丁 文
(江蘇省震澤中學(xué)育英學(xué)校 江蘇 蘇州 215231)
《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017 年版)》中明確提出要開(kāi)展以培養(yǎng)核心素養(yǎng)為本的教學(xué),即從學(xué)知識(shí)過(guò)渡到發(fā)展學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)。[1]這就需要教師在教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)需要為教學(xué)內(nèi)容設(shè)置合適的情境,并且整合教學(xué)內(nèi)容,促進(jìn)知識(shí)結(jié)構(gòu)化。通過(guò)創(chuàng)設(shè)真實(shí)的教學(xué)情境使學(xué)生認(rèn)識(shí)到化學(xué)對(duì)于人類(lèi)社會(huì)發(fā)展、科技進(jìn)步的意義,培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感,充分發(fā)揮化學(xué)學(xué)科的育人功能,落實(shí)核心素養(yǎng)的同時(shí)實(shí)現(xiàn)立德樹(shù)人。
王祖浩指出[2],落實(shí)學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng),需要設(shè)置真實(shí)的問(wèn)題情境,圍繞核心知識(shí),將問(wèn)題設(shè)置在學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)內(nèi),引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用化學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題,并自主建構(gòu)出新知識(shí)。學(xué)生研究的問(wèn)題是化學(xué)與社會(huì)發(fā)展有關(guān)的真實(shí)問(wèn)題,可以在激發(fā)學(xué)生興趣和提高內(nèi)驅(qū)力的同時(shí),發(fā)展學(xué)科能力,最終在真實(shí)情境的孕育,化學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)和學(xué)科能力發(fā)展下,實(shí)現(xiàn)核心素養(yǎng)的落實(shí)(見(jiàn)圖1)。
圖1 落實(shí)核心素養(yǎng)的教學(xué)設(shè)計(jì)流程
1.教學(xué)內(nèi)容分析
“氮的固定”位于蘇教版必修二專(zhuān)題7。主要教學(xué)內(nèi)容為NO、NO2的基本性質(zhì),NO、NO2、HNO3等物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系和氮的固定概念及實(shí)例。本節(jié)內(nèi)容可以進(jìn)一步完善學(xué)生非金屬元素性質(zhì)的知識(shí)體系,同時(shí)也為本專(zhuān)題后續(xù)氨氣、銨鹽、硝酸等含氮化合物性質(zhì)的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。
2.新舊教材內(nèi)容對(duì)比分析
筆者將蘇教版新舊化學(xué)教材中有關(guān)氮元素的教學(xué)內(nèi)容及編排順序進(jìn)行了整理歸納如表1。
表1 新舊教材對(duì)比
經(jīng)過(guò)比較可以發(fā)現(xiàn)對(duì)于本節(jié)內(nèi)容有兩處較大改動(dòng)。其一是加入“氮的固定”這一概念,并將“雷雨發(fā)莊稼”和“工業(yè)合成氨”這兩個(gè)典型的固氮實(shí)例放在了同一節(jié),用以強(qiáng)化固氮概念;其二是提高氨的催化氧化地位,舊教材這一反應(yīng)在“問(wèn)題解決”欄目中,新教材放在氨氣一節(jié)正文中。
3.結(jié)合已有課例進(jìn)行思考
通過(guò)閱讀已有課例發(fā)現(xiàn),較多教學(xué)設(shè)計(jì)沒(méi)能將氮氧化物和工業(yè)合成氨兩部分內(nèi)容有效銜接[3],大多銜接生硬或沒(méi)能在課堂中對(duì)工業(yè)合成氨進(jìn)行教學(xué)[4]。個(gè)人認(rèn)為在新課標(biāo)指導(dǎo)下,教師進(jìn)行本節(jié)教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)做到以下幾點(diǎn)。一是強(qiáng)調(diào)固氮的概念,充分體現(xiàn)本節(jié)的主題是“氮的固定”;二是將工業(yè)合成氨和氮氧化物這兩部分教學(xué)內(nèi)容整合在一條情境主線(xiàn)中,設(shè)置真實(shí)問(wèn)題,促進(jìn)教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)化;三是使學(xué)生認(rèn)識(shí)到固氮對(duì)人類(lèi)社會(huì)、科學(xué)技術(shù)的重要意義,使學(xué)生的情感態(tài)度得到升華,有效落實(shí)科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任的核心素養(yǎng)。
在學(xué)習(xí)本節(jié)課之前,學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)氧化還原反應(yīng)、酸性氧化物、不成鹽氧化物等化學(xué)概念和氯、硫、溴等非金屬元素的化學(xué)事實(shí)性知識(shí),可以從元素化合價(jià)升降和氧化物分類(lèi)及性質(zhì)的角度認(rèn)識(shí)陌生非金屬元素及其化合物。同時(shí)學(xué)生具備一定閱讀材料,提取信息,自主思考及推理的信息加工能力和建構(gòu)能力。
1.使學(xué)生理解氮?dú)夥€(wěn)定性和氮?dú)馕⒂^結(jié)構(gòu)的相互辯證關(guān)系,強(qiáng)化學(xué)生結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)、性質(zhì)體現(xiàn)結(jié)構(gòu)的學(xué)科觀念,落實(shí)宏觀辨識(shí)與微觀探析的核心素養(yǎng)。
2.通過(guò)探究NOx、HNO3、N2、NH3等物質(zhì)的變化關(guān)系,幫助學(xué)生初步構(gòu)建含氮物質(zhì)的變化關(guān)系模型,加強(qiáng)變化觀念的核心素養(yǎng)。
3.引導(dǎo)學(xué)生發(fā)展基于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和所給材料進(jìn)行分析、解釋和建構(gòu)的能力,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究、證據(jù)推理與模型認(rèn)知的核心素養(yǎng)。
4.通過(guò)教學(xué)展示含氮化合物的功與過(guò),使學(xué)生認(rèn)識(shí)到固氮是一把“雙刃劍”,使學(xué)生客觀、辯證地看待科學(xué)成果,培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任的核心素養(yǎng)。
本節(jié)課采用圖2所示的教學(xué)流程開(kāi)展教學(xué)實(shí)踐。[5]
圖2 教學(xué)流程
主要教學(xué)流程如下:
1.引入
[師]展示硝酸的廣泛用途,引導(dǎo)學(xué)生思考工業(yè)制備硝酸的原料。
[生]可以利用空氣中的大量氮?dú)狻?/p>
[師]科學(xué)家們當(dāng)年也是這么想的,但他們發(fā)現(xiàn)想要把氮?dú)廪D(zhuǎn)化為含氮化合物非常困難,這是為什么?
[生]氮?dú)夥浅7€(wěn)定。
[師]為什么穩(wěn)定?可否從微觀結(jié)構(gòu)角度解釋原因?可否聯(lián)系用途說(shuō)明?
[生]氮?dú)夥肿拥慕Y(jié)構(gòu)非常穩(wěn)定:N≡N,共價(jià)鍵異常牢固。氮?dú)饪梢杂米鞅Wo(hù)氣。
設(shè)計(jì)意圖:從硝酸用途出發(fā),對(duì)工業(yè)制硝酸的原料展開(kāi)設(shè)問(wèn),方便后續(xù)以工業(yè)制備硝酸的工藝變遷為情境主線(xiàn)展開(kāi)教學(xué)。引導(dǎo)學(xué)生從用途和微觀結(jié)構(gòu)兩個(gè)角度理解氮?dú)獾姆€(wěn)定性,以便后續(xù)引出氮的固定概念。
2.電弧法制硝酸
[PPT]20 世紀(jì)初,人類(lèi)開(kāi)始嘗試通過(guò)高壓電弧使空氣中的氣體發(fā)生反應(yīng),生成氮氧化物(NOx)。
[資料卡]N2O:無(wú)色氣體,高溫易分解;NO:無(wú)色氣體,不溶于水;N2O3:無(wú)色氣體,易分解;NO2:紅棕色氣體;N2O5:固體,高于室溫便分解。
[師]演示實(shí)驗(yàn):在密閉容器中模擬放電實(shí)驗(yàn),觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
[生]密閉容器內(nèi)一開(kāi)始無(wú)明顯現(xiàn)象,后來(lái)變?yōu)榧t棕色,顏色逐漸加深。
[師]生成什么氮氧化物(NOx)?
[生]NO2。
[師]請(qǐng)寫(xiě)出容器內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式。
[師]演示實(shí)驗(yàn):NO 與空氣接觸,并請(qǐng)學(xué)生描述現(xiàn)象。
[生]NO與空氣接觸后立刻變?yōu)榧t棕色。
[師]請(qǐng)說(shuō)明NO的化學(xué)性質(zhì)并寫(xiě)出上述實(shí)驗(yàn)中的化學(xué)方程式。
[生]NO 有還原性,易被空氣中的氧氣氧化:2NO+O2====2NO2。
[師]請(qǐng)重新思考并寫(xiě)出密閉容器內(nèi)通電發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式。
設(shè)計(jì)意圖:給出NOx的資料卡,引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象推理出裝置內(nèi)的氣體,嘗試書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式。通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)向?qū)W生展示NO 的還原性,引發(fā)學(xué)生認(rèn)知沖突,引導(dǎo)學(xué)生積極建構(gòu)NO 的性質(zhì)并重新思考裝置內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)。
[PPT]展示電弧法制硝酸的生產(chǎn)細(xì)節(jié):常規(guī)操作是用空氣將NO氧化成NO2,NO2的水溶性比較好而且可以與水反應(yīng)。工業(yè)上一般經(jīng)過(guò)這個(gè)吸收過(guò)程得到稀硝酸溶液。
[師]演示實(shí)驗(yàn):取用一支吸取一定量NO 和水的注射器,吸取空氣后觀察到出現(xiàn)紅棕色并記錄注射器示數(shù)。充分振蕩,觀察現(xiàn)象并記錄注射器示數(shù)。
[生]紅棕色氣體消失,示數(shù)變小。
[師]說(shuō)明NO2和H2O反應(yīng)除了生成HNO3以外,還有其他物質(zhì)生成,這個(gè)物質(zhì)必然是什么狀態(tài)?請(qǐng)根據(jù)氧化還原反應(yīng)及氣體水溶性推測(cè)合理產(chǎn)物。
[生]氣態(tài)物質(zhì);可能是H2、NO、N2。
[師]演示實(shí)驗(yàn):使用針筒繼續(xù)吸入空氣,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
[生]出現(xiàn)紅棕色氣體,氣態(tài)產(chǎn)物為NO。
[師]請(qǐng)寫(xiě)出NO2和H2O反應(yīng)的化學(xué)方程式。
[生]3NO2+H2O====2HNO3+NO。
設(shè)計(jì)意圖:通過(guò)電弧法制硝酸的實(shí)際生產(chǎn)操作引發(fā)學(xué)生思考,NO2不是酸性氧化物,但入水后生成了硝酸,后續(xù)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和氧化還原反應(yīng)原理進(jìn)行推理,引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建NO2和H2O 的反應(yīng)。通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、利用化學(xué)概念提出猜想、通過(guò)補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證猜想,最終寫(xiě)出化學(xué)方程式。鍛煉學(xué)生收集證據(jù)、運(yùn)用模型和科學(xué)探究的能力,有效落實(shí)科學(xué)探究、證據(jù)推理與模型認(rèn)知的核心素養(yǎng)。
[PPT]1898 年,兩位英國(guó)科學(xué)家利用交流電,每小時(shí)合成了65 g硝酸;1901年另兩位英國(guó)人改進(jìn)工藝后,每小時(shí)合成了88 g硝酸。電弧法理論產(chǎn)量為每小時(shí)2 500 g,實(shí)際產(chǎn)量為每小時(shí)80 g,轉(zhuǎn)化率僅為3%。
[師]結(jié)合所給信息和工藝流程,談?wù)勲娀》ǖ膬?yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。
[生]優(yōu)點(diǎn):原料易得。缺點(diǎn):極度費(fèi)電,產(chǎn)率低等。
設(shè)計(jì)意圖:通過(guò)給學(xué)生展示電弧法制備硝酸的實(shí)際工業(yè)表現(xiàn),讓學(xué)生感受到電弧法的局限性,方便引出其被淘汰的命運(yùn)。同時(shí)使學(xué)生認(rèn)識(shí)到化工生產(chǎn)需要充分考慮原料、產(chǎn)率、成本等多方面因素,化學(xué)工藝不是一成不變的,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任的核心素養(yǎng)。
3.氨氧法制硝酸
[師]電弧法在20世紀(jì)初期工業(yè)投產(chǎn);1925年,世界上通過(guò)電弧法固定的氮達(dá)到了34萬(wàn)噸,產(chǎn)量達(dá)到歷史巔峰;但好景不長(zhǎng),電弧法于1932年被淘汰。電弧法有著巨大的劣勢(shì),被時(shí)代所拋棄是必然的,那么是被什么方法淘汰的呢?
[PPT]1902 年,德國(guó)化學(xué)家?jiàn)W斯特瓦爾德提出了利用催化劑使氨氣氧化從而制取硝酸的方法,不過(guò)當(dāng)時(shí)該方法沒(méi)能得到廣泛關(guān)注。
[學(xué)生活動(dòng)]組織學(xué)生討論當(dāng)時(shí)沒(méi)能得到廣泛關(guān)注的原因。
[生]可能是沒(méi)有合適的催化劑;可能是沒(méi)有合適的氧化劑;可能是沒(méi)有氨氣。
[師]1839 年法國(guó)化學(xué)家?guī)鞝柭鸵呀?jīng)研制出了含鉑催化劑,在300 ℃下只需要用O2即可將NH3氧化為NOx。所以我們到底缺什么?
[生]當(dāng)時(shí)缺乏氨氣。
設(shè)計(jì)意圖:承接電弧法優(yōu)缺點(diǎn)討論的教學(xué)環(huán)節(jié),順勢(shì)引出取代電弧法的氨氧化法。以方法變遷的時(shí)間節(jié)點(diǎn)和氨氧化法所需的化工原料為兩條線(xiàn)索,引導(dǎo)學(xué)生思考出沒(méi)得到廣泛關(guān)注的原因是“萬(wàn)事俱備、只欠氨氣”。同時(shí)引出工業(yè)合成氨的相關(guān)知識(shí),為1913年同時(shí)實(shí)現(xiàn)工業(yè)合成氨和氨氧化法工業(yè)制備硝酸做鋪墊。
[師]當(dāng)時(shí)NH3的制備主要來(lái)自煤化工,產(chǎn)率較低,珍貴的氨氣需要去合成化肥,保障糧食的供給。
[PPT]德國(guó)化學(xué)家哈伯在合成氨這個(gè)課題上投入了巨大的心血。在1901年至1911年間,哈伯和他的同事們進(jìn)行了兩萬(wàn)多次實(shí)驗(yàn)。1904 年,哈伯在1 000 ℃的條件下將N2和H2混合后通過(guò)鐵絲網(wǎng),首次得到NH3,但因成本太高無(wú)法工業(yè)化;1907年,哈伯通過(guò)計(jì)算意識(shí)到合成氨不可能得到高轉(zhuǎn)化率,于是采用將反應(yīng)氣體在高壓下循環(huán)加工,并在這個(gè)循環(huán)中不斷將生成的NH3分離出去;1909 年,哈伯在12 MPa,500 ℃的條件下獲得10%的轉(zhuǎn)化率。
[師]閱讀上述材料,總結(jié)工業(yè)合成氨的反應(yīng)特點(diǎn)及條件,寫(xiě)出化學(xué)方程式。
[師]工業(yè)合成氨為氨氧化法制硝酸提供了穩(wěn)定的原料,在歷史上合成氨和氨氧化法制硝酸的工業(yè)生產(chǎn)線(xiàn)幾乎同時(shí)出現(xiàn),有關(guān)氨氧化法制硝酸的時(shí)間線(xiàn)歸納如表2所示。這不是歷史的巧合,是科學(xué)技術(shù)發(fā)展和科研成果投產(chǎn)的邏輯關(guān)系所導(dǎo)致的。
表2 氨氧化法制硝酸時(shí)間線(xiàn)
設(shè)計(jì)意圖:讓學(xué)生自行閱讀哈伯的研究過(guò)程,提取信息,對(duì)工業(yè)合成氨的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行自主建構(gòu),并寫(xiě)出化學(xué)方程式。通過(guò)列表的形式給出相關(guān)信息,促進(jìn)學(xué)生了解工業(yè)合成氨和氨氧化法制硝酸兩種工藝的原料供給關(guān)系,充分認(rèn)識(shí)到化學(xué)學(xué)科與人類(lèi)社會(huì)發(fā)展息息相關(guān)。落實(shí)證據(jù)推理與模型認(rèn)知、科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任的核心素養(yǎng)。
[師]提到工業(yè)制備,有許多工藝問(wèn)題需要研究。例如:如何充分利用原料?NO2入水后生成NO,如何提高氮原子利用率?尾氣如何吸收?該工藝的實(shí)際生產(chǎn)表現(xiàn)如何?
[PPT]氨氧化法可以得到較高濃度的NOx,混合氣主要含有NO 和少量NO2。在后續(xù)過(guò)程中首先利用空氣將NO全部氧化為NO2,隨后再用水吸收。NO2溶解過(guò)程中會(huì)生成HNO3和NO,多余的NO 可以通過(guò)多次重復(fù)上述吸收過(guò)程盡可能減量。實(shí)在無(wú)法減量的NOx就只能通過(guò)NaOH吸收轉(zhuǎn)化。通過(guò)吸收過(guò)程我們可以得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%左右的硝酸溶液,通過(guò)簡(jiǎn)單蒸餾能得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為67%的硝酸溶液。工業(yè)生產(chǎn)中能耗僅有電弧法的12.5%,由NH3氧化為NOx的效率和NOx吸收為HNO3的效率均可達(dá)到90%以上。
[生]①將生成的NO不斷重復(fù)氧化吸收過(guò)程提高原子利用率;②工廠(chǎng)用NaOH溶液吸收NOx尾氣;③該方法吸收效率高,能耗小,產(chǎn)品濃度高。
[師]向NOx中不斷通入O2和H2O可以充分轉(zhuǎn)化為HNO3,請(qǐng)寫(xiě)出化學(xué)方程式(NOx可能為NO或NO2)。
[生]學(xué)生表現(xiàn):部分學(xué)生可以從兩個(gè)基本方程式推導(dǎo)或是直接書(shū)寫(xiě)并配平化學(xué)方程式。4NO+3O2+2H2O====4HNO3;4NO2+O2+2H2O====4HNO3。
[師]同學(xué)們可以發(fā)現(xiàn)無(wú)論是哪個(gè)方程,NOx和O2的比例都滿(mǎn)足了N2O5的通式。
[師]NaOH 溶液吸收NOx的方程如下,有什么特點(diǎn)?分別是什么反應(yīng)?與NaOH 溶液吸收SO2和CO2相比有何區(qū)別?①2NO2+2NaOH==== NaNO3+NaNO2+H2O;②2NaOH+NO+NO2====2NaNO2+H2O。
[生]都是氧化還原反應(yīng),①為歧化反應(yīng),②為歸中反應(yīng)。NaOH 溶液吸收酸性氧化物為非氧化還原反應(yīng)。
設(shè)計(jì)意圖:通過(guò)設(shè)置真實(shí)情境下的實(shí)際問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生閱讀并加工實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)操作中的相關(guān)材料。結(jié)合之前學(xué)習(xí)的化學(xué)知識(shí),實(shí)現(xiàn)新知識(shí)的自主建構(gòu)。通過(guò)本教學(xué)環(huán)節(jié),既復(fù)習(xí)了氧化物分類(lèi)和氧化還原反應(yīng)等相關(guān)概念,又在舊知識(shí)的基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)了NOx和O2混合入水、NOx吸收的新知識(shí)。
4.固氮的功與過(guò)
[師]無(wú)論是哪種制硝酸的方法,都是為了將游離態(tài)氮轉(zhuǎn)化為化合態(tài)氮,這樣的過(guò)程稱(chēng)為“氮的固定”。人類(lèi)工業(yè)制備硝酸的歷史,就是人工固氮的歷史。除了人工固氮,自然界還存在自然固氮的方法,如豆科植物根瘤、雷雨發(fā)莊稼等等。固氮給人類(lèi)帶來(lái)了化肥,使得人們免受饑餓;人類(lèi)固氮的求知探索精神,二萬(wàn)多次實(shí)驗(yàn)的科研態(tài)度是后輩的寶貴精神財(cái)富;但固氮也帶來(lái)了災(zāi)難,1915 年德國(guó)開(kāi)辦了30 多間以氨氧化法為原理的硝酸工廠(chǎng),產(chǎn)品被投入戰(zhàn)爭(zhēng)。化學(xué)本無(wú)對(duì)錯(cuò),對(duì)與錯(cuò)掌握在人類(lèi)手中。
[學(xué)生活動(dòng)]組織學(xué)生討論氮的固定對(duì)于人類(lèi)社會(huì)發(fā)展的意義,要求寫(xiě)出感想。
設(shè)計(jì)意圖:在學(xué)生學(xué)習(xí)完兩個(gè)典型的固氮實(shí)例后引出固氮的概念并分類(lèi),論證固氮給人類(lèi)社會(huì)帶來(lái)的進(jìn)步與苦難是并存的,科學(xué)家們的探索精神永世留存。組織學(xué)生對(duì)固氮的意義進(jìn)行交流討論,落實(shí)科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任的核心素養(yǎng)。
1.鋪設(shè)化學(xué)史料,設(shè)置情境主線(xiàn)
本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容通過(guò)“工業(yè)制備硝酸的工藝變遷”情境主線(xiàn)貫穿始終。采用工業(yè)產(chǎn)品制備的情境,可以切實(shí)讓學(xué)生感受到化學(xué)與生活緊密聯(lián)系,化學(xué)服務(wù)于生活,增強(qiáng)學(xué)生對(duì)化學(xué)促進(jìn)社會(huì)發(fā)展的認(rèn)同感。采用化學(xué)史料的情境,可以使學(xué)生在課堂教學(xué)中感受到化學(xué)學(xué)科發(fā)展離不開(kāi)科學(xué)家的鉆研,科學(xué)家求真求實(shí)的精神是有效落實(shí)科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任核心素養(yǎng)的良好素材。硝酸制備工藝的情境中涉及氨氣的催化氧化也可以為后續(xù)學(xué)習(xí)氨氣的還原性奠定基礎(chǔ)。
2.立足化學(xué)課堂,落實(shí)核心素養(yǎng)
本節(jié)課通過(guò)宏觀性質(zhì)和微觀結(jié)構(gòu)兩方面構(gòu)建氮?dú)獾姆€(wěn)定性,培養(yǎng)學(xué)生宏觀辨識(shí)與微觀探析的核心素養(yǎng)。設(shè)置真實(shí)情境下的實(shí)際問(wèn)題推進(jìn)教學(xué),以實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和圖文材料為基礎(chǔ),引導(dǎo)學(xué)生加工信息,自主建構(gòu)物質(zhì)性質(zhì)及化學(xué)反應(yīng),有效落實(shí)證據(jù)推理與模型認(rèn)知、科學(xué)探究的核心素養(yǎng)。學(xué)生學(xué)習(xí)兩套工業(yè)制備硝酸方法的同時(shí),掌握N2、NH3、NO、NO2等物質(zhì)的變化關(guān)系,培養(yǎng)學(xué)生變化觀念的核心素養(yǎng)。最后通過(guò)討論固氮的功與過(guò),讓學(xué)生意識(shí)到應(yīng)該合理使用科學(xué)技術(shù)和辯證看待科學(xué)成果,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任的核心素養(yǎng)。在化學(xué)課堂中實(shí)現(xiàn)立德樹(shù)人。