基于化学德育渗透的高中化学教学设计

2022-12-16 | 所属栏目: 来稿选登 | 阅读次数:

本文作者：陈露发表期数：新课程 2022年36期本文字数：2529

　　摘要：化学德育渗透于化学教学，是高中化学教学的根本任务，也是高中德育的重要方式之一。从化学学科德育出发，以上科版必修第一册第3章第3节“硫循环和氮循环”为例，探讨在化学教学中进行德育渗透的方法与启发。
　　关键词：德育渗透;硫循环;氮循环
　　一、渗透化学德育的必要性
　　党和国家明确要求，中小学教师要将德育寓于各学科教学中，贯穿于教育教学的各个环节。化学学科有着独特的德育功能，化学德育渗透于化学教学是落实立德树人根本任务的重要方式之一。因此，高中化学教师必须提高德育意识，将德育潜移默化地融入日常的教学过程中。
　　下面以上科版新教材必修第一册第3章第3节“硫循环和氮循环”为例，探讨在化学教学中进行德育渗透的方法与启发。
　　二、渗透化学德育的教学设计
　　上科版新教材将元素化合物内容编排在“物质的分类”和“氧化还原反应”之后，有利于用物质类别和化合价变化指导该部分知识的学习，有利于学生的观念建构，使学生从被动学习转向自主探索事物的本质规律，提升化学核心素养。本节课学生利用“价-类”二维图，分析、梳理自然界中的硫循环和氮循环，强化学生对物质之间相互转化规律的认识，帮助学生形成人与环境和谐共处、人与自然和谐共生的理念，发展学生“模型认知”“科学态度与社会责任”化学学科核心素养。本节课的教学流程如图1所示。
　　三、渗透化学德育的教学过程
　　（一）情境引入，培养环保意识
　　【视频播放】工业革命以来，过度的资源开发和利用，打破了自然界的平衡，生态危机是人类生存与发展的最大威胁。认识自然界中的硫循环和氮循环，探讨人与自然和谐相处的出路和前景意义重大。如何利用化学学科的知识和方法，建立人与自然和谐共处的生态文明关系是摆在人类面前的重要课题。
　　设计意图：通过视频引入，创设真实的教学情境。生态危机是人类生存与发展的最大威胁，这一活动可以培养学生的环保意识。
　　（二）问题解决，构建知识体系
　　【资料卡1】地球上硫最主要的储集库是岩石和海洋，地球表面硫循环主要发生在海洋、大气、生物和人类活动之间。硫循环的基本过程是：陆地和海洋中的硫通过生物分解、火山喷发以硫化氢（H2S）、二氧化硫（SO2）等形式进入大气，火山口处有硫单质（S）。
　　【資料卡2】矿石中含硫比较多的是硫铁矿（FeS2）。氧化铁硫感菌是一种亲酸的化学自养菌，生长在温泉、火山裂缝和高酸性硫化矿床的排水中。氧化铁硫杆菌能促使黄铁矿氧化成Fe2（SO4）3和H2SO4。在重晶石（BaSO4）、石膏（CaSO4·2H2O）、芒硝（Na2SO4·10H2O）等矿石中也含有硫元素。
　　【问题链1】自然界中的硫循环
　　 1.根据资料卡1和资料卡2，利用“价-类”二维图，分析、梳理自然界中的硫循环。“价-类”二维图的横坐标为硫元素形成的物质类别，从左往右依次为单质、氢化物、氧化物、酸、盐，纵坐标为硫元素常见的化合价，从下往上依次为-2、0、+4、+6，在元素价态和类别相对应的位置标出资料卡中含硫物质的化学式，并用箭头表示含硫物质间的转化关系。
　　 2.谈谈人类活动对硫循环的影响。
　　设计意图：利用“价-类”二维图，引导学生从物质类别和化合价两个角度构建硫循环模型，掌握物质的通性和转化关系。通过硫循环过程的介绍，展示了硫元素是怎样在自然界中以不同价态形式的物质进行转化、迁移和循环，为接下来的氮循环建立元素循环的基本模型，同时为后续酸雨的介绍做好铺垫。
　　【问题链2】自然界中的氮循环
　　 1.利用“价-类”二维图，，分析、梳理自然界中的氮循环。氮循环“价-类”二维图的横坐标为物质类别，从左往右依次为单质、氢化物、氧化物、酸、盐，纵坐标为氮元素常见的化合价，从下往上依次为-3、0、+2、+4、+5，在相对应的位置标出含氮物质的化学式，并用箭头表示物质间的转化关系。
　　 2.谈谈人类活动对氮循环的影响。
　　【拓展视野】介绍随着社会的发展，人类活动产生的过量氮氧化物的排放对环境造成的破坏，以及对人类健康的危害;科学家利用化学方法减少氮氧化物的排放。
　　设计意图：类比硫循环“价-类”二维图，引导学生自主建构氮循环“价-类”二维图。“价-类”二维认知模型使学生能将化学事实和理论模型进行关联和合理匹配，应用理论模型解释或推测物质的性质与变化。通过介绍过量含氮物质的危害以及科学家通过化学方法减少氮氧化物的排放，培养学生的化学学科核心素养。
　　【问题链3】酸雨
　　 1.什么是酸雨？酸雨中含有哪些酸性物质？
　　 2.归纳硫酸型酸雨形成的两种途径;归纳硝酸型酸雨形成的一种途径。
　　 3.归纳酸雨的危害。各小组交流讨论：指出酸雨对河流、土壤、建筑等方面造成的危害。
　　 4.各小组讨论酸雨防治的措施，并进行评价、补充、完善。
　　【拓展视野】硫酸型酸雨防治最有效的途径就是减少SO2的排放，空气中的SO2主要来自煤和石油的燃烧。工业上通常将CaO和煤混合，燃烧时硫元素转化成SO2，再与CaO、O2反应生成CaSO4，最终将煤中的硫元素转化为CaSO4进入煤渣，大大减少了SO2的排放，该方法称之为“钙基固硫”。
　　设计意图：过量SO2的排放会导致酸雨的形成，可见人类活动影响了自然界的硫循环，从而引发了一系列的环境问题，引发学生对人与自然关系的思考，使学生意识到自然界生态平衡和元素循环一旦被人类活动破坏，就会反过来影响人类。探究防治酸雨的措施以及“钙基固硫”的工业方法，凸显化学学科的社会功能与责任，凸显化学学科的重要意义与社会责任。通过学习酸雨的形成、危害及防治，既展示了人类活动导致的环境问题，又体现了化学学科为治理、改善环境问题所发挥的积极作用，增强学生“认同化学、赞赏化学”的意识。

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