化學是社會可持續(xù)發(fā)展的基礎教學設計[蘇教版].docx

第二單元 化學是社會可持續(xù)發(fā)展的基礎第一課時 科學技術的發(fā)展離不開化學 【教學目標】知識與技能1.能運用具體事例說明化學為其他科學技術發(fā)展提供了物質基礎，促進了現(xiàn)代科技的發(fā)展。2.認識人類活動，包括化學品的制造、應用可能對環(huán)境、社會帶來的負面影響。3.能列舉事實論述化學與科學、技術、社會的關系。過程與方法1.在學習過程中認識到哪些方面化學科學促進了現(xiàn)代科學技術發(fā)展。2.通過學習讓學生認識到哪些生產會造成環(huán)境的破壞并知道如何克服這些負面影響。情感、態(tài)度與價值觀1.能從理論上認識化學是現(xiàn)代科學技術發(fā)展的基礎。2.能認識到化學是環(huán)境保護事業(yè)的強大支柱，了解綠色化學對可持續(xù)發(fā)展的貢獻。3.通過本專題的學習，增強學生社會責任感，提高科學素養(yǎng)?！窘虒W重點、難點】利用已有知識，以具體事例理解和說明化學對現(xiàn)代科學技術發(fā)展的促進作用?！菊n前準備】教師：1查閱整理：有關化學與現(xiàn)代科學技術的發(fā)展資料。2實物準備：新型材料的照片和實物，如光導纖維、光電池板、印刷電路板、超導合金、合成橡膠、導電塑料等等。3. 多媒體整合課件制作學生：1查閱資料：有關化學與現(xiàn)代科學技術的發(fā)展資料?！緦W情分析】學生由于受知識水平的限制，平時對現(xiàn)代科學技術的了解不多。故在教學前教師應鼓勵學生多上網以及多閱讀查閱科普知識材料，以充實學生的知識儲備。在課堂教學中應及時給予鼓勵和表揚，以充分調動學生的學習積極性。六、學法指導：課本知識與實際應用相結合、課內課外相結合、獨立思考與交流研討相結合、學習理論與動手實驗相結合的“四結合”學習。五、教學過程：學習課題教師活動學生活動學習反饋教學設想1課前查閱資料，提問引入新課提問：隨著社會的發(fā)展、科技的進步、人們生活的日益改善，同時當今社會也面臨著諸多問題？自學、歸納、交流、討論回答問題。（1）學生代表：人口問題、環(huán)境問題、污染問題。（2）當代面臨的主要問題是：能源、水資源、環(huán)境等，這些問題的解決需要化學科學的支持。（1）培養(yǎng)學生自學能力；（2）讓學生學會通過查閱資料來學習知識的學習方法。過渡：隨著科技的發(fā)展，除了傳統(tǒng)的學科以外，現(xiàn)在產生了哪些新興學科？它們與化學學科有何關系？2新興學科指導學生閱讀書本93頁第2、3自然段（1）閱讀課本并思考（2）交流討論，試著表達自我的觀點（3）同學展示課前收集和整理的新興學科的資料和圖片（1）新興的學科有：信息、生命、材料、環(huán)境、能源、地球、空間和核科學等。（2）提出自己對新興學科的認識（1）創(chuàng)設情景，激發(fā)學習興趣；（2）通過訓練，鞏固知識，培養(yǎng)能力；（3）通過主動探索得出規(guī)律，將知識升華，培養(yǎng)學習的主動性，增強探索意識。過渡：請同學們根據(jù)已有的知識談談這些學科與化學科學的關系？3新興學科與化學學科的聯(lián)系（1）展示新型材料的照片和實物（2）人類在20世紀發(fā)明了哪些新技術？觀察、思考、交流討論（1）信息半導體，光導纖維制?。簧鞍踪|分子、氨基酸、維生素等與生命有關物質結構、性質；材料合成氨、合成橡膠、液晶、合金等；環(huán)境二氧化硫排放、污水中重金屬離子回收等。（2）信息技術、生物技術、核科學、航空航天和導彈技術、激光技術、納米技術、化學合成和分離技術等。（1）培養(yǎng)科學探究能力；（2）讓學生學會掌握知識的科學學習方法。過渡：你怎樣理解化學科學促進了現(xiàn)代科學技術發(fā)展？（1）指導閱讀課本93頁“你知道嗎？”（2）觀看錄像用自己的語言來總結化學在電子、信息和材料等學科中的生產原理、生產過程。（3）展示：已制作好的“電路板”，指導閱讀課本94頁電路板的制作（4）（5）（1）學生閱讀；（2）部分學生回答問題；（3）觀看錄像后討論總結回答問題；（4）思考電路板的制作原理，寫出反應的化學方程式（4）寫出反應的化學方程式，并指明氧化劑、還原劑（1）創(chuàng)設情景激活學生思維；主動參與體現(xiàn)學習主動性。（2）了解電路板的制作原理，激發(fā)學習的熱情，增強探索意識，樹立遠大理想，增強努力學習的責任感和使命感。過渡：多媒體展示幾種新材料。4化學科學與農業(yè)、材料、能源、航天等方面有哪些關系？（1）請同學們總結課前查閱的有關信息材料的資料，并閱讀課本9394頁。（2）提供有關的資料，播放介紹錄像。（1）思考、總結、回答；（2）閱讀資料，交流、討論總結；（3）觀看錄像。（4）談談自己對化學與以上各方面聯(lián)系的感想。例如：（1）農業(yè)在充分了解光合作用、固氮作用機理、催化原理基礎上，實現(xiàn)農業(yè)的工業(yè)化，將使人們生活質量得到大大的提高。（2）海水淡化有助于緩解淡水資源緊缺的危機。（3）能源在了解結構與性能關系的基礎上，合成高效、穩(wěn)定、廉價的材料。（1）創(chuàng)造變被動為主動的學習環(huán)境；實物觀察提高對知識的理性認識；（2）通過資料的閱讀，拓寬視野，激發(fā)研究、探索的意識。本課總結：通過以上內容的學習、了解、思維、探索，我們已經認識到以上所學習的方面與化學科學有著密切的關系，化學這門古老而具有青春活力的學科，伴隨著人類歷史發(fā)展的腳步，將為社會的發(fā)展創(chuàng)造了一個又一個的奇跡。同時我們也相信隨著科技的發(fā)展，它們會創(chuàng)造更多的奇跡。環(huán)境問題是人類社會面臨的重大問題之一，有關解決環(huán)境問題需要化學科學的知識我們將在下節(jié)課一起討論學習。第二課時 解決環(huán)境問題需要化學科學【教學目標】1知識與技能：（1）、能運用具體事例說明化學為其他科學技術發(fā)展提供了物質基礎，促進了現(xiàn)代科技的發(fā)展。（2）、認識人類活動，包括化學品的制造、應用可能對環(huán)境、社會帶來的負面影響。（3）、能列舉事實論述化學與科學、技術、社會的關系。2過程與方法：（1）在學習過程中認識到哪些方面化學科學促進了現(xiàn)代科學技術發(fā)展。（2）通過學習讓學生認識到哪些方面生產造成環(huán)境的破壞并知道如何克服這些負面影響。3情感態(tài)度與價值觀： （1）能從理論上認識化學是現(xiàn)代科學技術發(fā)展的基礎。 （2）能認識到化學是環(huán)境保護事業(yè)的強大支柱，了解綠色化學對可持續(xù)發(fā)展的貢獻。 （3）通過本專題的學習，增強學生社會責任感，提高科學素養(yǎng)?！窘虒W建議】可以通過組織學習活動的方式來實施本單元的教學。按教材中“你知道嗎”、“活動和探究”、“交流與討論”、“問題解決”各欄目中提出和問題和實驗活動，設計、組織學習活動。在組織學生交流和討論空氣污染、水污染的危害與化學防治方法時，教材提出的“消除汽車尾氣對環(huán)境的污染”、“回收二氧化碳”、“甲基丙烯酸甲酯（有機玻璃的合成單體）的兩種合成途徑的比較”等，就是學生可以理解的討論性問題，可作為范例。此外，還可以結合學校當?shù)氐膶嶋H或教學時期發(fā)生的一些重大科技事件，提出具體的問題，讓學生生進行實地或適時的調查了解，具體分析化學在高科技發(fā)展、解決環(huán)境問題中所起的作用。例如：調查家鄉(xiāng)的空氣質量，分析有哪些主要的污染物？人們?yōu)闇p少污染采取了哪些防治措施？調查家鄉(xiāng)的水體污染狀況，人們?yōu)闇p少污染采取了哪些措施？在工廠密集地區(qū)，調查了解為減少含硫量較多的石油、煤等化石燃料燃燒所排放的二氧化碳氣體，或為減少“三廢”的排放，廠家采取了哪些措施？關注并研究學校的化學實驗室在使用過程中有沒有產生污染環(huán)境的因素。如何在一些有害物質產生的實驗室中（如氯氣制備，濃硫酸、濃硝酸與不活潑金屬作用，產生一氧化碳、硫氧化物、使用苯的實驗等），設計和改善實驗方案來減少或消除污染？【教學設計】【創(chuàng)設情景】學生分組討論搜集的有關環(huán)境問題的相關資料，歸納出環(huán)境污染的種類、危害、和防治。【學生活動】學生分組討論歸納?！緦W生反饋】環(huán)境污染的種類有很多，按照環(huán)境要素分可分大氣污染、水體污染、土壤污染等以及各種環(huán)境污染的分類、危害和防治?！緞?chuàng)設情景】利用幻燈片，學生觀察幾張環(huán)境污染的圖片，讓學生了解環(huán)境形勢已十分嚴峻。通過觀看一段我國目前對環(huán)境保護的影視錄象，讓學生認識環(huán)境保護的一些現(xiàn)狀?！痉治鲋v解】環(huán)境問題是人類是社會面臨的重大問題之一，化學工業(yè)曾經對環(huán)境和生態(tài)環(huán)境造成了一定的影響，但化學科學也為分析檢測治理環(huán)境污染提供了有效快捷的方法與技術。我們今天這節(jié)課主要共同認識化學對環(huán)境保護的貢獻。請同學們交流討論95頁的問題?！景鍟慷?解決環(huán)境問題需要化學科學 【指導閱讀】閱讀教材95頁【問題提出】二氧化硫對環(huán)境破壞包括哪些方面？如何減少二氧化硫排放？ 【學生反饋】形成酸雨，使土壤酸化，腐蝕古建筑，使植物枯死，莊稼減產，魚蝦死亡等。降低石油中硫的含量，在燃燒含硫的煤中加入生石灰等?！締栴}提出】怎樣保護水體？怎樣對水進行凈化處理？【學生反饋】不排放含重金屬離子、有機磷、有毒物如氰離子、酸、堿等工業(yè)廢水。工業(yè)廢水要經過凈化再排放，對水凈化要除去懸浮物，加漂白粉消毒等進行凈化?！締栴}提出】使用汽油、煤油等礦物油的機動車日益增多，為什么會使空氣質量下降？可以采取哪些措施？板書：1、汽車尾氣的污染和處理?！緦W生反饋】因為使用汽油、煤油的機動車會排放烴類物質、氮的氧化物、硫的氧化物，會造成空氣質量下降。在城市控制使用汽油、煤油的機動車，可以燃燒乙醇；或者使用“零排放”電動車；此外，用氫作汽車燃料、用燃料電池作動力，合成廉價的、可再生的儲氫材料和能量轉換材料等?！締栴}提出】如何消除汽車尾氣對環(huán)境的污染？【指導閱讀】學生閱讀教材95-96頁【分析講解】發(fā)動機燃油排放的尾氣中有一氧化碳、一氧化氮、二氧化氮、碳氫化合物、顆粒物等。消除污染進行石油脫硫處理，利用尾氣處理裝置等，介紹用于汽車尾氣處理的催化劑及制備方法。用新的無害汽油，使用酒精天然氣代替燃油，用無污染氫燃料作動力等?！締栴}提出】隨著工業(yè)的發(fā)展，大氣中二氧化碳的濃度不斷增加，溫室效應日益嚴重，化學家是如何處理的？板書：2、.回收二氧化碳。OCHCH2OCO nCH3【分析講解】用二氧化碳的環(huán)氧丙烷在催化劑作用下可形成高聚物。催化劑+ nCO2nCH3CHCH2O從根本上解決環(huán)境和生態(tài)問題，還要依靠綠色化學的發(fā)展。綠色化學使人們可以期望未來的化工企業(yè)將是零排放的，所有物質原料、中間產物都在內部循環(huán)、利用，盡量不使用有毒、有強腐蝕性的原料?！締栴}解決】請同學們看教材96頁問題解決。比較兩種途徑，你認為哪種路線符合綠色化學的要求？這種方法的優(yōu)點是什么？【對比分析】對比兩種途徑的優(yōu)點?！緦W生反饋】后者，沒有用氫氰酸極毒物，反應只要一步反應，轉化率高，沒有其他生成物?！痉治鲋v解】綠色化學是設計沒有或只有盡可能小的對環(huán)境產生負面影響的，并在技術、經濟上可行的化學品和化學過程的科學。綠色化學的目的是用化學方法在化學過程中預防污染。清潔生產的重點在于：1、 設計比現(xiàn)有產品的毒性更低或更安全的化學品，以防止意外事故的發(fā)生；2、 設計新的，更安全的、對環(huán)境良性的合成路線，例如盡量利用分子機器型催化劑、仿生成等，使用無害和可再生的原材料；3、 設計新的反應條件，減少廢棄物的產生和排放，以降低對人類健康和環(huán)境產生的危害。由于綠色化學的重要性，1995年，美國設立了“總統(tǒng)綠色化學挑戰(zhàn)獎”，以表彰在綠色化學化工領域和開發(fā)中有重大突破和成就的個人和單位。綠色化學要求開發(fā)新的原子經濟反應。原子經濟性即在化學反應過程中有多少原料的原子進入到所需的產品中。理想的原子經濟反應要求原料分子百分之百在轉變成產物，不產生副產物或廢物，實現(xiàn)廢物的“零排放”。對于大宗基本有機原料的生產來說，選擇選擇原子經濟反應十分重要。近年來，開發(fā)新的原子經濟反應已成為綠色化學研究的熱點之一。綠色化學還要求采用無毒、無害溶劑或不使用溶劑。與化學品制造相關的污染問題不僅來源于原料和產品，而且和生產過程中使用溶劑也有關系。當前廣泛使用的溶劑是有揮發(fā)性的有機化合物，會造成較大的環(huán)境污染。采用無毒無害的溶劑代替揮發(fā)性有機化合物已成為綠色化學的重要研究方向。課堂小結： 通過汽車尾汽治理、二氧化碳回收利用、綠色化學的舉起等問題的分析，說明化學是環(huán)境保護的強大支柱。 要充分了解化學學科在人類創(chuàng)造新物質的活動中的重要作用，努力學習，為發(fā)展化學，創(chuàng)造更多的新物質而努力。布置作業(yè)：1.課本 97頁 1，2，3。2.活動與探究：（1）查閱資料：符合“綠色化學”思想的化工產品的生產 。（2）搜索有關材料查找造成水污染的原因。五、板書設計二、 解決環(huán)境問題需要化學科學 1、汽車尾氣的污染和處理。2、回收二氧化碳。單元練習例1用Na2SO3可以治理工業(yè)SO2尾氣污染，這是一種治理SO2尾氣污染比較新穎的方法。具體操作是：將含有SO2氣體的工廠尾氣通入到Na2SO3溶液中，使其吸收含有尾氣中的SO2氣體；將富集有SO2氣體的溶液加熱，即可使其中的SO2氣體逸出，這些SO2氣體可以應用于制取H2SO4。該方法中Na2SO3可以循環(huán)使用，符合綠色化學的基本原則。請根據(jù)上述信息解答下列試題：（1）寫出、兩步的化學方程式 ； 。（2）今有10m3的0.1mol/L的Na2SO3溶液，每次吸收標準狀況下的含有SO2氣體的尾氣89.6m3后，即達到了飽和狀態(tài)。試求該工廠產生的尾氣中SO2氣體的體積分數(shù)是多少。解析：（1）Na2SO3SO2H2O2NaHSO32NaHSO3 Na2SO3SO2H2O（2）設每次吸收的SO2的物質的量為xNa2SO3 SO2 H2O 2NaHSO3 1 10.1mol/L10103L x所以，x0.1mol/L10103L1000mol故，該工廠產生的尾氣中SO2氣體的體積分數(shù)是(1000mol22.4L/mol)/89.6103L10025答：該工廠產生的尾氣中SO2氣體的體積分數(shù)是25。1、下列全球性和區(qū)域性的環(huán)境問題主要是因為向大氣中過量排放二氧化碳和甲烷造成的是（ ）A氣候變暖（溫室效應） B臭氧層破壞（臭氧空洞）C酸雨 D赤潮和水華2、下列物質中，作為燃料時對空氣沒有污染的是 （ ） A天然氣 B氫氣 C汽油 D煤 3、下面所敘述的情況中，能夠引起環(huán)境污染的是 （ ）生活污水的任意排放；農業(yè)生產中化肥農藥的過度使用；燃放鞭炮；海上油輪中石油的泄漏 A B C D4、國家有關部門規(guī)定，從2001年7月1日在全國禁用含鉛汽油，全面推廣使用無鉛汽油。無鉛汽油的含意是 （ ）A汽油中不含鉛元素 B汽油中不人為的加入含鉛物質C汽油中含鉛元素在規(guī)定的指標范圍內 D不含雜質的純凈汽油5、綠色化學提倡化工生產應提高原子利用率。原子利用率表示目標產物的質量與生成物總質量之比。在下列氮肥的制