化学源于生活化学用于生活

1、PAGE PAGE 6化学源于生活 化学用于生活氮肥的生产和使用说课实录陆 雁(宁波中学 宁波 315100)摘 要：从教材内容分析、学生情况分析、教学目标设定、教学决策分析、教学过程分析、教学板书设计等六个方面对氮肥的生产和使用进行课前说课。关键词：氮肥的生产和使用；课前说课。1 教材内容分析“氮肥的生产和使用”选自苏教版化学1专题4第二单元生产生活中的含氮化合物。教材以氮肥在农业生产中的地位与作用为切入点，介绍了合成氨工艺的生产原理，在此基础上，通过实验探究引导学生掌握氨气的物理性质和化学性质，并由氨作为氮肥的缺点引入固态铵盐的性质探究，最后回归到氮肥的使用，让学生体会科学使用氮肥的意义，

2、体现了教材内在逻辑与学生认知规律的统一性，有助于学生知识体系的建构。本课时内容是高中阶段元素化合物知识的重要组成部分，教材将其安排在典型非金属元素氯、硫及其化合物之后，有助于学生通过对比的学习方法加深对本课时内容的了解。氨气作为中学阶段唯一的碱性气体，从完善知识结构的角度来讲，其重要性显而易见，与水反应将为后面电离平衡提供例证，合成氨的反应为化学反应原理和化学与技术打下基础，喷泉实验又可以很好地开发学生的实验思维，铵盐的性质对于培养学生的科学素养起着非常重要的作用。同时，本课时内容是本单元的重点之一，即是在“氮氧化物的产生及转化”基础上的深入学习，也为后续学习硝酸性质做了知识性和结构性的铺垫，

3、起到了承前启后的过渡作用。2 学生情况分析授课学生是宁波中学（宁波市重点高中）的高一学生。从知识储备分析，对于氮肥，他们已在初中了解其对农作物生长所起的作用，对于氨气，“只闻其名、不见其身”，对于铵盐，通过专题1“常见物质的检验”的学习已掌握了铵根离子的检验方法，这些有助于激发学生深入学习氨气、铵盐相关性质的兴趣；从能力基础分析，他们已初步掌握实验基本技能，也初步具备了对比、分析、推理等逻辑思维能力，能与老师在互动交流中，积极主动且富有激情地学习，体验探究过程，享受学习快乐，但是自主实验探究意识还有一定程度的欠缺。3 教学目标设定鉴于教材内容和学生认知水平，从三个维度设定以下教学目标，并确立本

4、节课的设计重点是过程与方法，同时在此基础上落实知识与技能，渗透情感态度与价值观。3.1知道合成氨工艺的生产原理，掌握氨和铵盐等化合物的性质，知道氨水的成分，理解“喷泉实验”的原理，了解氨和铵盐等化合物的用途；3.2了解氨的合成对氮肥生产的促进作用，形成科学、技术、自然与社会相联系的价值观；3.3知道氮肥的性能和使用氮肥的注意事项，认识科学使用氮肥的意义；3.4通过对氨、铵盐性质实验的探究，学会观察和分析实验，体验实验探究的过程和乐趣，形成“从感性认识到理性认识”的认知规律；3.5通过实验的改进设计，感悟实验学习的审美过程，增强绿色化学的理念；3.6通过小组合作的学习方式，学会主动与他人交流与讨

5、论，乐于展示自我，表达自己观点。4 教学决策分析传统的元素化合物教学一般是沿着结构、物理性质、化学性质、制法及用途的顺序展开，如何突破传统教学，有效实现教学目标？如果将本堂课的教学过程比喻成珍珠项链的制作，需兼顾以下四点：4.1系统性“将珠串成一条链”本课中涉及到的氮化合物较多，要把所学的、局部的、分散的、零碎的知识纵横联系，使之系统化、结构化，即：NH3气体NH3H2O液体NH4+（铵态氮肥）固体N2气体4.2重点性“找到那颗最亮珠”为更好地了解“氮肥的生产和使用”，学生必须重点掌握氨气、铵盐的性质，这也体现了“性质决定用途，用途体现性质”的化学学科重要思想。4.3突破性“哪颗珠子最难串”氨

6、气溶于水，既是物理变化过程，也是化学变化过程，以此性质设计的喷泉实验，现象较为复杂，涉及原理也很多。将理解“喷泉实验”的原理以及知道氨水的成分作为本课时的难点进行突破，有助于学生透过现象看本质。4.4过程性“怎样来做串珠线”实施课程改革的一个关键是转变学生的学习方式，由学生被动的学习状态转变成学生的主体性和能动性不断生成、发展和提升的过程，采用“问题探究式”教学模式进行情境创设和实验探究，程序如下：创设问题情景确立学习问题自主实验探究合作交流学习结论与评价启迪新问题5 教学过程分析5.1创设情境，引入课题化学源于生活，又应用于生活，紧密联系身边的事例来展开教学。首先，向学生展示一株叶片发黄的月

7、季，让学生扮演生物学家的角色，分析植物叶片发黄的原因来创设情境。在学生从水分、阳光、肥料等角度分析的基础上，教师进一步解释月季出现此现象是因为缺少肥料，并引导学生结合生物知识，得出是因为缺少氮肥才造成叶片发黄，同时，结合农村谚语 “庄家一枝花，全靠粪当家”和“雷雨发庄稼”，由学生讨论、分析其中的道理。一方面，从问题解决、旧知应用切入，激发学生的学习热情，激励学生的参与欲望，使学生成为学习的主动参与者；另一方面，让学生体会到自然世界中物质循环规律对农业生产的影响，为认识自然界氮元素的循环提供感性材料。在讨论交流中，师生达成共识：现代社会靠等待雷雨或浇灌粪肥来解决植物生长问题是不现实的。接着，向学

8、生展示全世界开始使用化肥前后粮食产量的相关数据：1800年未使用化肥每公顷耕地生产0.73 吨粮食，l978年开始使用化肥每公顷耕地生产4.63吨粮食；每5千克氮肥可以让水稻亩产增加50千克；2013年我国粮食总产量60193.5万吨（12038.7亿斤），并首次突破了12000亿斤大关，实现了新中国成立以来的首次连续10年增产；如果不施化肥，中国只能养活2 亿人，剩下11亿人就没饭吃。通过数据引导学生关注氮肥对农业生产的巨大作用和对人类生存的重要意义，初步认识化学为人类文明所做出的贡献，感受到学习氮肥的生产和使用的价值，提高学习的积极性。然后，组织学生分组讨论所了解的氮肥并由学生汇报书写化学

9、式，并通过媒体展示市面上常见的氮肥实物或包装袋。根据先行组织者学习策略，通过介绍氮肥的种类，为学生后续学习具体氮肥提供知识固定点，指导学生运用分类方法构建知识网络，并引导学生思考如何生产氮肥。5.2主体参与，科学探究探究是人的一种本能，作为教师，所要努力追求的是促使学生天生的探究能力不断提高和完善，从自发的不成熟的探究走向科学的探究。5.2.1回顾历史，感受科学探索的艰辛，体会化学与人类文明发展紧密相关通过多媒体演示合成氨工业工艺流程，解释设计该工艺的科学家哈伯由于成功解决了合成氨过程中需要的高温、高压、催化剂等条件，使化肥的大量生产成为可能，从而解决了粮食产量问题，并因此获得了诺贝尔化学奖，

10、培养学生热爱科学的情感，增强学习化学的兴趣。同时，介绍化学史上哈伯的功与过，阐明科学是一把双刃剑，需要有正确的科学伦理价值观。在此基础上，组织学生讨论工业合成的氨有没有直接用来作氮肥，引导学生进行氨的性质的探究。5.2.2创设生活情境，领会基础知识 展示一瓶已收集的氨，让学生进行直观认识，紧接着播报两则新闻：新闻 = 1 * GB3 ：（来自2008年3月6日第29届北京奥运会官网）奥运村的微能耗建筑将在奥运会后“变为”幼儿园，该建筑采用了冬季自然储冰用于夏季空调技术，即利用液氨（氨气在标准大气压下沸点33.35）在液态和气态之间的转换，使地下水池里的水逐渐冻成冰，储存了冷量，夏季通过换热器取

11、出冷量，用于空调，可节省能源16000千瓦小时。新闻 = 2 * GB3 ：（来自2014年11月4日中国警察网）2014年11月2日凌晨3时，广东省汕头市金平区海霸王食品厂在生产时使用液氨制冰保存食品，但机器的压缩机突然损坏，导致液氨泄漏并向厂外扩散。消防官兵赶到现场时，看到空气中冒着“白烟”，并有明显的刺鼻的气味。根据现场情况，带队指挥员马上请求增援并下达救援命令：一组官兵用水枪对泄漏车间进行喷水稀释，然后穿戴好防化服和空气呼吸器，在水枪掩护下深入工厂内部，关掉液氨装置总阀门，成功遏制氨气进一步扩散；另一组官兵在工厂内部进行搜救，确保厂内人员全部安全撤离。然后，引导学生根据以上情境总结归纳

12、氨气的物理性质(状态、气味、毒性、溶解性、密度与空气比较)和用途。根据建构主义学习理论，教师引导学生从真实的情境中主动发现和提出问题，有针对性地展开讨论，提出解决问题的思路，通过积极地探究最终解决问题，使学生的认识逐步得到发展。同时，也引导学生学会用辩证思维看待事物或问题，通过了解物质的性质，更好地解决生产生活中的实际问题。在调动学生强烈求知欲的基础上，教师进一步组织学生讨论：为什么消防官兵对泄漏车间喷水？仅仅是氨气溶于水的过程吗？引导学生深入探究氨的化学性质。5.2.3设计探究活动，感受化学世界的奇妙与和谐5.2.3.1探究活动一：氨气和水发生了化学反应吗？鉴于教材中氨的喷泉实验所需氨的用量

13、大，通常需要上课前收集好，由教师进行课堂演示实验。为了将演示实验改成学生实验，能将实验搬进教室，让更多学生参与探究的过程，尝试将常规实验改成微型实验，学生分组在教室里完成实验操作，而且能将教材98页的【实验1】和【实验2】同时进行，符合绿色化学理念。图1实验前，引导学生带着问题思考：问题 = 1 * GB3 ：氨在水中的溶解情况如何？问题 = 2 * GB3 ：氨溶于水后有没有发生化学反应呢？实验中，细化实验步骤： = 1 * GB3 氨气的制备如图1所示，用具支试管作气体发生器，加入1mL浓氨水。取干燥的U形管作收集氨气的容器，将带尖嘴管的导管伸进U形管的细管图2口并密封。用酒精灯对具支试管

14、微微加热，观察具支试管和U形管里现象，并留意逸出的少量气体的气味。用湿润的红色石蕊试纸在U形管支口检验氨气是否充满。当U形管充满氨气后，用滴管胶头套封住支口，并用止气夹夹住胶管，撤去具支试管。 = 2 * GB3 氨的喷泉实验如图2所示，在烧杯的水中滴入2滴酚酞试液，把胶管的下端浸在水中。取滴管胶头吸入约1/3体积的水，迅速替换原来U形管支口上的滴管胶头，将胶头中的水挤进U形管里，赶紧打开胶管上的止气夹，观察和记录现象。通过上述教学设计，可激发学生的学习兴趣，体会科学探究的乐趣，培养学生的创新意识。实验后，提问启发引导学生讨论分析实验原理并得出实验结论：问题：浓氨水的稳定性如何？氨水可否用作氮

15、肥？适合湿润的红色石蕊试纸变蓝说明了什么？问题：U形管内为什么会形成喷泉？溶液为什么变成红色？图3问题 = 3 * GB3 ：如图3装置，烧瓶内充满NH3，橡皮塞上没有胶头滴管，应如何引发喷泉呢？ 设计实验后的问题串，既能突出教学的重点和难点，又能培养学生合作探究精神和提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力，打破学生的思维定势，培养学生的求变思维与创新意识。当学生认识到氨水易挥发，不易做氮肥，同时认识到氨气为碱性气体时，教师能顺利引导学生思考：由氨气如何生产铵态氮肥？由此进入氮肥生产原理的探究。5.2.3.2探究活动二：氮肥生产原理的探究展示实验步骤，分组完成实验探究。实验步骤：取一个连通

16、管，在两端塞上带有滴管的橡皮塞，滴管里预先分别装有浓氨水和浓盐酸，同时挤压两个滴管的胶头。要求学生描述实验现象，并写出化学方程式。紧接着，引导学生类比氨与盐酸的反应来完成氨与硫酸、氨与硝酸、氨与碳酸的反应方程式，根据反应的产物引出“铵态氮肥”的概念，并得出铵态氮肥的生产原理。为了科学地使用氮肥，进一步提出铵盐的性质探究。5.2.3.3探究活动三：铵盐性质的探究学生继续分组进行实验探究，要求分析实验现象，写出化学方程式。实验：取少量氯化铵晶体，放入小试管中，在酒精灯火焰上加热，观察发生的现象。引导学生辨别“真升华”和“假升华”，树立透过现象看本质的思想。然后，教师按照教材99页的【实验2】完成演

17、示实验，然后引导学生利用桌上现有的用品重新设计一个简化实验来产生氨气。实验：取少量氯化铵与少量氢氧化钙混合后放入小拉口塑料袋中，然后用双手摩擦半分钟后再闻一下气味，并将半条湿润红色石蕊试纸放进袋中，观察现象。这样把原来在试管中用酒精灯加热的实验改变成用生活中随处可接触到的材料，并用摩擦进行加热，让学生改变对化学实验的固有印象：“化学实验很危险，动不动就爆炸，一般都在实验室做，而且离不开试管、酒精灯。”通过一个简单的改进实验让学生感受到“生活中有化学，化学中有生活”。5.3交流总结，反思评价课堂教学需要动静结合，在学生探究的基础上，教师以问题展示的形式，帮助学生把获得的化学事实进行整理、归纳和分

18、析，从而巩固氨和铵盐的性质。问题：氨水中所含微粒有哪些？问题：你掌握了氨的哪些性质？问题 = 3 * GB3 ：通过刚才的学习，现在你能用几种方法来制取氨气？显然，课堂小结是课堂教学的有机组成部分，是提高教学质量的重要环节。通过交流总结，学生反思实验过程，不仅归纳、总结、概括、升华所学知识，而且能够加深理解、深化记忆，从而培养学生思维的敏捷性、深刻性、广泛性和整体性，科学素养在潜移默化中得以形成。5.4拓展迁移，启发创新在学生形成了有关氮肥的生产、氨和铵盐的性质的知识结构后，进一步有针对性地设计变式延伸问题和应用问题，着眼于教学目标的正迁移，鼓励学生求新求异，增强其创新学习能力。为此，提出了四个联系社会生产和生活的问题，让学生运用所学知识进行思考，体现了STS教学理念。问题：有一农民看到买回的装氮肥的袋子有些脏，于是拿抹布蘸水擦了擦，过了一天发现化肥有些发潮，于是将它放到太阳底下晒，晒过之后发现化肥没有人偷盗却少了很多。同学们，你们能从化学的角度替他找出原因吗?问题：村子里住着两位农民小李和小刘，他们都种了几亩水稻。勤劳的小李不仅买了氮肥硝酸铵，还同时施用了自己烧制的草木灰(呈碱性)，小刘只施用了氮肥硝酸铵。小李心想自己施的肥料多，收成一定更好。结果到了秋收时却发现自己田地的产量远不及小刘的。为什么会这样