化学是社会可持续发展的基础教学设计[苏教版].docx

第二单元 化学是社会可持续发展的基础第一课时 科学技术的发展离不开化学 【教学目标】知识与技能1.能运用具体事例说明化学为其他科学技术发展提供了物质基础，促进了现代科技的发展。2.认识人类活动，包括化学品的制造、应用可能对环境、社会带来的负面影响。3.能列举事实论述化学与科学、技术、社会的关系。过程与方法1.在学习过程中认识到哪些方面化学科学促进了现代科学技术发展。2.通过学习让学生认识到哪些生产会造成环境的破坏并知道如何克服这些负面影响。情感、态度与价值观1.能从理论上认识化学是现代科学技术发展的基础。2.能认识到化学是环境保护事业的强大支柱，了解绿色化学对可持续发展的贡献。3.通过本专题的学习，增强学生社会责任感，提高科学素养。【教学重点、难点】利用已有知识，以具体事例理解和说明化学对现代科学技术发展的促进作用。【课前准备】教师：1查阅整理：有关化学与现代科学技术的发展资料。2实物准备：新型材料的照片和实物，如光导纤维、光电池板、印刷电路板、超导合金、合成橡胶、导电塑料等等。3. 多媒体整合课件制作学生：1查阅资料：有关化学与现代科学技术的发展资料。【学情分析】学生由于受知识水平的限制，平时对现代科学技术的了解不多。故在教学前教师应鼓励学生多上网以及多阅读查阅科普知识材料，以充实学生的知识储备。在课堂教学中应及时给予鼓励和表扬，以充分调动学生的学习积极性。六、学法指导：课本知识与实际应用相结合、课内课外相结合、独立思考与交流研讨相结合、学习理论与动手实验相结合的“四结合”学习。五、教学过程：学习课题教师活动学生活动学习反馈教学设想1课前查阅资料，提问引入新课提问：随着社会的发展、科技的进步、人们生活的日益改善，同时当今社会也面临着诸多问题？自学、归纳、交流、讨论回答问题。（1）学生代表：人口问题、环境问题、污染问题。（2）当代面临的主要问题是：能源、水资源、环境等，这些问题的解决需要化学科学的支持。（1）培养学生自学能力；（2）让学生学会通过查阅资料来学习知识的学习方法。过渡：随着科技的发展，除了传统的学科以外，现在产生了哪些新兴学科？它们与化学学科有何关系？2新兴学科指导学生阅读书本93页第2、3自然段（1）阅读课本并思考（2）交流讨论，试着表达自我的观点（3）同学展示课前收集和整理的新兴学科的资料和图片（1）新兴的学科有：信息、生命、材料、环境、能源、地球、空间和核科学等。（2）提出自己对新兴学科的认识（1）创设情景，激发学习兴趣；（2）通过训练，巩固知识，培养能力；（3）通过主动探索得出规律，将知识升华，培养学习的主动性，增强探索意识。过渡：请同学们根据已有的知识谈谈这些学科与化学科学的关系？3新兴学科与化学学科的联系（1）展示新型材料的照片和实物（2）人类在20世纪发明了哪些新技术？观察、思考、交流讨论（1）信息半导体，光导纤维制取；生命蛋白质分子、氨基酸、维生素等与生命有关物质结构、性质；材料合成氨、合成橡胶、液晶、合金等；环境二氧化硫排放、污水中重金属离子回收等。（2）信息技术、生物技术、核科学、航空航天和导弹技术、激光技术、纳米技术、化学合成和分离技术等。（1）培养科学探究能力；（2）让学生学会掌握知识的科学学习方法。过渡：你怎样理解化学科学促进了现代科学技术发展？（1）指导阅读课本93页“你知道吗？”（2）观看录像用自己的语言来总结化学在电子、信息和材料等学科中的生产原理、生产过程。（3）展示：已制作好的“电路板”，指导阅读课本94页电路板的制作（4）（5）（1）学生阅读；（2）部分学生回答问题；（3）观看录像后讨论总结回答问题；（4）思考电路板的制作原理，写出反应的化学方程式（4）写出反应的化学方程式，并指明氧化剂、还原剂（1）创设情景激活学生思维；主动参与体现学习主动性。（2）了解电路板的制作原理，激发学习的热情，增强探索意识，树立远大理想，增强努力学习的责任感和使命感。过渡：多媒体展示几种新材料。4化学科学与农业、材料、能源、航天等方面有哪些关系？（1）请同学们总结课前查阅的有关信息材料的资料，并阅读课本9394页。（2）提供有关的资料，播放介绍录像。（1）思考、总结、回答；（2）阅读资料，交流、讨论总结；（3）观看录像。（4）谈谈自己对化学与以上各方面联系的感想。例如：（1）农业在充分了解光合作用、固氮作用机理、催化原理基础上，实现农业的工业化，将使人们生活质量得到大大的提高。（2）海水淡化有助于缓解淡水资源紧缺的危机。（3）能源在了解结构与性能关系的基础上，合成高效、稳定、廉价的材料。（1）创造变被动为主动的学习环境；实物观察提高对知识的理性认识；（2）通过资料的阅读，拓宽视野，激发研究、探索的意识。本课总结：通过以上内容的学习、了解、思维、探索，我们已经认识到以上所学习的方面与化学科学有着密切的关系，化学这门古老而具有青春活力的学科，伴随着人类历史发展的脚步，将为社会的发展创造了一个又一个的奇迹。同时我们也相信随着科技的发展，它们会创造更多的奇迹。环境问题是人类社会面临的重大问题之一，有关解决环境问题需要化学科学的知识我们将在下节课一起讨论学习。第二课时 解决环境问题需要化学科学【教学目标】1知识与技能：（1）、能运用具体事例说明化学为其他科学技术发展提供了物质基础，促进了现代科技的发展。（2）、认识人类活动，包括化学品的制造、应用可能对环境、社会带来的负面影响。（3）、能列举事实论述化学与科学、技术、社会的关系。2过程与方法：（1）在学习过程中认识到哪些方面化学科学促进了现代科学技术发展。（2）通过学习让学生认识到哪些方面生产造成环境的破坏并知道如何克服这些负面影响。3情感态度与价值观： （1）能从理论上认识化学是现代科学技术发展的基础。 （2）能认识到化学是环境保护事业的强大支柱，了解绿色化学对可持续发展的贡献。 （3）通过本专题的学习，增强学生社会责任感，提高科学素养。【教学建议】可以通过组织学习活动的方式来实施本单元的教学。按教材中“你知道吗”、“活动和探究”、“交流与讨论”、“问题解决”各栏目中提出和问题和实验活动，设计、组织学习活动。在组织学生交流和讨论空气污染、水污染的危害与化学防治方法时，教材提出的“消除汽车尾气对环境的污染”、“回收二氧化碳”、“甲基丙烯酸甲酯（有机玻璃的合成单体）的两种合成途径的比较”等，就是学生可以理解的讨论性问题，可作为范例。此外，还可以结合学校当地的实际或教学时期发生的一些重大科技事件，提出具体的问题，让学生生进行实地或适时的调查了解，具体分析化学在高科技发展、解决环境问题中所起的作用。例如：调查家乡的空气质量，分析有哪些主要的污染物？人们为减少污染采取了哪些防治措施？调查家乡的水体污染状况，人们为减少污染采取了哪些措施？在工厂密集地区，调查了解为减少含硫量较多的石油、煤等化石燃料燃烧所排放的二氧化碳气体，或为减少“三废”的排放，厂家采取了哪些措施？关注并研究学校的化学实验室在使用过程中有没有产生污染环境的因素。如何在一些有害物质产生的实验室中（如氯气制备，浓硫酸、浓硝酸与不活泼金属作用，产生一氧化碳、硫氧化物、使用苯的实验等），设计和改善实验方案来减少或消除污染？【教学设计】【创设情景】学生分组讨论搜集的有关环境问题的相关资料，归纳出环境污染的种类、危害、和防治。【学生活动】学生分组讨论归纳。【学生反馈】环境污染的种类有很多，按照环境要素分可分大气污染、水体污染、土壤污染等以及各种环境污染的分类、危害和防治。【创设情景】利用幻灯片，学生观察几张环境污染的图片，让学生了解环境形势已十分严峻。通过观看一段我国目前对环境保护的影视录象，让学生认识环境保护的一些现状。【分析讲解】环境问题是人类是社会面临的重大问题之一，化学工业曾经对环境和生态环境造成了一定的影响，但化学科学也为分析检测治理环境污染提供了有效快捷的方法与技术。我们今天这节课主要共同认识化学对环境保护的贡献。请同学们交流讨论95页的问题。【板书】二、 解决环境问题需要化学科学 【指导阅读】阅读教材95页【问题提出】二氧化硫对环境破坏包括哪些方面？如何减少二氧化硫排放？ 【学生反馈】形成酸雨，使土壤酸化，腐蚀古建筑，使植物枯死，庄稼减产，鱼虾死亡等。降低石油中硫的含量，在燃烧含硫的煤中加入生石灰等。【问题提出】怎样保护水体？怎样对水进行净化处理？【学生反馈】不排放含重金属离子、有机磷、有毒物如氰离子、酸、碱等工业废水。工业废水要经过净化再排放，对水净化要除去悬浮物，加漂白粉消毒等进行净化。【问题提出】使用汽油、煤油等矿物油的机动车日益增多，为什么会使空气质量下降？可以采取哪些措施？板书：1、汽车尾气的污染和处理。【学生反馈】因为使用汽油、煤油的机动车会排放烃类物质、氮的氧化物、硫的氧化物，会造成空气质量下降。在城市控制使用汽油、煤油的机动车，可以燃烧乙醇；或者使用“零排放”电动车；此外，用氢作汽车燃料、用燃料电池作动力，合成廉价的、可再生的储氢材料和能量转换材料等。【问题提出】如何消除汽车尾气对环境的污染？【指导阅读】学生阅读教材95-96页【分析讲解】发动机燃油排放的尾气中有一氧化碳、一氧化氮、二氧化氮、碳氢化合物、颗粒物等。消除污染进行石油脱硫处理，利用尾气处理装置等，介绍用于汽车尾气处理的催化剂及制备方法。用新的无害汽油，使用酒精天然气代替燃油，用无污染氢燃料作动力等。【问题提出】随着工业的发展，大气中二氧化碳的浓度不断增加，温室效应日益严重，化学家是如何处理的？板书：2、.回收二氧化碳。OCHCH2OCO nCH3【分析讲解】用二氧化碳的环氧丙烷在催化剂作用下可形成高聚物。催化剂+ nCO2nCH3CHCH2O从根本上解决环境和生态问题，还要依靠绿色化学的发展。绿色化学使人们可以期望未来的化工企业将是零排放的，所有物质原料、中间产物都在内部循环、利用，尽量不使用有毒、有强腐蚀性的原料。【问题解决】请同学们看教材96页问题解决。比较两种途径，你认为哪种路线符合绿色化学的要求？这种方法的优点是什么？【对比分析】对比两种途径的优点。【学生反馈】后者，没有用氢氰酸极毒物，反应只要一步反应，转化率高，没有其他生成物。【分析讲解】绿色化学是设计没有或只有尽可能小的对环境产生负面影响的，并在技术、经济上可行的化学品和化学过程的科学。绿色化学的目的是用化学方法在化学过程中预防污染。清洁生产的重点在于：1、 设计比现有产品的毒性更低或更安全的化学品，以防止意外事故的发生；2、 设计新的，更安全的、对环境良性的合成路线，例如尽量利用分子机器型催化剂、仿生成等，使用无害和可再生的原材料；3、 设计新的反应条件，减少废弃物的产生和排放，以降低对人类健康和环境产生的危害。由于绿色化学的重要性，1995年，美国设立了“总统绿色化学挑战奖”，以表彰在绿色化学化工领域和开发中有重大突破和成就的个人和单位。绿色化学要求开发新的原子经济反应。原子经济性即在化学反应过程中有多少原料的原子进入到所需的产品中。理想的原子经济反应要求原料分子百分之百在转变成产物，不产生副产物或废物，实现废物的“零排放”。对于大宗基本有机原料的生产来说，选择选择原子经济反应十分重要。近年来，开发新的原子经济反应已成为绿色化学研究的热点之一。绿色化学还要求采用无毒、无害溶剂或不使用溶剂。与化学品制造相关的污染问题不仅来源于原料和产品，而且和生产过程中使用溶剂也有关系。当前广泛使用的溶剂是有挥发性的有机化合物，会造成较大的环境污染。采用无毒无害的溶剂代替挥发性有机化合物已成为绿色化学的重要研究方向。课堂小结： 通过汽车尾汽治理、二氧化碳回收利用、绿色化学的举起等问题的分析，说明化学是环境保护的强大支柱。 要充分了解化学学科在人类创造新物质的活动中的重要作用，努力学习，为发展化学，创造更多的新物质而努力。布置作业：1.课本 97页 1，2，3。2.活动与探究：（1）查阅资料：符合“绿色化学”思想的化工产品的生产 。（2）搜索有关材料查找造成水污染的原因。五、板书设计二、 解决环境问题需要化学科学 1、汽车尾气的污染和处理。2、回收二氧化碳。单元练习例1用Na2SO3可以治理工业SO2尾气污染，这是一种治理SO2尾气污染比较新颖的方法。具体操作是：将含有SO2气体的工厂尾气通入到Na2SO3溶液中，使其吸收含有尾气中的SO2气体；将富集有SO2气体的溶液加热，即可使其中的SO2气体逸出，这些SO2气体可以应用于制取H2SO4。该方法中Na2SO3可以循环使用，符合绿色化学的基本原则。请根据上述信息解答下列试题：（1）写出、两步的化学方程式 ； 。（2）今有10m3的0.1mol/L的Na2SO3溶液，每次吸收标准状况下的含有SO2气体的尾气89.6m3后，即达到了饱和状态。试求该工厂产生的尾气中SO2气体的体积分数是多少。解析：（1）Na2SO3SO2H2O2NaHSO32NaHSO3 Na2SO3SO2H2O（2）设每次吸收的SO2的物质的量为xNa2SO3 SO2 H2O 2NaHSO3 1 10.1mol/L10103L x所以，x0.1mol/L10103L1000mol故，该工厂产生的尾气中SO2气体的体积分数是(1000mol22.4L/mol)/89.6103L10025答：该工厂产生的尾气中SO2气体的体积分数是25。1、下列全球性和区域性的环境问题主要是因为向大气中过量排放二氧化碳和甲烷造成的是（ ）A气候变暖（温室效应） B臭氧层破坏（臭氧空洞）C酸雨 D赤潮和水华2、下列物质中，作为燃料时对空气没有污染的是 （ ） A天然气 B氢气 C汽油 D煤 3、下面所叙述的情况中，能够引起环境污染的是 （ ）生活污水的任意排放；农业生产中化肥农药的过度使用；燃放鞭炮；海上油轮中石油的泄漏 A B C D4、国家有关部门规定，从2001年7月1日在全国禁用含铅汽油，全面推广使用无铅汽油。无铅汽油的含意是 （ ）A汽油中不含铅元素 B汽油中不人为的加入含铅物质C汽油中含铅元素在规定的指标范围内 D不含杂质的纯净汽油5、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。在下列氮肥的制