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文档简介
环境教育融入高中化学教学的案例设计报告目录TOC\o"1-3"\h\u13662环境教育融入高中化学教学的案例设计报告 156531.1“硫和氮的氧化物”教学案例设计与实践 2164331.1.1教材分析 2285501.1.2学情分析 2248891.1.3教学目标 2130521.1.4教学重难点 259621.1.5教学流程 3130681.1.6教学过程 3177771.1.7教学评价 10241121.2“煤、石油、天然气的综合利用”教学案例设计与实践 10249251.2.1教材分析 10307351.2.2学情分析 11312251.2.3教学目标 11281971.2.4教学重难点 11231.2.5教学流程 12108371.2.6教学过程 12187021.2.7教学评价 1970271.3“环境保护与绿色化学”教学案例设计与实践 20173461.3.1教材分析 20109591.3.2学情分析 20231491.3.3教学目标 20202791.3.4教学重难点 2041221.3.5教学流程 21125731.3.6教学流程 2178741.3.7教学评价 27通过分析新课标和化学学科素养中的环境教育内容,结合宝鸡某中学化学教学中环境教育的现状,发现教师、学生们都认为在教学中融入环境的理念是至关重要的,这为更好的将环境教育落到实处提供实践依据,分析课本挖掘其中可开展环境教育的内容,结合环境教育融入高中化学教学的模式,设计了三个教学案例,一方面为高中化学教学中融入环境教育提供宝贵的经验,另一方面为高中化学的实践教学开拓思路。1.1“硫和氮的氧化物”教学案例设计与实践1.1.1教材分析在“硫和氮的氧化物”的知识体系中,主要学习内容为二氧化硫与三氧化硫的性质、一氧化氮和二氧化氮的性质以及对大气污染的原因等。本节知识是在金属及其化合物的基础上,学习非金属及其化合物,也是为氨气、硫酸等知识的学习打基础,具有承上启下的作用。教材将硫和氮的氧化物合节编写,以空气质量日报引入,学习二氧化硫的相关性质,构建以硫元素为中心的知识体系;学习一氧化氮和二氧化氮的基本性质,并进一步结合实验探究其性质与反应,培养实验探究观念以及元素观,同时本节内容与日常生活实际相关的环境污染问题紧密相连,如酸雨、雾霾、光化学烟雾等是进行环境教育的良好素材,以此来增强学生的环保意识。1.1.2学情分析学生已经学习了氧化还原反应的相关知识,初步掌握了一些非金属元素的相关性质以及元素化合物的相关知识,能简单运用元素性质进行分析,为学习本节课内容奠定基础。同时,学生热爱新事物,对探索未知有极大的兴趣,比较关注社会前沿与生活热点问题,对于酸雨、雾霾等环境问题具有强烈的学习热情,为本节课“硫和氮的氧化物”内容的学习与探索打下基础。1.1.3教学目标知识与技能:掌握二氧化硫与三氧化硫的性质,知道一氧化氮和二氧化氮的基本性质,了解大气污染的原因以及防治措施。过程与方法:以雾霾的形成为线索,通过对硫化物和氮氧化物性质的实验探究掌握基本实验技能,学会科学探究的理念和方法,培养学生利用知识解决生态环境问题的能力。情感态度与价值观:通过学习了解雾霾、酸雨形成的原因以及防治方法,体会化学知识对人类生存的影响,增强环保意识和社会责任感。1.1.4教学重难点教学重点:二氧化硫与三氧化硫的性质、一氧化氮和二氧化氮的基本性质。教学难点:二氧化硫与二氧化氮的性质,环境污染和保护。1.1.5教学流程1.1.6教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图巧妙创设环境情境【创设情境】如今,我国“雾霾”问题频频发生,其中主要发生在一些工业发达的大城市。【展示】PPT展示雾霾天气的图片。【提问】“雾霾”会对人体产生危害,大家对于雾霾了解吗?【过渡】同学们回答正确。雾霾天气是一种大气污染状态,是对大气中悬浮颗粒物超标的一种表述。【科学前沿】我国科研学者王琳及其团队,为我国大气颗粒污染物的防治做出了巨大贡献,其团队论证了大气污染粒子形成的新机制。【提问】大量化石燃料的燃烧给空气造成了一定污染,空气中的主要污染物有哪些?【过渡】同学们回答的很好。二氧化硫和二氧化氮是造成大气污染的主要气体,今天就让我们一起走进硫和氮的氧合物,共同讨论关于二氧化硫、二氧化氮等问题。【观看图片】“迷雾”中的东方明珠,雾霾严重影响人们的健康。【学生回答】雾霾主要是由于化石燃料的燃烧产生的,其成分以PM2.5为主。【听讲】学生认真聆听化学科学前沿领域的知识介绍,扩充知识面,了解雾霾的危害以及我国科研团队所做出的巨大贡献。【讨论并回答】主要有二氧化硫、二氧化氮以及可吸入颗粒。联系生产、生活中真实存在的生态环境问题创设教学情境,基于环境教育理念,帮助学生正确认识环境和相关的环境问题,增强学生的环保意识。通过介绍科学前沿的研究成果,有利于学生体会科研过程,培养严谨的科学态度,增强社会责任感。通过对“雾霾”现象的观察与讨论,认识到雾霾的形成与化学物质之间的关系,感悟化学学科的功能,树立环境保护观念,同时为学习硫和氮的氧化物知识做铺垫。教师引导发现问题实验探究层层分析结合知识学以致用引导解决环境问题实验探究层层分析引入问题探究解决学以致用情感升华总结提升布置作业【提问】二氧化硫是如何产生的?【过渡】同生们回答的很好。通过学习我们知道了SO2的产生,那SO2具有怎样的性质?下面让我们一起通过实验来分析探讨。【演示实验】取三个试管分别标号甲、乙、丙,首先给试管甲装入紫色石蕊溶液、给试管乙装入KMnO4溶液、给试管丙装入品红溶液,然后将SO2水溶液分别注入到试管甲、试管乙以及试管丙,让同学们观察实验现象。甲乙丙【提问】同学们观察的很认真。三个试管的颜色都发生了改变,那么其中蕴含着怎样的奥秘呢?【讲解】非常正确。试管甲石蕊溶液变红,说明二氧化硫溶于水中使溶液显酸性,反应生成亚硫酸,紫色石蕊变红。试管乙中KMnO4溶液有强氧化性迅速褪成无色,证明二氧化硫具有还原性,利用氧化还原反应原理使其褪色。试管丙褪色,说明二氧化硫可以使品红溶液褪色。【过渡】请同学们书写上述反应的化学方程式。【提问】为什么二氧化硫可以使品红褪色?此时加热试管C会又观察到什么现象?【教师演示】加热试管C溶液。【提问】此现象出现的原因是什么?【讲解】二氧化硫既有漂白性,可以使品红中的有机有色物质生成一种无色物质,使其褪色。但不稳定,在高温下易分解,生成SO2和有机有色物质,所以加热后会重新生成品红,试管C溶液又变红。【展示】PPT展示市场黄白两种银耳对比照片【讲解】因此,一些非法厂商利用二氧化硫的漂白性漂白食物,就产生了以上银耳对比,这类食用具有致癌作用,因此我们在购买的时候要注意辨别。【提问】过年当我们点燃炮竹后会闻到一股刺激性的气味,这刺激性的有毒气味就是SO2,SO2会产生哪些危害?请大家交流讨论。【展示】PPT展示酸雨的危害图片【讲解】酸雨已经成为全球性的环境问题,全球因为酸雨问题造成了巨大的损失,酸雨对环境有多方面的危害,破坏土壤,损害农作物、森林的生长,腐蚀建筑物等。因此,为了实现人与自然的和谐共生,我们需要保护环境。【提问】那么酸雨是什么?形成原理是什么?【讲解】正确。通常正常的雨水是偏酸性的,pH值大是6到7之间,主要是因为二氧化碳溶于雨水造成的,当废气中的氮、硫氧化物溶解于水中,随雨水落下,则会使雨水的pH值小于5.6,形成酸雨。【提问】那硫酸型酸雨形成的途径有几条?【讲解】同学们回答的很正确,运用化学方程式对酸雨的形成过程进行解释。第一条途径:第二条途径:【提问】为此,我们该如何防治酸雨呢?请同学开拓思路,发散思考。【讲解】同学们提出了很好的思路,总结如下:1.使用原煤脱硫技术,处理煤烟气使其脱硫。2.改进技术,减少二氧化硫的排放。3.发展清洁能源。【展示】PPT展示思维导图。【强调】在利用化学知识解决SO2问题的过程中,我们明白了生态环境保护的重要意义,同时化学科学知识对于生态环境保护发挥着至关重要的作用。【过渡】燃煤不仅产生SO2污染,还有NOx污染。【展示】展示一瓶收集在集气瓶中的NO。【讲解】人们发现NO有传递信号的作用,是心血管系统的信号分子。【过渡】NO是大气污染物同时在医学方面对人们又有帮助,任何事物都具有两面性,我们要从正反两方面去认识事物。【提问】我们该如何验证瓶内收集的是NO?【过渡】非常正确。下面请几名感兴趣的学生上台完成自己的实验操作,对NO进行检验,大家注意观察实验现象。【教师强调】老师指导纠正学生实验操作中出现的问题,强调一些注意事项。【提问】那NO2能与水反应吗?让实验来验证。【教师演示】NO2溶于水的实验。首先,收集一试管的NO2气体,然后将该试管倒立在水槽中,接着给试管中通入氧气。【讲解】教师引导分析,写出反应方程式,首先NO2溶于水为红棕色;得到NO难溶于水,为无色。同时引导学生分析氧化剂、还原剂及电子转移情况。接着通入氧气后,NO继续与水反应得到NO2,如此反复,直到液面不在变化。【资料展示】“魔鬼谷”,经常电闪雷鸣,狂风暴雨。然而谷内却草木茂盛。原因是什么呢?试着写出其中的反应方程式。【讲解】俗语“雷雨发庄稼”的原理过程:在此过程中实现了空气中氮的固定,最终成为氮肥,促使植物快速生长。【播放】“光化学烟雾”烟雾视频,请同学们回答产生的原因。【讲述】正确。这种有毒的烟雾会刺激人的眼、鼻粘膜,对人体有害,严重会致人死亡。生产、生活中汽车尾气,工厂废气都含有氮氧化物,请同学们讨论如何治理这些污染?【讲述】同学们提出了很好的观点,总结如下:1.安装转化净化装置,科学治理。2.用水吸收NO2,通入空气得总反应:3.对于产生的废酸用碱溶液处理,可消除废酸污染。【展示】PPT展示烟气脱硝原理。【讲述】燃煤产生NOx污染,因此要考虑脱硝。介绍选择性催化还原法的原理是给烟气中喷入NH3,然后结合氧气,发生氧化还原反应,得到氮气实现烟气脱硝。请同学们书写该方程式。【总结】二氧化硫具有酸性氧化物的通行,且还具有氧化性、漂白性、还原性,与二氧化氮一起排放如空气中,则会对环境产生很大危害。【布置作业】课后思考其他消除氮和硫的氧化物污染的方法,并与同学讨论。【回答】煤和石油燃烧产生的废气、冶金工业和硫酸厂等排放的尾气、火山喷发时放出二氧化硫。【观察】学生认真仔细地观察实验现象,发现试管甲中石蕊溶液变红,试管乙中KMnO4溶液迅速褪色,试管丙中品红溶液迅速褪成无色。思考记录【讨论回答】试管甲石蕊溶液变红,说明二氧化硫溶于水中使溶液显酸性;试管乙中KMnO4溶液迅速褪成无色,说明二氧化硫具有还原性;同时二氧化硫可以使品红褪色。【书写方程式】【观察】学生仔细观察实验现象,发现试管C溶液又变红。学生们认真听讲,理解SO2使有色物质褪色的原因。学生认真听讲,学习热情高涨,互相交流,表示会在以后的生活中注意区分辨别。【讨论并回答】学生们根据老师提出的问题,积极思考。(1)二氧化硫作为一种有毒气体会对人体产生危害。同时二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物与雾气相结合,会形成雾霾。(2)二氧化硫是形成酸雨的重要来源。【回答】我们将pH小于5.6的雨水称为酸雨。主要是废气中的二氧化硫与雨水反应得到亚硫酸,然后与空气中的氧气反应生成硫酸,随雨水落下。【回答】有两条途径。学生们积极思考,加深理解,书写笔记。【讨论并回答】不产生或者能将产生的污染物进行吸收和治理。学生们认真听讲,对于鱼形思维导图充满好奇。同时,总结SO2的性质,记录教师讲解的知识要点,对于教师进行反复强调的重点知识进行补充。学生认真观看集气瓶中的NO气体。学生们认真听讲,对于化学的科普知识表现出强烈的兴趣。【回答】可以通过观察颜色进行验证。把空气通入集气瓶内,与NO会发生反应,生成红棕色NO2,进而通过颜色来检验。学生完成具体操作,仔细观察实验现象,大家惊喜的看到颜色的逐渐转化为红棕色。【观察】学生观察实验现象,开始发现红棕色慢慢消失,水充满试管的2/3;接着看到无色气体变成红棕色,又恢复无色,液面慢慢上升。学生认真听讲,学习积极性被激发,学习热情高涨,对于与生产、生活、环境相关的知识表现出强烈的积极性。【思考交流】学生书写方程式:【回答】学生认真观看视频,回答问题。主要是因为氮氧化物在阳光照射下能发生光化学反应,形成一种有毒的烟雾。【讨论交流】学生积极思考,讨论交流。认真听讲【书写】学生书写方程式。学生总结,整理笔记,加深对知识的理解。学生们课后查找方法。引导学生分析探讨问题,探讨其中的奥秘,学习其性质,为更好的解决生态环境问题做铺垫。教师通过演示实验,帮助学生加强直观感受,激发学习兴趣,加深理解与记忆。教师引导学生层层推理,分析探究,培养学生的实验探究能力。通过书写化学方程式,巩固氧化还原反应的知识,同时加深理解。对于实验探究产生的现象,学生学习情绪高涨,产生强烈的认知冲突,为新知识的学习打下坚实的基础。利用真实问题进行新知识的学习构建,充分调动学生学习化学的热情,将所学知识应用于日常生产、生活中,加深学生对化学学科重要性的认识。利用化学知识在解决SO2问题的过程中一步步渗透环境教育,同时注重培养学生社会参与意识,提高解决问题的能力。7结合社会生活中的热点环境问题,通过学习酸雨的形成原因及危害,培养学生的环境保护意识,将环境教育思想巧妙的渗透到教学中,引起学生的重视,加深学生对化学与生活紧密联系的认识,感悟化学知识与人类社会可持续性发展的关系。通过运用化学方程式对酸雨的形成过程进行学习,加深学生的理解,促进学生掌握硫酸型酸雨形成途径的实质,为更好地解决酸雨环境问题打下基础。学习酸雨的防治措施,加强环境保护意识,树立可持续发展理念和环境观。利用思维导图,总结SO2的相关知识,加深学生的理解与记忆,潜移默化的渗透人与自然的和谐相处的理念,强化环保意识。教师引导学生树立正确的认识观,培养学生辩证看待问题的观念,对问题进行全面分析的意识。学生自主实验,进行验证,充分发挥了学生的主体地位,锻炼学生的操作技能。教师通过演示实验,指导学生进行探究,并逐层分析,培养学生的探究学习能力。以俗语引出,贴近生活,让学生进一步认识氮氧化物对环境产生的影响,联系环境保护,学以致用,利用化学造福人类,解决生产生活中的问题,提出合理的生态环保措施,树立环境理念。让学生感悟生态环境问题,不能先污染后防治,应树立可持续发展的理念。同时注意引导学生关注社会问题,增强学生的社会责任感。通过课外扩展,让学生学习生产和生活中的化学知识,帮助学生利用化学知识解决与生产,生活和环境有关的问题,并认识到化学知识在人类发展中的重要性。让学生明白化学最终要回到社会生产、生活实践当中,为人们与自然和谐相处服务,扩充环境知识,增强环境保护意识。1.1.7教学评价(1)自我评价本节课程通过巧设问题情境,采用问题讨论与实验探究相结合的方法,引导学生对硫氧化物及氮氧化物的性质进行探究,同时注意结合合作探究、教师演示实验、小组讨论、多媒体辅助教学等多种教学手段,调动了学生的学习兴趣,有利于学生动脑想、动手做,有助于学生主动求知;同时能够结合实际生产、生活中的生态环境问题,以大家熟悉的雾霾引课,深入体现了化学与生活之间的紧密联系,结合酸雨的危害等相关内容,以实际生产、生活为落脚点,教学内容贴近学生、贴近生活、贴近社会,然后以污染物的综合治理结课,从化学学科教学出发,回归到了实际问题。一方面加深了学生对知识的理解,另一方面拉进了化学与生活之间的距离,增强了学生的环保意识和社会责任感。(2)学生评价学生们普遍认为将环境教育融入化学课堂教学,可以使自己对化学课程有了更加深入的了解,化学课程在我们生产、生活中有着重要作用。课堂开始对于雾霾现象很感兴趣,迫切想要探究其中的奥秘,对于科技前沿知识表现出浓厚的学习热情,明白了治理SO2和NOx污染的方法,切实感受到化学知识对于人类意义重大,体会到化学对于环境教育的重要价值,以及化学知识与人类可持续发展的关系,增强了自身的社会责任感。化学学科并不是一定存在很大的危害,化学学科在人们的生产生活中扮演者重要角色,让人们意识到学好化学可以为人与自然地和谐共生做贡献。(3)教师评价本节课的内容源于教科书而高于教科书,能够通过生活中的雾霾现象引发问题,精心创设环境教学情境,巧设问题线索,激发学生的学习热情,层层引导,引导学生探究污染物的来源,使学生完成知识结构的梳理和新知的构建。同时利用情境教学有效的回顾了氧化还原反应知识,课程内容在问题情境的引导下促使学生一步步掌握硫和氮的氧化物知识,体现了学生为主体,教师为主导,环境情境为线索,问题为中学的课堂教学模式,而且在教学中教师注意引导学生不断总结和反思,加深对知识和方法的理解。利用课本知识与生活的之间的联系,更好的使学生树立环境意识。1.2“煤、石油、天然气的综合利用”教学案例设计与实践1.2.1教材分析本节内容教材分为两部分来介绍,第一部分主要安排了煤、石油和天然气等自然资源的综合利用,介绍了利用煤的干馏、气化、液化以及石油的裂化、裂解等获取燃料和化工原料的原理方法,介绍了相关的产品以及用途。第二部分重点介绍以煤、石油、天然气为原料所生产的合成材料等相关教学内容。本节课以第一节的内容为基础,更加深入地学习资源利用的相关知识,进一步帮助学生深入理解化学与生产生活的密切联系。同时本节课所涉及的有关合成高分子材料的知识也为选修5生物大分子及合成高分子相关知识的学习做了一定的铺垫。1.2.2学情分析以煤、石油、天然气为燃料学生并不陌生,学生已经初步认识了有机化合物的性质,学习了金属矿物及海水资源开发利用知识,对可持续发展也有了一定的认识。因此本节课的学习是以生活经验为基础,通过对大量信息的分析促使学生建立知识框架,从而进一步加深学生对煤、石油、天然气的认识理解,加深学生对可持续发展的理解,为化学教学过程中渗透节约资源、保护环境的思想做好铺垫。1.2.3教学目标知识与技能:了解煤的成分,知道通过煤的干馏和石油的分馏及裂化可得到的多种化工产品,掌握聚合反应的原理。过程与方法:通过学习掌握石油的分馏及裂化的原理,掌握混合物的分离方法以及化石燃料综合利用的方法,学习聚乙烯的合成过程以及白色污染的产生原理和循环利用的过程以及治理措施,通过煤和石油的加工等学习,提高分析有关煤、石油等能源问题的能力。情感态度与价值观:感受煤、天然气、石油在生产生活中的重要作用,认识化学在自然资源综合利用方面的重要价值;养成节约资源、保护环境的思想观念;关注开发新能源的利用前景,培养学生的社会主人翁意识。1.2.4教学重难点教学重点:自然资源煤、石油、天然气的综合利用。教学难点:煤综合利用的方法,煤干馏的产物及用途,石油分馏的原理1.2.5教学流程1.2.6教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图巧妙创设环境情境教师引导发现问题分析探究解决问题归纳小结总结提升环境教育情感升华分析探究解决问题归纳小结总结提升总结提升知识迁移学以致用情感升华巩固练习小结作业【创设情境】我们都知道煤、石油、天然气是重要的化石燃料,他们的使用给予了人们方便,推动了社会的发展以及人类的文明。今天就让我们一起学习这三种重要能源,探索其中的奥秘。【展示】PPT展示2017年一次能源消费表。能源石油煤炭天然气生物质能其他中国32%27%22%10%9%【引入】通过观察表中的信息可以得出,石油、煤、天然气是我国目前主要使用的三大能源,然而它们是不可再生的能源,实现其综合利用尤为重要。同时,减少因化石燃料燃烧而引起的环境污染,是人类面临的重大生态环境问题,亟待解决。【讲述】煤被称为工业的粮食,我国的煤炭储量充足,是世界上第一产煤大国,有着富饶的煤资源。【展示】PPT展示煤的标本。【提问】请同学们思考煤主要含有哪些元素呢?【展示】PPT展示煤的结构模型【讲述】同生们回答的很好。煤是一种复杂混合物,主要含碳元素,还含有少量氢、氧、氮、硫、磷等元素及无机矿物质。【资料阅读】指导阅读资料。【提问】煤可以被分为几类?主要区别是什么?【讲述】很好。煤燃烧除了给人类提供能量外,还会产生碳的氧化物,硫和氮的氧化物以及烟尘等污染物,污染环境。【过渡】减少煤燃烧的污染,我们不仅可以通过改善燃煤技术,提高燃煤效率,还可以将煤转化成清洁的燃料,通过煤的干馏、气化和液化获得清洁燃料,以及各种各样的化工原料,实现煤的综合利用。【过渡】那么现在让我们通过视频来了解一下煤的干馏。【视频展示】煤的干馏。【提问】什么是煤的干馏?【讲述】非常正确。煤干馏的产品具有广泛的用途,作用于我们生产、生活的多个方面。如生成的粗苯、粗氨水可作为化工原料等。【教师强调】在煤干馏的过程中会发生复杂变化,是化学变化。【过渡】接下来,让我们来学习煤的气化和液化。【讲述】煤的气化原理:有机物转化为可燃气体。【提问】请同学们写出,煤的气化过程的反应方程式。【提问】煤的液化有几种方式呢?【讲述】正确。教师讲解煤的液化原理:直接液化:煤与氢气生成液体燃料。直接液化:所得的甲醇可用于染料、医药、涂料工业等。【归纳小结】煤的综合利用【过渡】天然气是一种高效、优质的清洁的燃料能源和重要的化工原料,有着广泛的用途。现在就让我们一起学习天然气组成和应用。【展示】PPT展示“西气东输”示意图【过渡】当前,天然气得到了普遍应用,引导学生关注我国的西气东输工程。【讲述】天然气是低碳烃的混合物,主要成分是甲烷。天然气不仅作为一种清洁的能源应用于生活、生产而且是重要的化工原料用于生产甲醇以及合成氨等。【提问】气体燃料有什么优点呢?【讲述】很好。随着天然气越来越多的使用,“绿水青山”将成为可能。“绿水青山”是丰富的自然资源,为人类的生存提供良好条件,保护环境责任重大。【提问】关注新能源的开发,请同学们想一下,能开发利用的新能源有什么?【过渡】前面我们学习过石油的知识,知道石油是一种不可再生的资源,有“工业的血液”之称,因此学习石油的综合利用,合理开发利用石油资源具有重要意义。【展示】PPT展示原油样品。【讲述】未经加工的石油叫原油,原油很少被直接使用。结合初中化学知识,我们知道石油在地下经由动植物遗体发生复杂变化产生的,是混合物,主要以碳、氢两种元素为主,还含有少量的硫、氧、氮以及微量的金属等元素。【提问】平时的日常生活中所见的汽油或柴油是通过什么方法得到的?【展示】PPT播放石油的分馏视频。【提问】分馏是什么?【讲述】正确。石油的分馏是物理变化,分馏产物是碳原子数在一定范围内的烃的混合物。石油的分馏在分馏塔中进行,主要得到轻质油包括汽油、煤油、柴油,以及重油等产品,然而获得的轻质油产量低,社会需求大,重油多,社会需求小,为了得到更多轻质油,特别是汽油,一般采用裂化方法。【提问】裂化是什么?【讲述】正确。裂化是利用了加热分解的原理,主要是为了使汽油的产量得以提高,是化学变化。裂解实质是更加深度的裂化,是利用高温分解的原理,使长链烃断裂为小分子烃的方法,可以得到多种化工原料,如生产乙烯、丙烯等。【讲述】下面以十六烷的裂化、裂解为例,让我们一起共同分析其中的形成过程。生产乙烯的主要方法:【讲述】此外,在一定的温度和催化剂的作用下,链状烃进行结构的重新调整转化为环状烃的过程叫石油的催化重整,此过程也是化学变化。在此过程中可获得苯、甲苯等产品。【展示】PPT展示原油的分馏及裂化的产品和用途示意图。【小结】石油的综合利用【过渡】化石能源产品分布在我们日常生产、生活的方方面面。现在就让我一起学习以煤、石油和天然气为原料生产的合成材料。【展示】PPT展示生产、生活中常见的合成材料图片。塑料合成橡胶合成纤维【过渡】我们熟悉的三大合成材料。制得的产品有着广泛应用,在人类的发展进步中起着重要作用,如聚乙烯塑料制品的使用等。【讲述】聚乙烯的生成原理为在一定的条件下,乙烯双键中的一个键不稳定断裂,分子中的碳原子相互结合成为很长的链。【展示】播放乙烯的聚合反应视频。【讲述】乙烯合成聚乙烯的化学方程式。【提问】观察以上化学方程式,什么是加聚反应?【讲述】非常正确。此加聚反应中乙烯为单体,重复结构单元-CH2-CH2-称为链节,n为聚合度表示高分子化合物中所含链节的数目。【教师强调】这里要特别注意前面所学的基本营养物质中油脂不属于高分子化合物,淀粉、蛋白质、纤维素都属于。【展示】延伸拓展,PPT展示用聚乙烯制成的产品。【过渡】发泡塑料餐具是石油化工的下游产品,可以通过苯和乙烯为原料生产出得出。利用科学知识所生产的塑料餐具给我们的日常生活带来便利,可是使用过的发泡塑料餐具如果随意丢弃就将会产生“白色污染”。【提问】白色污染大家都不陌生,那白色污染具体是什么?【追问】非常正确。那白色污染有什么危害?【讲述】同学们回答的很好,总结如下:1.侵占土地过多。2.污染空气。3.污染水体。1.火灾隐患。5.加大疾病传染风险。6.难以降解。【过渡】要想达到自然资源的绿色、可持续发展,就必须使其能够循环利用,让我们一起走进“一次性发泡塑料餐具”的循环利用。1.再生造粒得到再生料用于建材、保温板、文具等制品。2.直接利用用于粘接剂和涂料。3.通过化学改性、增强改性和共混改性进行改性利用。1.裂解回收,制得苯、苯乙烯等化工原料。【教师追问】掌握了“一次性发泡塑料餐具”的循环利用,那如何更好的防治白色污染?【教师强调】同学们回答的非常全面。建立回收体系,强制回收,能更好地实现循环利用,符合资源节约和可持续发展方向。【课堂小结】通过本节课的学习,请同学们树立环保意识,从我做起,从身边的小事做起,养成良好的习惯,把热爱环境、保护环境落到实处,并通过自身的实际行动去努力践行。【课后作业】上网了解其他的新型能源,查找还有哪些开源节流的方法,思考发展生产和保护生态环境之间的关系并与同学交流讨论。【观看视频】进入学习情境,体会化石能源的应用价值,关注我国能源结构,感悟资源的宝贵。【听讲】学生认真听讲,开阔科学视野。【观看】学生观看展示的煤的标本。【讨论与交流】1.煤是黑色的,并且可以燃烧,应含有碳元素。2.煤中还应含有硫元素、氢元素,在日常生活中,将煤燃烧时,可以闻到SO2气味。3.烧煤后会留下煤灰,煤中含有无机物。【回答】通常将煤分为无烟煤和烟煤以及褐煤、泥煤四类,它们的主要区别是含碳质量分数的差异。【讨论并回答】煤的干馏是指将煤隔绝空气加强热使之分解的过程。【书写】学生书写反应方程式。【讨论并回答】煤的液化有两种方式,一种是直接液化,另一种是间接液化。学生们跟随老师,积极思考,并进行归纳总结。学生们观看图片,积极讨论,发表意见。认真听讲【讨论并回答】气体燃料燃烧比较充分、使用方便,易点燃,易熄灭【回答】太阳能、生物能、风能、地热能、氢能源等。学生们充满热情,对于原油知识表现出强烈的兴趣,观察发现原油为一种棕黑色粘稠液体。【回答】通过石油的分馏可得到汽油和柴油等。【讨论并回答】分馏就是通过加热与冷凝,将石油分成不同沸点范围的产物的方法。【交流讨论】分子质量较大、沸点高烃转化为分子质量小、沸点低的烃的方法。学生和老师共同分析,理解裂化、裂解过程,记笔记加深印象。学生们认真思考,理解学生思考总结,整理笔记。学生们讨论体会,观看图片。学生认真听讲,理解聚乙烯的生成原理。学生通过视频,加深理解【讨论并回答】像乙烯生成聚乙烯这样的反应叫加聚反应。【拓展研讨】学生交流研讨【回答】白色污染是废弃塑料制品随意乱丢乱扔,难于降解处理,给生态环境造成的污染现象。【讨论并回答】1.加强管理,减少使用。2.回收重复使用。3.采取以纸代塑,利用纸张的成分。1.使用可降解塑料。5.塑料制品的合理开发与利用。联系生产、生活,让学生了解我国的化石燃料结构,思考我国存在的能源问题,同时激发学生的学习兴趣和探究欲望。通过能源消费表让学生意识到学习化学知识的重要性,为学习煤、石油和天然气的综合利用做好铺垫。让学生体会实现化石燃料的综合利用,体会保护生态环境的重要意义。教师通过展示煤的结构模型以及煤的标本,帮助学生加强直观感受,激发学习兴趣,加深理解与记忆。教师通过播放视频,学生们热情高涨,主动探索、讨论利用化学知识减少煤燃烧对环境造成的污染,充分调动学生学习的积极性,提高课堂效率。通过学习煤的气化和液化知识,让学生体会化学知识的在生产中的价值。感悟开发利用天然气对于能源结构的改善以及环境保护的重要价值与意义。体会天然气的重要用途,感悟西气东输工程对于我国调整能源结构和产业结构以及有效治理大气污染的重要价值,同时体味领会“绿水青山”的重要意义。通过展示原油样品,加深学生的感悟,体会生活中处处有化学。感悟石油被称为“工业的血液”的丰富内涵。学习石油的综合利用,实现最大化利用,丰富了可持续发展观、绿色化学观念。通过书写化学方程式,理解反应原理。引导学生体会石油的综合利用的重要意义。感悟化学在生活中方方面面的体现,体会学习化学的重要作用,化学使我们的生活变得更加美好。感悟三大合成材料在生产生活中的广泛应用。体会化学与生产、生活之间的关系,意识到学习化学的重要性,将所学知识活学活用。学会辩证的看待科学技术,利用科学技术造福人类,达到人类与自然的和谐可持续发展。学习了白色污染的危害性,在日常的生活中应该注意废旧塑料包装物的重复使用,树立生态环保的文明意识,养成良好的环境行为习惯,从日常小事做起。树立辩证观,正确认识发展生产和治理生态环境的关系,树立科学的化学观,提高利用化学知识解决生态环境问题的能力,树立环境观,使之成为保护环境的践行者。1.2.7教学评价(1)自我评价本节课程以地球的馈赠化石能源为起点,问题的发现来源于日常的生活,让学生在生活中发现和感知化学知识,以煤、石油、天然气等化石能源的重要作用为切入点,有利于学生感悟化学与生活之间的联系。综合利用阅读讨论、总结归纳等多种学习方式,通过实物、多媒体等进行综合展示,激发学生的学习兴趣,促使学生积极主动地探索,锻炼学生有效获取信息的能力。教学过程中紧扣化学反应的实质,通过书写化学方程式来增加学生的认识和理解,并通过学习“一次性发泡塑料餐具”的生产流程和循环利用,不仅让学生掌握了聚乙烯的合成原理,而且对“白色污染”有了更加深刻的理解,更有利于学生感悟化学对废物再生与循环利用的重要作用,潜移默化的对学生进行环境教育。(2)学生评价本节课通过化石燃料来自地球的馈赠视频引入课题,学生很是赞同支持,普遍反应他们的学习兴趣和学习积极性更好地被激发,对于煤、石油、天然气的学习积极性很高,学习探讨了化石燃料的综合利用,从而明白了化石燃料的综合利用有利于减少环境污染实现可持续发展,并且学习了煤的干馏、石油的分馏及裂化等原理方法,最后了解了化石燃料生产的生活用品,认识到学习化学知识的重要性,体会到化学在生活与生产中的实际应用,感受到化学知识的生活化和有用性,同时学习三大合成材料,掌握聚合反应的原理,知道了白色污染的危害以及防治措施,并通过学习“一次性发泡塑料餐具”的生产流程和循环利用,扩展了课外视野,同时进行了交流研讨,很喜欢这部分内容,对生态环境的保护和可持续发展有了新的认识,大家感悟颇深。(3)教师评价本节课设置的很好,采用视频情境直接导入化石燃料是不可再生能源,指出直接利用不利于生态环境以及资源的合理利用,提出煤、石油、天然气的综合利用,点明主题,引导学生从化学视角认识理解化石燃料的利用,使学生在学习和应用化学知识的同时,感受学习化学知识内容的巨大价值,有利于学生主动学习探究。结合三大合成材料与煤、石油、天然气的关系,重点学习聚合反应,掌握聚乙烯塑料的合成及应用。最后过渡到白色污染等环境问题,使学生在学习化学知识的过程中潜移默化的渗透环境教育,意识到学好化学等科学知识能为为保护生态环境解决能源危机作出贡献,有助于培养学生的社会责任感,达到了较好的效果。1.3“环境保护与绿色化学”教学案例设计与实践1.3.1教材分析本节内容与上一节课的内容是相辅相成的,使学生在前节课的基础上,通过这节课的学习增强环境保护意识,对“绿色化学”的概念和内涵具有更加全面的认识和深刻理解。教科书在环境保护问题上,化学工作者的首要任务为出发点,引起学生对环境问题的重视,帮助学生意识到化学在生态环境保护中的重要作用,从而肩负起保护环境的使命,进而激发学生的求知欲。同时提出查阅有关“农村和城市造成水华、赤潮等水体污染问题的特点及治理情况”的资料,帮助学生自主学习。最后强调了“绿色化学”的概念,这是对化学工作者、研究者提出的新要求。1.3.2学情分析在环境教育方面,学生主要是以课本理论来开展学习的,对于社会实践活动学生的热情高涨,主动积极探索实践的愿望强烈,具备了主动探究学习的动力。通过前面的学习以及生活实例,学生已经掌握了基本的环境保护方法,意识到生态环境污染的严重性和生态环境保护的紧迫性,通过本节科的学习,学生能从化学角度认识环境保护,更能够直观的引导学生保护环境,减少污染。同时学生已经具备了收集信息的能力,具有较好的归纳总结的能力,对于学生认识思维体系的形成发挥着巨大作用,促使学生树立正确的环境观念,加深学生将化学核心素养内化为自身品质的能力。1.3.3教学目标知识与技能:了解如今社会发展中存在环境问题及防治措施,认识明矾的净水原理以及污水治理的基本原理,了解“可持续发展”、“绿色化学”概念内涵。过程与方法:通过小组资料的收集以及社会调查,培养学生的合作能力以及收集、调查能力;通过水的净化主要环节的学习,巩固净水常用的方法:吸附、沉降悬浮物、过滤和蒸馏等实验操作方法及技能。情感态度与价值观:认识环境保护的任务以及常见的生态环境问题,使学生体会化学与人类社会的发展,化学与保护环境以及可持续发展的密切联系。1.3.4教学重难点教学重点:工业三废的处理。教学难点:培养学生环保意识和树立绿色化学理念1.3.5教学流程1.3.6教学流程教学环节教师活动学生活动设计意图巧妙创设环境情境【创设情境】播放视频我们美丽的家园。地球孕育着各种各样的生物。然而,在这个星球已经遍体鳞伤,承受着诸多苦难。【展示】PPT展示图片。【提问】通过观看视频和照片,同学们试想一下,我们的地球母亲都在承受着哪些苦难?【过渡】同学们总结的很全面。保护地球环境已经成为人类实现可持续性发展的重要使命,让我们携起手来共建美丽地球。【观看视频】学生认真观看视频,思考感悟。【讨论并回答】主要包括大气污染、水污染、酸雨、臭氧空洞、温室效应、土地沙漠化等。通过这一系列图片的展示,让学生清楚目前环境污染的类型,意识到环境污染的严重性以及环境保护的迫切需要,同时,培养学生的环保意识,为学习绿色化学和可持续发展理念知识打下基础。教师引导发现问题展示问题,引发共鸣组织交流实验探究分析探究解决问题情感升华引发共鸣分析问题解决问题总结提升知识迁移巩固练习小结作业【讲述】现今世界,人类在利用资源、发展工业的同时,也产生了大量的废气、废水和废渣,没有正确处理就会对生态环境造成破坏。【提问】目前大气污染的主要来源有哪些?【展示】PPT展示滚滚黑烟。【讲述】非常正确。大气污染的来源主要有:化石燃料的燃烧、工业生产过程产生的废气、废气携带的颗粒物。这些污染会通过人体的呼吸道危害人体健康,破环土壤酸碱平衡,进而影响植物的生长,另外,还会对我们的建筑物造成破坏。综上所述,我们要加强大气污染的防治。【提问】那有什么防治措施呢?【过渡】同学们回答的很棒。面对逐渐恶化的生存环境,除了大气污染,水体还存在着严重污染。【提问】那么水体污染的来源有哪些呢?【展示】PPT展示图片。【讲述】同学们总结的非常好。水体污染的源头之一就是工业生产中废液的随意排放,其次就是我们生活中生活污水的排放,这些都会使得土壤破坏、地表水和地下水水源受污染。【提问】天然湖泊的水是混合物含有大量细菌,我们知道是不能直接饮用的,那我们每天喝的水从哪里来?【展示】PPT展示自来水的净化流程图。【提问】通过观察流程图,请同学们自己写出自来水净化的整个流程。【过渡】现在让我们一起动手,进行实验操作将天然水净化成自来水。【实验操作】取两个大小一致的烧杯,分别盛装三分之二的天然水,向其中一个烧杯中加入少许的明矾,进行搅拌,使其溶解,最后静置,观察烧杯中的实验现象。【讲述】同学们观察的很仔细。说明明矾具有一定的净水能力,也被称为絮凝剂,主要是利用了明矾溶于水,生成氢氧化铝胶体,吸附悬浮杂质聚沉的原理。【提问】请学生讨论写出反应原理?【讲述】铝盐、铁盐、镁盐和有机絮凝剂等都是常用的絮凝剂。【过渡】得到了水中沉淀的杂质后,就需要对其进行过滤。现在请学生自行过滤,同时强调注意要点“一贴二低三靠”。【提问】不溶于水的杂质被过滤出来,那溶于水的杂质需要怎么处理?【追问】加入活性炭,用活性炭进行过滤的作用是什么?【讲述】我们说结构决定性质,性质决定用途,活性炭的多孔结构决定了它具有较强的吸附能力,从而也就决定了它能够吸附溶解在水中的杂质、有色物质以及去异味的用途。【提问】那么现在这杯水能直接饮用吗?为什么?【讲述】同学们回答的非常正确。水中还具有我们肉眼看不见的细菌,通常我们采用加入漂白粉或者通入氯气来进行杀菌消毒。【过渡】前面我们已经学习过了,所用到的原理是强氧化剂的强氧化性。下面就让我们一起来学习几种常用的杀菌消毒剂:试剂名称成分特性氯气C12具有强氧化性漂白粉Ca(C1O)2具有强氧化性二氧化氯C1O2具有强氧化性【讲述】教师简介生活饮用水质标准。自来水是否达到了饮用标准,除了需要检测细菌以外,硬软度也是一个重要指标。【过渡】有些地方的水中含有较多的钙镁离子以及硫酸根离子的化合物,致使水的硬度过大不易饮用,我们需要再次除杂,除去这些离子,降低水的硬度。【讲述】生活中主要是通过加热煮沸的方法来降低水的硬度,实验室主要是通过利用蒸馏法来降低水的硬水。【提问】请学生讨论写出反应原理?【过渡】通过实验室的蒸馏装置,利用各物质的沸点不同,将水转换为水蒸气,从而提纯出来。【实验操作】展示制取蒸馏水的实验装置,介绍各个仪器的作用,和学生一起实验。【教师强调】注意事项有以下几点:1.为了防止液体爆沸溅出,必须在蒸馏烧瓶中放入几粒沸石或者少量碎瓷片;2.通入冷凝管中的冷水必须下进上出。【展示】情感升华,PPT展示图片。【过渡】科学家提醒。2025年,全世界可能有18亿人为水资源匮乏而受罪,请同学们节约用水,从自身做起。现在请同学们阅读教材“思考与交流栏目”,思考水体富营养化的原因?【讲述】造成水体富营养化的原因有:1.含氮、磷元素的工业废水的任意排放;2.生活污水的处理不当;3.农药化肥使用不当。而我们所说的水体富营养化就是大量污水的排放,导致水中的藻类植物和浮游生物快速繁殖,使得水中水体的通透性不良,水体中氧含量下降,水质恶化,进而水体发臭等,使鱼类、其他生物大量死亡,我们把这种现象称为水体富营养化。【提问】水体富营养化会形成水华、赤潮等污染问题,它们对我们会产生什么影响?【讲述】同学们回答的很好,总结如下:水的富营养化会导致藻类猛长,原生动物或细菌异常增殖,更有某些生物会分泌毒素,使饮用水源受到威胁,这些毒素进入人体,会导致死亡。【过渡】查阅资料了解情况,存在水污染的同时还有固体污染。【展示】PPT展示图片。【讲述】教师强调废渣等固体废弃物的污染需要治理,这是因为不仅有利于减少环境污染还可以进行资源的回收利用。平时在日常生活中,我们要注意减少废弃物的产生,循环利用,注意做好垃圾分类,防止产生污染。【过渡】过量紫外线照射会使人体免疫系统受到伤害,易使皮肤老化甚至产生皮肤癌,会对人类造成伤害。而臭氧能有效的吸收紫外线,保护人体受伤害。【提问】然而随着人类社会的飞速发展,导致了出现了臭氧层破坏等问题,为此,我们应该如何去保护臭氧层呢?【过渡】同学们回答的很棒。我们都知道“温室效应”,对于温室效应人类可以采用:1.开发利用新能源2.加大植树造林3.低碳出行、减少化石燃料使用和二氧化碳排放等措施进行防治。【讲述】各种环境问题,危害人类健康。请同学们阅读课本相关内容,了解如今化学工作者的重要任务。【总结】常见的生态环境问题:生态环境问题主要污染物主要危害酸雨SO2、NO2土壤酸化、污染水源、建筑物被腐蚀等臭氧层破坏氟氯代烷、NO使到达地面的紫外线增多,给人类和生态环境造成危害温室效应CO2造成全球气候变暖,水位上升,陆地面积减少光化学烟雾碳氢化合物、NO2刺激人体呼吸系统,使人生病或者死亡白色污染废气塑料制品在垃圾中难处理、难降解、难回收、易被动物当作食物吞食PM2.5颗粒物形成雾霾,危害人体健康赤潮和水华废水中含氮、磷元素的营养物质水体富营养化,藻类疯长,水质恶化,消耗水中氧气,水体缺氧,导致鱼虾等水生物死亡【过渡】为尽大限度的避免污染,我们应该首先实行清洁生产和采用绿色化学。【提问】那么什么是绿色化学?【讲述】绿色化学强调防止污染优于治理污染,不仅要充分利用资源,而且不产生污染;并采用无毒、无害的溶剂和催化剂,生产有利于环境保护的环境友好型产品。【提问】什么是原子经济?【教师强调】很正确。理想的绿色化学反应是参加反应的原子百分之百转化为产物,既充分利用了资源,又不产生污染。绿色化学提倡化工生产应提高原子利用率。【展示】PPT展示绿色化学示意图。【小结】【过渡】环境保护需要全球共同行动。地球人的行动:1.开源节流、化害为利,开发新能源是保护生态环境的重要措施。2.合理利用自然资源,努力改善生态环境。【课后思考】你对发展生产和保护生态环境有何看法?【回答】主要来源是化石燃料燃烧产生的废气和工业废气及其携带的颗粒物。【讨论并回答】要加强综合治理,减少化石燃料的使用,提高利用效率,调整资源结构,开发新能源等。【讨论与交流】小组代表发言讲述水体污染的来源。【回答】自来水厂对水进行净化处理,使之达到人类的饮用标准,然后输送到千家万户。【书写】取水沉淀、过滤、吸附、消毒、得到自来水。学生完成实验操作,同时注意观察现象,发现加入明矾的水比未加的水澄清。【书写】学生认真书写反应方程式。学生动手,进行过滤操作练习。【回答】活性炭可以吸附杂质。【回答】不能。还含有细菌等。学生们积极思考,记录总结【书写】学生认真听讲,书写反应原理。学生认真听取注意事项,完成操作。【讨论思考】学生们在学习水资源净
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