“氨的转化与生成”教学设计

摘 要：本案例是探究氨气性质实验的改进设计案例.改进方案通过综合实验，把氨性质串联在一起，通过对实验现象的剖析，更加便于学生从整体上把握氨及其化合物的综合性质.从绿色化学角度看，杜绝有毒气体的扩散，简化操作步骤，提高化学实验的安全性；从教学效果看，改进方案探究过程，不断引起学生认知冲突，充分调动学生积极参与，互动互助，更进一步开拓学生思维，让他们懂得创新，善于思考，更容易实现教育教学与评价目标.

关键词：教学案例；氨；微型一体化设计；高中化学

中图分类号：G632   文献标识码：A   文章编号：1008-0333（2023）06-0134-03

1 教材分析及设计思路

本课的内容是鲁科版高中化学必修1第三章第三节《氮的循环》第二课时氨的转化与生成.第三章《物质的性质与转化》主题是元素化合物的知识，是在第一章研究物质性质的方法和程序、第二章氧化还原理论的双重基础上，紧紧围绕“铁的多样性”“硫的转化”“氮的循环”这些主题，引导学生认识物质性质、转化和应用.学生在学习了前两章的基础上学习本节内容，既能用已掌握的理论指导本节课的学习，也是对前面所掌握知识的进一步巩固和深化.学好氮及其化合物的性质，也为后面顺利探究元素周期律打下坚实的基础，因此本节内容具有承前启后的重要作用.更值得指出的是，本章的各节都是从自然现象引出核心内容，将“从自然到化学，从化学到社会”“从自然界到实验室，从实验室到社会生活”的思路沁入学生思維，引导他们建构更加富有迁移价值的认知体系，符合学生的认知规律.

2 教学目标

2.1 通过观察、辨识表现氨气性质的宏观现象，能从微观层面解释宏观方面的实验现象，能运用化学符号表征氨的一系列变化.帮助学生认识氨与铵盐的性质，建立氮元素与其化合物的联系.

2.2 通过氨与水的可逆反应，帮助学生多角度、动态的分析化学变化.

2.3 收集证实氨性质的各种证据，然后分析推理加以证实或证伪，建立观点、结论和证据之间的关系，并能解释氨现象与性质之间的关系.

通过推测及验证氨与铵盐的性质，培养运用所学知识设计实验方案的能力.

2.4 通过对氨的宏观现象进行思考、讨论后能提出有探究价值的问题，并能和同学交流实验探究的成果，课下继续探究或提出改进实验的想法.

2.5 在实验过程中养成安全意识和严谨求实的科学态度，注重环保意识，能运用已有知识和方法探究实验过程对环境带来的影响.

3 教学过程

3.1 第一步：问题引领，导入新课

借助现代化教育装备向学生展示正常生长以及缺氮发黄的叶片（如图1所示），学生不难意识到要想草莓长势理想，需要适当的施加氮肥.上一节的学习学生已经接触了氨，教师顺势提出问题一：能不能用氨直接做肥料？氨又有哪些性质？开门见山，带领学生直奔本节课的主题.

设计意图与目的：精彩而鲜活的导入激发起学生浓厚的学习欲望与探究兴趣，能使学生在最短的时间内进入最佳的学习状态，通过实际生活问题明示本节课的学习目标之氨的性质.整个过程自然衔接，顺势而为，真正与生态课堂理念相契合.

3.2 第二步：学案引领，自主学习

学生带着问题有目的地进行教材的阅读，按要求认真填写导学案，自主学习本节的主要内容.回扣问题1：能不能用氨直接做肥料呢？学生依据氨物理性质回答这个问题，学生认识到氨是气体，不易控制，作为氮肥施用起来非常困难.

设计意图与目的：既充分利用了教材，又培养了学生的自学能力.真切地实现了新课标中提倡的学习过程应当是有利于学生主动地获取知识，真真正正地将课堂还给学生.3.3

第三步：小组实验，讨论分析

由于氨的不易施用，自然而然引出问题二：怎样才能控制住氨？氨溶于水后能做肥料了吗？会有怎样的反应？

课本教材中采用三个演示实验分别介绍氨的制取和性质，结合教学实际，笔者认为教材实验存在以下几点不足：

（1）氨制备时使用酒精灯加热，能耗大，存在安全隐患；

（2）氨在收集的过程中容易泄露，污染环境；

（3）氨和氯化氢反应是在敞开体系中直接进行的，反应现象微弱，且NH3与HCl都会污染环境，不符合绿色化学的理念；

（4）做喷泉实验要提前收集多瓶干燥氨，氨易扩散，有可能导致喷泉实验效果不好，甚至造成实验失败.

整个实验过程繁琐，浪费药品，耗时长，容易对环境造成污染，不切合当前中学课堂的实际情况.基于此，需要对氨的制备和性质实验装置进行改进，以便于学生全面系统掌握氨气的性质.为激发学生学习化学的积极性，结合学生实际，笔者对实验进行改进，通过改进实验装置将NH3极易溶于水，氨水呈弱碱性能使酚酞溶液变红，NH3能与HCl反应这三种性质与NH3的制备融合在同一个实验中展现.以保证学生在有限的知识内容中获得思维的发展.

本节课采用改进后的实验装置（如图2所示）代替课本中的演示实验，将氨极易溶于水、氨水能使酚酞溶液变红、氨能与氯化氢反应这三种性质与氨的制备融合在同一个实验中展现.

设计意图与目的：用改进后的实验装置进行小组实验，现象明显，学生自主探究获取实验结果，成功吸引学生注意力，学生能够总结出氨易溶于水，氨水呈碱性，氨能与酸反应，突破第一个学习重点氨气的性质.另外，一体化实验装置，不仅有利于开创化学实验教学的新局面，更有效推动学科教学的创新与发展.通过分析氨与水的可逆反应，帮助学生多角度动态的分析化学变化.回顾问题二，氨溶于水后能做肥料了吗？主持学生小辩论，提升课堂气氛，结论是氨水稀释后可以，但由于易挥发，在使用中会有氨逸出，污染环境.此时提出问题三：如何使氨转化为固态氮肥？学生能够想到与酸反应，同时类比分析氨与硝酸、硫酸的反应产物.并补充：工业氨气与氧气反应逐步制硝酸.

设计意图与目的：通过类比分析，深化对氨气与酸反应的理解，学会运用氧化还原理论分析氨气与氧气反应，突破本节课的学习难点.

联系生活实际，继续提出问题四：氮肥终于找到了，如何施用呢？由这个问题进入下一个教学设计环节.3.4 第四步：小组探究，展示总结

探究指导1：指导学生在预测铵盐性质的基础上分组设计实验方案.

设计意图与目的：通过组内“探究—交流—共享”，达到实验方案设计的最优化.实验优化之美在于实施，实验是化学学科的特点，基于实验探究合理设计教学可以全面促进学生学科核心素养的发展.在实验现象的观察与解释、实验结果的分析和推理、实验方案的设计与实施中，不仅能充分调用学生头脑中已有的知识解决问题，进行知识的复习，还能在解决问题的过程中，全面提升学生的化学学科核心素养.

探究指导2：根据最优化实验方案，分组实验，探究铵盐的性质.

设计意图与目的：通过实验探究，提高学生的动手操作能力，突破铵盐性质、铵根离子与碱反应的本质这一学习重难点.生态教育的重要原则之一就是在理解尊重规律的基础上，对规律的价值进行挖掘和探究.

探究指导3：根据实验结果，分组总结铵盐性质，讨论氮肥在农业中如何正确施用以及施用不当给环境带来的问题.

设计意图与目的：培养学生从实验中获取信息、归纳总结能力，建立化學与生产生活的联系，树立良好的环境保护意识，发展学生的核心素养.正所谓知识来源于生活又应用于生活，要有意识地加强课内教学同课外实践之间的联系.

3.5 反馈评价，达成目标

反馈1：用链状知识图（如图3所示），让学生对本节内容进行总结，并对重点内容加深记忆.

反馈2：采用智能化教学网络平台，设置本节练习，学生完成后网上提交，教师依据正答率进行针对性点拨.链接近几年出现的与本节有关的高考题，2020年全国1卷第8题和16年全国1卷第26题都考查到氨与铵盐的性质.

设计意图与目的：通过习题练习，巩固本节所学的知识，同时检测教学目标的达成度，达到学以致用的目的.

条理整齐的板书对教学起到事半功倍的效果.

本节课采用“智能化下的探究式教学模式”，围绕植物需要施肥，设置环环相扣的问题，边解决问题边进行板书.

设计意图与目的：既能紧扣教学内容，突出教学重点，而且能培养学生概括总结能力，从学科上看，高中化学涉及对化学物质及其规律的认识和运用以及对生活化学的接触与认知.在这个学习过程中，学生与教师、学生与学生之间，以化学知识、实验为介质进行沟通与交流，学生通过教师的指导与启发，学习时应注重体验与情感，不断探究与尝试，发挥自身的各项能力.4 教后反思（略）

参考文献：

［1］ 黄云碧，代群威，付新梅.研究型化学实验中推行绿色化学的探［J］.高校实验室工作研究，2014，32（3）：22-24.

［2］ 殷馨，王海文.探索绿色化学之路改革化学实验教学［J］.化工高等教育，2014（1）：64-67.

［责任编辑：季春阳］

收稿日期：2022-11-25

作者简介：陈霞，从事中学化学教学研究.