发展化学核心素养的高三化学复习课的教学设计

王岚 刘东雪

摘 要：化学新课程改革旨在培养高中学生的核心素养，促进教师更新自身的教学理念。文章以“氮及其化合物专题复习”为例，进行合理化的教学设计，旨在新一轮的高三复习教学中进一步夯实学生必备知识，提升关键能力，潜移默化地发展化学核心素养。

关键词：核心素养;氮及其化合物;教学设计;高三复习

高考“一核四层四翼”评价体系明确提出高考的考查目标为“必备知识、关键能力、学科素养、核心价值”。我们刚刚经历了2021年江苏化学新高考，在新高考模式下，有关核心素养的落地引发了教师教学方式的转变，五大核心素养涉及思维、实践及价值层面的内容，这要求教师必须重新审视课堂教学的方式，应将学科核心素养融入教学设计中，重视课堂教学的整体规划，打破教学章节的束缚，进行有利于发展学生核心素养的高三化学复习教学设计。本文以“氮及其化合物”专题复习为例，结合长期的教学实践，探讨在高三复习教学中潜移默化地发展化学核心素养。

一、教学设计的背景与设计思路

氮及其化合物用途广泛，可作实验药品、燃料、工农业生产的原料，其氧化物NOx是大气首要污染物之一，所以氮及其化合物一直是江苏高考的热点话题。历年高考时主要考查化学原理和定律的应用、化工流程制备与应用及社会环保等热点话题，综合性强，能力要求较高，凸显了“变化观念”“社会责任”等化学学科核心素养，所以本节课的复习非常重要。2017版2020年修订的《普通高中化学课程标准》中对氮及其化合物的要求：能依据物质类别和元素价态列举氮元素的典型代表物;能列举、描述、辨识典型物质重要的物理和化学性质及实验现象;能从物质类别、元素价态的角度，预测物质的化学性质和变化;能说明氮及其化合物的应用对社会发展的价值、对环境的影响;能有意识运用所学的知识或寻求相关证据参与社会性议题的讨论（如酸雨和雾霾防治、水体保护等）。

高三化学复习课的教学不能让学生机械式地重复知识，而是教师帮助学生进行知识的再建构，基于学生已有的知识体系以及高三化学复习的目的，在复习氮及其化合物的专题时，通过创设真实的问题情境，教师设置层层递进的问题，引导学生建立问题解决与知识建构的联系，即将已有知识串联起来，形成一个完整的知识网络，发展学生证据推理和模型认知素养，有助于学生将已储备的知识与题干中获取的信息相结合，再结合典型例题的分析，有效实现复习目标，同时在各个教学环节中逐点发展核心素养，最终实现灵活應用知识解决与生产生活息息相关的化学问题。

二、教学目标

（一）能结合学生熟悉的真实情境，认识氮及其重要化合物的性质以及知道氨的主要性质在生产、生活中的应用。

（二）能根据反应原理选取合适的实验装置制取氨气。

（三）学生通过学习能说出氮及其化合物的应用对社会发展的价值和对生活环境的影响。

三、教学过程

环节1：情境教学

教师：我国新疆维吾尔自治区神秘的“魔鬼谷”地区经常会发生诡异的电闪雷鸣，并伴有大量的牲畜死亡，但这里牧草旺盛、四季常青，是什么原因？

学生：思考提出的问题，并用化学方程式回答原因。

设计意图：高三学生对有关氮的化学方程式已经熟悉，通过真实情境的引入，吸引学生的注意力，同时巩固了“雷雨发庄稼”的原理，培养学生观察思考能力及发展学生证据推理的素养。

环节2：问题导学——构建氮及其化合物转化的关系网络

教师：接下来，通过以下几个问题复习氮及其化合物的相关性质。

问题1：如何用硝酸制取一氧化氮和二氧化氮呢？

问题2：久置的浓硝酸呈黄色的原因？

问题3：“雷雨发庄稼”属于自然界固氮，工业上如何合成氨的？（追问）合成氨控制条件的原因？

问题4：实验室如何制取氨气的？（追问）如何制取干燥的氨气？

问题5：如何鉴别氨气？（追问）不同的鉴别方法，其原理分别是什么？

学生：在教师的引导下用熟悉的化学方程式自主建构物质间相互转化模型，理解和内化课程标准中基于物质类别和化合价变化的角度认识物质的性质与转化。

设计意图：高考复习离不开问题，教师设置层层递进的问题，环环相扣，在解决实际问题时又夯实了基础知识，同时培养了学生将知识进行关联化的能力，又帮助学生建立了氮及其化合物之间相互转化的模型，这样的学习过程能发展学生证据推理和模型认知的素养，为后续学习做好准备。通过对相关问题的追问，尤其是工业上如何制取干燥的氨气，加深学生对氮及其化合物性质的理解，培养学生认识思路再深化的能力。对问题3的追问，涉及化学平衡的原理，打破教学章节的束缚，体现高三化学有效复习课的特点，培养学生变化观念与平衡思想的素养。问题5的设置，学生可分组讨论提出不同的鉴别方法，并让学生辨析不同的鉴别方法的原理，有利于发展学生的宏观辨识与微观探析素养。

环节3：模型促学

教师：通过我们构建的氮及其化合物转化的关系模型，分析下面问题。

例1：应用实验室模拟合成氨和氨催化氧化的流程：已知实验室可用饱和亚硝酸钠（NaNO2）溶液与饱和氯化铵溶液经加热后反应制取N2。

（1）分析制取气体的合适装置：氮气____、氢气____。

（2）氮气和氢气通过相应装置后，该装置的作用除了将气体混合外，还可以___________、___________。

（3）氨合成器出来经冷却的气体连续通入水中吸收氨，_________（“会”或“不会”）发生倒吸，原因是：_____________________________________________。

（4）①吸收一段时间氨后，再通入空气，同时将经加热的铂丝插入锥形瓶内，该过程涉及的化学反应是__________;能使铂丝保持红热，说明上述反应是_______（填“吸热反应”或“放热反应”）。

②锥形瓶中还可观察到的现象是_______________。

③反应结束后锥形瓶内的溶液中含有H+、OH-、______、______离子。

设计意图：本題以信息形式主要考查了氮气的制取以及氮的化合物的性质，题目基础，但综合性较强，旨在考查学生对所学知识的迁移运用能力。如问题1考查根据制取气体的药品状态和条件选择合适的制取装置，教师在讲授时可追问制备气体的发生装置如何选择;问题2是常规题，相应装置的作用不仅能将气体混合均匀，还能控制气体的流速并干燥气体;问题3要考虑合成氨的反应是可逆的，冷却后的气体是混合气体还有氮气和氢气的存在，这样会缓解氨气极易溶于水导致的气压差，所以不会倒吸，在实际教学中此问错误率较高，所以此问有助于培养学生用动态平衡的观点考查、分析化学反应，发展学生变化观念和平衡思想的素养;问题4呼应环节2中所构建的氮及其化合物转化的关系模型，学生能依据所给信息并结合已掌握的知识进行加工并获得结论，培养学生问题解决能力。

环节4：延伸拓学

教师：科技给生产生活带来便利的同时，也对环境造成了危害。高考主要以社会热点为背景，而环境问题尤其突出，我们学化学的目的是为了使生活更美好，下面我们利用化学手段来解决环境问题。

例2：（详图可参阅2020连云港市高三化学指导丛书43页第5题）大气污染越来越成为人们关注的问题，烟气中的NOx必须脱除（即脱硝）后才能排放。

（1）C2H4也可用于烟气脱硝。为研究温度、催化剂中Cu2+负载量对其NO去除率的影响，控制其他条件一定，为达到最高的NO去除率，应选择的反应温度和Cu2+负载量分别是__________、____________。

（2）用NH3脱除烟气中NO。

①该脱硝原理中，NO最终转化为_______（填化学式）和H2O。

②当消耗2molNH3和0.5molO2时，除去的NO在标准状况下的体积为_______。

（3）NO直接催化分解（生成N2与O2）也是一种脱硝途径。在不同条件下，NO的分解产物不同。在高压下，NO在40℃下分解生成两种化合物，体系中各组分物质的量随时间变化曲线如图3所示。写出Y和Z的化学式：________________。

设计意图：绿水青山就是金山银山，利用科技的力量改变生活的同时，利用科技的力量来保护环境。通过化学手段解决环境问题，能较好地考查学生对知识的掌握及灵活运用，更能显示化学学科在解决社会问题中的重要性。本题就体现了化学学科与社会、环境相结合的特点，问题1考查了学生图形分析判断能力，发展了学生的模型认知素养;氮及其化合物种类较多，化合价态也多，故高考考查信息点与氧化还原反应、化工生产和社会环保问题相联系，问题2和3除了考查学生的图形分析判断能力，又锻炼了学生信息加工处理能力及利用得失电子守恒、原子守恒进行基础的计算，符合高考复习的要求，将高考的知识点融合起来，不受章节限制;教师在授课时引导学生从生活角度、从元素化合价角度、从生产实际等方面，从化学的视角分析相关问题，寻求合适的解决方法，让学生体会化学对人类社会发展的价值，同时能正确和辨析地看待化学的两面性，从而培养学生的科学态度和社会责任感。

结束语

高三复习既要夯实基础知识，提升其必备的化学知识和关键能力，又要将知识迁移到新情境中解决问题。本节课针对高考复习进程和学生的认知发展水平，旨在提高高三化学复习课的教学有效性，灵活运用并解决实际问题，发展学生化学核心素养，并将核心素养潜移默化地渗透到教学的各个环节中。本节课受时间限制，只复习了氮及其化合物的部分知识，在实验探究和创新意识上没有拓展，这是下一课时的重点。本节课的学习，让学生领会化学使生活更美好，以此培养学生的社会责任感，引导学生认识化学的科学价值。

参考文献

[1]杨晓彦，傅兴春.化学学科核心素养背景下的单元教学设计[J].中学化学，2019（9）：12-14.

[2]曾国琼.促进“观念结构”的化学教与学策略的实践研究[J].中学化学教学参考，2016（12）：32-36.

[3]中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准（2017版2020年修订）[S].北京：人民教育出版社，2020：17.

[4]郑小艳，陆燕海.指向核心素养的高三化学复习教学[J].中学化学教学参考，2019（12）：51-54.

[5]于容峻.依托工业流程形成有序网络[J].中学化学教学参考，2016（4）：30-32.

[6]吴玉芬.基于发展学生核心素养的复习课教学设计探索[J].中学化学教与学，2020（4）：77-78.