王嵐 劉東雪

摘 要：化學(xué)新課程改革旨在培養(yǎng)高中學(xué)生的核心素養(yǎng)，促進(jìn)教師更新自身的教學(xué)理念。文章以“氮及其化合物專題復(fù)習(xí)”為例，進(jìn)行合理化的教學(xué)設(shè)計(jì)，旨在新一輪的高三復(fù)習(xí)教學(xué)中進(jìn)一步夯實(shí)學(xué)生必備知識，提升關(guān)鍵能力，潛移默化地發(fā)展化學(xué)核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng);氮及其化合物;教學(xué)設(shè)計(jì);高三復(fù)習(xí)

高考“一核四層四翼”評價(jià)體系明確提出高考的考查目標(biāo)為“必備知識、關(guān)鍵能力、學(xué)科素養(yǎng)、核心價(jià)值”。我們剛剛經(jīng)歷了2021年江蘇化學(xué)新高考，在新高考模式下，有關(guān)核心素養(yǎng)的落地引發(fā)了教師教學(xué)方式的轉(zhuǎn)變，五大核心素養(yǎng)涉及思維、實(shí)踐及價(jià)值層面的內(nèi)容，這要求教師必須重新審視課堂教學(xué)的方式，應(yīng)將學(xué)科核心素養(yǎng)融入教學(xué)設(shè)計(jì)中，重視課堂教學(xué)的整體規(guī)劃，打破教學(xué)章節(jié)的束縛，進(jìn)行有利于發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的高三化學(xué)復(fù)習(xí)教學(xué)設(shè)計(jì)。本文以“氮及其化合物”專題復(fù)習(xí)為例，結(jié)合長期的教學(xué)實(shí)踐，探討在高三復(fù)習(xí)教學(xué)中潛移默化地發(fā)展化學(xué)核心素養(yǎng)。

一、教學(xué)設(shè)計(jì)的背景與設(shè)計(jì)思路

氮及其化合物用途廣泛，可作實(shí)驗(yàn)藥品、燃料、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的原料，其氧化物NOx是大氣首要污染物之一，所以氮及其化合物一直是江蘇高考的熱點(diǎn)話題。歷年高考時(shí)主要考查化學(xué)原理和定律的應(yīng)用、化工流程制備與應(yīng)用及社會環(huán)保等熱點(diǎn)話題，綜合性強(qiáng)，能力要求較高，凸顯了“變化觀念”“社會責(zé)任”等化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，所以本節(jié)課的復(fù)習(xí)非常重要。2017版2020年修訂的《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》中對氮及其化合物的要求：能依據(jù)物質(zhì)類別和元素價(jià)態(tài)列舉氮元素的典型代表物;能列舉、描述、辨識典型物質(zhì)重要的物理和化學(xué)性質(zhì)及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象;能從物質(zhì)類別、元素價(jià)態(tài)的角度，預(yù)測物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)和變化;能說明氮及其化合物的應(yīng)用對社會發(fā)展的價(jià)值、對環(huán)境的影響;能有意識運(yùn)用所學(xué)的知識或?qū)で笙嚓P(guān)證據(jù)參與社會性議題的討論（如酸雨和霧霾防治、水體保護(hù)等）。

高三化學(xué)復(fù)習(xí)課的教學(xué)不能讓學(xué)生機(jī)械式地重復(fù)知識，而是教師幫助學(xué)生進(jìn)行知識的再建構(gòu)，基于學(xué)生已有的知識體系以及高三化學(xué)復(fù)習(xí)的目的，在復(fù)習(xí)氮及其化合物的專題時(shí)，通過創(chuàng)設(shè)真實(shí)的問題情境，教師設(shè)置層層遞進(jìn)的問題，引導(dǎo)學(xué)生建立問題解決與知識建構(gòu)的聯(lián)系，即將已有知識串聯(lián)起來，形成一個(gè)完整的知識網(wǎng)絡(luò)，發(fā)展學(xué)生證據(jù)推理和模型認(rèn)知素養(yǎng)，有助于學(xué)生將已儲備的知識與題干中獲取的信息相結(jié)合，再結(jié)合典型例題的分析，有效實(shí)現(xiàn)復(fù)習(xí)目標(biāo)，同時(shí)在各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中逐點(diǎn)發(fā)展核心素養(yǎng)，最終實(shí)現(xiàn)靈活應(yīng)用知識解決與生產(chǎn)生活息息相關(guān)的化學(xué)問題。

二、教學(xué)目標(biāo)

（一）能結(jié)合學(xué)生熟悉的真實(shí)情境，認(rèn)識氮及其重要化合物的性質(zhì)以及知道氨的主要性質(zhì)在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。

（二）能根據(jù)反應(yīng)原理選取合適的實(shí)驗(yàn)裝置制取氨氣。

（三）學(xué)生通過學(xué)習(xí)能說出氮及其化合物的應(yīng)用對社會發(fā)展的價(jià)值和對生活環(huán)境的影響。

三、教學(xué)過程

環(huán)節(jié)1：情境教學(xué)

教師：我國新疆維吾爾自治區(qū)神秘的“魔鬼谷”地區(qū)經(jīng)常會發(fā)生詭異的電閃雷鳴，并伴有大量的牲畜死亡，但這里牧草旺盛、四季常青，是什么原因？

學(xué)生：思考提出的問題，并用化學(xué)方程式回答原因。

設(shè)計(jì)意圖：高三學(xué)生對有關(guān)氮的化學(xué)方程式已經(jīng)熟悉，通過真實(shí)情境的引入，吸引學(xué)生的注意力，同時(shí)鞏固了“雷雨發(fā)莊稼”的原理，培養(yǎng)學(xué)生觀察思考能力及發(fā)展學(xué)生證據(jù)推理的素養(yǎng)。

環(huán)節(jié)2：問題導(dǎo)學(xué)——構(gòu)建氮及其化合物轉(zhuǎn)化的關(guān)系網(wǎng)絡(luò)

教師：接下來，通過以下幾個(gè)問題復(fù)習(xí)氮及其化合物的相關(guān)性質(zhì)。

問題1：如何用硝酸制取一氧化氮和二氧化氮呢？

問題2：久置的濃硝酸呈黃色的原因？

問題3：“雷雨發(fā)莊稼”屬于自然界固氮，工業(yè)上如何合成氨的？（追問）合成氨控制條件的原因？

問題4：實(shí)驗(yàn)室如何制取氨氣的？（追問）如何制取干燥的氨氣？

問題5：如何鑒別氨氣？（追問）不同的鑒別方法，其原理分別是什么？

學(xué)生：在教師的引導(dǎo)下用熟悉的化學(xué)方程式自主建構(gòu)物質(zhì)間相互轉(zhuǎn)化模型，理解和內(nèi)化課程標(biāo)準(zhǔn)中基于物質(zhì)類別和化合價(jià)變化的角度認(rèn)識物質(zhì)的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化。

設(shè)計(jì)意圖：高考復(fù)習(xí)離不開問題，教師設(shè)置層層遞進(jìn)的問題，環(huán)環(huán)相扣，在解決實(shí)際問題時(shí)又夯實(shí)了基礎(chǔ)知識，同時(shí)培養(yǎng)了學(xué)生將知識進(jìn)行關(guān)聯(lián)化的能力，又幫助學(xué)生建立了氮及其化合物之間相互轉(zhuǎn)化的模型，這樣的學(xué)習(xí)過程能發(fā)展學(xué)生證據(jù)推理和模型認(rèn)知的素養(yǎng)，為后續(xù)學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備。通過對相關(guān)問題的追問，尤其是工業(yè)上如何制取干燥的氨氣，加深學(xué)生對氮及其化合物性質(zhì)的理解，培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)識思路再深化的能力。對問題3的追問，涉及化學(xué)平衡的原理，打破教學(xué)章節(jié)的束縛，體現(xiàn)高三化學(xué)有效復(fù)習(xí)課的特點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生變化觀念與平衡思想的素養(yǎng)。問題5的設(shè)置，學(xué)生可分組討論提出不同的鑒別方法，并讓學(xué)生辨析不同的鑒別方法的原理，有利于發(fā)展學(xué)生的宏觀辨識與微觀探析素養(yǎng)。

環(huán)節(jié)3：模型促學(xué)

教師：通過我們構(gòu)建的氮及其化合物轉(zhuǎn)化的關(guān)系模型，分析下面問題。

例1：應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室模擬合成氨和氨催化氧化的流程：已知實(shí)驗(yàn)室可用飽和亞硝酸鈉（NaNO2）溶液與飽和氯化銨溶液經(jīng)加熱后反應(yīng)制取N2。

（1）分析制取氣體的合適裝置：氮?dú)鈅___、氫氣____。

（2）氮?dú)夂蜌錃馔ㄟ^相應(yīng)裝置后，該裝置的作用除了將氣體混合外，還可以___________、___________。

（3）氨合成器出來經(jīng)冷卻的氣體連續(xù)通入水中吸收氨，_________（“會”或“不會”）發(fā)生倒吸，原因是：_____________________________________________。

（4）①吸收一段時(shí)間氨后，再通入空氣，同時(shí)將經(jīng)加熱的鉑絲插入錐形瓶內(nèi)，該過程涉及的化學(xué)反應(yīng)是__________;能使鉑絲保持紅熱，說明上述反應(yīng)是_______（填“吸熱反應(yīng)”或“放熱反應(yīng)”）。

②錐形瓶中還可觀察到的現(xiàn)象是_______________。

③反應(yīng)結(jié)束后錐形瓶內(nèi)的溶液中含有H+、OH-、______、______離子。

設(shè)計(jì)意圖：本題以信息形式主要考查了氮?dú)獾闹迫∫约暗幕衔锏男再|(zhì)，題目基礎(chǔ)，但綜合性較強(qiáng)，旨在考查學(xué)生對所學(xué)知識的遷移運(yùn)用能力。如問題1考查根據(jù)制取氣體的藥品狀態(tài)和條件選擇合適的制取裝置，教師在講授時(shí)可追問制備氣體的發(fā)生裝置如何選擇;問題2是常規(guī)題，相應(yīng)裝置的作用不僅能將氣體混合均勻，還能控制氣體的流速并干燥氣體;問題3要考慮合成氨的反應(yīng)是可逆的，冷卻后的氣體是混合氣體還有氮?dú)夂蜌錃獾拇嬖?，這樣會緩解氨氣極易溶于水導(dǎo)致的氣壓差，所以不會倒吸，在實(shí)際教學(xué)中此問錯(cuò)誤率較高，所以此問有助于培養(yǎng)學(xué)生用動(dòng)態(tài)平衡的觀點(diǎn)考查、分析化學(xué)反應(yīng)，發(fā)展學(xué)生變化觀念和平衡思想的素養(yǎng);問題4呼應(yīng)環(huán)節(jié)2中所構(gòu)建的氮及其化合物轉(zhuǎn)化的關(guān)系模型，學(xué)生能依據(jù)所給信息并結(jié)合已掌握的知識進(jìn)行加工并獲得結(jié)論，培養(yǎng)學(xué)生問題解決能力。

環(huán)節(jié)4：延伸拓學(xué)

教師：科技給生產(chǎn)生活帶來便利的同時(shí)，也對環(huán)境造成了危害。高考主要以社會熱點(diǎn)為背景，而環(huán)境問題尤其突出，我們學(xué)化學(xué)的目的是為了使生活更美好，下面我們利用化學(xué)手段來解決環(huán)境問題。

例2：（詳圖可參閱2020連云港市高三化學(xué)指導(dǎo)叢書43頁第5題）大氣污染越來越成為人們關(guān)注的問題，煙氣中的NOx必須脫除（即脫硝）后才能排放。

（1）C2H4也可用于煙氣脫硝。為研究溫度、催化劑中Cu2+負(fù)載量對其NO去除率的影響，控制其他條件一定，為達(dá)到最高的NO去除率，應(yīng)選擇的反應(yīng)溫度和Cu2+負(fù)載量分別是__________、____________。

（2）用NH3脫除煙氣中NO。

①該脫硝原理中，NO最終轉(zhuǎn)化為_______（填化學(xué)式）和H2O。

②當(dāng)消耗2molNH3和0.5molO2時(shí)，除去的NO在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為_______。

（3）NO直接催化分解（生成N2與O2）也是一種脫硝途徑。在不同條件下，NO的分解產(chǎn)物不同。在高壓下，NO在40℃下分解生成兩種化合物，體系中各組分物質(zhì)的量隨時(shí)間變化曲線如圖3所示。寫出Y和Z的化學(xué)式：________________。

設(shè)計(jì)意圖：綠水青山就是金山銀山，利用科技的力量改變生活的同時(shí)，利用科技的力量來保護(hù)環(huán)境。通過化學(xué)手段解決環(huán)境問題，能較好地考查學(xué)生對知識的掌握及靈活運(yùn)用，更能顯示化學(xué)學(xué)科在解決社會問題中的重要性。本題就體現(xiàn)了化學(xué)學(xué)科與社會、環(huán)境相結(jié)合的特點(diǎn)，問題1考查了學(xué)生圖形分析判斷能力，發(fā)展了學(xué)生的模型認(rèn)知素養(yǎng);氮及其化合物種類較多，化合價(jià)態(tài)也多，故高考考查信息點(diǎn)與氧化還原反應(yīng)、化工生產(chǎn)和社會環(huán)保問題相聯(lián)系，問題2和3除了考查學(xué)生的圖形分析判斷能力，又鍛煉了學(xué)生信息加工處理能力及利用得失電子守恒、原子守恒進(jìn)行基礎(chǔ)的計(jì)算，符合高考復(fù)習(xí)的要求，將高考的知識點(diǎn)融合起來，不受章節(jié)限制;教師在授課時(shí)引導(dǎo)學(xué)生從生活角度、從元素化合價(jià)角度、從生產(chǎn)實(shí)際等方面，從化學(xué)的視角分析相關(guān)問題，尋求合適的解決方法，讓學(xué)生體會化學(xué)對人類社會發(fā)展的價(jià)值，同時(shí)能正確和辨析地看待化學(xué)的兩面性，從而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和社會責(zé)任感。

結(jié)束語

高三復(fù)習(xí)既要夯實(shí)基礎(chǔ)知識，提升其必備的化學(xué)知識和關(guān)鍵能力，又要將知識遷移到新情境中解決問題。本節(jié)課針對高考復(fù)習(xí)進(jìn)程和學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展水平，旨在提高高三化學(xué)復(fù)習(xí)課的教學(xué)有效性，靈活運(yùn)用并解決實(shí)際問題，發(fā)展學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)，并將核心素養(yǎng)潛移默化地滲透到教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)中。本節(jié)課受時(shí)間限制，只復(fù)習(xí)了氮及其化合物的部分知識，在實(shí)驗(yàn)探究和創(chuàng)新意識上沒有拓展，這是下一課時(shí)的重點(diǎn)。本節(jié)課的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生領(lǐng)會化學(xué)使生活更美好，以此培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識化學(xué)的科學(xué)價(jià)值。

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