1、问题的提出问题的提出为什么要研究氮及其化合物的教学设计？为什么要研究氮及其化合物的教学设计？教材发生了怎样的变化？教材发生了怎样的变化？新课程对元素化合物知识的处理有了很大变化，那么针对氮及其化合物，课标的变化对教材有哪些影响？鲁科版的节标题名为氮的循环，其编排设计的核心理念是什么？这样设计的意图何在？相应的教学设计如何变化？相应的教学设计如何变化？课标与教材的变化又将如何影响教学设计？纵观针对新课程的有关氮的教学设计，很大一部分并没能真正体会新课程和新教材想要体现的新思想新观念。针对氮及其化合物的教学设计的研究点在哪里？与原来课程相比它应该体现哪些新思想新观念？可能没有太多人真正思考了这个问
2、题。能否突破物质线？能否突破物质线？有关氮的内容显得零散杂乱，似乎走物质线仍然是进行这教学时的主要思路甚至是唯一思路。究竟能否突破物质线，使得这一节内容更加连贯整合？如何在教学中融合体现氮在化学学科、生产生活、学生学习这三方面的价值？这些都是非常值得研究的问题。我为什么要研究？我为什么要研究？问题的提出问题的提出为什么要在教学设计中突出循环线？为什么要在教学设计中突出循环线？v 新课程元素化合物知识教学设计理念新课程元素化合物知识教学设计理念 强调“从生活走进化学，从化学走向社会”；从单一的物质中心模式到多样化的学习模式，强调“元素观”、“分类观”、“转化观”。如果在教学中能很好的贯穿循环线，
3、则可以一举的多得。整合的、有线索的内容体系要比零散的知识点更容易被学生理解和掌握，结构性较强的教学设计也更能够促使学生形成结构化知识。v 研究现状研究现状 现如今有关氮及其化合物的教学设计及其研究中能够完整的体现循环线、将这一线索贯穿始终的典型课例和研究还很少，笔者认为这是以往教学形成的走物质线的习惯、设计中出现的客观问题以及缺乏对这部分内容价值的深入分析共同造成的。v 虽有难度但可行虽有难度但可行 确实具有一定的难度，与生物知识有交叉，且并不是所有知识点都包含在循环线中。但深究循环的本质，无非就是含氮化合物间的转化，只要找出其联系和对应性进行筛选加工，一定能做到。已有文献综述已有文献综述有关
4、新课程中元素化合物知识课程内容、教学设计及其策略的文献有关新课程中元素化合物知识课程内容、教学设计及其策略的文献主要研究点：与旧课程相比内容选取及组织以及教学的突出特点。较有启发的：远程研修视频及书稿特点：不再分“律前元素”和“律后元素”；不再“跑族”；“从生活走进化学，从化学走向社会”、“从自然走进化学，从化学走向应用”；从单一的物质中心模式到多样化的学习模式，强调“元素观”、“分类观”、“转化观”有关新课程中氮及其化合物的教学设计研究的文献有关新课程中氮及其化合物的教学设计研究的文献主要的研究点：在教学中体现STS理念、实验创新等。主要以具体的教学设计为载体，进行解析。缺乏创新点。较有启发
5、的：乔敏 元素化合物教学设计的行动研究“氮气和氮的固定”的教学设计探索4次教学设计：以学科知识为核心，以“固氮”为载体和线索,凸现化学的社会功能；以“固氮”为载体和线索,以学生活动为中心；以学生发展为核心,协调组织知识内容、固氮主题和探究活动。不断尝试、改进。有关新课程中氮及其化合物的教学设计有关新课程中氮及其化合物的教学设计具体教案具体教案主要特点：都很注意体现STS理念，在大部分的教学设计中都会体现一部分循环的线索，但基本都是在讲解雷雨固氮时，其他内容尤其是氨和铵盐的性质以及硝酸的性质都完全独立于循环线索之外；乔敏老师的设计以氮的固定为核心线索，但除此之外的其他内容如氨和铵盐能否也归入体系
6、之中呢？值得进一步研究。有关介绍自然界中的氮循环的文献有关介绍自然界中的氮循环的文献别人研究了什么？别人研究了什么？是是怎么怎么研究的？研究的？分类分类确定核心问题确定核心问题氮及其化合物内容的价值是什么？氮及其化合物内容的价值是什么？在课标和不同版本教材中的该部分内容的构成、具体内容的在课标和不同版本教材中的该部分内容的构成、具体内容的选取及内容的组织编排是什么样的？选取及内容的组织编排是什么样的？什么样的内容编排和教学设计更有利于学生的发展？什么样的内容编排和教学设计更有利于学生的发展？为什么要以氮的循环为核心线索？为什么要以氮的循环为核心线索？怎样在教学中突出并充分利用氮循环线索？怎样在
7、教学中突出并充分利用氮循环线索？非常重要！非常重要！我要研究什么？我要研究什么？研究的目的与任务研究的目的与任务内容内容分析分析具体具体教学设计教学设计研究任务研究任务氮及其化合物氮及其化合物元素化合物知识元素化合物知识研究对象研究对象研究方法研究方法分析分析课标课标分析分析教材教材分析分析文献文献氮的循环研究目的研究目的解决核心问题解决核心问题学生学生认识分析认识分析氮及其化合物内容分析氮及其化合物内容分析内容的价值分析内容的价值分析内容的构成分析内容的构成分析内容的组织编排内容的组织编排具体内容的选取具体内容的选取带着核心问题去分析带着核心问题去分析重要！基础！重要！基础！我怎么看？为什么
8、？我怎么看？为什么？1.学科价值分析学科价值分析1.1.氮气占空气体积的氮气占空气体积的78%78%，在自然界中分布极广，且氮是组成动植物体内蛋白，在自然界中分布极广，且氮是组成动植物体内蛋白质的重要成分，可以说氮是质的重要成分，可以说氮是连接化学学科和生物学科的一个元素纽带连接化学学科和生物学科的一个元素纽带；2.2.氮是植物生长不可缺少的营养元素，因此长久以来有关氮是植物生长不可缺少的营养元素，因此长久以来有关固氮及氮循环机制固氮及氮循环机制的研究一直是一个重要的科学研究课题，受到化学家、生物学家及环境学家的研究一直是一个重要的科学研究课题，受到化学家、生物学家及环境学家的关注；的关注；3
9、.3.氮氧化物是导致许多污染的重要因素，有关氮氧化物对臭氧层破坏以及导氮氧化物是导致许多污染的重要因素，有关氮氧化物对臭氧层破坏以及导致的致的光化学烟雾光化学烟雾的原因一直都是重要的研究课题；的原因一直都是重要的研究课题；4.4.在在2020世纪世纪8080年代末，科学家发现，一氧化氮在各种生化过程中起着关键的年代末，科学家发现，一氧化氮在各种生化过程中起着关键的作用，已迅速发展成为一个目前最活跃的生命科学前沿领域。作用，已迅速发展成为一个目前最活跃的生命科学前沿领域。5.5.氮族元素的代表物氮族元素的代表物2.生产生活价值分析生产生活价值分析氮及其氮及其化合物化合物生物生物环境环境自然自然工
10、业工业氮循环氮循环大气大气土壤土壤水体水体生物体生物体合成氨工业合成氨工业硝酸工业硝酸工业氮肥工业氮肥工业酸雨酸雨光化学污染光化学污染温室效应温室效应水体富营养化水体富营养化氨基酸氨基酸蛋白质蛋白质3.学生学习价值分析学生学习价值分析v N族元素代表物，通过族元素代表物，通过N初步认识氮族元素及其化合物初步认识氮族元素及其化合物 虽然新课程中元素化合物知识不再走族线，但有关的氮的内容仍然承载一部虽然新课程中元素化合物知识不再走族线，但有关的氮的内容仍然承载一部分分N N族元素代表物的功能，让学生初步认识氮族，为化学族元素代表物的功能，让学生初步认识氮族，为化学2 2学习元素周期律奠定学习元素周
11、期律奠定一定基础一定基础v 非金属元素代表物之一，丰富学生对非金属元素的认识非金属元素代表物之一，丰富学生对非金属元素的认识 初中阶段学习了氧气、氢气等非金属代表物，价态比较固定，化学初中阶段学习了氧气、氢气等非金属代表物，价态比较固定，化学1 1中在氮中在氮之前还出现了氯、碳（以鲁科版为例），氮与前几者相比价态更丰富，有正有之前还出现了氯、碳（以鲁科版为例），氮与前几者相比价态更丰富，有正有负；二氧化氮作为酸性氧化物与水会发生氧化还原反应生成硝酸和低价态氧化负；二氧化氮作为酸性氧化物与水会发生氧化还原反应生成硝酸和低价态氧化物而不是直接化合生成等价态的酸；氨作为碱性氢化物，有独特的性质，能与
12、物而不是直接化合生成等价态的酸；氨作为碱性氢化物，有独特的性质，能与酸发生反应生成铵盐；硝酸具有强氧化性，可与金属、非金属单质发生氧化还酸发生反应生成铵盐；硝酸具有强氧化性，可与金属、非金属单质发生氧化还原反应而不是学生熟悉的置换反应，且与不同浓度硝酸反应生成的产物不同，原反应而不是学生熟悉的置换反应，且与不同浓度硝酸反应生成的产物不同，这些都可以扩展学生对非金属元素的认识角度这些都可以扩展学生对非金属元素的认识角度学生为什么要学？学生为什么要学？3.学生学习价值分析学生学习价值分析v 进一步完善之前建立的转化观、元素观、氧化还原观等观念，让学生真正学进一步完善之前建立的转化观、元素观、氧化还
13、原观等观念，让学生真正学会站在这些角度、利用这些观念去学习和应用知识会站在这些角度、利用这些观念去学习和应用知识 含氮化合物的价态丰富，类型众多，可以很好地在碳的基础上进一步加含氮化合物的价态丰富，类型众多，可以很好地在碳的基础上进一步加深学生对各种元素观、氧化还原观、转化观和分类观的认识和理解，为之后深学生对各种元素观、氧化还原观、转化观和分类观的认识和理解，为之后硫及其他元素化合物知识的学习打基础硫及其他元素化合物知识的学习打基础 建立氮及其化合物之间的转化关系建立氮及其化合物之间的转化关系v 加深加深“化学与生产生活密切相关化学与生产生活密切相关”的认识，让学生深刻的体会化学的重要性的认
14、识，让学生深刻的体会化学的重要性，感觉化学是，感觉化学是“亲切亲切”的，有价值的的，有价值的 氮及其化合物与生产生活联系极为紧密，要通过学习让学生体会化学物氮及其化合物与生产生活联系极为紧密，要通过学习让学生体会化学物质、化学元素乃至整个化学学科与生产生活实际之间都有着密不可分的联系质、化学元素乃至整个化学学科与生产生活实际之间都有着密不可分的联系氮的循环联系生产生活实际联系生产生活实际氮及其化合物内容构成分析氮及其化合物内容构成分析从课标中看从课标中看选修阶段选修阶段高中必修高中必修1常见无机物及其应用常见无机物及其应用 通过实验了解氮及其重要化合物通过实验了解氮及其重要化合物的主要性质，认
15、识其在生产中的的主要性质，认识其在生产中的应用和对生态环境的影响应用和对生态环境的影响 化学与环境保护化学与环境保护（空气污染）（空气污染）化学与生活化学与生活化学与工农业生产化学与工农业生产（合成氨工业）（合成氨工业）化学与技术化学与技术初中阶段初中阶段地球周围的空气地球周围的空气高中必修高中必修2元素周期率和元素周期表元素周期率和元素周期表氮族元素氮族元素氮及其化合物内容构成分析氮及其化合物内容构成分析从教材中看从教材中看山东科技出版社山东科技出版社氮及其化合物氮及其化合物必修必修 化学化学1 第第3章章 自然界中的元素自然界中的元素第第2节节 氮的循环氮的循环从氮在自然界中的循环引入氮从
16、氮在自然界中的循环引入氮气及氮的重要化合物的性质学气及氮的重要化合物的性质学习习化学与生活化学与生活主题主题1 呵护生存环境呵护生存环境课题课题1 关注空气质量关注空气质量在氮氧化物与光化学烟雾中应在氮氧化物与光化学烟雾中应用了氮氧化物的知识用了氮氧化物的知识化学与技术化学与技术主题主题1 空气资源空气资源 氨的合成氨的合成课题课题2 氨的工业合成氨的工业合成课题课题3 氨氧化法制硝酸氨氧化法制硝酸氨的工业合成、氨氧化法制备氨的工业合成、氨氧化法制备硝酸都应用了氮及其化合物的硝酸都应用了氮及其化合物的知识知识化学反应原理化学反应原理第第2章章 化学反应的方向、限度与速率化学反应的方向、限度与速
17、率第第4节节 化学反应条件的优化化学反应条件的优化应用了氮气与氢气的反应应用了氮气与氢气的反应实验化学实验化学主题主题4 物质的制备物质的制备课题课题2 实验室制备化工原料实验室制备化工原料在实验室中氨氧化法制硝酸中在实验室中氨氧化法制硝酸中涉及了氨及其化合物的知识涉及了氨及其化合物的知识课程标准与教学大纲的比较课程标准与教学大纲的比较教学大纲（教学大纲（2000）课程标准课程标准教学内容教学内容教学教学要求要求实验与活动实验与活动内容标准内容标准活动与探究建议活动与探究建议氮族元素简介氮气的化学性质（跟氢气、氧气的反应）氨的物理性质氨的化学性质（跟水、氯化氢、氧气的反应）氨的用途氨的实验室制
18、法铵盐铵离子检验硝酸的化学性质（酸性、不稳定性、氧化性）硝酸的用途亚硝酸盐BDBDADBDDA选学演示实验：氨的化学性质；氨的实验室制法；铵离子检验；硝酸的化学性质通过实验了解氯、氮、硫、硅等非金属及其重要化合物的主要性质，认识其在生产中的应用和对生态环境的影响。查阅资料并讨论：减少向大气中排放氮氧化物、二氧化硫的措施。讨论：自然界碳、氮循环对维持生态平衡的作用。必修阶段必修阶段不再细化具体的物质和要求，给了教材充分的设计空间；不强调传统的“物质中心”模式，突出“元素中心”突出STS，重视知识与生产生活实际的联系；重视实验课程目标、课程结构、课程内容改变的共同结果碳单质、一氧化碳、碳单质、一氧
19、化碳、二氧化碳、碳酸钠、二氧化碳、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸氢钙碳酸氢钠、碳酸氢钙硫单质、二氧化硫单质、二氧化硫、硫酸硫、硫酸金属镁、溴单质、金属镁、溴单质、碘单质碘单质氮气、氨气、一氮气、氨气、一氧化氮、二氧化氧化氮、二氧化氮、铵盐、硝酸氮、铵盐、硝酸 碳的多样性碳的多样性 氮的循环氮的循环 硫的转化硫的转化海水中的化海水中的化学学 元素元素 碳碳 氮氮 硫硫镁镁溴溴碘碘自然界中自然界中的元素的元素STS元素元素物质物质鲁科版对无机元素化合物知识的解读鲁科版对无机元素化合物知识的解读内容的组织编排内容的组织编排在教材中的位置在教材中的位置化学1第1章 认识化学科学第2章 元素与物质世界第3章 自
20、然界中的元素第1节 碳的多样性第2节 氮的循环第3节 硫的转化第4节 海水中的元素第4章 材料家族中的元素化学1第1章 从实验到化学第2章 化学物质及其变化第3章 金属及其化合物第4章 非金属及其化合物第1节 无机非金属材料的主角硅第2节 富集在海水中的元素氯第3节 硫和氮的氧化物第4节硫酸、硝酸和氨 化学1专题1 化学家眼中的物质世界专题2 从海水中获得的化学物质专题3 从矿物到基础材料专题4 硫、氮和可持续发展第一单元 含硫化合物的性质和应用第二单元 生产生活中的含氮化合物目录教材第1册第1章 化学反应及其能量变化第2章 碱金属第3章 物质的量第4章 卤素第5章 物质结构 元素周期律第6章
21、 氧族元素 环保第7章 碳族元素 无机非金属材料第2册第1章 氮和氮的化合物第1节 氮气第2节 氨、铵盐第3节 硝酸老教材鲁科苏教人教族线族线物质线物质线STS理念理念元素观元素观转化观转化观分类观分类观STS理念理念元素观元素观一节中具体的组织编排一节中具体的组织编排硫和氮的氧化物空气质量日报影响空气质量的气体NONO2SO2SO2和NO2对大气的污染硫酸、硝酸和氨硫酸和硝酸氨人教版人教版生产生活中的含氮化合物氮氧化物的产生及转化N2NONO2HNO3氮肥的生产和使用N2NH3NH4+硝酸的性质HNO3NONO2苏教版苏教版老版老版氮和氮的氧化物氮族元素氮气物理性质化学性质STS：污染、工业
22、等氨 铵盐氨铵盐硝酸不稳定性氧化性自然界中的氮循环氮循环中的重要物质N2氨与铵态氮肥硝酸人类对氮循环和环境的影响氮的循环鲁科版鲁科版NO与NO2将装有二氧化氮的试管倒扣在水槽中，保证试管口在液面下，拔掉橡胶塞。用pH试纸测氨水碱性；锌与浓硝酸反应生成红棕色气体建立氮及其化合物之间的转化关系有关新课程中氮及其化合物的教学设计具体教案突破1：真正实现了三维目标的融合氮及其化合物的转化关系2001年 45264万吨但人教版是补充材料的方式引入STS内容，而且主要关注与环境污染的联系；氮的循环的价值及其化学内涵然而一项重大的科技发明历来就是一把锋利的双刃剑，合成氨的发明同样如此，它在改变了自然界的氮循
23、环给人类带来福音和实惠的同时，也带来了不幸和灾难。NH4NO3对环境的污染（酸雨、光化学烟雾、水体富营养化、破坏臭氧层）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；实验探究1-浓硝酸与铁、铝、锌的反应二氧化氮作为酸性氧化物与水会发生氧化还原反应生成硝酸和低价态氧化物而不是直接化合生成等价态的酸；2、若有污染性物质生成请快速用橡胶塞塞住试课题3 氨氧化法制硝酸HNO3+NaOH=NaNO3+H2O有无色气体生成(气体遇空气变成对教材内容组织编排的解读对教材内容组织编排的解读关于内容的组织线索：关于内容的组织线索：人教版很明显走的是物质类别线索，将氮及其化合物与硫及其
24、化合物互相类比互相对应来学；苏教版则是以两条STS线索进行组织；鲁科版从表面上来看是以STS及氮循环结合物质线来进行内容组织，但我认为究其核心理念是想突出元素观和转化观，以氮的循环涵盖氮及其化合物的内容，建立含整体的含氮元素物质及其转化体系。关于关于STSSTS的处理：的处理：三个版本教材都体现了STS理念。但人教版是补充材料的方式引入STS内容，而且主要关注与环境污染的联系；苏教版是以两个大的STS情境氮氧化物的产生及转化、氮肥的生产和使用来组织核心知识；鲁科版则是以自然界中的氮循环这个作为大背景，把这个大背景分解为若干STS小问题，并在此背景下研究氮及其化合物的性质，最后总结人类对氮循环的
25、影响。关于对循环线及转化观的体现：关于对循环线及转化观的体现：三个版本都涉及了自然界中氮循环的内容。人教版是放在阅读材料中，纯粹作为补充资料；苏教也是放在阅读材料中，但在教材主体中也有部分体现循环和转化线索，把部分内容分解为几个子专题；而鲁科版以循环为主线，在循环线的指导下进行内容的组织编排。教材主线教材主线观察观察思考思考交流研讨交流研讨闪闪电电自然自然社会社会物质物质人类对自人类对自然界氮循然界氮循环的影响环的影响氮循环中的重要物质氮循环中的重要物质氮在自氮在自然界中然界中的循环的循环展示含氮展示含氮元素的物质元素的物质氨、铵盐氨、铵盐氮气氮气硝酸硝酸 酸雨、酸雨、光化学烟雾、光化学烟雾、
26、富营养化富营养化鲁科版鲁科版“氮的循环氮的循环”一节的主线一节的主线氮的循环融合融合融合融合融合融合具体内容的选取具体内容的选取比较四个版本的教材比较四个版本的教材老教材（人教）老教材（人教）新教材新教材鲁科鲁科苏教苏教人教人教化学化学反应反应的选的选取取氮气与氧气、氢气；一氧化氮气与氧气、氢气；一氧化氮与氧气；二氧化氮与水；氮与氧气；二氧化氮与水；氨与水、盐酸；氨与氧气；氨与水、盐酸；氨与氧气；碳酸氢铵、氯化铵、氨水加碳酸氢铵、氯化铵、氨水加热分解；氯化铵与氢氧化钙；热分解；氯化铵与氢氧化钙；硝酸分解；稀、浓硝酸与铜；硝酸分解；稀、浓硝酸与铜；浓硝酸与碳；钝化浓硝酸与碳；钝化与旧教材基本相同
27、与旧教材基本相同没有氨与氧气的反应（放在没有氨与氧气的反应（放在问题解决中了）；多了氨与问题解决中了）；多了氨与硫酸的反应硫酸的反应没有硝酸见光分解；没没有硝酸见光分解；没有有氨与氧的反应氨与氧的反应活动活动的选的选取取喷泉实验；氨与氯化氢（玻喷泉实验；氨与氯化氢（玻璃棒）；氯化铵受热分解；璃棒）；氯化铵受热分解；氨与碱：氨与碱：硫酸铵、硝酸铵与硫酸铵、硝酸铵与氢氧化钠氢氧化钠反应；氯化铵与氢反应；氯化铵与氢氧化钙制氨气氧化钙制氨气联想质疑：雷电固氮；交流研联想质疑：雷电固氮；交流研讨：氮循环中的物质及作用；讨：氮循环中的物质及作用；如何减少人类对氮循环的影响如何减少人类对氮循环的影响及氮氧化
28、物对环境的影响观察及氮氧化物对环境的影响观察思考：喷泉；氨与氯化氢（广思考：喷泉；氨与氯化氢（广口瓶）；氯化铵、口瓶）；氯化铵、碳酸氢铵碳酸氢铵受受热分解；氨与碱：热分解；氨与碱：氯化铵与氢氯化铵与氢氧化钠氧化钠反应；浓硝酸分解铜与反应；浓硝酸分解铜与浓、稀硝酸，浓、稀硝酸，铁与浓硝酸铁与浓硝酸观察与思考：观察与思考：氮气与氧气放氮气与氧气放电反应（装置）电反应（装置）；喷泉；喷泉；用用pH试纸测氨水碱性试纸测氨水碱性；氨与；氨与氯化氢（棉花）；铜与浓、氯化氢（棉花）；铜与浓、稀硝酸反应稀硝酸反应（装置）（装置）；活动；活动与探究：加热氯化铵固体，与探究：加热氯化铵固体，氨与碱：氨与碱：氯化铵
29、与氢氧化钙；氯化铵与氢氧化钙；调查研究：氮氧化物对环境调查研究：氮氧化物对环境的危害；问题解决：工业制的危害；问题解决：工业制硝酸硝酸观察思考：喷泉；科学观察思考：喷泉；科学探究：探究：设计实验，使二设计实验，使二氧化氮尽可能多地被水氧化氮尽可能多地被水吸收吸收；实践活动实践活动：分析：分析空气污染的成因，雨水空气污染的成因，雨水pH的测定的测定情境情境素材素材的选的选取取资料：资料：砷的发现砷的发现；自然界；自然界中氮的循环；中氮的循环；亚硝酸盐的亚硝酸盐的用途及对人体的危害用途及对人体的危害氮的固定氮的固定；自然界氮循环；一；自然界氮循环；一场雷雨一场肥；氨的合成；场雷雨一场肥；氨的合成；
30、尿尿素和复合化肥素和复合化肥；对环境的污染；对环境的污染（酸雨、光化学烟雾、（酸雨、光化学烟雾、水体富水体富营养化）营养化）雷雨发庄稼；自然界氮循环；雷雨发庄稼；自然界氮循环；工业合成氨；工业合成氨；工业制硝酸；工业制硝酸；氮氧化物对环境的危害（酸氮氧化物对环境的危害（酸雨、光化学烟雾、雨、光化学烟雾、对臭氧层对臭氧层的破坏的破坏）作为任务作为任务空气质量日报；信使分空气质量日报；信使分子子NO、火箭燃料、火箭燃料C2H8N2；对环境的污染；对环境的污染及及防治酸雨措施防治酸雨措施；自然；自然界氮循环界氮循环比较重视氨的碱性比较重视氨的碱性而不强调氨的还原性而不强调氨的还原性观察与思考类观察与
31、思考类的活动较多；让学生交流的活动较多；让学生交流思考的活动较多；活动与思考的活动较多；活动与氮循环及氮循环及STS内容穿插内容穿插活动较多，既有观察思考，活动较多，既有观察思考，又有探究，还安排了课外的又有探究，还安排了课外的调查研究及问题解决活动，调查研究及问题解决活动，与生产生活联系较紧密与生产生活联系较紧密氨与氧的反应是工业制硝酸氨与氧的反应是工业制硝酸的重要步骤，同时也是氮循环及的重要步骤，同时也是氮循环及含氮化合物之间转化的重要环节含氮化合物之间转化的重要环节活动较少，活动较少，且形式单一且形式单一教材规定的实验活动教材规定的实验活动较少，有一个与其他较少，有一个与其他教材不同的实
32、验，教材不同的实验，有课外实践活动有课外实践活动情境素材非常少，情境素材非常少，与新教材基本无重与新教材基本无重叠，涉及氮循环叠，涉及氮循环几乎所有的情境素几乎所有的情境素材都是围绕氮循环材都是围绕氮循环展开的展开的分别针对两大部分分别针对两大部分内容补充内容补充STS情境情境素材素材比较关注氮氧化物比较关注氮氧化物对环境产生的影响，对环境产生的影响，补充的情境素材无补充的情境素材无太强线索性，比较太强线索性，比较关注氮在学科前沿关注氮在学科前沿的应用价值的应用价值具体内容的选取具体内容的选取我的教学设计中的内容选取我的教学设计中的内容选取化学反应化学反应的选取的选取氮气与氧气、氢气；一氧化氮
33、与氧气；二氧化氮与水；氨与水、盐酸；氨氮气与氧气、氢气；一氧化氮与氧气；二氧化氮与水；氨与水、盐酸；氨与氧气；碳酸氢铵、氯化铵、氨水加热分解；氯化铵与氢氧化钙；硝酸分与氧气；碳酸氢铵、氯化铵、氨水加热分解；氯化铵与氢氧化钙；硝酸分解；稀、浓硝酸与铜；浓硝酸与碳；铝、铁在浓硝酸中的钝化解；稀、浓硝酸与铜；浓硝酸与碳；铝、铁在浓硝酸中的钝化活动的选活动的选取取演示或视频展示：氮气与氧气放电反应；演示或分组实验：一氧化氮与氧演示或视频展示：氮气与氧气放电反应；演示或分组实验：一氧化氮与氧气变二氧化氮；氨喷泉实验；氨与氯化氢（玻璃棒）；氯化铵、碳酸氢铵气变二氧化氮；氨喷泉实验；氨与氯化氢（玻璃棒）；氯
34、化铵、碳酸氢铵受热分解；氨与碱：氯化铵与氢氧化钠反应；浓硝酸分解；铜与浓、稀硝受热分解；氨与碱：氯化铵与氢氧化钠反应；浓硝酸分解；铜与浓、稀硝酸，铁、铝与浓硝酸酸，铁、铝与浓硝酸情境素材情境素材的选取的选取自然界氮循环；一场雷雨一场肥；氮的固定；氨的合成；工业制硝酸；尿自然界氮循环；一场雷雨一场肥；氮的固定；氨的合成；工业制硝酸；尿素和复合化肥；对环境的污染（酸雨、光化学烟雾、水体富营养化、破坏素和复合化肥；对环境的污染（酸雨、光化学烟雾、水体富营养化、破坏臭氧层）臭氧层）学生认识的分析学生认识的分析学生学习的基础学生学习的基础“研究物质性质的方法与程序研究物质性质的方法与程序”给学生提供研究
35、物质的方法平台；给学生提供研究物质的方法平台；“元素与物质的分类元素与物质的分类”和和“氧化剂和还原剂氧化剂和还原剂”给学生提供了认识和研究元素及给学生提供了认识和研究元素及其化合物性质的理论平台（分类观、转化观、氧化还原观）其化合物性质的理论平台（分类观、转化观、氧化还原观）已经学习了氧气、氢气、二氧化碳、氯气等非金属物质，学习了碳及其化合物，已经学习了氧气、氢气、二氧化碳、氯气等非金属物质，学习了碳及其化合物，为氮的学习提供一定的基础为氮的学习提供一定的基础学生认识的关键点学生认识的关键点含氮化合物的性质；不同价态含氮化合物之间的相互转化及其各自的氧化还原含氮化合物的性质；不同价态含氮化合
36、物之间的相互转化及其各自的氧化还原性；氮的循环的价值及其化学内涵性；氮的循环的价值及其化学内涵学生认识的障碍点学生认识的障碍点硝酸的氧化性及其浓度与生成产物的关系；氮、一氧化氮、二氧化氮、与硝酸硝酸的氧化性及其浓度与生成产物的关系；氮、一氧化氮、二氧化氮、与硝酸之间的相互转化关系；氨的碱性，氨与铵盐的转化关系之间的相互转化关系；氨的碱性，氨与铵盐的转化关系学生认识的发展点学生认识的发展点进一步提高通过观察实验现象总结分析物质性质的能力；初步体会物质的浓度进一步提高通过观察实验现象总结分析物质性质的能力；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；进一步加深对对化学
37、反应产物的影响，进一步认识实验中变量控制的重要性；进一步加深对氧化还原知识的理解，加强应用能力，进一步掌握从氧化还原及物质类别变化氧化还原知识的理解，加强应用能力，进一步掌握从氧化还原及物质类别变化这两个角度分析化学反应这两个角度分析化学反应重要！一切为了学生的发展重要！一切为了学生的发展教学设计：将化学溶解于生活，再结晶出来教学设计：将化学溶解于生活，再结晶出来v 主要以鲁科版为教材依据，以苏教版、人教版教材为辅。主要以鲁科版为教材依据，以苏教版、人教版教材为辅。主要依照鲁科版编排组织顺序，将循环线贯穿始终，突出主要依照鲁科版编排组织顺序，将循环线贯穿始终，突出转化观和转化观和STSSTS理
38、念。理念。v 让学生在课前分组了解氮在自然界中的循环，自己制作氮让学生在课前分组了解氮在自然界中的循环，自己制作氮循环简图，课上进行汇报交流，老师自己也制作一张氮循循环简图，课上进行汇报交流，老师自己也制作一张氮循环图作为参考。环图作为参考。v 围绕氮循环图展开教学，将这张图作为线索贯穿于整个教围绕氮循环图展开教学，将这张图作为线索贯穿于整个教学中，作为教师教学的主要工具及学生学习的主要依据。学中，作为教师教学的主要工具及学生学习的主要依据。v 在课的过程中逐步引导学生完成在坐标系下的氮的循环转在课的过程中逐步引导学生完成在坐标系下的氮的循环转化图，将自然界中的循环图转化为反应化学本质的坐标图
39、，化图，将自然界中的循环图转化为反应化学本质的坐标图，体现转化观和分类观体现转化观和分类观。具体教学设计具体教学设计氮的循环氮的循环氮的循环固氮作用氮同化作用氨化作用硝化作用反硝化作用N2NO3-或NH4+NO3-或NH4+有机氮有机氮NH3NH3或NH4+HNO3或NO3-NO3-N2或N2O人工固氮 生物固氮高能固氮自然固氮合成氨 氮循环示意图氮循环示意图选自Chemistry of the Environment，Ronald A.Bailey等著10.The environmental chemistry of some important elements The nitrogen
40、cycle氮的循环示意图氮的循环示意图大气中的大气中的N2NO3-NONO2NH3HNO3人工固氮氮肥氮肥雷雷雨雨闪闪电电生物体生物体有机氮有机氮硝化细菌硝化细菌植物植物根瘤菌根瘤菌地下地上相互转化相互转化NH4+NO3-氮同化高能固氮生物固氮工业合成氨工业合成氨硝化作用氨化作用反硝化作用氮同化HNO3NH3 NH4+氮及其化合物的转化关系氮及其化合物的转化关系-30+2+4+5气态氢化物单质氧化物酸盐氮元素的价态氮元素的价态物质的类别物质的类别NH3N2NONO2HNO3NH4+NO3-催化氧化放电催化氢化生物固氮硝化有机氮反硝化氮同化作用氮同化作用氨化作用在坐标图中的含氮化合物亚硝酸盐的用
41、途及对人体的危害内容的组织编排在教材中的位置在试管中加入两药匙NH4Cl固体，再加入约6 mL的30 NaOH溶液，振荡试管，用镊子夹住湿润的红色石蕊试纸放在试管口但不伸入试管口内，观察实验现象。没有氨与氧气的反应（放在问题解决中了）；年 代 粮食产量氮及其化合物的知识结构图2、若有污染性物质生成请快速用橡胶塞塞住试氨与氧的反应是工业制硝酸怎样使学生更深入体会到氮循环的意义？稀硝酸被还原为NO第三课时 以硝酸的性质预测为核心应用知识结构碳酸氢铵、氯化铵、氨水加热分解；氨气与氯化氢有白烟生成，白烟在哪里生成？氮及其化合物单元整体教学氮及其化合物单元整体教学氮及其化合物单元整体教学2HNO3+Na
42、2CO3=2NaNO3+H2O+CO2在课标和不同版本教材中的该部分内容的构成、具体内容的选取及内容的组织编排是什么样的？2008年 52850万吨教学设计流程图教学设计流程图氮循环的化学本质是什么？自然界中氮循环图参与氮循环的重要物质有哪些？交流讨论N2 N0 NO2 NH3NH4+HNO3 NO3-交流讨论氮化合物间的相互转化（不同类别间；不同价态间）为什么雷雨过后庄稼长得好？一场雷雨一场肥观察分析实验现象，得出结论N2NO NO2 HNO3工业合成氨制氮肥硝态氮盐工业制硝酸演示实验：氨喷泉氨与铵盐的相互转化分组探究实验；氨与酸；铵盐与碱铵态氮肥氨的物理性质与碱性交流讨论硝酸的氧化性人类用
43、什么方法促进庄稼生长？氮如何转化为氨？氨有什么性质？氨如何与铵盐相互转化？如何用氨为原料硝酸？硝酸如何转化为低价态？交流讨论分组探究实验；浓硝酸与铜、铁、铝；稀硝酸与铜N2+02 NH3 NH3+H20 NH4+OH-NH3 NH4+NH3NO硝酸的氧化性其他的转化如何发生？氮同化、氨化、硝化、反硝化等作用观察思考氮循环中的生物知识在坐标图中的含氮化合物相互之间如何转化？含氮化合物转化图参考氮循环图，交流讨论，补充转化图含氮化合物中的转化问题线情境线活动线知识线氮循环视频资料氮及其化合物的转化关系氮及其化合物的转化关系-30+2+4+5气态氢化物单质氧化物酸盐氮元素的价态氮元素的价态物质的类别
44、物质的类别NH3N2NONO2HNO3NH4+NO3-生物固氮硝化有机氮反硝化氮同化作用氮同化作用氨化作用氮及其化合物的转化关系氮及其化合物的转化关系落实到知识点落实到知识点-30+2+4+5气态氢化物单质氧化物酸盐氮元素的价态氮元素的价态物质的类别物质的类别NH3N2NONO2HNO3NH4+NO3-催化氧化放电催化氢化与酸反应与碱反应O2H2O氮的循环氮的循环 第一课时第一课时氮的循环氮的循环 单元整体教学设计单元整体教学设计缺氮植物和正常植物植物只能吸收化合态的氮！“大头娃娃”和毒奶粉氮元素是组成蛋白质氮元素是组成蛋白质，核酸，叶绿素，酶，核酸，叶绿素，酶等有机化合物的重要等有机化合物的
45、重要组分，因此它有组分，因此它有“生生命元素命元素”的美称。氮的美称。氮元素无论对于人还是元素无论对于人还是对于植物都非常重要对于植物都非常重要！自然界中氮的存在氮的循环氮的循环一、氮的固定一、氮的固定 从游离态的氮转变为化合态的氮的过程叫从游离态的氮转变为化合态的氮的过程叫做氮的固定做氮的固定 1、生物固氮、生物固氮 豆科植物（如大豆、花生等）的根瘤中，有能固氮的根豆科植物（如大豆、花生等）的根瘤中，有能固氮的根瘤菌与之共生。根瘤菌将空气中的氮转化为植物能吸收瘤菌与之共生。根瘤菌将空气中的氮转化为植物能吸收的含氮物质，的含氮物质，如氨如氨，而植物为根瘤菌提供有机物。生产，而植物为根瘤菌提供有
46、机物。生产上用豆科植物与其他作物间作、轮作，就是利用根瘤菌上用豆科植物与其他作物间作、轮作，就是利用根瘤菌的固氮作用。的固氮作用。魔鬼谷的春天被称作“魔鬼谷”的山谷东起青海省茫崖镇的布伦台，西至新疆维吾尔自治区若羌县境内的沙山，长约100 千米，宽约30 千米，谷地平均海拔约3200米。在这个谷地内一遇天气变化，便会变成阴森恐怖的地狱，风和日丽的晴天顷刻电闪雷鸣电闪雷鸣，狂风大作，尤其是滚滚炸雷，震得山摇地动，成片的树木被烧得干焦枝残。人畜常遭雷击而倒毙。奇怪的是这里牧草茂盛，四季常青牧草茂盛，四季常青，是个天然的优良牧场。你知道这是为什么么？“元素与物质的分类”和“氧化剂和还原剂”给学生提供
47、了认识和研究元素及其化合物性质的理论平台（分类观、转化观、氧化还原观）的重要步骤，同时也是氮循环及在试管中加入两药匙NH4Cl固体，再加入约6 mL的30 NaOH溶液，振荡试管，用镊子夹住湿润的红色石蕊试纸放在试管口但不伸入试管口内，观察实验现象。N2NO3-或NH4+认识物质性质的思路和方法，落实具体的过程与方法目标速 倒入烧杯中的水，马上 塞紧瓶塞，初中阶段学习了氧气、氢气等非金属代表物，价态比较固定，化学1中在氮之前还出现了氯、碳（以鲁科版为例），氮与前几者相比价态更丰富，有正有负；管口,下课时用浓氢氧化钠溶液吸收。整合的、有线索的内容体系要比零散的知识点更容易被学生理解和掌握，结构性
48、较强的教学设计也更能够促使学生形成结构化知识。怎样使学生体会到知识结构的意义？如何应用建立的知识结构解决分析问题？增加硝酸与金属银的反应金属镁、溴单质、碘单质2006年 49746万吨红棕色)、溶液呈蓝色不再细化具体的物质和要求，给了教材充分的设计空间；氯化铵、碳酸氢铵受热分解；怎样在教学中突出并充分利用氮循环线索？2006年 49746万吨年 代 粮食产量4次教学设计：以学科知识为核心，以“固氮”为载体和线索,凸现化学的社会功能；实验探究实验探究1：NO2和和H2O的反应的反应1.操作实验的同学带好手套。操作实验的同学带好手套。2.将装有二氧化氮的试管倒扣在水槽中，将装有二氧化氮的试管倒扣在
49、水槽中，保证试管口在液面下保证试管口在液面下，拔掉橡胶塞。，拔掉橡胶塞。3.轻微晃动轻微晃动试管试管观察现象观察现象现象及解释现象及解释红棕色气体的变化红棕色气体的变化试管中液面的变化试管中液面的变化液面上升，但没有充满整个试管，液面上升，但没有充满整个试管，二氧化氮与水发生了反应生成一种二氧化氮与水发生了反应生成一种无色气体无色气体红棕色气体消失，红棕色气体消失，二氧化氮与水发生了反应二氧化氮与水发生了反应看到现象后在看到现象后在液面下液面下用带玻璃管橡胶塞塞紧试用带玻璃管橡胶塞塞紧试管，并将其取出置于管，并将其取出置于试管架试管架上备用。上备用。实验探究实验探究2：NO2和和H2O反应的产
50、物反应的产物1.将实验将实验1取出的试管置于白色衬板前，管口向取出的试管置于白色衬板前，管口向上打开止水夹，用洗耳球向试管中注入空气，观上打开止水夹，用洗耳球向试管中注入空气，观察试管内有什么现象产生？察试管内有什么现象产生？2.用胶头滴管取少量紫色石蕊试液通过胶管滴入用胶头滴管取少量紫色石蕊试液通过胶管滴入试管中，观察颜色变化。试管中，观察颜色变化。3.把止水夹关好。把止水夹关好。试管内无色气体变成红棕色，说明该气体和试管内无色气体变成红棕色，说明该气体和空气发生反应生成二氧化氮。空气发生反应生成二氧化氮。试管内液体滴入紫色石蕊后变成红色，说明试管内液体滴入紫色石蕊后变成红色，说明有酸性物质
