摘 要：本案例是探究氨氣性質(zhì)實驗的改進(jìn)設(shè)計案例.改進(jìn)方案通過綜合實驗，把氨性質(zhì)串聯(lián)在一起，通過對實驗現(xiàn)象的剖析，更加便于學(xué)生從整體上把握氨及其化合物的綜合性質(zhì).從綠色化學(xué)角度看，杜絕有毒氣體的擴(kuò)散，簡化操作步驟，提高化學(xué)實驗的安全性；從教學(xué)效果看，改進(jìn)方案探究過程，不斷引起學(xué)生認(rèn)知沖突，充分調(diào)動學(xué)生積極參與，互動互助，更進(jìn)一步開拓學(xué)生思維，讓他們懂得創(chuàng)新，善于思考，更容易實現(xiàn)教育教學(xué)與評價目標(biāo).

關(guān)鍵詞：教學(xué)案例；氨；微型一體化設(shè)計；高中化學(xué)

中圖分類號：G632?? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A?? 文章編號：1008-0333（2023）06-0134-03

1 教材分析及設(shè)計思路

本課的內(nèi)容是魯科版高中化學(xué)必修1第三章第三節(jié)《氮的循環(huán)》第二課時氨的轉(zhuǎn)化與生成.第三章《物質(zhì)的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化》主題是元素化合物的知識，是在第一章研究物質(zhì)性質(zhì)的方法和程序、第二章氧化還原理論的雙重基礎(chǔ)上，緊緊圍繞“鐵的多樣性”“硫的轉(zhuǎn)化”“氮的循環(huán)”這些主題，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識物質(zhì)性質(zhì)、轉(zhuǎn)化和應(yīng)用.學(xué)生在學(xué)習(xí)了前兩章的基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容，既能用已掌握的理論指導(dǎo)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，也是對前面所掌握知識的進(jìn)一步鞏固和深化.學(xué)好氮及其化合物的性質(zhì)，也為后面順利探究元素周期律打下堅實的基礎(chǔ)，因此本節(jié)內(nèi)容具有承前啟后的重要作用.更值得指出的是，本章的各節(jié)都是從自然現(xiàn)象引出核心內(nèi)容，將“從自然到化學(xué)，從化學(xué)到社會”“從自然界到實驗室，從實驗室到社會生活”的思路沁入學(xué)生思維，引導(dǎo)他們建構(gòu)更加富有遷移價值的認(rèn)知體系，符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律.

2 教學(xué)目標(biāo)

2.1 通過觀察、辨識表現(xiàn)氨氣性質(zhì)的宏觀現(xiàn)象，能從微觀層面解釋宏觀方面的實驗現(xiàn)象，能運用化學(xué)符號表征氨的一系列變化.幫助學(xué)生認(rèn)識氨與銨鹽的性質(zhì)，建立氮元素與其化合物的聯(lián)系.

2.2 通過氨與水的可逆反應(yīng)，幫助學(xué)生多角度、動態(tài)的分析化學(xué)變化.

2.3 收集證實氨性質(zhì)的各種證據(jù)，然后分析推理加以證實或證偽，建立觀點、結(jié)論和證據(jù)之間的關(guān)系，并能解釋氨現(xiàn)象與性質(zhì)之間的關(guān)系.

通過推測及驗證氨與銨鹽的性質(zhì)，培養(yǎng)運用所學(xué)知識設(shè)計實驗方案的能力.

2.4 通過對氨的宏觀現(xiàn)象進(jìn)行思考、討論后能提出有探究價值的問題，并能和同學(xué)交流實驗探究的成果，課下繼續(xù)探究或提出改進(jìn)實驗的想法.

2.5 在實驗過程中養(yǎng)成安全意識和嚴(yán)謹(jǐn)求實的科學(xué)態(tài)度，注重環(huán)保意識，能運用已有知識和方法探究實驗過程對環(huán)境帶來的影響.

3 教學(xué)過程

3.1 第一步：問題引領(lǐng)，導(dǎo)入新課

借助現(xiàn)代化教育裝備向?qū)W生展示正常生長以及缺氮發(fā)黃的葉片（如圖1所示），學(xué)生不難意識到要想草莓長勢理想，需要適當(dāng)?shù)氖┘拥?上一節(jié)的學(xué)習(xí)學(xué)生已經(jīng)接觸了氨，教師順勢提出問題一：能不能用氨直接做肥料？氨又有哪些性質(zhì)？開門見山，帶領(lǐng)學(xué)生直奔本節(jié)課的主題.

設(shè)計意圖與目的：精彩而鮮活的導(dǎo)入激發(fā)起學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)欲望與探究興趣，能使學(xué)生在最短的時間內(nèi)進(jìn)入最佳的學(xué)習(xí)狀態(tài)，通過實際生活問題明示本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)之氨的性質(zhì).整個過程自然銜接，順勢而為，真正與生態(tài)課堂理念相契合.

3.2 第二步：學(xué)案引領(lǐng)，自主學(xué)習(xí)

學(xué)生帶著問題有目的地進(jìn)行教材的閱讀，按要求認(rèn)真填寫導(dǎo)學(xué)案，自主學(xué)習(xí)本節(jié)的主要內(nèi)容.回扣問題1：能不能用氨直接做肥料呢？學(xué)生依據(jù)氨物理性質(zhì)回答這個問題，學(xué)生認(rèn)識到氨是氣體，不易控制，作為氮肥施用起來非常困難.

設(shè)計意圖與目的：既充分利用了教材，又培養(yǎng)了學(xué)生的自學(xué)能力.真切地實現(xiàn)了新課標(biāo)中提倡的學(xué)習(xí)過程應(yīng)當(dāng)是有利于學(xué)生主動地獲取知識，真真正正地將課堂還給學(xué)生.3.3

第三步：小組實驗，討論分析

由于氨的不易施用，自然而然引出問題二：怎樣才能控制住氨？氨溶于水后能做肥料了嗎？會有怎樣的反應(yīng)？

課本教材中采用三個演示實驗分別介紹氨的制取和性質(zhì)，結(jié)合教學(xué)實際，筆者認(rèn)為教材實驗存在以下幾點不足：

（1）氨制備時使用酒精燈加熱，能耗大，存在安全隱患；

（2）氨在收集的過程中容易泄露，污染環(huán)境；

（3）氨和氯化氫反應(yīng)是在敞開體系中直接進(jìn)行的，反應(yīng)現(xiàn)象微弱，且NH3與HCl都會污染環(huán)境，不符合綠色化學(xué)的理念；

（4）做噴泉實驗要提前收集多瓶干燥氨，氨易擴(kuò)散，有可能導(dǎo)致噴泉實驗效果不好，甚至造成實驗失敗.

整個實驗過程繁瑣，浪費藥品，耗時長，容易對環(huán)境造成污染，不切合當(dāng)前中學(xué)課堂的實際情況.基于此，需要對氨的制備和性質(zhì)實驗裝置進(jìn)行改進(jìn)，以便于學(xué)生全面系統(tǒng)掌握氨氣的性質(zhì).為激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的積極性，結(jié)合學(xué)生實際，筆者對實驗進(jìn)行改進(jìn)，通過改進(jìn)實驗裝置將NH3極易溶于水，氨水呈弱堿性能使酚酞溶液變紅，NH3能與HCl反應(yīng)這三種性質(zhì)與NH3的制備融合在同一個實驗中展現(xiàn).以保證學(xué)生在有限的知識內(nèi)容中獲得思維的發(fā)展.

本節(jié)課采用改進(jìn)后的實驗裝置（如圖2所示）代替課本中的演示實驗，將氨極易溶于水、氨水能使酚酞溶液變紅、氨能與氯化氫反應(yīng)這三種性質(zhì)與氨的制備融合在同一個實驗中展現(xiàn).

設(shè)計意圖與目的：用改進(jìn)后的實驗裝置進(jìn)行小組實驗，現(xiàn)象明顯，學(xué)生自主探究獲取實驗結(jié)果，成功吸引學(xué)生注意力，學(xué)生能夠總結(jié)出氨易溶于水，氨水呈堿性，氨能與酸反應(yīng)，突破第一個學(xué)習(xí)重點氨氣的性質(zhì).另外，一體化實驗裝置，不僅有利于開創(chuàng)化學(xué)實驗教學(xué)的新局面，更有效推動學(xué)科教學(xué)的創(chuàng)新與發(fā)展.通過分析氨與水的可逆反應(yīng)，幫助學(xué)生多角度動態(tài)的分析化學(xué)變化.回顧問題二，氨溶于水后能做肥料了嗎？主持學(xué)生小辯論，提升課堂氣氛，結(jié)論是氨水稀釋后可以，但由于易揮發(fā)，在使用中會有氨逸出，污染環(huán)境.此時提出問題三：如何使氨轉(zhuǎn)化為固態(tài)氮肥？學(xué)生能夠想到與酸反應(yīng)，同時類比分析氨與硝酸、硫酸的反應(yīng)產(chǎn)物.并補充：工業(yè)氨氣與氧氣反應(yīng)逐步制硝酸.

設(shè)計意圖與目的：通過類比分析，深化對氨氣與酸反應(yīng)的理解，學(xué)會運用氧化還原理論分析氨氣與氧氣反應(yīng)，突破本節(jié)課的學(xué)習(xí)難點.

聯(lián)系生活實際，繼續(xù)提出問題四：氮肥終于找到了，如何施用呢？由這個問題進(jìn)入下一個教學(xué)設(shè)計環(huán)節(jié).3.4 第四步：小組探究，展示總結(jié)

探究指導(dǎo)1：指導(dǎo)學(xué)生在預(yù)測銨鹽性質(zhì)的基礎(chǔ)上分組設(shè)計實驗方案.

設(shè)計意圖與目的：通過組內(nèi)“探究—交流—共享”，達(dá)到實驗方案設(shè)計的最優(yōu)化.實驗優(yōu)化之美在于實施，實驗是化學(xué)學(xué)科的特點，基于實驗探究合理設(shè)計教學(xué)可以全面促進(jìn)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展.在實驗現(xiàn)象的觀察與解釋、實驗結(jié)果的分析和推理、實驗方案的設(shè)計與實施中，不僅能充分調(diào)用學(xué)生頭腦中已有的知識解決問題，進(jìn)行知識的復(fù)習(xí)，還能在解決問題的過程中，全面提升學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng).

探究指導(dǎo)2：根據(jù)最優(yōu)化實驗方案，分組實驗，探究銨鹽的性質(zhì).

設(shè)計意圖與目的：通過實驗探究，提高學(xué)生的動手操作能力，突破銨鹽性質(zhì)、銨根離子與堿反應(yīng)的本質(zhì)這一學(xué)習(xí)重難點.生態(tài)教育的重要原則之一就是在理解尊重規(guī)律的基礎(chǔ)上，對規(guī)律的價值進(jìn)行挖掘和探究.

探究指導(dǎo)3：根據(jù)實驗結(jié)果，分組總結(jié)銨鹽性質(zhì)，討論氮肥在農(nóng)業(yè)中如何正確施用以及施用不當(dāng)給環(huán)境帶來的問題.

設(shè)計意圖與目的：培養(yǎng)學(xué)生從實驗中獲取信息、歸納總結(jié)能力，建立化學(xué)與生產(chǎn)生活的聯(lián)系，樹立良好的環(huán)境保護(hù)意識，發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng).正所謂知識來源于生活又應(yīng)用于生活，要有意識地加強課內(nèi)教學(xué)同課外實踐之間的聯(lián)系.

3.5 反饋評價，達(dá)成目標(biāo)

反饋1：用鏈狀知識圖（如圖3所示），讓學(xué)生對本節(jié)內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)，并對重點內(nèi)容加深記憶.

反饋2：采用智能化教學(xué)網(wǎng)絡(luò)平臺，設(shè)置本節(jié)練習(xí)，學(xué)生完成后網(wǎng)上提交，教師依據(jù)正答率進(jìn)行針對性點撥.鏈接近幾年出現(xiàn)的與本節(jié)有關(guān)的高考題，2020年全國1卷第8題和16年全國1卷第26題都考查到氨與銨鹽的性質(zhì).

設(shè)計意圖與目的：通過習(xí)題練習(xí)，鞏固本節(jié)所學(xué)的知識，同時檢測教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成度，達(dá)到學(xué)以致用的目的.

條理整齊的板書對教學(xué)起到事半功倍的效果.

本節(jié)課采用“智能化下的探究式教學(xué)模式”，圍繞植物需要施肥，設(shè)置環(huán)環(huán)相扣的問題，邊解決問題邊進(jìn)行板書.

設(shè)計意圖與目的：既能緊扣教學(xué)內(nèi)容，突出教學(xué)重點，而且能培養(yǎng)學(xué)生概括總結(jié)能力，從學(xué)科上看，高中化學(xué)涉及對化學(xué)物質(zhì)及其規(guī)律的認(rèn)識和運用以及對生活化學(xué)的接觸與認(rèn)知.在這個學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生與教師、學(xué)生與學(xué)生之間，以化學(xué)知識、實驗為介質(zhì)進(jìn)行溝通與交流，學(xué)生通過教師的指導(dǎo)與啟發(fā)，學(xué)習(xí)時應(yīng)注重體驗與情感，不斷探究與嘗試，發(fā)揮自身的各項能力.4 教后反思（略）

參考文獻(xiàn)：

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［2］ 殷馨，王海文.探索綠色化學(xué)之路改革化學(xué)實驗教學(xué)［J］.化工高等教育，2014（1）：64-67.

［責(zé)任編輯：季春陽］

收稿日期：2022-11-25

作者簡介：陳霞，從事中學(xué)化學(xué)教學(xué)研究.