自然界中的元素氮的循环教学设计_杏坛撷英石嘴

自然界中的元素氮的循环教学设计_杏坛撷英石嘴

自然界中的元素氮的循环教学设计

石嘴山市第三中学　马翠玲

本文以课标、大纲的解读，学习、施教、评价的策略，教学理念等方面对本节教材进行分析；在研究物质性质的方法和程序的理论指导下，通过活动探究，进一步提高学生的科学素养为目的，分三课时对本节的教学活动进行了设计。

本节教材课标解读：

知识与技能：通过实验了解氮及其化合物N2、NO、NO2、NH3、铵盐、硝酸的主要性质，认识其在生产中的应用和对生态环境的影响。(www.guayunfan.com)

过程与方法：查阅资料并讨论：减少向大气中排放氮氧化物的措施，体会以实验和推理为基础的科学探究方法。

情感态度与价值观：交流研讨：自然界的氮循环对维持生态平衡的作用；使学生产生人类与环境和平相处的情感，激发他们运用化学知识解决环境问题的兴趣和热情。

解读考试大纲（课程标准实验版）：

1.了解科学探究的基本过程，学习运用以实验和推理为基础的科学探究方法。

2.了解氮的单质及其重要化合物主要性质、应用以及对环境质量的影响，了解科学、技术、社会的相互关系。

本节教材学习策略指导：

兼顾基础性和发展性，从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个维度，强调学生在新课程实施过程中的全体性和能动性。使学生明确本节教材的学习内容、学习方式，形成有个人特色的学习策略，学会学习。

通过化学实验，强调自主、探究、合作的新型学习方式，通过让学生养成课前预习、听课、课后复习、习题测试、自我评价等习惯，并在上述过程中指导学生使用不同颜色标记、标箭头、画问号，写出重要的知识点、关系图、方程式、实验现象，用自己的话总结所学知识，随时记录错题、产生的问题及老师的解答等记笔记的学习方法，使学生学会专注于重要信息和学会提问题的学习策略。

本节教材的施教策略：

创造性的应用教材中的《活动·探究》栏目，注重激发学生的学习兴趣，贴近社会生活，让学生在实践活动中，主动的学习知识、技能和方法，形成正确的价值观和社会责任感。

着重开发和使用讲授、讨论、合作、探究、信息技术等各种各样的适合中学生心理发展特点的教学方式和手段，关注学习活动，让学生在生动的探究活动过程中自主、愉快的学习，体验和应用科学，主动建构知识体系，关注差异以及以主动建构为基础的精简教学和以实验为基础的探究教学等多种教学策略，提高学生的综合素质，实现终身教育。

本节教材的教学评价策略：

重视学生学习过程的表现，强调学生在评价活动中的主动参与程度，建立开放、宽松，师生互动的评价氛围，鼓励学生进行自我评价，小组互评。

纸笔测验的内容和形式要强调过程性、多样性和开放性的综合。同时选择学生学习档案袋、实验操作、活动设计、社会实践等多种评价方式，同时将定量评价和定性评价有机结合起来，提高评价的有效性。

教材分析：

氮及其化合物是高中化学教学的重要内容，是学生在中学阶段所学习的元素化合物知识的重要组成部分。教材以氮的循环为线索，从人们熟悉的自然现象——闪电，引出了这一节的核心内容：氮及其化合物的元素化合物知识，采用了“从自然界到化学，从化学到社会”，“从自然界到实验室，从实验室到社会生活”的思路，高观点、大视野和多角度的探讨氮循环的影响。将学生对自然界的认识，对社会生活实际的了解和化学实验室的科学探究三者紧密联系在一起，开阔了学生认识元素与物质的视野，引导学生建构更加富有应用迁移价值的认知框架。而氮循环是地球系统的一个自然过程，且氮的循环中的主要物质也是中学化学中要学习的含氮物质。教材中选择氮的循环作为载体和线索，目的是在有限的教学时间内（本节共用3课时），让学生对含有氮元素的物质有全面的认识，同时又能重点地学习几种含氮物质。使学生在学习化学学科基本知识和进行科学探究的过程中体会化学学科的思想观念、研究方法和学习策略。

本节教材的教学理念：

在第一章第二节“研究物质性质的方法和程序”的理论指导下，以离子方程式，氧化还原反应等基本概念和基本理论为工具，以氨和铵盐的性质为主线，以研究物质性质的方法和程序为暗线，通过对氨及铵盐的性质的研究，让学生体验应该怎样更科学更合理地运用观察、分类、实验、比较等方法研究物质的性质；如何运用研究物质性质的程序，并学会处理程序中的每一个环节中的具体问题，并对他们所掌握的理论知识进一步加强巩固。

实际教学中以探究为核心，老师有计划地适时地给予恰当的示范、指导和有针对性的评价，并通过学生之间的相互交流和切磋，开展探究活动，使学生亲身经历和体验探究过程，培养学生的探究技能。

本节教材共分三个课时完成。

第一课时

课题：化学1（必修）第三章自然界中的元素第二节氮的循环

一、自然界中氮的循环二、氮循环中的重要物质及其变化——氮气

（一）教学目标

（二）知识与技能

1.了解氮在自然界中的循环的基本过程，认识氮循环过程中的重要物质，了解氮的固定的主要形式（自然固氮和人工固氮）。

2.认识氮气和氮的两种氧化物（N2、NO、NO2）的物理性质和化学性质。

3.了解自然界中形成HNO3的过程。

（三）过程与方法

1.通过闪电这一自然现象，激发学生思考自然界中氮的循环。

2.通过补充一些实验，如NO氧化成NO2、NO2与水的反应，镁条在氮气中的燃烧等培养学生通过观察实验现象总结分析物质性质的能力。

（四）情感态度价值观

1.体会氮循环是地球系统的一个自然过程。

2.关注仿生固氮，思考人类怎样合理利用空气。

（五）教学活动设计

1.布置作业：查找氮循环的资料，小组合作画出氮循环图示或写出短文。

2.课堂学生活动：交流有关氮循环的图示、观点。

3.教师活动：

实验小魔术：一集气瓶内充满红棕色气体，加水振荡呈无色，轻轻移动玻璃片，出现红棕色。

演示实验：镁条在氮气中的燃烧。

4.讨论归纳整理：

氮的两种氧化物及氮气的物理性质和化学性质。

第二课时

课题：《化学1（必修）》第三章自然界中的元素第二节氮的循环

一、氮循环中的重要物质及其变化氨与铵态氮肥

研究氨和铵盐性质的基本程序：

通过以上具体操作将化学学科的基本知识，科学探究和化学学科的思想观念，研究方法和学习策略紧密联系在一起，并通过实验及探究活动激发学生的兴趣和热情。

教学活动设计：

1.学生演讲：

璀璨的“明星”分子——NH3

2.喷烟、双喷泉实验：

本节课学生没有物质结构和化学键的理论知识，只能通过实验探究物质的性质，用什么样的实验将学生带入一种学习情景至关重要，通过喷烟、双喷泉的实验，让学生感受化学的色彩美，体会化学的实用性和创造性。

3.学生实验

化学是以实验为基础的一门学科。但光看老师做实验，学生的眼球也会累的，总有动手一试的迫切愿望。因势利导通过学生实验，不仅学习了化学学科的基本知识，而且还能学习到探究科学的方法。

4.学生讨论

学生实验学生会觉得“好玩”，对化学感兴趣，怎样才能使学生所学知识得到升华，并引出新的知识需求，实现学生的发展，正如爱因斯坦说的“发现一个问题比解决一个问题更有创造性”。引导学生进行讨论是一种有效的方法。

（二）学习策略：

在研究物质性质的方法和程序的理论指导下，从观察和实验的角度学习氨、氨盐的性质，NH3的实验室制法，的检验。

（三）教学目标：

知识与技能：认识氨气的溶解性，氨气与水、酸的反应、氨的还原性及铵盐的不稳定性，铵盐与碱的反应。了解铵态氮肥的生产使用过程，学会氨的实验室制法和的检验。

过程与方法：在研究物质性质的方法和程序的指导下，通过活动探究培养学生分析、思考、动手能力，训练学生用科学的思维方法总结物质性质的能力。

情感态度与价值观：通过设计喷烟和双喷泉实验，动画演示NH3的催化氧化，学生动手实验铵盐的不稳定性和铵盐与碱的反应，让学生体验化学的色彩美，引发学生的好奇心，调动学生对元素化合物知识的学习兴趣。

（四）教学过程：

（五）随堂练习：

制取氨气并完成喷泉实验（图中夹持装置均已略去）

1.请写出实验室中制取氨气的化学方程式：________________________________________________。

2.收集氨气应使用____________法，要得到干燥的氨气可选用__________做干燥剂。

3.用图1装置进行喷泉实验，上部烧瓶已装满干燥氨气，引发水上喷的操作是_____________。该实验的原理是_______________________。

4.如果只提供图2的装置，请说明引发喷泉的方法。

图1

图2

第三课时

课题《化学1（必修）》第三章自然界中的元素

第二节　氮的循环

硝酸及其应用

（一）教学目标：

（二）知识与技能：

1.认识硝酸的性质

2.通过了解人类活动对氮循环的影响，知道酸雨、光化学烟雾和水体富养营化等环境问题。

3.了解如何减少氮氧化物的排放，树立保护环境的意识。

（三）过程和方法：

培养学生通过实验现象总结分析物质性质的能力，并使他们初步体会物质的浓度对化学反应产物的影响，进一步认识实验中变量控制的重要性。

（四）情感态度与价值观：

树立环保意识，让学生明白在环境保护与民族文化传统保护之间应有适当平衡。

（五）教学过程：

（六）课后反思：

本节教学比较成功的地方：

1.探索用教材教的理念，试着对教材进行开发：设计了实验小魔术、喷烟、双喷泉实验，补充了一些演示实验，有利的辅助了氮气、氮的氧化物、氨气的物理性质和化学性质的教学，方便了铵盐、硝酸的引课，还让学生感受了化学的美，很大程度激发学生学习化学的兴趣。设计了氨的催化氧化的实验的动画演示，大大降低了学生学习的难度。通过实验导学的方法，不仅调动了学生的学习热情，便于学生更好的记忆物质的性质，同时也培养了学生的观察能力，严谨的思维推理能力，帮助学生掌握科学探究物质性质的方法和程序。达到了培养学生通过观察实验现象分析归纳物质性质的能力。培养学生主动建构知识使所学知识系统化的能力的教学目的。

2.学生参与积极，试着通过爱因斯坦所说的“发现一个问题比解决一个问题更有创造性”的理念获得成功，特别是学生的提问，如：怎样解决有毒气体污染，实现环保？说明学生对实验的观察非常仔细，确实在动脑筋想问题，并且思维活跃。

3.在教学中逐步渗透新课程教学理念初见成效。

新课程只是改变了知识的呈现形式，实现了学生的主体地位，不是对传统教学的全盘否定。新的教学理念应从教学中的点点滴滴做起，逐步积累。

4.通过课前布置的“氮氧化物的功与过”“人类活动对自然界氮循环和环境的影响”论文征集活动，让学生收集资料，展示资料，深入体会人类活动对自然界氮循环和环境的影响。培养了学生提取信息的能力。

（六）本节教学不足的地方：

1.受实验条件的影响，有些实验现象不够明显，不能达到预期的教学效果。

2.课时限制和教材内容太多的矛盾仍然存在，有时学生活动不够充分，不能实现学生反复实验，反复探究和教师尽可能充分地进行个别指导。