“氮及其化合物”一轮复习教学思路

欧阳志斌

摘要：通过对苏教版高中化学新旧教材中“氮及其化合物”的内容选择、编排顺序、知识呈现方式的比较分析与研究，依据新课程标准，提出对高三一轮复习教学的一些思考：以“自然界的氮循环”为教学线索，选用新教材中的素材组织教学，引导学生建构结构化的知识体系。

关键词：新教材;氮及其化合物;教材解读;复习教学

学校2020届学生在高一阶段使用的是2004年审定的苏教版高中化学教材（以下简称“旧教材”），遵循《普通高中化学课程标准（2017年版）》的指导要求。2020年审定的苏教版高中化学教材（以下简称“新教材”）于2020年秋学期投入使用。因此，本届学生高三复习时面临“教师在新课标的指引下，使用旧教材开展新高考改革背景下的新课教学”的尴尬局面。在“氮及其化合物”一轮复习时，笔者基于对新旧教材的对比解读，形成了教学思路。

一、新旧教材对比解读

氮及其化合物是高中化学元素化合物知识的重要内容之一，主要包括氮的固定、氨气的性质及应用、硝酸的性质及应用、含氮化合物的合理使用、自然界的氮循环等。新教材把该部分内容安排在必修第二册专题7“氮与社会可持续发展”，以专题的方式呈现;旧教材则安排在必修1专题4《硫、氮和可持续发展》第二单元《生产生活中的含氮化合物》。

（一）“氮的固定”相关内容

旧教材在第一课时《氮氧化物的产生及转化》中涉及“氮的固定”相关内容，但未给出定义;在第二课时《氮肥的生产和使用》的《拓展视野》栏目中有提到“生物固氮、自然固氮和工业固氮”，没有介绍氮的分子结构。

而新教材第一单元的主题就是“氮的固定”，其中给出了定义，并详细介绍了三种固氮的方式及价值。由于必修第一册专题5介绍了电子式和结构式，因此，本部分还将氮分子的结构单列了出来。

（二）“氨气的性质及应用”相关内容

旧教材将这部分内容嵌于第二课时《氮肥的生产和使用》中，没有介绍氨的催化氧化和氨气的还原性，只在介绍工业上制备硝酸时提到氨的催化氧化，化学方程式需要学生根据信息自主书写;对于氨水作为化肥，只提到了“氨易挥发，因此常将氨转化为各种固态铵盐加以使用”。

而新教材则将这部分内容嵌于第二单元《重要的含氮化工原料》中，较详细地介绍了氨的还原性和氨的催化氧化，并给出了氨的催化氧化的热化学方程式，提到了氨的催化氧化是工业制备硝酸的重要反应之一;对于氨水作为化肥，较详细地介绍了它的优缺点和施用时的注意事项。

（三）“硝酸的性质及应用”相关内容

旧教材用一个课时完整介绍了硝酸的性质，《问题解决》栏目介绍了工业上制备硝酸的流程，要求学生根据信息和所学知识写出工业上制备硝酸的化学方程式。

新教材用一个课时完整介绍了硝酸的性质及其应用，没有介绍工业制备硝酸的流程，而是在专题最后《综合评价》栏目呈现了工业上制备硝酸的设备和流程示意图;在《学科提炼》栏目中提到“以氨气为原料，通过非氧化还原反应的途径可以将氨转化为铵态氮肥，而以氧化还原反应方式则可进一步将氨转化为硝酸”。

（四）“含氮化合物的合理使用”相关内容

这部分内容分布在旧教材“氮氧化物的产生及转化”“氮肥的生产和使用”内容中，介绍了氮氧化物对环境的影响以及预防和控制，提到了“避免将铵态氮肥与碱性肥料混合施用”。

新教材则将其作为第三单元的主题，比较详细地介绍了铵态氮肥使用时的注意事项，以及硝态氮肥施用时需要注意土壤的湿度和气温，并设计了《学以致用》栏目考查铵态氮肥和硝态氮肥的合理使用;详细地提到了尿素及其优点和施用时的注意事项。

（五）“自然界的氮循環”相关内容

旧教材以《拓展视野》栏目呈现这部分内容，只有文字表述，没有展示氮元素在自然界中的循环图，提到了“人与自然环境是相互联系、相互依存的”。

新教材以《跨学科链接》栏目呈现这部分内容，文末还展示了氮元素在自然界中的循环图（见图1）;在正文部分提到了“氮循环对生态系统的调节起着重要的作用”。

可以看到，新教材特别注意揭示教学内容中蕴含的学科观念、学科思维方式和学科思想，比如：通过人工固氮、氮氧化物的无害化处理的应用实例，凸显化学学科的社会价值，培养学生的社会责任感和可持续发展理念，建立“绿色化学”思想。

二、教学思路

（一）以“自然界的氮循环”为教学线索

新教材《跨学科链接》栏目介绍了“自然界的氮循环”并且提供了氮元素在自然界中的循环的图示，因而充分发挥插图的教学功能成为复习教学的关键一环。我们可以“自然界的氮循环”为主线，使含氮物质一一呈现在学生面前，引导学生体会氮循环对自然界、对生态文明建设的重要作用。

教师展示新教材上的氮循环图，使学生了解氮循环的主要过程。然后，请学生在图上将含有氮元素的物质用红色笔单独标注出来，并结合已有知识和经验，从物质类别、氮元素价态角度对含有氮元素的物质进行分类。接着，结合“自然界的氮循环”分析尝试用箭头表明含氮物质间的相互转化，并思考：这些转化对自然界、对人类社会有什么积极的意义和影响？这样的教学设计避免了教师一味讲解的弊端，给了学生更多的自由思考空间，让学生自主调用所学的知识分析和解决实际问题。

另外，新教材将“氮的固定”设计成第一单元的主题，并给出了“氮的固定”的定义，比较系统地介绍了自然固氮和人工固氮，突出了固氮对人类生存的重要意义。对此，可以“闪电”这种自然现象作为教学情境引发学生思考，帮助学生认识到闪电既是自然固氮的一种方式，也是氮循环中的重要环节;然后，让学生以“自然固氮”为载体，认识氮气、一氧化氮和二氧化氮的性质，自主调用物质类别、价态转化的思路方法解决人工固氮问题。也可以引导学生统整氮的固定中涉及的含氮物质间的转化关系，形成“氮三角”转化图（如图2），并按照箭头方向写出相应的化学方程式，促进知识结构化、系统化，帮助学生掌握学习元素及其化合物知识的一般思路方法。

（二）选用新教材中的素材组织教学

新教材中新增了多幅插图，如“处理汽车尾气的催化转化器”“光化学烟雾笼罩下的城市”“尿素晶体”“生长茂盛的农作物”“液氨制冷气统”“氮元素在自然界中的循环”“固氮酶”“哈伯发明的合成氨实验装置”等。这些插图都蕴含一定的教学价值，可作为教学情境素材使用。

比如，通过出示“处理汽车尾气的催化转化器”插图，创设安装净化装置对汽车尾气中的氮氧化物进行无害化处理的教学情境，让学生感受到化学科学在环境保护中的重要价值，形成对化学学科积极正向的认同感;通过“哈伯发明的合成氨实验装置”图片与现代合成氨工厂图片的对比，以及合成氨化学史的介绍，使学生知道合成氨工艺发展的艰辛历程，培养坚持不懈、不畏艰难的科学探究精神。

（三）引导建构结构化的知识体系

新教材增设了“氮及其化合物的转化”《学科提炼》栏目，该栏目为学生认识和实现氮及其化合物提供了方法导引（利用氧化还原反应实现不同价态含氮物质间的转化;利用非氧化还原反应实现相同价态含氮物质间的转化）。另外，新教材把原子结构与元素性质、元素周期律及元素周期表的应用等知识，置于“氮与社会可持续发展”专题之前，复习教学还应考虑充分发挥“位—构—性”系统思维认识方式的价值。

教师可引导学生从氮的原子结构特点认识氮元素具有丰富的价态（-3、0、+2、+3、+4、+5价），分别列举每种价态所对应的典型物质（如NH3、N2、NO、HNO2、NO2、HNO3等）。进一步地，请学生回顾和介绍以上典型含氮物质的性质及应用，采取教师评价和學生评价相结合的方式完善和补充。然后，请学生思考如何实现不同价态含氮物质间的转化，如何实现相同价态物质含氮物质间的转化。最后，引导学生建构氮及其化合物的价类二维图（如图3），并写出每一步含氮物质转化的化学反应方程式或离子方程式，建立“宏观、微观、符号”相结合的思维方式。

身处新高考改革和新教材使用的过渡期，一线化学教师理应更加关注新高考的动向，依据新课程标准，仔细研读新教材，将其中的重要新增内容和体现的学科理念自然地渗透于复习教学中，切实提高复习教学质效，助力学生备战新高考。

参考文献：

[1] 王云生.浅析高中化学必修课程新教科书的编写特色[J].福建基础教育研究，2020（1）.

[2] 王祖浩.普通高中课程标准（2017年版2020年修订）教师指导（化学）[M].上海：上海教育出版社，2020.

[3] 教育部考试中心.中国高考评价体系[M].北京：人民教育出版社，2020.评价研究