基于核心素养的高中化学必修二硫氮化合物单元教学设计与实践

在新课程改革背景下，培养学生的核心素养成为教育的核心目标。化学学科核心素养包括“ 宏观辨识与微观探析” “ 变化观念与平衡思想” “ 证据推理与模型认知” “ 科学探究与创新意识” “ 科学态度与社会责任” 五个方面。硫氮化合物是高中化学必修二中的重要内容，与生产生活密切相关。通过合理的教学设计与实践，能够让学生在掌握硫氮化合物知识的同时，有效提升化学学科核心素养。

1 情境创设启思维，硫氮特性深度析

在课程启动环节，教师借助火山剧烈喷发、酸雨造成破坏、汽车排放尾气等图像与短片，促使学生去探索隐藏在这些现象里的化学物质本质。例如，火山活动会喷涌出巨量的二氧化硫等富含硫元素的化合物；酸雨的出现，主要与二氧化硫、氮氧化物释放到大气中紧密关联；而汽车排出的尾气，则包含了氮氧化物等多种污染物。这样做的目的，是让学生从自身熟知的环境实例出发，切实感受到硫、氮相关化合物就在身边，从而点燃他们学习的兴致与深入研究的动力。紧接着，教师会抛出一连串启发性的提问，像“ 二氧化硫为何能让品红溶液褪色？” 、“ 氮气在通常条件下表现稳定，为何在高温或放电时却能参与反应？” 。这些问题旨在推动学生从看得见、摸得着的现象开始，逐步思考硫元素、氮元素在原子层面的结构特点与其整体化学行为之间的深层次关联。通过组织学生分组探讨，并在教师适时的点拨下，协助他们逐步构建起“ 宏观辨识与微观探析” 这一关键性的思维路径，从而透彻地把握硫、氮元素区别于其他元素的特性。课程进一步将视野拓展至实际的工业生产领域，如硫酸制造、硝酸合成等具体应用实例，向学生阐明含硫、含氮化合物在现代化工生产链条中扮演着多么核心的角色。教师会与学生一同剖析这些工业流程背后蕴含的反应机理、具体的工艺路线以及随之而来的环境效应。以硫酸工业为例，其中二氧化硫的催化氧化是整个流程的核心环节，让学生借此理解反应条件（如温度、压力、催化剂）是如何显著左右反应进行的快慢（速率）以及最终能达到的程度（平衡），这有助于培育学生形成“ 变化观念与平衡思想” 。与此同时，课程引导学生深入反思工业生产伴随的环境保护议题，有效强化他们内心中那份“ 科学态度与社会责任” 。

2 实验探究促理解，硫氮反应直观现

在化学教学活动中，组织学生共同观察二氧化硫的漂白性实验以及氨气的喷泉实验等代表性强的经典实训过程，引导其清晰见证涉及硫元素与氮元素化合物的反应特征。演示二氧化硫的漂白性操作时，特别指导学生留意品红溶液颜色消失以及后续受热溶液重新显现红色的现象变化，协助其把握二氧化硫漂白效应的内在机制与独特属性。借助具体可感的实验现象，切实提升学生的“ 宏观辨识” 素养。组织学生以小组协作的形式，独立实施“ 探究二氧化硫与氧气反应的条件” 等自主性实训项目。在这一过程中，参与者需完整筹划方案、选取适宜器材、精确调控反应环境条件，并详实记录现象和数据结果。借助此类自主探究环节，学生不仅能切身领悟科学研究的基本脉络，更能有效培育“ 科学探究与创新意识” 。同时，在动手操作期间，要求学生恪守规程，高度重视实训安全，深化其“ 科学态度” 。引导学生后续对获取的实验信息进行整理与剖析，通过比较不同环境参数下的反应表现，得出可信的结论。例如，在探究二氧化硫同氧气反应的实训中，解读温度、催化剂等因子如何影响反应快慢。促使学生掌握从实践数据中提取支撑依据的本领，运用“ 证据推理与模型认知” 的思维方法，深刻洞察硫氮化合物反应的内在机理。

3 跨学科融合拓视野，硫氮应用综合评估

本教学设计致力于将地理学科的知识框架与环境议题相结合，系统讲解诸如酸雨、光化学烟雾等环境现象的产生根源、空间分布规律及其潜在危害。借助地理地图工具清晰地标识酸雨现象的主要分布区域，使学生能够直观认识到硫、氮化合物排放如何对不同区域的环境产生差异性影响。在此过程中，引导学生主动运用所学化学原理，深度剖析这些环境问题的内在化学本质，并据此探讨可行的防控策略，从而有效提升学生综合运用知识解决现实问题的素养。同时，课程内容将阐述硫、氮两种元素在生命有机体中不可或缺的作用，例如在蛋白质、核酸等构成生命基础的大分子物质中都含有它们。目的是帮助学生理解硫、氮元素在生物体新陈代谢过程中的关键参与路径，以及含硫、氮污染物一旦进入环境后对生物体健康可能造成的负面影响。通过这种跨越化学与生物学科界限的融合讲解，旨在拓宽学生的认知视野，使其深刻体会到不同学科知识间的紧密关联与互补性。进一步，教学活动将围绕“ 项目式学习” 展开，组织学生共同参与如“ 硫氮化合物在能源领域的应用前景研究” 这类主题项目。在此过程中，学生需要在资料收集环节广泛获取相关信息，深入分析“ 硫氮化合物” 在诸如燃料电池、储能材料等具体领域的现实应用水平及其未来发展潜力。项目推进要求学生综合调用化学、物理、工程等多学科的知识储备，完整经历项目规划、实验探究、结果解读、成果呈现等实践环节。最终，期望通过此类“ 项目式学习” 活动的深入开展，有效锤炼学生在团队协作、创新思维以及综合性评估等多方面的关键能力。

综上所述，通过基于核心素养的高中化学必修二硫氮化合物单元的教学设计与实践，学生在情境创设中深入理解了硫氮化合物的特性，在实验探究中直观感受了硫氮反应的过程，在跨学科融合中拓宽了知识视野，提升了综合素养。在教学过程中，学生的化学学科核心素养得到了有效培养，他们不仅掌握了硫氮化合物的知识，还具备了运用化学知识解决实际问题的能力、科学探究的精神以及社会责任感。

参考文献：

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