氮在自然界中的循環(huán)（教學(xué)設(shè)計）

“氮在自然界中的循環(huán)”教學(xué)設(shè)計廣州市天河中學(xué)劉志明圖1氮循環(huán)物質(zhì)關(guān)系知識框架【教材分析】圖1氮循環(huán)物質(zhì)關(guān)系知識框架進(jìn)入N元素之后，是要突顯不同價態(tài)元素的物質(zhì)家族體系，還是按照單質(zhì)、氧化物、酸堿鹽類別體系，從而將含有同種元素的物質(zhì)家族打散處理，筆者認(rèn)為這兩種體系都是可以選擇的。關(guān)于氮元素的相關(guān)物質(zhì)教學(xué)，關(guān)鍵是要突破以下幾個方面的任務(wù)：第一個核心任務(wù)：把N元素在自然界中的循環(huán)作為線索來組織認(rèn)識含氮的相關(guān)物質(zhì)（化學(xué)學(xué)科的研究對象就是物質(zhì)），了解含氮的相關(guān)物質(zhì)在自然界、人類社會中的重要作用，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情。第二個核心任務(wù)：為研究物質(zhì)的性質(zhì)尋找證據(jù)，通過閱讀資料、觀察教師演示實驗，思考這些資料和演示實驗為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供了哪些證據(jù)支持？從這些資料中，學(xué)生發(fā)現(xiàn)了哪些沒有預(yù)想到的性質(zhì)？學(xué)生總結(jié)對含氮的相關(guān)物質(zhì)性質(zhì)的認(rèn)識。在本任務(wù)的完成過程中，一定要不斷滲透“研究物質(zhì)性質(zhì)的方法與思路”。第三個核心任務(wù)：認(rèn)識含氮的相關(guān)物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化。通過自然界中的轉(zhuǎn)化、實驗室的轉(zhuǎn)化、生產(chǎn)生活中的轉(zhuǎn)化，教師提供更加真實、生動的情景，誘發(fā)學(xué)生的探究熱情，創(chuàng)造學(xué)生積極思考的空間。同時充分引導(dǎo)學(xué)生利用已有的氧化還原理論知識分析、解決不同價態(tài)物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化，通過轉(zhuǎn)化將物質(zhì)性質(zhì)形成網(wǎng)絡(luò)。第四個核心任務(wù)：就是在前面三個任務(wù)的完成過程中，以無形的方式滲透“情感態(tài)度與價值觀”的教育，其內(nèi)涵包括：1、含氮的相關(guān)物質(zhì)與自然界、人類生產(chǎn)生活有密不可分的聯(lián)系；2、化學(xué)技術(shù)在生產(chǎn)中的運(yùn)用為人類作出了巨大的貢獻(xiàn)；3、環(huán)境友好意識的培養(yǎng)，人類的生產(chǎn)生活也給環(huán)境帶來了嚴(yán)峻的威脅（如氮氧化物的污染等），而這些問題的解決目前科學(xué)界還沒有找到很好的辦法，這就只有依賴后人不斷的科學(xué)探索，去尋找新的化學(xué)技術(shù)?！窘虒W(xué)目標(biāo)】知識與技能：認(rèn)識N2、NH3、NO、NO2、HNO3等物質(zhì)性質(zhì)，以及它們與自然界、人類生產(chǎn)生活的重要關(guān)系；過程與方法：通過人類生產(chǎn)生活的真實情景、NH3的“噴泉實驗”、“空瓶生煙實驗”、“HNO3、NO、NO2的相互轉(zhuǎn)化實驗”，借助已有的氧化還原理論知識，掌握含氮物質(zhì)的性質(zhì)，在此過程中不斷滲透研究物質(zhì)性質(zhì)的方法與思路，通過轉(zhuǎn)化關(guān)系將物質(zhì)性質(zhì)形成網(wǎng)絡(luò)。情感態(tài)度與價值觀：了解含氮的相關(guān)物質(zhì)與自然界、人類生產(chǎn)生活有密不可分的聯(lián)系；化學(xué)技術(shù)在生產(chǎn)中的運(yùn)用為人類作出了巨大的貢獻(xiàn)；環(huán)境友好意識的培養(yǎng)，人類的生產(chǎn)生活也給環(huán)境帶來了嚴(yán)峻的威脅（如氮氧化物的污染等），而這些問題的解決依賴不斷的科學(xué)探索，去尋找新的化學(xué)技術(shù)?！窘虒W(xué)重點、難點】重點：認(rèn)識N2、NH3、NO、NO2、HNO3等物質(zhì)性質(zhì)難點：培養(yǎng)學(xué)生“研究物質(zhì)性質(zhì)的方法與思路”【教學(xué)過程】教學(xué)活動設(shè)計意圖情景引入：“打雷閃電”現(xiàn)象、“汽車尾氣”污染圖片情景的呈現(xiàn)。引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生帶著疑問迅速進(jìn)入課堂氛圍學(xué)習(xí)狀態(tài)。一、以“氮在自然界中的循環(huán)示意圖”幫助學(xué)生認(rèn)識含氮物質(zhì)與自然界、人類生產(chǎn)生活的重要關(guān)系；接著從物質(zhì)的角度入手，讓學(xué)生寫出有關(guān)物質(zhì)的化學(xué)式，填入相關(guān)化合價的表格中。迅速抓住化學(xué)學(xué)科本質(zhì)（研究物質(zhì)），同時與元素化合價緊密聯(lián)系，幫助學(xué)生用“元素觀”的視角去研究N的有關(guān)物質(zhì)。二、以問題組的形式學(xué)習(xí)氮?dú)獾男再|(zhì)【問題1】氮?dú)馊绾螀⑴c自然界的循環(huán)？【問題2】氮?dú)馊绾无D(zhuǎn)成NH3？化學(xué)合成氨技術(shù)對人類有什么貢獻(xiàn)？【問題3】“閃電打雷”現(xiàn)象如何用化學(xué)知識解釋？為什么城市里急劇增長的汽車是空氣污染加重的主要來源之一？學(xué)生采取閱讀“材料信息”和教材的方式解決有關(guān)問題。將識記類知識以“材料信息”形式呈現(xiàn)給學(xué)生，在課堂上即時閱讀，以圖訓(xùn)練學(xué)生快速獲取信息的能力。幫助學(xué)生認(rèn)識化學(xué)合成氨技術(shù)對人類的貢獻(xiàn)，培養(yǎng)學(xué)生熱愛化學(xué)科學(xué)的情感；認(rèn)識到人類的生產(chǎn)生活也加劇了對環(huán)境的影響。三、以教師演示實驗情景，學(xué)習(xí)氨氣的性質(zhì)【演示實驗1】“噴泉演示實驗”【演示實驗2】“空瓶生煙實驗”學(xué)生觀察、記錄實驗現(xiàn)象，結(jié)合上面的“材料信息”，對實驗現(xiàn)象作出合理解釋。教師提供真實、生動的情景，誘發(fā)學(xué)生的探究熱情，創(chuàng)造學(xué)生積極思考的空間，從而促進(jìn)學(xué)生對物質(zhì)性質(zhì)的理解和內(nèi)化。四、以教師演示實驗情景和氧化還原理論分析的兩者結(jié)合學(xué)習(xí)“HNO3、NO、NO2的相互轉(zhuǎn)化”【演示實驗3】“HNO3、NO、NO2的相互轉(zhuǎn)化實驗”學(xué)生觀察、記錄實驗現(xiàn)象，結(jié)合上面的“材料信息”，對實驗現(xiàn)象作出合理解釋。本實驗進(jìn)行了改進(jìn)，將銅和濃硝酸的反應(yīng)改在廢棄輸液袋中進(jìn)行，確保氮氧化物這些有毒氣體不外泄，符合環(huán)保、安全理念；同時實驗操作簡單、易行，縮短演示時間，給學(xué)生提供更多的思考空間。引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用氧化還原理論對反應(yīng)原理進(jìn)行深入分析，更好地理解物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。五、作業(yè)布置1、請結(jié)合“表2與N相關(guān)物質(zhì)性質(zhì)的參考資料”中NO的有關(guān)信息，說說你對NO這種物質(zhì)的看法。2、請根據(jù)