【《适合鲁科版教科书的“氮及其化合物”单元教学设计》4200字】

适合鲁科版教科书的“氮及其化合物”单元教学设计（一）单元基本信息学科化学实施年级高一设计者田葆青课程标准模块主题2,2.5非金属及其化合物使用教材山东科技出版社，鲁科版必修一单元名称第三章第3节氮的循环单元课时4（二）单元教学规划参考模板1.主题名称：氮肥的合理使用与探讨2.主题概述：（1）知识结构主题核心知识主要包括:氮气、氮氧化物（一氧化氮、二氧化氮）的性质,氨气、铵盐的性质，硝酸的性质,不同价态含氮化合物的之间的相互转化。认识方式：通过元素价态与物质类别角度认识氮及其化合物性质（2）课程标准中的相关内容要求2.1元素与物质：认识元素可以组成不同种类的物质，根据物质的组成和性质可以对物质进行分类；同类物质具有相似的性质，一定条件下各类物质可以相互转化；认识元素在物质中可以具有不同价态，可通过氧化还原反应实现含有不同价态同种元素的物质的相互转化。2.5非金属及其化合物：结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解硫及其重要化合物的主要性质，认识这些物质在生产中的应用和对生态环境的影响。2.6物质性质及物质转化的价值：结合实例认识非金属及其化合物的多样性，了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质转化，认识物质及其转化在自然界资源综合利用和环境保护中的重要价值。5.1化学促进可持续发展：认识到化学科学与技术对我国走生产发展、生活富裕、生态良好的文明发展道路将发挥重要作用，树立建设美丽中国、为全球生态安全作出贡献的信念。结合实例认识化学科学与技术合理使用的重要性。认识化学科学与技术的不断创新和发展是解决人类社会发展中遇到的问题、实现可持续发展的有效途径。结合实例认识化学原理、化工技术对于节能环保、清洁生产、清洁能源等产业发展的重要性。树立“绿色化学”的观念，形成资源全面节约、物能循环利用的意识。5.3化学在自然资源和能源综合利用方面的重要价值：结合工业制硫酸实例了解化学在生产中的实际应用，认识化学经济在国民发展中的重要地位。5.4化学在环境保护中的作用：认识物质及其变化对环境的影响，依据物质性质及其变化认识环境污染的成因，主要危害及其防治措施，以酸雨为例体会化学对环境保护的作用。（3）主题大概念：从中心元素价态、物质类别二维角度（价态与类别是显性）认识氮及其化合物的性质、转化路径与用途，以及化学对环境的影响，树立学生绿色化学的观念。（4）建立核心素养表现目标①通过教学使得学生自主建立“价-类”二维认知模型，并且能够依据物质类别、元素价态两个维度研究含氮物质性质、含氮物质之间转化的思路和方法②发展学生探究物质性质及其转化的能力，树立合理应用物质及其变化解决问题的能力③合理应用含氮物质及其可能的变化，考虑使用的含氮物质对生态环境的影响，使学生具有可持续发展观念，体会化学学科在促进人类发展和解决环境问题中的价值（5）发展价-类二维图大概念在真实情境中的迁移价值利用“肥料的合理使用”这一话题展开相关教学，让学生体会到价-类二维图在真实情境中的应用，学生能够在陌生情境中通过价类二维视角提出解决问题的方法。（6）单元教学整体规划（7）教学方法以单元大概念为引领，通过真实的任务情境提出引发高阶思维的问题，让学生围绕问题发散思维预测反应现象或物质性质并开展实验探究活动证明猜想，能够自主建构知识框架，深化学生从物质类别和元素价态视角研究元素化合物性质的认识思路，发展学生素养能力。（8）单元教学价值本单元教学的价值在于实现知识关联结构化（氮元素价类二维图、自然界中的氮循环）、认识元素化合物的方法结构化（类别、价态）、化学观念结构化（元素观、变化观和绿色观）和五个维度的素养发展的结构化。3.主题学情分析：学生在此之前已经学习过铁的转换与硫的转化，已经初步具备了通过元素价态和物质类别认识物质性质的能力，而且基本掌握了研究元素化合物的一般步骤和方法，能够自主构建知识网络并能够将所学知识用于解决提出的问题。学生学习中可能存在的学习障碍有：（1）学生能够通过实验现象说明原因但是很难从价类二维的角度去说明、设计路线等，在做“模仿雷电固氮”实验时学生围绕实验现象可能会得出与事实相悖的结论。（2）学生在进行实验设计时，能够通过价类二维图设计实验，但是难以想到设计实验为的终态物质是铵盐，需要教师进一步引导。（3）学生能从认识含氮物质的多样性，并可以预测含氮物质的性质，在联系真实情境时考虑的问题可能不够细致，例如土壤的酸碱性，雨前雨后施肥等，需要给出“台阶”引导。（4）具体到物质的知识由于教师在课堂中没有讲全，一些物质的性质需要学生在课后自己看教辅补充完整，这对学生的要求有些高。本主题的教学着重引导学生在已有知识和方法基础上建构从价态、类别的视角认识氮及其化合物的相互转化与性质，创设有关氮肥的合理使用真实情境，引导学生运用从抽象到具体的演绎推理，实现知识和方法的高通路迁移，建构从元素价态和物质类别视角认识元素化合物的知识框架和方法。4.开放性学习环境：（1）需准备的实验：模仿雷电固氮实验,二氧化氮与水反应实验，铵盐的性质相关实验（2）实验视频：喷泉实验、（浓/稀）硝酸和铜的反应、（浓/稀）硝酸和铁的反应，硝酸与还原性物质的反应（3）课堂环境：智慧教室（电子白板、智能终端和数字资源等）5.单元学习目标：学科核心素养教学目标对应的学科核心素养A宏观辨识与微观探析B变化观念与平衡思想C证据推理与模型认知D科学探究与创新意识E科学态度与社会责任（1）通过一系列探究实验学生能了解一些含氮物质的状态、溶解性等物理性质，能从物质类别和价态两个维度对物质分类，能够绘制含氮化合物的价类二维图。对应素养A、B（2）学生能从物质类别、元素价态视角预测和分析含氮物质的性质和转化，描述硝酸、氨气和硝酸的主要化学性质，了解合成氨的用途、工业制备硝酸的方法。对应素养A、B（3）学生能基于实验和事实依据说明含氮化合物（如硝酸、氨气和铵盐）的性质和物质之间的相互转化关系，并能设计实验进行验证。能运用价类二维图解决复杂环境下学科和真实世界中的陌生问题。对应素养C、D（4）学生能够举例说明氮的循环和人类活动的平衡关系，结合氮肥的制取和使用、汽车尾气与雾霾的关系等真实情境问题了解化学在生产中的应用，发展绿色化学观念，体会化学学科在促进人类发展和解决环境问题中的价值。对应素养E6.教学过程：以大概念：单元大情境—氮肥的制取、合理施用与环境关系为引领的四课时教学，以情境主线—氮肥的制取和合理施用为主线—价类二维图这两条线为主轴，以“情境-问题-活动或任务”为主要教学方法，第一课时的知识载体是氮循环和氮的固定，第二课时是氮肥的制取（氨和铵盐的性质），第三课时是氮肥的合理施用，第四课时是《氮及其化合物》单元总结和提升。7.评价建议：本单元教学遵循“教、学、评一致性”的理念，围绕教学目标每个教学环节都将教师教学、学生学习和师生评价融为一体，以下为主要评价建议：要素主要教学目标评价标准评价任务评价方式核心知识含氮物质的主要性质及其转化A.全面、正确列出物质性质及转化B.比较全面、正确列出物质性质及转化存在局部错误C.零星列出物质性质及转化课上书写任务；课下习题任务课上的观测；课下作业的反馈设计物质转化的角度和思路从物质类别、元素价态角度设计含氮物质之间相互转化的思路A.自主从物质类别、元素价态角度设计含氮物质间的转化在设计终态物质、选择试剂、条件时能够综合考虑真实环境B.在提示后从物质类别、元素价态角度设计含硫物质间的转化，在选择试剂、条件时没有考虑到真实环境C.不能够从物质类别、元素价态角度设计含氮物质间的转化课上设计物质转化的活动；课下相关的习题作业课上的活动表现及反馈；课下作业的反馈证据推理科学探究能基于证据说明含氮化合物（如硝酸、氨气和铵盐）的性质和之间的转化关系，并能设计实验进行验证。A：能正确的设计并完成探究硝酸性质、铵盐溶液性质的实验；能通过喷泉实验自主总结出氨气物化性质自主设计并完成验证含氮化合物性质的实验，得出正确结论.B:能正确的完成探究硝酸性质、铵盐溶液性质的实验；在老师提示指导下通过喷泉实验现象总结出氨气物化性质、设计并完成验证含氮化合物性质的实验，得出正确结论.C：只能完成部分探究硝酸性质、铵盐溶液性质的实验，不能通过实验事实推理氨气物化性质，不能设计并完成验证含氮化合物性质的实验，未得出正确结论.课上观察学生实验，展示实验成果，课下完成相关作业课上的活动表现及反馈；同学互评。科学态度与社会责任了解自然界中的氮循环和人类活动的关系，结合氮肥施用和汽车尾气与雾霾关系等社会性议题探讨了解化学在生产中的应用，发展绿色化学观念，体会化学学科在促进人类发展和解决环境问题中的价值。A.能自主运用化学知识从社会、环境、经济等多方面进行综合分析自然界的氮循环，设计氮肥合理使用、汽车尾气转化氮氧化物等方案，体现绿色化学观念。B.能运用化学知识从社会、环境、经济等诸多要素中的局部进行分析，渗透可持续发展观念。C.只能从一个角度分析具体行为对环境、社会、人类健康的双重影响，不全面氮元素价类二维图的整合、含氮化肥的施用、处理空气中氮氧化物造成环境污染的合理论证课堂上观测学生的活动表现课下实践性作业8.教学反思：（1）实践了深度学习教学设计基本模型。基于情境、问题导向、实验探究活动的深度学习教学设计模式，体现了深度学习的“活动与体验”的重要特征，丰富的情境和启迪高阶思维的问题，引领学生全身心地投入学习，真正成为教学活动的主体。（2）实现了知识关联结构化和认识思路结构化。通过四个课时的学习进阶，学生在已有知识和经验的基础上通过实践探究，逐步形成了对含氮化合物的性质的结构化认识，建构了认识元素化合物的大概念—氮及其化合物的价类二维图（下图）。体现了深度学习的“联想与结构”、“本质与变式”的特征。（3）凸显