2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)專題7氮與社會(huì)可持續(xù)發(fā)展第1單元氮的固定說課稿蘇教版必修2一、教學(xué)內(nèi)容

本節(jié)課是《2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)專題7氮與社會(huì)可持續(xù)發(fā)展第1單元氮的固定》的內(nèi)容，屬于蘇教版必修2教材。主要內(nèi)容包括氮的固定概念、氮的固定途徑及其應(yīng)用，以及氮的固定對生態(tài)環(huán)境和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響。通過學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解氮的固定過程，掌握氮的固定途徑及其應(yīng)用，并培養(yǎng)學(xué)生關(guān)注生態(tài)環(huán)境和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的意識(shí)。二、核心素養(yǎng)目標(biāo)

本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，包括：1）科學(xué)探究能力，通過實(shí)驗(yàn)探究氮的固定過程，提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)分析能力；2）科學(xué)思維品質(zhì)，引導(dǎo)學(xué)生理解氮循環(huán)的原理，培養(yǎng)邏輯推理和批判性思維能力；3）社會(huì)責(zé)任感，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到氮的固定對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境的重要性，增強(qiáng)學(xué)生關(guān)注可持續(xù)發(fā)展的意識(shí)。三、教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)

1.教學(xué)重點(diǎn)

①氮的固定概念的理解：使學(xué)生明確氮的固定是將大氣中的氮?dú)廪D(zhuǎn)化為植物可吸收利用的氮化合物的過程，理解其化學(xué)原理和生態(tài)意義。

②氮的固定途徑掌握：通過學(xué)習(xí)生物固氮、工業(yè)固氮和自然固氮等途徑，使學(xué)生了解不同途徑的原理和實(shí)際應(yīng)用。

③氮的固定與氮循環(huán)的關(guān)系：引導(dǎo)學(xué)生理解氮的固定在氮循環(huán)中的作用，以及氮循環(huán)對生態(tài)系統(tǒng)的影響。

2.教學(xué)難點(diǎn)

①生物固氮的機(jī)制：解釋生物固氮酶的作用原理，以及生物固氮過程中電子傳遞和能量轉(zhuǎn)換的復(fù)雜性。

②工業(yè)固氮技術(shù)的原理：深入探討哈柏-博施法等工業(yè)固氮技術(shù)的化學(xué)原理，包括反應(yīng)條件、催化劑的作用等。

③氮的固定與環(huán)境保護(hù)的關(guān)系：分析氮的固定過程中可能產(chǎn)生的環(huán)境問題，如氮沉降和富營養(yǎng)化，以及如何通過科學(xué)管理減少這些負(fù)面影響。四、教學(xué)資源準(zhǔn)備

1.教材：確保每位學(xué)生都有本節(jié)課所需的教材或?qū)W習(xí)資料，特別是蘇教版必修2教材中的相關(guān)章節(jié)內(nèi)容。

2.輔助材料：準(zhǔn)備與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的圖片、圖表、視頻等多媒體資源，如氮循環(huán)圖解、工業(yè)固氮過程的動(dòng)畫等，以幫助學(xué)生直觀理解。

3.實(shí)驗(yàn)器材：如果涉及實(shí)驗(yàn)，確保實(shí)驗(yàn)器材的完整性和安全性，如集氣瓶、催化劑、氮?dú)獍l(fā)生器等。

4.教室布置：根據(jù)教學(xué)需要，布置教室環(huán)境，設(shè)置分組討論區(qū)，安排實(shí)驗(yàn)操作臺(tái)，營造良好的學(xué)習(xí)氛圍。五、教學(xué)實(shí)施過程

1.課前自主探索

教師活動(dòng)：

發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)：通過在線平臺(tái)或班級微信群，發(fā)布預(yù)習(xí)資料（如PPT、視頻、文檔等），明確預(yù)習(xí)目標(biāo)和要求。

設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)問題：圍繞“氮的固定”課題，設(shè)計(jì)一系列具有啟發(fā)性和探究性的問題，如“為什么自然界中的氮?dú)獠荒苤苯颖恢参锢?？”、“生物固氮的酶是如何工作的？”等，引?dǎo)學(xué)生自主思考。

監(jiān)控預(yù)習(xí)進(jìn)度：利用平臺(tái)功能或?qū)W生反饋，監(jiān)控學(xué)生的預(yù)習(xí)進(jìn)度，確保預(yù)習(xí)效果。

學(xué)生活動(dòng)：

自主閱讀預(yù)習(xí)資料：按照預(yù)習(xí)要求，自主閱讀預(yù)習(xí)資料，理解氮的固定概念和過程。

思考預(yù)習(xí)問題：針對預(yù)習(xí)問題，進(jìn)行獨(dú)立思考，記錄自己的理解和疑問。

提交預(yù)習(xí)成果：將預(yù)習(xí)成果（如筆記、思維導(dǎo)圖、問題等）提交至平臺(tái)或老師處。

教學(xué)方法/手段/資源：

自主學(xué)習(xí)法：引導(dǎo)學(xué)生自主思考，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力。

信息技術(shù)手段：利用在線平臺(tái)、微信群等，實(shí)現(xiàn)預(yù)習(xí)資源的共享和監(jiān)控。

作用與目的：

幫助學(xué)生提前了解氮的固定課題，為課堂學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備。

培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和獨(dú)立思考能力。

2.課中強(qiáng)化技能

教師活動(dòng)：

導(dǎo)入新課：通過展示大氣中的氮?dú)馀c農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的關(guān)系圖片，引出氮的固定課題，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

講解知識(shí)點(diǎn)：詳細(xì)講解氮的固定概念、生物固氮的機(jī)制，結(jié)合實(shí)例幫助學(xué)生理解。

組織課堂活動(dòng)：設(shè)計(jì)小組討論，讓學(xué)生探討不同固氮途徑的優(yōu)缺點(diǎn)，以及如何提高固氮效率。

解答疑問：針對學(xué)生在學(xué)習(xí)中產(chǎn)生的疑問，如“為什么工業(yè)固氮需要高溫高壓？”等進(jìn)行及時(shí)解答和指導(dǎo)。

學(xué)生活動(dòng)：

聽講并思考：認(rèn)真聽講，積極思考老師提出的問題。

參與課堂活動(dòng)：積極參與小組討論，體驗(yàn)氮的固定知識(shí)的應(yīng)用。

提問與討論：針對不懂的問題或新的想法，勇敢提問并參與討論。

教學(xué)方法/手段/資源：

講授法：通過詳細(xì)講解，幫助學(xué)生理解氮的固定知識(shí)點(diǎn)。

實(shí)踐活動(dòng)法：設(shè)計(jì)小組討論，讓學(xué)生在實(shí)踐中掌握氮的固定技能。

合作學(xué)習(xí)法：通過小組討論等活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和溝通能力。

作用與目的：

幫助學(xué)生深入理解氮的固定知識(shí)點(diǎn)，掌握氮的固定技能。

通過實(shí)踐活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和解決問題的能力。

通過合作學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和溝通能力。

3.課后拓展應(yīng)用

教師活動(dòng)：

布置作業(yè)：根據(jù)氮的固定課題，布置適量的課后作業(yè)，如撰寫一篇關(guān)于氮循環(huán)的短文，分析氮的固定對生態(tài)環(huán)境的影響。

提供拓展資源：提供與氮的固定相關(guān)的拓展資源（如書籍、網(wǎng)站、視頻等），供學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)。

反饋?zhàn)鳂I(yè)情況：及時(shí)批改作業(yè)，給予學(xué)生反饋和指導(dǎo)。

學(xué)生活動(dòng)：

完成作業(yè)：認(rèn)真完成老師布置的課后作業(yè)，鞏固學(xué)習(xí)效果。

拓展學(xué)習(xí)：利用老師提供的拓展資源，進(jìn)行進(jìn)一步的學(xué)習(xí)和思考。

反思總結(jié)：對自己的學(xué)習(xí)過程和成果進(jìn)行反思和總結(jié)，提出改進(jìn)建議。

教學(xué)方法/手段/資源：

自主學(xué)習(xí)法：引導(dǎo)學(xué)生自主完成作業(yè)和拓展學(xué)習(xí)。

反思總結(jié)法：引導(dǎo)學(xué)生對自己的學(xué)習(xí)過程和成果進(jìn)行反思和總結(jié)。

作用與目的：

鞏固學(xué)生在課堂上學(xué)到的氮的固定知識(shí)點(diǎn)和技能。

通過拓展學(xué)習(xí)，拓寬學(xué)生的知識(shí)視野和思維方式。

通過反思總結(jié)，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己的不足并提出改進(jìn)建議，促進(jìn)自我提升。六、知識(shí)點(diǎn)梳理

氮的固定是高中化學(xué)中的一個(gè)重要概念，它涉及到氮循環(huán)中的關(guān)鍵步驟，對生態(tài)環(huán)境和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有重要意義。以下是對氮的固定相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的梳理：

1.氮的固定概念

-氮的固定是指將大氣中的氮?dú)猓∟2）轉(zhuǎn)化為植物可利用的氮化合物的過程。

-氮?dú)馐谴髿庵械闹饕煞?，但大多?shù)植物不能直接利用氮?dú)猓虼诵枰ㄟ^氮的固定過程。

2.氮的固定途徑

-生物固氮：某些微生物（如根瘤菌）能夠?qū)⒌獨(dú)廪D(zhuǎn)化為氨（NH3），植物可以吸收利用。

-工業(yè)固氮：通過哈柏-博施法（Haber-Boschprocess）將氮?dú)馀c氫氣在高溫高壓下合成氨。

-自然固氮：雷電等自然現(xiàn)象也能將氮?dú)廪D(zhuǎn)化為氮化合物。

3.生物固氮

-生物固氮微生物：如根瘤菌、藍(lán)藻等，它們能夠固定氮?dú)狻?/p>

-生物固氮過程：包括固氮酶的作用、電子傳遞、能量轉(zhuǎn)換等復(fù)雜步驟。

-根瘤菌與植物的關(guān)系：根瘤菌與豆科植物共生，植物為根瘤菌提供碳水化合物，根瘤菌為植物提供氮化合物。

4.工業(yè)固氮

-哈柏-博施法：高溫高壓條件下，氮?dú)馀c氫氣反應(yīng)生成氨。

-工業(yè)固氮條件：高溫（約450-500℃）、高壓（約200-300個(gè)大氣壓）、催化劑（如鐵催化劑）。

-工業(yè)固氮應(yīng)用：生產(chǎn)合成氨，進(jìn)而合成氮肥，促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。

5.自然固氮

-自然固氮因素：雷電、火山爆發(fā)、土壤微生物等。

-自然固氮作用：將大氣中的氮?dú)廪D(zhuǎn)化為可被植物利用的氮化合物。

-自然固氮影響：維持地球氮循環(huán)的平衡。

6.氮的固定對生態(tài)環(huán)境的影響

-氮沉降：大氣中的氮化合物通過降水等途徑進(jìn)入土壤和水體，影響生態(tài)系統(tǒng)。

-富營養(yǎng)化：水體中氮含量過高，導(dǎo)致藻類過度繁殖，影響水質(zhì)和生物多樣性。

-生態(tài)系統(tǒng)平衡：氮的固定對生態(tài)系統(tǒng)平衡具有重要意義，過量或不足都會(huì)產(chǎn)生負(fù)面影響。

7.氮的固定與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)

-氮肥的應(yīng)用：為了提高農(nóng)作物的產(chǎn)量，人們使用氮肥補(bǔ)充土壤中的氮素。

-氮肥種類：包括尿素、硝酸鈉、硫酸銨等。

-氮肥使用原則：合理施用氮肥，避免過量使用導(dǎo)致環(huán)境污染。

8.氮的固定與人類生活

-食物鏈：氮的固定對食物鏈中的生物具有重要意義，影響人類食物來源。

-生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)：氮的固定是生態(tài)系統(tǒng)提供的重要服務(wù)之一，對人類社會(huì)具有重要作用。七、反思改進(jìn)措施

反思改進(jìn)措施（一）教學(xué)特色創(chuàng)新

1.融入案例分析：在講解氮的固定過程中，我嘗試引入實(shí)際案例，如某地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中氮肥使用情況，讓學(xué)生通過案例分析來理解氮的固定在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用和影響。

2.多媒體教學(xué)：利用多媒體資源，如視頻、圖片和動(dòng)畫，將抽象的氮循環(huán)過程形象化，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與度。

反思改進(jìn)措施（二）存在主要問題

1.學(xué)生參與度不足：在課堂活動(dòng)中，我發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生參與討論和實(shí)驗(yàn)的積極性不高，可能是由于對氮的固定概念理解不深，或者對實(shí)驗(yàn)操作不熟悉。

2.教學(xué)評價(jià)單一：目前主要依靠課堂表現(xiàn)和作業(yè)成績來評價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，缺乏多元化的評價(jià)方式，不利于全面了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況。

3.理論與實(shí)踐脫節(jié)：在講解氮的固定原理時(shí)，雖然我盡量結(jié)合實(shí)際案例，但學(xué)生仍感覺理論與實(shí)踐存在一定距離，需要進(jìn)一步加強(qiáng)聯(lián)系。

反思改進(jìn)措施（三）

1.提高學(xué)生參與度：

-設(shè)計(jì)互動(dòng)環(huán)節(jié)：在課堂中設(shè)置更多互動(dòng)環(huán)節(jié)，如小組討論、角色扮演等，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與。

-實(shí)驗(yàn)操作培訓(xùn)：在實(shí)驗(yàn)課前，對學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作的培訓(xùn)，確保每個(gè)學(xué)生都能獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)。

2.豐富教學(xué)評價(jià)方式：

-多元化評價(jià)：除了課堂表現(xiàn)和作業(yè)成績，還可以通過實(shí)驗(yàn)報(bào)告、小組合作項(xiàng)目、課堂提問等方式進(jìn)行評價(jià)。

-定期反饋：對學(xué)生進(jìn)行定期反饋，幫助他們了解自己的學(xué)習(xí)進(jìn)度和不足，及時(shí)調(diào)整學(xué)習(xí)策略。

3.加強(qiáng)理論與實(shí)踐聯(lián)系：

-實(shí)地考察：組織學(xué)生參觀農(nóng)業(yè)示范園或氮肥生產(chǎn)廠，讓學(xué)生親身體驗(yàn)氮的固定在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。

-實(shí)驗(yàn)延伸：將課堂實(shí)驗(yàn)與實(shí)際生產(chǎn)相結(jié)合，設(shè)計(jì)具有實(shí)際意義的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，讓學(xué)生在實(shí)踐中學(xué)習(xí)。

-案例討論：通過案例討論，讓學(xué)生思考氮的固定在不同場景下的影響，提高他們的應(yīng)用能力。八、板書設(shè)計(jì)

1.氮的固定概念

①氮的固定：將大氣中的氮?dú)廪D(zhuǎn)化為植物可吸收利用的氮化合物的過程。

②氮?dú)猓∟2）：大氣中的主要成分，大多數(shù)植物不能直接利用。

③氮化合物：植物可吸收的氮源，如氨（NH3）、硝酸鹽（NO3-）等。

2.氮的固定途徑

①生物固氮：微生物（如根瘤菌）將氮?dú)廪D(zhuǎn)化為氨。

②工業(yè)固氮：哈柏-博施法將氮?dú)馀c氫氣合成氨。

③自然固氮：雷電、火山爆發(fā)等自然現(xiàn)象。

3.生物固氮

①生物固氮微生物：如根瘤菌、藍(lán)藻等。

②固氮酶：催化氮?dú)馀c氫氣反應(yīng)生成氨。

③電子傳遞與能量轉(zhuǎn)換：固氮過程中的能量變化。

4.工業(yè)固氮

①哈柏-博施法：高溫高壓下氮?dú)馀c氫氣合成氨。

②反應(yīng)條件：高溫（約450-500℃）、高壓（約200-300個(gè)大氣壓）、催化劑（如鐵催化劑）。

5.自然固氮

①自然固氮