連愛琴
以培養(yǎng)核心素養(yǎng)為目的開展教學活動是新一輪課程改革的重要要求.核心素養(yǎng)下的高中化學教學方法多種多樣.其中生成式教學能很好地提升學生的學習體驗,提高課堂教學效率.生成式教學是一種開放的、互動的、動態(tài)的、多元的教學形式,在激活課堂,調動學生積極性,挖掘學生的學習潛力上效果顯著.基于對高中化學學科核心素養(yǎng)內容的解讀,圍繞“氮的循環(huán)”實施生成式教學,從整體上把握教學內容,圍繞教學重點生成針對性思考問題、實驗任務、課堂訓練習題,使學生能更好地把握所學知識,學生及時完成生成的課堂訓練習題,對鞏固其所學,積累分析問題的經驗具有重要的促進意義.
1 自然界中的氮循環(huán)
課堂上教師借助多媒體技術展示氮在自然界中的循環(huán)示意圖,生成以下問題,引導學生建立所學知識的基本框架,為后續(xù)知識的學習奠定堅實基礎.
(1)用語言描述氮在自然界中是如何循環(huán)的.
(2)自然界中的氮循環(huán)涉及哪些元素及其化合物,指出對應的物質類別及氮元素的化合價.
(3)分析自然界中氮循環(huán)過程給人類的生產生活帶來哪些正面及負面影響.
學生對多媒體技術有著濃厚興趣,制作相關的多媒體課件,能很好地吸引學生注意力,激發(fā)學生的思考與討論熱情.同時,自然界中的氮循環(huán)涉及氮的很多物質,教師引導學生按照氫化物、單質、氧化物、酸、堿、鹽進行分類,并指出氮元素在物質中的化合價,形成對氮循環(huán)系統(tǒng)化認識的同時,培養(yǎng)學生宏觀辨識與微觀探析核心素養(yǎng).
在此基礎上,為更好地鞏固學生所學,及時生成以下問題,對學生進行針對性訓練.
例1 圖1為某元素的“價-類”二維圖,其中M為正鹽,X 為一種強堿,Z 在通常情況下為無色液體,E 的相對分子質量較W 大16.以下說法不正確的是( ).
A.M 為肥料時不能與草木灰混合
B.N 為弱電解質
C.一般用排水法收集物質Z
D.W→E 的反應可用于檢驗W
解析
圖1從化合價以及物質類別兩個角度展示物質之間的關系.根據題意可得Z 為H2O,正鹽M 和強堿X 反應生成氫化物N,則可得N 為NH3,為非電解質.按照圖中箭頭方向以及化合價變化,可得Y 為O2,Z 為N2,W →E 發(fā)生的反應為NO→NO2,則選項B說法錯誤.答案為B.
2 氮循環(huán)中物質的性質及物質之間的轉化
2.1 氮的固定
教師在課堂上預留空白時間,要求學生閱讀課本中的內容,生成以下問題,引導其做好理論知識的學習與歸納.
(1)什么是氮的固定?主要有哪幾種方式?
(2)氮的固定的不同方式涉及哪些化學反應方程式?各化學反應方程式的條件是什么?
(3)從化合價角度分析氮的固定過程中氮元素的化學變化.
為使學生更好地理解閃電固氮原理,掌握固氮過程,教師可提供相關的實驗器材,要求學生參考課本中的內容組裝實驗器材,完成模擬閃電固氮的實驗探究活動,要求其認真觀察實驗現象,做好實驗現象的記錄,歸納與討論實驗結論.
課堂上教師將學習的自主權交給學生,組織學生開展自學活動,能很好地鍛煉其自學能力,有助于其自學習慣的養(yǎng)成.同時,教師鼓勵其結合所學知識,設計實驗模擬閃電固氮的過程,增加課堂學習趣味性,提升探究能力,使學生更好地把握閃電固氮的本質,有針對性地提升學生的變化觀念與平衡思想、科學探究與創(chuàng)新意識核心素養(yǎng).與此同時,緊跟學生學習內容,教師生成以下習題,及時鞏固學生所學.
例2 基于合成氨原理,人們能生產很多化工產品,如圖2所示,以下說法中錯誤的是( ).
A.選擇合成氨的溫度時需綜合考慮反應速率和原料轉化率
B.使用濕潤的淀粉KI試紙無法鑒別氣體2和溴蒸氣
C.生成固體1 的化學方程式為NH3 +NaCl+CO2+H2ONaHCO3↓+NH4Cl
D.使用1L 氣體1、2的混合氣和1L NH3 在一定條件下生成對環(huán)境無害的氣體,混合氣中氣體的體積比為1∶2
解析
該問題以合成氨為背景設問,學生通過遷移所學解決問題的同時,需要進行嚴謹推理,無形之中培養(yǎng)學生的證據推理與模型認知核心素養(yǎng).根據物質之間的轉化關系以及對應的反應條件可知,氣體1為NO,氣體2為NO2,固體1為NaHCO3,固體2為Na2CO3.分析可知選項A 說法正確.選項B說法中NO2 和溴蒸氣均具有氧化性,均可使?jié)駶櫟牡矸郏耍稍嚰堊兯{,正確.選項C 說法中,根據反應物和生成物可知生成固體1的反應正確.由反應2NH3+NO2+NO =催化劑2N2+3H2O 可得,NO 和NO2 的體積比為1∶1,選項D 說法錯誤,答案為D.
2.2 氨的轉化與生成
教師在課堂上播放介紹氨的微課視頻,要求學生認真觀看,總結氨的物理、化學性質.同時,圍繞教學目標以及教學內容,生成以下實驗任務:
任務1:設計實驗,完成以下含氮化合物之間的轉化,記錄實驗現象,總結實驗結論.
①NH3→NH3·H2O;
②NH3→NH4Cl;
③NH3→NO→NO2→HNO3.
同時,從物質類別和氮元素化合價的角度總結氨氣的性質.
任務2:設計實驗,完成以下從氮氣和其他含氮化合物到氨氣的轉化.
①N2→NH3;
②其他含氮化合物→NH3.
同時,要求其總結銨鹽的性質.
學生完成上述兩項任務的實驗方案后,教師要求其相互討論,改正實驗方案中存在的問題.教師認真檢查學生設計的實驗方案,給予針對性的點撥,使其細節(jié)上更加完善.例如,因NH3 極易溶于水,使用銨鹽制?。危龋?時應采用向下排空氣法收集.而后專門預留空白時間要求學生親自動手進行實驗操作,寫出各實驗對應的化學反應方程式.
該部分內容涉及較多知識點,傳統(tǒng)的教學思路難以起到培養(yǎng)學生核心素養(yǎng),提升課堂教學效率的預期效果.教師布置相關的學習任務,引導學生自主完成實驗的設計、實施,很好地調動了學生的學習熱情,有效地激發(fā)了學生的學習潛力,學生的變化觀念與平衡思想、證據推理與模型認知、科學探究與創(chuàng)新意識核心素養(yǎng)得到了一定程度的鍛煉與發(fā)展.教師圍繞學生所學,生成以下習題,提高學生運用所學分析問題的靈活性.
例3 給出NaCl、NH4NO3、Na2SO4、(NH4)2SO44種物質,下列哪種試劑可將其區(qū)分開來( ).
A.NaOH 溶液 B.Ba(OH)2 溶液
C.BaCl2 溶液 D.AgNO3 溶液
解析
結合氨氣性質分析4 個選項中的物質,將選項中物質分別加入已給4 種物質中可知,加入Ba(OH)2 溶液后,出現的實驗現象分別為:無現象,只有刺激性氣味產生,只有沉淀出現,既有刺激性氣味又有沉淀出現,因此,答案為B.
核心素養(yǎng)下,教師要認真分析教學內容,借鑒以往成功教學經驗,在生成式教學理論指導下,按照課本內容的編排順序進行教學問題的生成,給學生提供自主學習,積極表現自我的機會,營造寬松活潑的課堂氛圍,充分調動學生學習的積極性,順利完成教學以及提升學生核心素養(yǎng)的雙重目標.
(完)