分析高中化學(xué)必修1《氨 銨鹽》教學(xué)的案例

1、分析高中化學(xué)必修1?氨 銨鹽?教學(xué)的案例?普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn))?指出:普通高中化學(xué)課程要幫助學(xué)生“了解化學(xué)科學(xué)開展的主要線索,理解根本的化學(xué)概念和原理,認(rèn)識化學(xué)現(xiàn)象的本質(zhì),理解化學(xué)變化的根本規(guī)律,形成有關(guān)化學(xué)科學(xué)的根本觀念。元素觀是化學(xué)根本觀念的重要組成局部,元素化合物的教學(xué)內(nèi)容是從物質(zhì)之間轉(zhuǎn)化的角度培養(yǎng)和開展元素觀的重要素材。為此,本文以“氨銨鹽教學(xué)為例,以實(shí)驗(yàn)為途徑,幫助學(xué)生開展對“同種元素組成的不同物質(zhì)之間能夠相互轉(zhuǎn)化的認(rèn)識。一、“氨銨鹽的核心內(nèi)容及其教學(xué)價值從物質(zhì)分類的角度看,溶于水,溶液呈堿性,是學(xué)生在中學(xué)階段接觸到的唯一一種堿性氣體,由此推測氨氣可以與酸反響,轉(zhuǎn)化為銨態(tài)氮;

2、從價態(tài)的角度看,N處于最低價(-3價),具有復(fù)原性,可以被氧化,轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮,而且氮元素是學(xué)生在中學(xué)階段接觸到的變價最為豐富、最為復(fù)雜的元素。通過氨氣性質(zhì)的探討,有助于學(xué)生建立從物質(zhì)的所屬類別和核心元素化合價這兩個角度學(xué)習(xí)某一具體物質(zhì)性質(zhì)的思路和方法。氨是非金屬氫化物的重要代表(新課程中唯一一種系統(tǒng)研究的氫化物)。通過本節(jié)學(xué)習(xí),有助于學(xué)生初步形成氫化物單質(zhì)氧化物含氧酸含氧酸鹽的非金屬的知識體系。同時,上一單元中學(xué)生對于鈉、鋁、鐵的學(xué)習(xí)為本節(jié)課的學(xué)習(xí)奠定了知識和方法根底。特別是本單元對于硫的化合物的學(xué)習(xí),學(xué)生進(jìn)一步理解了元素觀的一些根本觀點(diǎn)。通過本節(jié)課的教學(xué)有助于學(xué)生深刻理解:無論金屬元素還是非

3、金屬元素,都存在著自身的系列變化,即由同種元素組成的不同物質(zhì)間可以相互轉(zhuǎn)化。而變化系列中都有兩條線:一條是氧化復(fù)原線;另一條是非氧化復(fù)原線,即常說的離子反響線。最終將學(xué)生的認(rèn)識轉(zhuǎn)化為氮元素的單質(zhì)及其化合物轉(zhuǎn)化的二維關(guān)系圖。轉(zhuǎn)化關(guān)系圖,既可以預(yù)測其他含氮物質(zhì)的性質(zhì),也能尋找相應(yīng)的反響路徑。比方,尋找實(shí)驗(yàn)室制備氨氣的途徑,在選修1第四章尋找含氮()廢水的凈化路徑等等。二、學(xué)生學(xué)習(xí)“氨銨鹽的根底與困難分析關(guān)于“氨,學(xué)生現(xiàn)有的知識水平是:在初中對于銨態(tài)氮肥已有初步的認(rèn)識,前面又學(xué)習(xí)了氮和硫的氧化物的知識,知道了由的轉(zhuǎn)化路線,初步形成了研究非金屬及其化合物的一般步驟和方法。但是學(xué)生對于從物質(zhì)類別和化合價

4、變化兩個角度認(rèn)識物質(zhì)的性質(zhì)還有很大欠缺,而這既是元素觀的根本內(nèi)涵,也是學(xué)生應(yīng)該掌握的重要方法。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),學(xué)生應(yīng)該在這方面得到長足的開展。通過前三個單元的學(xué)習(xí),學(xué)生有了一定的實(shí)驗(yàn)技能和分析、觀察能力,但在比照學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)設(shè)計方面缺乏訓(xùn)練。而且對剛升入高中不久的學(xué)生來說,大局部學(xué)生的抽象思維比擬弱,不太會靈活運(yùn)用所學(xué)知識,學(xué)習(xí)方法上往往更多地習(xí)慣死記硬背,不習(xí)慣對知識的理解記憶和獨(dú)立思考,在動手探究能力方面那么更為欠缺。因此,教師應(yīng)該讓學(xué)生通過觀察、討論、實(shí)驗(yàn)探究等方式理解和掌握氨和銨鹽的性質(zhì),通過建構(gòu)和應(yīng)用“含氮物質(zhì)間轉(zhuǎn)化的二維關(guān)系圖開展對物質(zhì)間轉(zhuǎn)化的認(rèn)識。三、基于實(shí)驗(yàn)支持的“氨 銨鹽教學(xué)

5、活動設(shè)計1.整體教學(xué)結(jié)構(gòu)氮及其化合物是高中化學(xué)教學(xué)的重要內(nèi)容,是學(xué)生在中學(xué)階段所學(xué)習(xí)的元素化合物知識的重要組成局部。為了整體把握氮元素家族不同物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化,將必修模塊和選修模塊做了重新布局和組合,力求學(xué)生對元素觀的理解呈現(xiàn)螺旋上升的趨勢。簡單分解如下。必修1:將第四章3、4兩節(jié)內(nèi)容重組,把含硫元素的物質(zhì)和含氮元素的物質(zhì)分別集中,突出“元素中心,通過物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化研究物質(zhì)的性質(zhì)、制法等。即將硫、二氧化硫、三氧化硫、硫酸、硫酸鹽作為一個整體,將氨(銨鹽)、一氧化氮、二氧化氮、硝酸、硝酸鹽作為一個整體。對于含氮化合物的學(xué)習(xí),借鑒魯科版教材思路,與人教版教材整合,分三課時完成教學(xué)內(nèi)容。即將氮?dú)?、一氧化?/p>

6、、二氧化氮作為第一課時,氨氣和銨鹽作為第二課時,硝酸和硝酸鹽作為第三課時。第一課時熟悉幾種常見的含氮物質(zhì),了解自然界中由氮?dú)廪D(zhuǎn)變?yōu)橄跛猁}的過程;第二課時構(gòu)建含氮物質(zhì)間轉(zhuǎn)化的二維關(guān)系圖;第三課時直接運(yùn)用轉(zhuǎn)化關(guān)系預(yù)測并驗(yàn)證硝酸的性質(zhì)。選修1:以含氮污水的處理為素材,進(jìn)一步從離子反響和氧化復(fù)原角度,深入探究含氮物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化,由必修階段對含同種元素物質(zhì)間轉(zhuǎn)化的研究,過渡到按照預(yù)定的方向和目標(biāo)改造物質(zhì)。高三總復(fù)習(xí)階段:運(yùn)用化學(xué)反響原理分析氮元素化合物間轉(zhuǎn)化的條件,進(jìn)一步表達(dá)化學(xué)的應(yīng)用價值和社會價值。通過本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)進(jìn)一步穩(wěn)固和深化了氧化復(fù)原反響、離子反響理論。更為重要的是,本節(jié)課通過從物質(zhì)轉(zhuǎn)化的角度,

7、利用二維關(guān)系圖預(yù)測性質(zhì),尋找反響路徑,有助于學(xué)生從以物質(zhì)為中心、記憶單個物質(zhì)的性質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)橐栽貫橹行?、從宏觀上整體把握常見含氮物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化,為學(xué)生學(xué)習(xí)元素化合物提供了工具和方法。本節(jié)課的整體教學(xué)結(jié)構(gòu)如圖1。2.關(guān)鍵教學(xué)環(huán)節(jié)觀念和方法的形成不可能在一節(jié)課內(nèi)完成,因此本教學(xué)設(shè)計將課前、課中、課后有機(jī)結(jié)合,使學(xué)生思維循序漸進(jìn),呈現(xiàn)螺旋上升的趨勢。學(xué)生通過課前預(yù)習(xí),將前一節(jié)課學(xué)習(xí)過的含氮物質(zhì)初步畫在二維關(guān)系圖上(以物質(zhì)類別為橫坐標(biāo),以氮元素主要化合價為縱坐標(biāo))。課上通過實(shí)驗(yàn)完善二維關(guān)系圖,并應(yīng)用二維圖尋找實(shí)驗(yàn)室制氨的途徑。課后進(jìn)一步應(yīng)用二維關(guān)系圖預(yù)測硝酸的性質(zhì)。本教學(xué)設(shè)計中的主干知識采用實(shí)驗(yàn)建構(gòu),用圖

8、示加深理解,用化學(xué)方程式進(jìn)行強(qiáng)化。以下三個關(guān)鍵教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計和實(shí)施表達(dá)了上述教學(xué)設(shè)想。(1)預(yù)習(xí)交流,推測性質(zhì)的教學(xué)活動設(shè)計活動2組織小組討論:請你依據(jù)二維關(guān)系圖,預(yù)測氨的化學(xué)性質(zhì),并說明預(yù)測依據(jù)。從學(xué)生的討論結(jié)果看,多數(shù)學(xué)生能從氨中氮元素的化合價預(yù)測出氨能被氧化,具有復(fù)原性。而對于氨與酸反響的預(yù)測更多的是借助于氨水顯堿性的經(jīng)驗(yàn),而不是由氨的所屬類別推測出的。通過活動發(fā)現(xiàn),學(xué)生對于氫化物比擬陌生,缺乏系統(tǒng)性認(rèn)識。(2)實(shí)驗(yàn)探究,建構(gòu)轉(zhuǎn)化關(guān)系的教學(xué)活動設(shè)計實(shí)驗(yàn)1教師演示,氨氣溶于水的噴泉實(shí)驗(yàn)(見圖2)。問題在噴泉實(shí)驗(yàn)中觀察到什么現(xiàn)象?分析原因。實(shí)驗(yàn)中表達(dá)了氨的哪些性質(zhì)?設(shè)計意圖氨的主干知識是水溶

9、液呈堿性。此實(shí)驗(yàn)設(shè)計有兩個功能:功能之一是豐富學(xué)生對于氣體溶于水的實(shí)驗(yàn)方法設(shè)計。通過氯氣、二氧化硫、二氧化氮的學(xué)習(xí),學(xué)生已經(jīng)知道了幾種驗(yàn)證氣體在水中溶解性的實(shí)驗(yàn)方法。本實(shí)驗(yàn)?zāi)敲锤又庇^,使學(xué)生印象深刻。功能之二是由噴泉的顏色引出氨水的堿性,自然過渡到氨的化學(xué)性質(zhì),建立起氨與氨水的聯(lián)系。實(shí)驗(yàn)2實(shí)驗(yàn)視頻,“變色蝴蝶實(shí)驗(yàn)(見圖3)。問題“變色蝴蝶實(shí)驗(yàn)中觀察到什么現(xiàn)象?如何解釋這一現(xiàn)象?設(shè)計意圖通過紙蝴蝶由白變紅,加熱后又由紅變白的現(xiàn)象分析,形成對可逆反響的深層認(rèn)識。與實(shí)驗(yàn)1結(jié)合,突出了氨的水溶液呈堿性這一主干知識,形成對氨氣與氨水之間實(shí)現(xiàn)相互轉(zhuǎn)化的完整認(rèn)識。實(shí)驗(yàn)3學(xué)生分組實(shí)驗(yàn),氨氣與氯化氫的反響(見

10、圖4)。在培養(yǎng)皿一側(cè)滴入1滴濃鹽酸,另一側(cè)滴入1滴濃氨水(二者不要接觸),立即蓋上外表皿并不再翻開,觀察現(xiàn)象。再把整套裝置顛倒過來,觀察培養(yǎng)皿底部生成物的顏色和狀態(tài)。問題氨氣以氮肥的身份進(jìn)入人們的視野。通過學(xué)習(xí)你認(rèn)為氨氣和氨水適合做氮肥嗎?為什么?有沒有什么方法可以解決這個問題?設(shè)計意圖植物是通過根部吸收氮肥,而氨氣難于作用于植物根部,氨氣轉(zhuǎn)變?yōu)榘彼?雖然能夠被植物吸收,但是由于氨水不穩(wěn)定,會造成肥分損失,也不適合作氮肥。氣態(tài)的(氨氣)不行,液態(tài)的(氨水)不好,學(xué)生的思維自然想到要轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)的銨鹽。但是由氨氣直接轉(zhuǎn)變?yōu)殇@鹽,還是先轉(zhuǎn)變?yōu)榘彼?再轉(zhuǎn)變?yōu)殇@鹽,學(xué)生的想法是模糊的,更多的學(xué)生更傾

11、向于后者。此實(shí)驗(yàn)設(shè)計正可以解決上述疑問,同時從另一角度補(bǔ)充了學(xué)生對于氫化物的認(rèn)識。根據(jù)物質(zhì)的所屬類別和化合價,按照實(shí)際需要和預(yù)設(shè)方向改造物質(zhì),并通過實(shí)驗(yàn)探究提供實(shí)證,既是學(xué)習(xí)元素化合物的方法和思路,更是學(xué)習(xí)元素化合物的意義。實(shí)驗(yàn)4學(xué)生分組實(shí)驗(yàn),與濃NaOH溶液的反響(見圖5)。問題1參照的產(chǎn)品使用考前須知,推測銨鹽可能具有哪些性質(zhì)?問題2觀察兩瓶不同存放方式的碳酸氫銨,找出不正確存放的那一瓶。你是依據(jù)什么找出來的?問題3翻開盛有碳酸氫銨的廣口瓶,聞氣味,試寫反響方程式。問題4依據(jù)二維關(guān)系圖推測銨鹽與堿反響可能的生成物是什么?設(shè)計意圖通過實(shí)驗(yàn)探究逐步建構(gòu)含氮物質(zhì)之間的可能轉(zhuǎn)化關(guān)系,形成對氨、氨水、銨鹽之間轉(zhuǎn)化的完整認(rèn)識。同時有助于學(xué)生從辯證的角度理解物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化。從氨、氨水到銨鹽的轉(zhuǎn)化通過與酸反響實(shí)現(xiàn),反過來由銨鹽到氨或氨水的轉(zhuǎn)化就要通過與堿反響實(shí)現(xiàn)。這樣就為研究物質(zhì)的性質(zhì)和物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化提供了工具和方法上的支持。(3)總結(jié)應(yīng)用教學(xué)活動設(shè)計問題2如何認(rèn)識和使用二維關(guān)系圖?問題3請你利用二維關(guān)系圖尋找適合于實(shí)驗(yàn)室制的反響路線。設(shè)計意圖二維關(guān)系圖是學(xué)習(xí)元素化合物的工具和方法,應(yīng)用二維關(guān)系圖可解答性質(zhì)預(yù)測及物質(zhì)制備等比擬復(fù)雜的物質(zhì)轉(zhuǎn)化問題。指導(dǎo)學(xué)生從宏觀上,立足于元素的角度認(rèn)識物質(zhì),把握物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化,再具體到從類別和價態(tài)角度綜合分析性質(zhì)