生分析、思考、動(dòng)手能力，訓(xùn)練學(xué)生用科學(xué)的思維方法總結(jié)物質(zhì)性質(zhì)的能力。

情感態(tài)度與價(jià)值觀：通過設(shè)計(jì)噴煙和雙噴泉實(shí)驗(yàn)，動(dòng)畫演示NH3的催化氧化，學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)銨鹽的不穩(wěn)定性和銨鹽與堿的反應(yīng)，讓學(xué)生體驗(yàn)化學(xué)的色彩美，引發(fā)學(xué)生的好奇心，調(diào)動(dòng)學(xué)生對元素化合物知識的學(xué)習(xí)興趣。

（四）教學(xué)過程：

（五）隨堂練習(xí)：

制取氨氣并完成噴泉實(shí)驗(yàn)（圖中夾持裝置均已略去）

1.請寫出實(shí)驗(yàn)室中制取氨氣的化學(xué)方程式：________________________________________________。

2.收集氨氣應(yīng)使用____________法，要得到干燥的氨氣可選用__________做干燥劑。

3.用圖1裝置進(jìn)行噴泉實(shí)驗(yàn)，上部燒瓶已裝滿干燥氨氣，引發(fā)水上噴的操作是_____________。該實(shí)驗(yàn)的原理是_______________________。

4.如果只提供圖2的裝置，請說明引發(fā)噴泉的方法。

圖1

圖2

第三課時(shí)

課題《化學(xué)1（必修）》第三章自然界中的元素

第二節(jié)　氮的循環(huán)

硝酸及其應(yīng)用

（一）教學(xué)目標(biāo)：

（二）知識與技能：

1.認(rèn)識硝酸的性質(zhì)

2.通過了解人類活動(dòng)對氮循環(huán)的影響，知道酸雨、光化學(xué)煙霧和水體富養(yǎng)營化等環(huán)境問題。

3.了解如何減少氮氧化物的排放，樹立保護(hù)環(huán)境的意識。

（三）過程和方法：

培養(yǎng)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象總結(jié)分析物質(zhì)性質(zhì)的能力，并使他們初步體會(huì)物質(zhì)的濃度對化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物的影響，進(jìn)一步認(rèn)識實(shí)驗(yàn)中變量控制的重要性。

（四）情感態(tài)度與價(jià)值觀：

樹立環(huán)保意識，讓學(xué)生明白在環(huán)境保護(hù)與民族文化傳統(tǒng)保護(hù)之間應(yīng)有適當(dāng)平衡。

（五）教學(xué)過程：

（六）課后反思：

本節(jié)教學(xué)比較成功的地方：

1.探索用教材教的理念，試著對教材進(jìn)行開發(fā)：設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)小魔術(shù)、噴煙、雙噴泉實(shí)驗(yàn)，補(bǔ)充了一些演示實(shí)驗(yàn)，有利的輔助了氮?dú)?、氮的氧化物、氨氣的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)的教學(xué)，方便了銨鹽、硝酸的引課，還讓學(xué)生感受了化學(xué)的美，很大程度激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。設(shè)計(jì)了氨的催化氧化的實(shí)驗(yàn)的動(dòng)畫演示，大大降低了學(xué)生學(xué)習(xí)的難度。通過實(shí)驗(yàn)導(dǎo)學(xué)的方法，不僅調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，便于學(xué)生更好的記憶物質(zhì)的性質(zhì)，同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生的觀察能力，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S推理能力，幫助學(xué)生掌握科學(xué)探究物質(zhì)性質(zhì)的方法和程序。達(dá)到了培養(yǎng)學(xué)生通過觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析歸納物質(zhì)性質(zhì)的能力。培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)建構(gòu)知識使所學(xué)知識系統(tǒng)化的能力的教學(xué)目的。

2.學(xué)生參與積極，試著通過愛因斯坦所說的“發(fā)現(xiàn)一個(gè)問題比解決一個(gè)問題更有創(chuàng)造性”的理念獲得成功，特別是學(xué)生的提問，如：怎樣解決有毒氣體污染，實(shí)現(xiàn)環(huán)保？說明學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的觀察非常仔細(xì)，確實(shí)在動(dòng)腦筋想問題，并且思維活躍。

3.在教學(xué)中逐步滲透新課程教學(xué)理念初見成效。

新課程只是改變了知識的呈現(xiàn)形式，實(shí)現(xiàn)了學(xué)生的主體地位，不是對傳統(tǒng)教學(xué)的全盤否定。新的教學(xué)理念應(yīng)從教學(xué)中的點(diǎn)點(diǎn)滴滴做起，逐步積累。

4.通過課前布置的“氮氧化物的功與過”“人類活動(dòng)對自然界氮循環(huán)和環(huán)境的影響”論文征集活動(dòng)，讓學(xué)生收集資料，展示資料，深入體會(huì)人類活動(dòng)對自然界氮循環(huán)和環(huán)境的影響。培養(yǎng)了學(xué)生提取信息的能力。

（六）本節(jié)教學(xué)不足的地方：

1.受實(shí)驗(yàn)條件的影響，有些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不夠明顯，不能達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果。

2.課時(shí)限制和教材內(nèi)容太多的矛盾仍然存在，有時(shí)學(xué)生活動(dòng)不夠充分，不能實(shí)現(xiàn)學(xué)生反復(fù)實(shí)驗(yàn)，反復(fù)探究和教師盡可能充分地進(jìn)行個(gè)別指導(dǎo)。