潘永根课例设计——环保.doc

绿色化学与可持续发展课例设计 浙江省萧山中学 潘永根一、教材分析本节教材从绿色化学和可持续发展这一视角，进一步阐明化学和人类可持续发展的关系，与上节内容相辅相成。纵观历史，从使用火到水、木材、煤、石油、天然气等资源,人类能源的来源全部都是从自然界中得到，其中的大多数资源属于不可再生的有限资源。仅仅注重资源开发是远远不够的，人类要实现可持续发展，就必须做到合理开发资源、最大限度地利用好资源，还要保护好环境。而化学不仅在资源开发上能发挥重要作用，在资源的综合利用以及环境保护方面同样大有用武之地。因此，在学习环境污染的化学防治之后，教材又安排了绿色化学与可持续发展这一内容，能使学生对化学与可持续发展有一个较为全面的认识。二、教学目标1知识目标： 知道大气主要污染物有哪些，能说出减少大气污染物的化学原理和方法； 知道主要的居室空气污染物，了解其对人体的危害。2能力目标：根据防治土壤污染、环境保护的要求，能举例说明废水处理、垃圾和其他生活废弃物处置的方法；培养严谨求实的科学态度。3情感、态度和价值观目标：通过环境保护和绿色化学的有关知识，加强环保意识并培养绿色化学的理念。三、教学重点难点重 点：能源的综合利用，特别是煤的脱硫处理；通过环境保护和绿色化学的有关知识，加强环保意识并培养绿色化学的理念。【来.源：全,品中&高*考*网】难 点：煤的脱硫处理的原理。四、学情分析尽管学生已有的知识水平还非常有限，但并不影响本节教学，因为本节教学重在使学生做到了解和体会，知识教学不必过分加深、拓宽。要有意识地增强学生的参与度，激发学生的学习兴趣，加强环保意识并培养绿色化学的理念。五、教学方法可利用图表、数据、观看有关录像资料、研讨或结合当地情况组织学生参观化工厂、炼油厂、科研院所、环保部门。结合当地或其他地方污染或污染治理情况，展开调查，组织学生上网查找资料，开展相关的研究性学习。六、课前准备学生的学习准备：预习课本相应内容，填写好课前预习学案。教师的教学准备：精心制定课前预习学案，课内探究学案和课后延伸拓展学案。七、教学过程 【环节一：预习检查、总结疑惑】检查落实学生的预习学案填写情况，并了解学生的疑惑，使本堂课的教学具有良好的针对性。【环节二：情景导入、展示目标】教 师环境问题是指由于人类不合理开发和利用自然资源而造成对生态环境破坏，以及工农业和人类生活造成的环境污染。对环境情况的监测、三废治理、寻找源头治理环境污染的生产工艺等，都是当今化学工作者的首要任务。气候变暖、臭氧层破坏、酸雨和赤潮等全球性和区域性环境问题，正在威胁着人类的生存和发展，保护自然环境已成为实现人类社会可持续发展的重要课题。今天起我们开始学习几种重要的能源和环境保护的有关内容。学习目标请见学案。板 书 绿色化学与可持续发展【环节三：合作探究、精讲点拨】小组交流各小组成员根据课前掌握的有关环境监测的一些内容做简单交流。教 师要了解环境污染情况，消除和控制污染以及研究污染物的形态、含量等进行分析鉴定，提供可靠的分析数据。化学工作者正承担着繁重的环境监测工作。小组交流请例举导致环境污染的主要因素有那些？媒体展示除了自然因素外，大气污染物主要来自化石燃料和工业生产过程中产生的废气及携带的颗粒物；工业生产中的废水（废液）往往含有复杂成分，任意排放会导致土壤水源污染，需经过多步处理才能达到排放标准。废渣等固体废弃物的处理兼有减少环境污染及资源回收两个重要目的。化学在治理三废方面发挥着重要作用。板 书大气污染物、工业生产中的废水、废渣等固体废弃物。【来.源：全,品中&高*考*网】小组讨论硫氧化物（SOX）和氮氧化物（NOX）是酸雨形成的主要元凶，工业上常利用一些廉价易得的化学物质反应加以控制、消除或回收利用。请举例说明这些方法的原理和类型。小组汇报利用化学方法可以控制硫和氮氧化物，进而控制酸雨等危害。例如，针对我国以煤炭为主、酸雨类型属于硫酸型的特点，主要采取燃料预脱硫、炉内脱硫和烟囱排气除硫等措施，用CaCO3、CaO、Ca(OH)2、NH3水等吸收脱硫。CaO(s)+SO2(g)CaSO3(s) 2CaSO3(s)+O2(g)2CaSO4(s) SO2 + 2NH3+H2O=(NH4)2SO3板 书酸雨控制：生石灰脱硫小组讨论含有大量氮、磷的污水排向湖泊、水库和近海海域，造成了水体的富营养化，出现藻类大量繁殖形成赤潮、水华等严重污染问题。你认为在农村和城市造成的这种水体污染各有什么特点，查阅资料了解有关污染和治理的情况。【来.源：全,品中&高*考*网】小组汇报工业生产废水和污水的不适当排放、化肥的不合理使用以及生活污水任意排放会造成严重水体和水源污染。例如，我们日常使用的合成洗涤剂常用多聚磷酸盐作为助洗剂，在水体中经藻类的微生物催化后，容易水解为磷酸盐，成为引起水体富营养化的污染物。板 书水体富营养化污染物：氮、磷化合物。媒体展示教 师清洁生产可以概括为：采用清洁的能源和原材料，通过清洁的生产过程，制造出清洁的产品。清洁生产把综合预防的环境策略持续应用于生产过程和产品中，从而减少对人类和环境的风险；是推进经济增长方式转变和实现污染物总量控制目标的重要手段。绿色化学是指化学反应和过程以“原子经济性”为基本原则，即在获取新物质的化学反应中充分利用参与反应的每个原料原子，实现“零排放”。不仅充分利用资源，而且不产生污染；并采用无毒无害的溶剂，助剂和催化剂，生产有利于环境保护，社群安全和人身健康的环境友好产品。板 书清洁生产：绿色化学：教 师绿色化学反应理想的绿色化学反应是参加反应的分子中的原子100转化成产物，实现“零排放”，充分利用了资源，又不产生污染。媒体展示图4-11绿色化学示意图：教学拓展最近，新华社的一条消息中披露：我国南海海底发现巨大的“可燃冰”带，能源总量估计相当于中国石油总量的一半；而我国东海“可燃冰”的蕴藏量也很可观“可燃冰”的主要成分是一水合甲烷晶体（CH4H2O）请结合所学化学知识回答下列问题：(1)下列说法正确的是（填序号）_ACH4H2O晶体中水是溶剂 BCH4H2O的组成元素有3种CCH4H2O中CH4和H2O的质量比为1：1 D可燃冰能燃烧，说明水具有可燃性(2)可燃冰的发现为我国在新世纪使用高效新能源开辟了广阔的前景你认为能开发利用 的新能源还有（至少填写二种）_教师归纳 溶剂是能够溶解其他物质的物质，溶剂与溶质间没有固定的组成，而CH4H2O的组成固定故A不正确CH4中含C、H二元素，H2O中含H、O二元素，故CH4H2O由C、H、O三元素，组成B正确CH4H2O分子中CH4与H2O的物质的量之比为1：1，而其式量不等则C不正确CH4H2O可燃是由于分解产生CH4的原因，故D不正确新能源是指以新技术为基础，系统开发利用的能源包括太阳能、生物能、风能、地热能、氢能源等典例精析绿色化学提倡化工生产应提高原子利用率原子利用率表示目标产物的质量与生成物总质量之比在下列制备环氧乙烷的反应中，原子利用率最高的是（ ）教师点评 根据原子利用率内涵，副产物越少原子利用率越高。C项的副产物为0，则原子利用率为100%，答案为C。也可以分别计算其他方法的原子利用率，再比较。A项原子利用率100%42.3%； B项原子利用率 100%25.4%；C项原子利用率 100%100%；D项原子利用率 100%23.7%。所以原子利用率大小：CABD。答案：C。试题反思 1、原子利用率与产率相同吗？2、绿色化学对化学、化工提出了那些挑战？课外阅读 科学视野壁虎的脚与胶粘剂壁虎能在光滑的墙壁上行走自如，甚至能贴在天花板上。这表明，壁虎的“脚”底与物体表面之间必定存在很强的特殊黏着力，但这种力量究竟从何而来呢？科学家对壁虎进行了研究，发现它的每只“脚”底部长着大约50万根极细的刚毛，而每根刚毛末端又有约4001000根更细的分支。这种精细结构使得刚毛与物体表面分子间的距离非常近，从而产生“范德瓦尔斯力”。据计算，一只大壁虎的4只“脚”产生的总作用力压强相当于10个大气压。而这种力的产生靠的是分子间的范德华力人们从壁虎脚的附着力得到的启示今后有可能派上用场，如用于研制爬墙机器人，或研制世界上第一种乾性粘合剂。课堂小结资源的开发利用和保护环境关系到人类的可持续发展，需要全社会努力。我们只有一个地球，环境问题已成为全球性问题，需要各国政府和人民共同努力，创造一个清洁、美丽的生活环境，也为我们子孙后代留下一个良好的生存空间和更加美好的未来。课后作业 1、调查：本校所在地区大气污染及防治情况2、调查并讨论：燃烧化石燃料对环境可能造成的污染与治理途径 3、实验：聚苯乙烯的解聚八、板书设计 绿色化学与可持续发展（一）1、当前社会面临环境问题：【来.源：全,品中&高*考*网】化学工作者的首要任务：2、大气污染物、工业生产中的废水、废渣等固体废弃物。3、酸雨控制：生石灰脱硫【来.源：全,品中&高*考*网】水体富营养化污染物：氮、磷化合物。4、清洁生产：绿色化学：九、教学反思 本课的设计采