2024-2025学年新教材高中化学 第八章 有机化合物 3 保护环境与绿色化学教学实录 新人教版必修2

2024-2025学年新教材高中化学第八章有机化合物3保护环境与绿色化学教学实录新人教版必修2课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、教学内容分析1.本节课的主要教学内容：有机化合物中保护环境与绿色化学的相关知识。

2.教学内容与学生已有知识的联系：教材章节为《有机化合物》中的“3保护环境与绿色化学”，内容涉及有机化合物的合成、使用和废弃处理对环境的影响，以及绿色化学的基本原则和实际应用。与学生的已有知识相联系，可以结合有机化学的基本概念和反应原理，以及环境保护的基本知识，引导学生理解和应用绿色化学的理念。二、核心素养目标1.培养学生的环保意识，认识到有机化合物对环境的影响。

2.提升学生的绿色化学思维，学会从源头减少污染，倡导可持续发展的理念。

3.增强学生的实践能力，通过实验操作，掌握绿色化学的实际应用方法。三、学情分析本节课面向的是高中二年级的学生，这一阶段的学生已经具备了一定的化学基础知识，对有机化合物的概念和性质有一定的了解。在知识层面，学生能够识别简单的有机化合物，并理解它们的结构和性质。然而，对于有机化合物对环境的影响以及绿色化学的概念，学生的认识可能较为有限。

在能力方面，学生具备一定的实验操作技能，能够进行基础的化学实验。但在分析复杂有机化合物对环境的影响时，学生的分析能力和批判性思维可能还不够成熟，需要通过本节课的学习得到提升。

在素质方面，学生普遍关注环境保护，但可能缺乏将环保理念与化学知识相结合的能力。学生的行为习惯方面，部分学生可能存在对实验操作不够严谨的态度，这可能会影响实验结果的准确性。

对课程学习的影响：由于学生对绿色化学的理解有限，本节课的教学需要引导学生从理论到实践，将环保意识与化学知识相结合，通过实验和案例分析，培养学生的环保意识和绿色化学思维。同时，教师需要关注学生的个体差异，针对不同层次的学生提供适当的学习支持和指导，确保每个学生都能在课程中有所收获。四、教学方法与手段教学方法：

1.讲授法：系统讲解有机化合物对环境的影响及绿色化学的基本原理，帮助学生建立知识框架。

2.讨论法：组织学生围绕绿色化学的实际案例进行讨论，培养批判性思维和解决问题的能力。

3.实验法：通过绿色化学实验，让学生亲身体验绿色化学的实践应用，增强动手能力和环保意识。

教学手段：

1.多媒体演示：利用PPT展示有机化合物的结构、性质和环境影响，提高信息传递效率。

2.视频教学：播放绿色化学实践案例视频，直观展示绿色化学在工业中的应用。

3.互动软件：使用教学软件进行模拟实验，让学生在虚拟环境中体验绿色化学实验过程。五、教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：

-发布预习任务：通过在线平台或班级微信群，发布预习资料（如PPT、视频、文档等），明确预习目标和要求。

-设计预习问题：围绕“有机化合物的环境影响与绿色化学”课题，设计一系列具有启发性和探究性的问题，如“如何评估有机化合物对环境的影响？”、“绿色化学在有机合成中的应用有哪些？”等，引导学生自主思考。

-监控预习进度：利用平台功能或学生反馈，监控学生的预习进度，确保预习效果。

学生活动：

-自主阅读预习资料：按照预习要求，自主阅读预习资料，理解有机化合物的环境影响和绿色化学的基本概念。

-思考预习问题：针对预习问题，进行独立思考，记录自己的理解和疑问。

-提交预习成果：将预习成果（如笔记、思维导图、问题等）提交至平台或老师处。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：通过引导学生自主学习，培养学生的独立思考和解决问题的能力。

-信息技术手段：利用在线平台、微信群等，实现预习资源的共享和监控。

作用与目的：

-帮助学生提前了解有机化合物的环境影响和绿色化学，为课堂学习做好准备。

-培养学生的自主学习能力和独立思考能力，为后续学习打下基础。

2.课中强化技能

教师活动：

-导入新课：通过展示环境污染的图片或视频，引出“有机化合物的环境影响与绿色化学”课题，激发学生的学习兴趣。

-讲解知识点：详细讲解有机化合物的结构、性质及其对环境的影响，以及绿色化学的基本原则和策略。

-组织课堂活动：设计小组讨论，让学生分析实际案例，探讨如何减少有机化合物的环境影响。

学生活动：

-听讲并思考：认真听讲，积极思考老师提出的问题。

-参与课堂活动：积极参与小组讨论，提出自己的观点，并听取他人的意见。

教学方法/手段/资源：

-讲授法：通过详细讲解，帮助学生理解有机化合物的环境影响和绿色化学的基本概念。

-实践活动法：通过小组讨论等活动，让学生在实践中应用所学知识，提高解决问题的能力。

作用与目的：

-帮助学生深入理解有机化合物的环境影响和绿色化学的基本原则。

-通过实践活动，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

3.课后拓展应用

教师活动：

-布置作业：布置关于有机化合物环境影响和绿色化学的案例分析作业，要求学生分析案例并提出改进措施。

-提供拓展资源：提供与有机化合物环境影响和绿色化学相关的书籍、网站、视频等资源，供学生进一步学习。

学生活动：

-完成作业：认真完成案例分析作业，巩固学习效果。

-拓展学习：利用老师提供的拓展资源，进行进一步的学习和思考。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：引导学生自主完成作业和拓展学习。

-反思总结法：引导学生对自己的学习过程和成果进行反思和总结。

作用与目的：

-巩固学生在课堂上学到的知识点和技能。

-通过拓展学习，拓宽学生的知识视野和思维方式。

-通过反思总结，帮助学生发现自己的不足并提出改进建议，促进自我提升。六、学生学习效果1.知识掌握：

学生能够理解和掌握有机化合物的基本概念，包括有机化合物的结构、性质以及它们对环境的影响。学生了解了绿色化学的基本原则，如原子经济性、减少废物、使用可再生资源等，并能将这些原则应用到实际案例分析中。

2.分析能力：

学生在分析了多个有机化合物对环境的影响案例后，能够识别和评估不同有机化合物的潜在环境影响。他们学会了如何使用科学的方法来评估和比较不同化学产品的环境友好性。

3.创新思维：

4.实践能力：

学生在实验环节中，通过实际操作绿色化学实验，提高了自己的实践能力。他们学会了如何设计实验、收集数据、分析结果，并能够根据实验结果提出改进方案。

5.团队合作：

在小组讨论和活动中，学生学会了如何与他人合作，共同解决问题。他们学会了倾听、沟通和协调，这些都是团队合作中不可或缺的技能。

6.环保意识：

7.知识迁移：

学生能够将本节课所学的知识迁移到其他学科中。例如，他们可以将绿色化学的原则应用到生物学的生态系统中，或者将化学原理应用到物理学中的材料科学中。

8.问题解决能力：

在面对复杂问题时，学生能够运用所学的绿色化学知识和分析方法，提出有效的解决方案。他们学会了如何将理论知识与实际应用相结合，解决实际问题。

9.持续学习：

学生在课程结束后，能够继续自主探索绿色化学的最新发展和应用。他们利用提供的拓展资源，如书籍、网站和视频，进行深入的学习。

10.自我反思：

学生能够对自己的学习过程和成果进行反思。他们能够识别自己的学习差距，并提出改进计划，以提高自己的学习效果。七、课后作业1.实验设计题

题目：设计一个实验来验证有机化合物甲苯的氧化反应，并探讨催化剂对反应速率的影响。

答案：实验步骤如下：

（1）取一定量的甲苯和过氧化氢溶液于反应容器中；

（2）加入催化剂，如二氧化锰，观察反应速率的变化；

（3）通过测定反应产物的生成量或反应时间，分析催化剂对反应速率的影响。

2.案例分析题

题目：分析某化工厂在生产过程中产生的有机废物，提出减少废物排放的绿色化学方案。

答案：案例分析如下：

（1）该化工厂产生的有机废物主要包括废水、废气和固体废弃物；

（2）针对废水，可以考虑采用生物处理或化学处理方法，如活性污泥法或高级氧化技术；

（3）针对废气，可以考虑采用吸附、催化燃烧或生物处理方法，如活性炭吸附或生物滤池；

（4）针对固体废弃物，可以考虑进行资源化利用或无害化处理。

3.简答题

题目：简述绿色化学的五个基本原则。

答案：

1.原子经济性：尽量使用原子经济性高的原料，提高原料的利用率；

2.能量最小化：尽量使用能量消耗低的反应条件，降低生产成本；

3.产物无害化：尽量减少有害物质的产生，降低环境污染；

4.过程简化：尽量简化生产过程，降低生产成本；

5.使用可再生资源：尽量使用可再生资源，减少对非可再生资源的依赖。

4.综合应用题

题目：某化工厂在生产过程中，需要合成一种有机化合物A，现有两种不同的合成路线，请分析并选择最符合绿色化学原则的合成路线。

答案：分析如下：

（1）路线一：采用高温高压反应，原料转化率高，但会产生大量副产物和废物；

（2）路线二：采用低温反应，原料转化率相对较低，但反应条件温和，废物产生少。

综合考虑绿色化学原则，应选择路线二作为合成路线。

5.创新设计题

题目：设计一个有机合成实验，将一种简单的有机物转化为另一种具有较高应用价值的有机化合物。

答案：设计如下：

（1）选择一种简单的有机物，如乙醇；

（2）设计一种催化反应，如氧化反应或加成反应，将乙醇转化为另一种有机化合物，如乙醛；

（3）选择合适的催化剂和反应条件，如铜催化剂和氧化剂，进行实验；

（4）通过观察反应产物的性质和产率，评估实验的成功与否。八、内容逻辑关系①本文重点知识点：

-有机化合物的结构特征

-有机化合物的性质及其对环境的影响

-绿色化学的基本原则

-绿色化学在有机合成中的应用

②关键词：

-碳链、碳环

-可生物降解、持久性有机污染物

-原子经济性、零排放

-生物催化剂、绿色溶剂

③逻辑关系阐述：

①有机化合物的结构与性质：

-有机化合物的结构特征决定了它们的物理和化学性质。

-例如，碳链的长度和官能团的不同会导致熔点、沸点和反应性的差异。

②有机化合物对环境的影响：

-有机化合物的性质决定了它们在环境中的行为。

-例如，持久性有机污染物（POPs）能够在环境中长期存在，并通过食物链积累，对生物和生态系统造成危害。

③绿色化学的基本原则：

-绿色化学的五个基本原则为设计更环保的化学产品和工艺提供了指导。

-原子经济性原则强调最大限度地利用原料中的原子，减少废物。

④绿色化学在有机合成中的应用：

-绿色化学原则在有机合成中的应用体现在选择绿色溶剂、催化剂和反应条件。

-例如，使用生物催化剂可以降低能耗，减少废物产生。

⑤内容之间的联系：

-有机化合物的结构与性质是理解和应用绿色化学的基础。

-绿色化学的原则和策略是为了减少有机化合物对环境的负面影响。

-绿色化学在有机合成中的应用是实现可持续发展的关键。课堂小结，当堂检测课堂小结：

1.本节课回顾了有机化合物的结构特征和性质，强调了碳链、碳环等基本概念在有机化学中的重要性。

2.学生学习了有机化合物对环境的影响，特别是持久性有机污染物（POPs）的危害，以及这些污染物如何在环境中积累和扩散。

3.通过介绍绿色化学的五个基本原则，学生了解了原子经济性、零排放等概念，并认识到这些原则在减少有机化合物环境影响中的关键作用。

4.讨论了绿色化学在有机合成中的应用，包括选择绿色溶剂、生物催化剂和优化反应条件等策略。

当堂检测：

1.选择题：

-有机化合物的哪个结构特征决定了其沸点？

A.分子量

B.分子极性

C.分子间作用力

D.分子形状

-以下哪项不是绿色化学的五个基本原则之一？

A.原子经济性

B.能量最小化

C.使用可再生资源

D.提高生产成本

2.简答题：

-简述有机化合物对环境的主要影响。

-解释什么是原子经济性，并举例说明其在有机合成中的应用。

3.应用题：

-设计一个实验方案，使用绿色化学原则来合成一种有机化合物，并说明选择该方案的原因。

4.案例分析：

-分析一个实际案例，讨论如何应用绿色化学原则来减少一种有机化合物的环境影响。

5.创新设计：

-设计一个有机合成实验，考虑绿色化学原则，提出一种减少废物和能源消耗的方法。反思改进措施反思改进措施（一）教学特色创新

1.实践导向：本节课通过实验和案例分析，让学生在实践中学习绿色化学，将理论知识与实际应用相结合，增强学生的实践操作能力和解决问题的能力。

2.环保意识培养：课程内容紧密围绕环境保护和绿色化学，旨在培养学生的环保意识，让他们认识到化学在环境保护中的重要作用。

反思改进措施（二）存在主要问题

1.学生基础知识掌握不牢固：部分学生在有机化学基础知识方面存在薄弱环节，这可能会影响他们对绿色化学的理解和应用。

2.课堂互动不足：虽然本节课设计了小组讨论等活动，但实际操作中，部分学生参与度不高，课堂互动效果有待提高。

3.教学评价单一：主要依靠学生的课后作业和期末考试来评价学生的学习效果，缺乏多元化的评价方式。

反思改进措施（三）改进措施

1.加强基础知识教学：针对学生基础知识薄弱的问题，教师在课前可以提供预习资料，帮助学生复习有机化学基础知识，确保学生在学习绿色化学时具备扎实的理论基础。

2.提高课堂互动性：通过设计更具吸引力的讨论问题和实验活动，激发学生的学习兴趣，鼓励他们积极参与课堂互动。同时，教师可以采用小组竞赛等形式，提高学生的参与度和积极性。

3.多