化學(xué)是社會可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)教學(xué)設(shè)計[蘇教版].docx

第二單元 化學(xué)是社會可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)第一課時 科學(xué)技術(shù)的發(fā)展離不開化學(xué) 【教學(xué)目標(biāo)】知識與技能1.能運(yùn)用具體事例說明化學(xué)為其他科學(xué)技術(shù)發(fā)展提供了物質(zhì)基礎(chǔ)，促進(jìn)了現(xiàn)代科技的發(fā)展。2.認(rèn)識人類活動，包括化學(xué)品的制造、應(yīng)用可能對環(huán)境、社會帶來的負(fù)面影響。3.能列舉事實(shí)論述化學(xué)與科學(xué)、技術(shù)、社會的關(guān)系。過程與方法1.在學(xué)習(xí)過程中認(rèn)識到哪些方面化學(xué)科學(xué)促進(jìn)了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展。2.通過學(xué)習(xí)讓學(xué)生認(rèn)識到哪些生產(chǎn)會造成環(huán)境的破壞并知道如何克服這些負(fù)面影響。情感、態(tài)度與價值觀1.能從理論上認(rèn)識化學(xué)是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)。2.能認(rèn)識到化學(xué)是環(huán)境保護(hù)事業(yè)的強(qiáng)大支柱，了解綠色化學(xué)對可持續(xù)發(fā)展的貢獻(xiàn)。3.通過本專題的學(xué)習(xí)，增強(qiáng)學(xué)生社會責(zé)任感，提高科學(xué)素養(yǎng)?！窘虒W(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)】利用已有知識，以具體事例理解和說明化學(xué)對現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的促進(jìn)作用?！菊n前準(zhǔn)備】教師：1查閱整理：有關(guān)化學(xué)與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展資料。2實(shí)物準(zhǔn)備：新型材料的照片和實(shí)物，如光導(dǎo)纖維、光電池板、印刷電路板、超導(dǎo)合金、合成橡膠、導(dǎo)電塑料等等。3. 多媒體整合課件制作學(xué)生：1查閱資料：有關(guān)化學(xué)與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展資料。【學(xué)情分析】學(xué)生由于受知識水平的限制，平時對現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的了解不多。故在教學(xué)前教師應(yīng)鼓勵學(xué)生多上網(wǎng)以及多閱讀查閱科普知識材料，以充實(shí)學(xué)生的知識儲備。在課堂教學(xué)中應(yīng)及時給予鼓勵和表揚(yáng)，以充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。六、學(xué)法指導(dǎo)：課本知識與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合、課內(nèi)課外相結(jié)合、獨(dú)立思考與交流研討相結(jié)合、學(xué)習(xí)理論與動手實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的“四結(jié)合”學(xué)習(xí)。五、教學(xué)過程：學(xué)習(xí)課題教師活動學(xué)生活動學(xué)習(xí)反饋教學(xué)設(shè)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(jìn)步、人們生活的日益改善，同時當(dāng)今社會也面臨著諸多問題？自學(xué)、歸納、交流、討論回答問題。（1）學(xué)生代表：人口問題、環(huán)境問題、污染問題。（2）當(dāng)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(xué)科學(xué)的支持。（1）培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力；（2）讓學(xué)生學(xué)會通過查閱資料來學(xué)習(xí)知識的學(xué)習(xí)方法。過渡：隨著科技的發(fā)展，除了傳統(tǒng)的學(xué)科以外，現(xiàn)在產(chǎn)生了哪些新興學(xué)科？它們與化學(xué)學(xué)科有何關(guān)系？2新興學(xué)科指導(dǎo)學(xué)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(dá)自我的觀點(diǎn)（3）同學(xué)展示課前收集和整理的新興學(xué)科的資料和圖片（1）新興的學(xué)科有：信息、生命、材料、環(huán)境、能源、地球、空間和核科學(xué)等。（2）提出自己對新興學(xué)科的認(rèn)識（1）創(chuàng)設(shè)情景，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣；（2）通過訓(xùn)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(xué)習(xí)的主動性，增強(qiáng)探索意識。過渡：請同學(xué)們根據(jù)已有的知識談?wù)勥@些學(xué)科與化學(xué)科學(xué)的關(guān)系？3新興學(xué)科與化學(xué)學(xué)科的聯(lián)系（1）展示新型材料的照片和實(shí)物（2）人類在20世紀(jì)發(fā)明了哪些新技術(shù)？觀察、思考、交流討論（1）信息半導(dǎo)體，光導(dǎo)纖維制取；生命蛋白質(zhì)分子、氨基酸、維生素等與生命有關(guān)物質(zhì)結(jié)構(gòu)、性質(zhì)；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(shù)、生物技術(shù)、核科學(xué)、航空航天和導(dǎo)彈技術(shù)、激光技術(shù)、納米技術(shù)、化學(xué)合成和分離技術(shù)等。（1）培養(yǎng)科學(xué)探究能力；（2）讓學(xué)生學(xué)會掌握知識的科學(xué)學(xué)習(xí)方法。過渡：你怎樣理解化學(xué)科學(xué)促進(jìn)了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展？（1）指導(dǎo)閱讀課本93頁“你知道嗎？”（2）觀看錄像用自己的語言來總結(jié)化學(xué)在電子、信息和材料等學(xué)科中的生產(chǎn)原理、生產(chǎn)過程。（3）展示：已制作好的“電路板”，指導(dǎo)閱讀課本94頁電路板的制作（4）（5）（1）學(xué)生閱讀；（2）部分學(xué)生回答問題；（3）觀看錄像后討論總結(jié)回答問題；（4）思考電路板的制作原理，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式（4）寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式，并指明氧化劑、還原劑（1）創(chuàng)設(shè)情景激活學(xué)生思維；主動參與體現(xiàn)學(xué)習(xí)主動性。（2）了解電路板的制作原理，激發(fā)學(xué)習(xí)的熱情，增強(qiáng)探索意識，樹立遠(yuǎn)大理想，增強(qiáng)努力學(xué)習(xí)的責(zé)任感和使命感。過渡：多媒體展示幾種新材料。4化學(xué)科學(xué)與農(nóng)業(yè)、材料、能源、航天等方面有哪些關(guān)系？（1）請同學(xué)們總結(jié)課前查閱的有關(guān)信息材料的資料，并閱讀課本9394頁。（2）提供有關(guān)的資料，播放介紹錄像。（1）思考、總結(jié)、回答；（2）閱讀資料，交流、討論總結(jié)；（3）觀看錄像。（4）談?wù)勛约簩瘜W(xué)與以上各方面聯(lián)系的感想。例如：（1）農(nóng)業(yè)在充分了解光合作用、固氮作用機(jī)理、催化原理基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的工業(yè)化，將使人們生活質(zhì)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(jī)。（3）能源在了解結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系的基礎(chǔ)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(xué)習(xí)環(huán)境；實(shí)物觀察提高對知識的理性認(rèn)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(jié)：通過以上內(nèi)容的學(xué)習(xí)、了解、思維、探索，我們已經(jīng)認(rèn)識到以上所學(xué)習(xí)的方面與化學(xué)科學(xué)有著密切的關(guān)系，化學(xué)這門古老而具有青春活力的學(xué)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(guān)解決環(huán)境問題需要化學(xué)科學(xué)的知識我們將在下節(jié)課一起討論學(xué)習(xí)。第二課時 解決環(huán)境問題需要化學(xué)科學(xué)【教學(xué)目標(biāo)】1知識與技能：（1）、能運(yùn)用具體事例說明化學(xué)為其他科學(xué)技術(shù)發(fā)展提供了物質(zhì)基礎(chǔ)，促進(jìn)了現(xiàn)代科技的發(fā)展。（2）、認(rèn)識人類活動，包括化學(xué)品的制造、應(yīng)用可能對環(huán)境、社會帶來的負(fù)面影響。（3）、能列舉事實(shí)論述化學(xué)與科學(xué)、技術(shù)、社會的關(guān)系。2過程與方法：（1）在學(xué)習(xí)過程中認(rèn)識到哪些方面化學(xué)科學(xué)促進(jìn)了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展。（2）通過學(xué)習(xí)讓學(xué)生認(rèn)識到哪些方面生產(chǎn)造成環(huán)境的破壞并知道如何克服這些負(fù)面影響。3情感態(tài)度與價值觀： （1）能從理論上認(rèn)識化學(xué)是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)。 （2）能認(rèn)識到化學(xué)是環(huán)境保護(hù)事業(yè)的強(qiáng)大支柱，了解綠色化學(xué)對可持續(xù)發(fā)展的貢獻(xiàn)。 （3）通過本專題的學(xué)習(xí)，增強(qiáng)學(xué)生社會責(zé)任感，提高科學(xué)素養(yǎng)?！窘虒W(xué)建議】可以通過組織學(xué)習(xí)活動的方式來實(shí)施本單元的教學(xué)。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(shí)驗(yàn)活動，設(shè)計、組織學(xué)習(xí)活動。在組織學(xué)生交流和討論空氣污染、水污染的危害與化學(xué)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(jī)玻璃的合成單體）的兩種合成途徑的比較”等，就是學(xué)生可以理解的討論性問題，可作為范例。此外，還可以結(jié)合學(xué)校當(dāng)?shù)氐膶?shí)際或教學(xué)時期發(fā)生的一些重大科技事件，提出具體的問題，讓學(xué)生生進(jìn)行實(shí)地或適時的調(diào)查了解，具體分析化學(xué)在高科技發(fā)展、解決環(huán)境問題中所起的作用。例如：調(diào)查家鄉(xiāng)的空氣質(zhì)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(diào)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(diào)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?xì)怏w，或?yàn)闇p少“三廢”的排放，廠家采取了哪些措施？關(guān)注并研究學(xué)校的化學(xué)實(shí)驗(yàn)室在使用過程中有沒有產(chǎn)生污染環(huán)境的因素。如何在一些有害物質(zhì)產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)室中（如氯氣制備，濃硫酸、濃硝酸與不活潑金屬作用，產(chǎn)生一氧化碳、硫氧化物、使用苯的實(shí)驗(yàn)等），設(shè)計和改善實(shí)驗(yàn)方案來減少或消除污染？【教學(xué)設(shè)計】【創(chuàng)設(shè)情景】學(xué)生分組討論搜集的有關(guān)環(huán)境問題的相關(guān)資料，歸納出環(huán)境污染的種類、危害、和防治。【學(xué)生活動】學(xué)生分組討論歸納。【學(xué)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(shè)情景】利用幻燈片，學(xué)生觀察幾張環(huán)境污染的圖片，讓學(xué)生了解環(huán)境形勢已十分嚴(yán)峻。通過觀看一段我國目前對環(huán)境保護(hù)的影視錄象，讓學(xué)生認(rèn)識環(huán)境保護(hù)的一些現(xiàn)狀。【分析講解】環(huán)境問題是人類是社會面臨的重大問題之一，化學(xué)工業(yè)曾經(jīng)對環(huán)境和生態(tài)環(huán)境造成了一定的影響，但化學(xué)科學(xué)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(shù)。我們今天這節(jié)課主要共同認(rèn)識化學(xué)對環(huán)境保護(hù)的貢獻(xiàn)。請同學(xué)們交流討論95頁的問題?！景鍟慷?解決環(huán)境問題需要化學(xué)科學(xué) 【指導(dǎo)閱讀】閱讀教材95頁【問題提出】二氧化硫?qū)Νh(huán)境破壞包括哪些方面？如何減少二氧化硫排放？ 【學(xué)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(chǎn)，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。【問題提出】怎樣保護(hù)水體？怎樣對水進(jìn)行凈化處理？【學(xué)生反饋】不排放含重金屬離子、有機(jī)磷、有毒物如氰離子、酸、堿等工業(yè)廢水。工業(yè)廢水要經(jīng)過凈化再排放，對水凈化要除去懸浮物，加漂白粉消毒等進(jìn)行凈化?！締栴}提出】使用汽油、煤油等礦物油的機(jī)動車日益增多，為什么會使空氣質(zhì)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(xué)生反饋】因?yàn)槭褂闷汀⒚河偷臋C(jī)動車會排放烴類物質(zhì)、氮的氧化物、硫的氧化物，會造成空氣質(zhì)量下降。在城市控制使用汽油、煤油的機(jī)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(zhuǎn)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(dǎo)閱讀】學(xué)生閱讀教材95-96頁【分析講解】發(fā)動機(jī)燃油排放的尾氣中有一氧化碳、一氧化氮、二氧化氮、碳?xì)浠衔?、顆粒物等。消除污染進(jìn)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(yīng)日益嚴(yán)重，化學(xué)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(xué)的發(fā)展。綠色化學(xué)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(zhì)原料、中間產(chǎn)物都在內(nèi)部循環(huán)、利用，盡量不使用有毒、有強(qiáng)腐蝕性的原料?！締栴}解決】請同學(xué)們看教材96頁問題解決。比較兩種途徑，你認(rèn)為哪種路線符合綠色化學(xué)的要求？這種方法的優(yōu)點(diǎn)是什么？【對比分析】對比兩種途徑的優(yōu)點(diǎn)?！緦W(xué)生反饋】后者，沒有用氫氰酸極毒物，反應(yīng)只要一步反應(yīng)，轉(zhuǎn)化率高，沒有其他生成物。【分析講解】綠色化學(xué)是設(shè)計沒有或只有盡可能小的對環(huán)境產(chǎn)生負(fù)面影響的，并在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)上可行的化學(xué)品和化學(xué)過程的科學(xué)。綠色化學(xué)的目的是用化學(xué)方法在化學(xué)過程中預(yù)防污染。清潔生產(chǎn)的重點(diǎn)在于：1、 設(shè)計比現(xiàn)有產(chǎn)品的毒性更低或更安全的化學(xué)品，以防止意外事故的發(fā)生；2、 設(shè)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(jī)器型催化劑、仿生成等，使用無害和可再生的原材料；3、 設(shè)計新的反應(yīng)條件，減少廢棄物的產(chǎn)生和排放，以降低對人類健康和環(huán)境產(chǎn)生的危害。由于綠色化學(xué)的重要性，1995年，美國設(shè)立了“總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎”，以表彰在綠色化學(xué)化工領(lǐng)域和開發(fā)中有重大突破和成就的個人和單位。綠色化學(xué)要求開發(fā)新的原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)。原子經(jīng)濟(jì)性即在化學(xué)反應(yīng)過程中有多少原料的原子進(jìn)入到所需的產(chǎn)品中。理想的原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)要求原料分子百分之百在轉(zhuǎn)變成產(chǎn)物，不產(chǎn)生副產(chǎn)物或廢物，實(shí)現(xiàn)廢物的“零排放”。對于大宗基本有機(jī)原料的生產(chǎn)來說，選擇選擇原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)十分重要。近年來，開發(fā)新的原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)已成為綠色化學(xué)研究的熱點(diǎn)之一。綠色化學(xué)還要求采用無毒、無害溶劑或不使用溶劑。與化學(xué)品制造相關(guān)的污染問題不僅來源于原料和產(chǎn)品，而且和生產(chǎn)過程中使用溶劑也有關(guān)系。當(dāng)前廣泛使用的溶劑是有揮發(fā)性的有機(jī)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(jī)化合物已成為綠色化學(xué)的重要研究方向。課堂小結(jié)： 通過汽車尾汽治理、二氧化碳回收利用、綠色化學(xué)的舉起等問題的分析，說明化學(xué)是環(huán)境保護(hù)的強(qiáng)大支柱。 要充分了解化學(xué)學(xué)科在人類創(chuàng)造新物質(zhì)的活動中的重要作用，努力學(xué)習(xí)，為發(fā)展化學(xué)，創(chuàng)造更多的新物質(zhì)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(xué)”思想的化工產(chǎn)品的生產(chǎn) 。（2）搜索有關(guān)材料查找造成水污染的原因。五、板書設(shè)計二、 解決環(huán)境問題需要化學(xué)科學(xué) 1、汽車尾氣的污染和處理。2、回收二氧化碳。單元練習(xí)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(yīng)用于制取H2SO4。該方法中Na2SO3可以循環(huán)使用，符合綠色化學(xué)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(xué)方程式 ； 。（2）今有10m3的0.1mol/L的Na2SO3溶液，每次吸收標(biāo)準(zhǔn)狀況下的含有SO2氣體的尾氣89.6m3后，即達(dá)到了飽和狀態(tài)。試求該工廠產(chǎn)生的尾氣中SO2氣體的體積分?jǐn)?shù)是多少。解析：（1）Na2SO3SO2H2O2NaHSO32NaHSO3 Na2SO3SO2H2O（2）設(shè)每次吸收的SO2的物質(zhì)的量為xNa2SO3 SO2 H2O 2NaHSO3 1 10.1mol/L10103L x所以，x0.1mol/L10103L1000mol故，該工廠產(chǎn)生的尾氣中SO2氣體的體積分?jǐn)?shù)是(1000mol22.4L/mol)/89.6103L10025答：該工廠產(chǎn)生的尾氣中SO2氣體的體積分?jǐn)?shù)是25。1、下列全球性和區(qū)域性的環(huán)境問題主要是因?yàn)橄虼髿庵羞^量排放二氧化碳和甲烷造成的是（ ）A氣候變暖（溫室效應(yīng)） B臭氧層破壞（臭氧空洞）C酸雨 D赤潮和水華2、下列物質(zhì)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(nóng)業(yè)生產(chǎn)中化肥農(nóng)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(guān)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(zhì)C汽油中含鉛元素在規(guī)定的指標(biāo)范圍內(nèi) D不含雜質(zhì)的純凈汽油5、綠色化學(xué)提倡化工生產(chǎn)應(yīng)提高原子利用率。原子利用率表示目標(biāo)產(chǎn)物的質(zhì)量與生成物總質(zhì)量之比。在下列氮肥的制