9.4 环境污染的防治 第1课时（教学设计）化学新教材沪教版九年级下册

910第4节环境污染的防治第1课时打赢蓝天保卫战一、知识目标1.能够准确说出大气主要污染物的种类（二氧化硫SO2、氮氧化合物NOx、一氧化碳CO和颗粒物尤其是2.通过参与二氧化硫检验、酸雨形成的模拟实验，提升对实验现象的观察、分析和逻辑推理能力。3.认识到空气污染（如酸雨）对生态（影响水生生物生长、破坏森林植被等）、生产（腐蚀桥梁建筑等）、健康的危害，主动关注空气质量并积极认同空气污染防治的实践措施。二、核心素养目标1.宏观辨识与微观探析：能从宏观上认知空气污染和酸雨的现象及危害，从微观层面理解大气污染物的成分、酸雨形成的化学变化过程。2.科学探究与创新意识：通过相关实验，探究空气污染和酸雨形成的原因和过程，培养科学探究的方法和创新思维。3.科学态度与社会责任：认识到空气污染问题的严重性，增强保护环境的责任感和使命感，积极倡导绿色生活和可持续发展理念。一、教学重点大气主要污染物的种类及来源、酸雨的形成过程及相关化学方程式的书写、空气污染和酸雨的危害及防治措施。二、教学难点酸雨形成过程中复杂化学反应的理解和相关化学方程式的书写，以及如何引导学生将所学知识转化为实际的环保行动意识。本节教学内容出自沪教版2024年版九年级化学下册第九章第四节《打赢蓝天保卫战》第1课时。这部分内容紧密围绕化学与社会可持续发展的主题，具有重要的现实意义和教育价值。在教材体系中，它是对前面化学知识的综合应用和拓展，引导学生将化学知识与实际生活联系起来，增强学生的社会责任感和环保意识。按照课程标准要求，本课时聚焦于空气的污染以及酸雨的形成及危害两方面内容。教材通过实验、案例分析等多种形式，让学生直观地了解大气主要污染物的种类、来源、危害以及防治措施。例如，通过硫燃烧实验和二氧化硫检验实验，帮助学生理解酸雨的形成过程，并掌握相关化学方程式的书写。同时，教材还引入了空气质量日报、典型范例等内容，加深学生对空气污染问题的认识和理解，培养学生运用化学知识解决实际问题的能力。教学对象是九年级的学生，他们已经具备了一定的化学基础知识和实验操作技能，对化学现象和化学实验有着浓厚的兴趣。在之前的学习中，学生已经了解了一些常见的化学物质和化学反应，如氧气、二氧化碳的性质和制取等，但对于化学与环境的关系还缺乏深入的认识。在思维方面，九年级学生正处于从形象思维向抽象思维过渡的阶段，他们能够通过观察实验现象进行初步的分析和推理，但在逻辑思维和综合分析能力方面还有待提高。对于空气污染和酸雨等较为抽象的概念，学生可能理解起来有一定的难度，需要教师通过生动的实例和直观的实验进行引导。此外，学生在日常生活中或多或少都接触过空气污染和酸雨等环境问题，但缺乏系统的了解和深入的思考。因此，在教学过程中，教师应充分利用学生的生活经验，引导学生关注身边的环境问题，激发学生的学习兴趣和主动性。同时，要注重培养学生的环保意识和社会责任感，让学生认识到保护环境是每个人的责任和义务。教学环节一新课导入【展示图片】同学们，上课前老师先给展示图片。（因空气污染导致雾霾天气，城市被厚重雾霾笼罩，人们出行戴口罩，交通受到严重影响，以及一些酸雨侵蚀建筑、植物枯萎等）【提问交流】大家有什么感受呢？可以和身边的同学互相交流一下。（给学生几分钟时间交流讨论，然后请几位同学分享感受）【引入课题】大家都深刻感受到了空气污染和酸雨带来的危害。长期以来，人们在发展工农业生产、交通运输的同时，排放的废气、废液和废渣对空气、水源和土壤造成了污染。像看到的雾霾、酸雨等就是空气污染带来的恶果。为实现社会的可持续发展，我们必须积极治理环境污染，以保护我们共同的家园——地球。那大气中的污染物有哪些，酸雨又是怎么形成的呢？这就是我们今天要学习的内容——打赢蓝天保卫战。【设计意图】1.激发学生兴趣：通过播放直观的视频，展示空气污染和酸雨造成的危害场景，能迅速抓住学生的眼球，引发他们的情感共鸣，激发他们对本节课内容的好奇心和学习兴趣，提高课堂参与度。2.联系生活实际：视频内容选取的是生活中常见的空气污染和酸雨危害的场景，让学生能够将抽象的化学知识与实际生活紧密联系起来，使学生认识到化学知识在解决实际环境问题中的重要性，增强学生的学习动力。3.自然导入新课：从视频展示的危害现象出发，通过提问和交流，引导学生思考大气污染物和酸雨形成的问题，自然地过渡到本节课的主题，让学生明确学习目标，带着问题去探索新知识，提高学习的主动性和有效性。教学环节二空气的污染活动一引入空气污染的概念【情景引入】长期以来，人们在发展工农业生产、交通运输的同时，排放的废气、废液和废渣对空气、水源和土壤造成了污染。为实现社会的可持续发展，我们必须积极治理环境污染，以保护我们共同的家园——地球。那空气是如何被污染的呢？下面我们来学习空气的污染相关知识。【师生活动】教师：提出问题“大家在生活中有没有感受到空气被污染的现象呢？”引导学生思考并发言。学生：积极分享自己在生活中遇到的空气污染现象，如雾霾天气、刺鼻气味等。教师：对学生的回答进行点评和总结，引出空气的自我净化能力这一概念，讲解少量有害物质进入空气中，依靠大自然的自我净化能力，空气仍能保持洁净。【设计意图】通过联系生活实际，引发学生的兴趣和思考，自然地引入本节课的主题——空气的污染，同时介绍空气的自我净化能力，为后续讲解空气污染的严重性做铺垫。【对应训练1】下列关于空气自我净化能力的说法正确的是（）A.空气的自我净化能力是无限的B.无论多少有害物质进入空气，空气都能保持洁净C.少量有害物质进入空气，空气可依靠自我净化能力保持洁净D.空气的自我净化能力与有害物质的种类无关【答案】C【解析】空气的自我净化能力是有限的，当进入空气中的有害物质超过一定量时，空气就不能保持洁净了，A、B选项错误；不同种类的有害物质对空气自我净化能力的影响不同，D选项错误；少量有害物质进入空气，空气可依靠自我净化能力保持洁净，C选项正确。【对应训练2】下列情况中，空气能依靠自我净化能力保持洁净的是（）A.大量工厂排放废气B.森林中少量枯枝落叶自然燃烧C.汽车大量排放尾气D.建筑工地大量扬尘【答案】B【解析】大量工厂排放废气、汽车大量排放尾气、建筑工地大量扬尘都会使进入空气中的有害物质超过空气的自我净化能力，导致空气污染，A、C、D选项错误；森林中少量枯枝落叶自然燃烧产生的有害物质较少，空气可依靠自我净化能力保持洁净，B选项正确。活动二空气污染物的检验实验【情景引入】我们知道空气可能会被污染，那如何检验其中的污染物呢？下面我们通过一个实验来探究。【师生活动】教师：介绍实验步骤，“如图9-37所示，在烧杯A中加入少量浅紫红色的稀高锰酸钾溶液。取一根木条，在一头蘸一些硫粉，点燃后迅速伸入烧杯B中，片刻后取出木条，振荡烧杯A，观察发生的现象。”并进行实验操作。学生：仔细观察实验现象，并记录下来。教师：引导学生描述实验现象，“木条上的硫粉燃烧，产生淡蓝色火焰，取出木条后振荡烧杯A，浅紫红色的稀高锰酸钾溶液褪色。”然后讲解硫在空气中燃烧产生二氧化硫，可用浅紫红色的稀高锰酸钾溶液检验二氧化硫。【设计意图】通过实验让学生直观地感受空气污染物二氧化硫的检验方法，培养学生的观察能力和实验分析能力，同时加深学生对二氧化硫这一污染物的认识。【对应训练1】用稀高锰酸钾溶液检验二氧化硫时，溶液褪色说明（）A.二氧化硫具有漂白性B.二氧化硫与高锰酸钾发生了化学反应C.二氧化硫不溶于水D.二氧化硫能使溶液的颜色发生改变【答案】B【解析】稀高锰酸钾溶液褪色是因为二氧化硫与高锰酸钾发生了化学反应，而不是二氧化硫具有漂白性，A选项错误；二氧化硫能溶于水，C选项错误；溶液颜色改变是因为发生了化学反应，而不是二氧化硫单纯使溶液颜色改变，D选项错误；B选项正确。【对应训练2】下列物质中，不能用稀高锰酸钾溶液检验的是（）A.二氧化硫B.氧气C.一氧化碳D.氮气【答案】B、C、D【解析】稀高锰酸钾溶液可用于检验二氧化硫，因为二氧化硫能与高锰酸钾发生反应使溶液褪色；氧气、一氧化碳、氮气都不能与稀高锰酸钾溶液发生反应，不能用稀高锰酸钾溶液检验，B、C、D选项符合题意。活动三空气污染物的种类、来源及治理【情景引入】我们已经知道了可以检验空气中的二氧化硫，那空气中还有哪些污染物呢？它们又是从哪里来的，该如何治理呢？【师生活动】教师：展示空气质量日报，介绍空气污染物的种类，如雾霾、酸雨、温室效应相关的污染物，强调空气中二氧化碳的含量过高会造成温室效应增强，但二氧化碳不属于空气污染物。接着讲解大气的主要污染物有二氧化硫（SO2）、氮氧化合物（NOx）、一氧化碳（教师：引导学生思考污染物的主要来源，并让学生分组讨论针对不同污染物可以采取哪些治理方法。学生：分组进行讨论，积极发言，分享自己的想法。教师：对学生的讨论结果进行总结和补充，讲解不同污染物的主要来源及相应的治理方法，如二氧化硫主要来自煤、石油等化石燃料的燃烧，可采用脱硫技术处理燃烧产生的废气、使用清洁能源等治理方法。【设计意图】通过介绍空气污染物的种类、来源及治理方法，让学生全面了解空气污染的相关知识，培养学生的分析问题和解决问题的能力，同时引导学生关注环境保护，增强环保意识。【对应训练1】下列物质中，属于大气主要污染物的是（）A.二氧化碳B.氧气C.二氧化硫D.氮气【答案】C【解析】大气的主要污染物有二氧化硫（SO2）、氮氧化合物（NOx）、一氧化碳（COA.增加化石燃料的燃烧B.采用脱硫技术处理燃烧产生的废气C.不使用任何含硫的物质D.大量排放汽车尾气【答案】B【解析】增加化石燃料的燃烧会增加二氧化硫的排放，A选项错误；采用脱硫技术处理燃烧产生的废气可以减少二氧化硫的排放，B选项正确；不使用任何含硫的物质在实际中是不可行的，C选项错误；汽车尾气中主要含有一氧化碳、氮氧化物等污染物，大量排放汽车尾气会加重空气污染，但与减少二氧化硫排放无关，D选项错误。【对应训练3】下列治理空气污染的方法中，针对氮氧化合物的是（）A.实施扬尘控制措施B.在汽车上安装三元催化C.使用高效的除尘设备对废气进行处理D.推广清洁能源【答案】B【解析】实施扬尘控制措施主要是针对颗粒物污染，A选项错误；在汽车上安装三元催化可以将氮氧化合物等有害气体转化为无害气体，是针对氮氧化合物的治理方法，B选项正确；使用高效的除尘设备对废气进行处理主要是针对颗粒物污染，C选项错误；推广清洁能源可以减少多种污染物的排放，但不是专门针对氮氧化合物的治理方法，D选项错误。教学环节二酸雨的形成及危害活动一硫酸型酸雨形成的实验探究【情景引入】我们知道空气污染会带来很多危害，其中酸雨就是一种常见的危害。那酸雨是如何形成的呢？下面我们通过实验来探究硫酸型酸雨的形成。【师生活动】教师：详细介绍实验步骤，“（1）在燃烧匙中放入少量硫粉，将燃烧匙放在酒精灯火焰上加热，注意观察硫在空气中燃烧的现象，然后将燃烧匙伸入充满氧气的集气瓶中，观察硫在氧气中燃烧的现象。待燃烧结束后，在瓶口盖上玻璃片。观察硫在氧气中燃烧的产物二氧化硫的颜色、状态，并小心地嗅闻二氧化硫的气味。用一支50mL的注射器从集气瓶中抽取40mL二氧化硫，再从烧杯中抽取10mL滴有紫色石蕊溶液的水，用橡皮塞堵住注射器的针孔，慢慢压缩注射器栓塞，观察实验现象。将适量水慢慢注入盛有二氧化硫的集气瓶中，轻轻振荡集气瓶。用pH试纸粗略测定集气瓶中水溶液的pH。（5）将pH计（或pH传感器）置于集气瓶的水溶液中，用胶头滴管逐滴加入石灰水，观察烧杯内溶液pH的变化。”并进行实验操作。学生：认真观察实验现象，记录实验结果。教师：引导学生描述实验现象，如硫在空气中燃烧产生微弱的淡蓝色火焰，放出热量；在氧气中燃烧剧烈，产生明亮的蓝紫色火焰，放出热量；二氧化硫是一种无色、有刺激性气味的气体；注射器内的气体体积明显减小，滴有紫色石蕊溶液的水由紫色逐渐变为红色；二氧化硫能与水发生化学反应，生成具有酸性的亚硫酸，反应后的水溶液呈酸性，pH小于7；初始时，集气瓶内的水溶液（亚硫酸溶液）呈酸性，pH计显示的pH值小于7，随着逐滴加入石灰水，pH计显示的pH值逐渐升高，当石灰水与亚硫酸恰好完全中和时，pH值接近7，若继续滴加过量的石灰水，溶液会逐渐呈碱性，pH值会大于7。然后讲解二氧化硫、氮氧化物与水、空气中的氧气等反应，生成硫酸、硝酸，使雨水的pH＜5.6，即形成酸雨。【设计意图】通过实验探究硫酸型酸雨的形成过程，让学生直观地观察到相关实验现象，深入理解酸雨的形成原理，培养学生的实验观察能力和逻辑推理能力。【对应训练1】在硫燃烧的实验中，硫在氧气中燃烧比在空气中燃烧更剧烈，原因是（）氧气的密度比空气大氧气的含量比空气中高硫在氧气中接触面积更大硫在空气中发生了不完全燃烧【答案】B【解析】物质燃烧的剧烈程度与氧气的含量有关，氧气的含量越高，燃烧越剧烈。在硫燃烧的实验中，氧气的含量比空气中高，所以硫在氧气中燃烧比在空气中燃烧更剧烈，B选项正确。【对应训练2】下列关于二氧化硫与水反应的说法正确的是（）二氧化硫与水反应生成硫酸二氧化硫与水反应生成亚硫酸该反应是一个可逆反应反应后溶液的pH大于7【答案】B【解析】二氧化硫与水反应生成亚硫酸，而不是硫酸，A选项错误，B选项正确；二氧化硫与水反应不是可逆反应，C选项错误；亚硫酸呈酸性，反应后溶液的pH小于7，D选项错误。【对应训练3】在滴有紫色石蕊溶液的水中通入二氧化硫，溶液变红的原因是（）二氧化硫具有漂白性二氧化硫与水反应生成的亚硫酸使石蕊溶液变红二氧化硫能使石蕊溶液褪色二氧化硫与石蕊溶液发生了化学反应【答案】B【解析】二氧化硫与水反应生成亚硫酸，亚硫酸呈酸性，能使紫色石蕊溶液变红，而不是二氧化硫具有漂白性使溶液变红，也不是二氧化硫能使石蕊溶液褪色或与石蕊溶液发生了化学反应，B选项正确，A、C、D选项错误。活动二酸雨形成的化学方程式书写【情景引入】我们通过实验了解了硫酸型酸雨的形成过程，那如何用化学方程式来准确表示这些反应呢？下面我们来学习相关化学方程式的书写。【师生活动】教师：在黑板上写出相关反应的文字描述，如“硫在氧气中燃烧生成二氧化硫”“在空气中尘埃等的作用下，二氧化硫与氧气反应生成三氧化硫”等，让学生尝试写出对应的化学方程式。学生：在练习本上书写化学方程式。教师：巡视学生的书写情况，对学生进行指导和纠正，然后在黑板上写出正确的化学方程式：硫在氧气中燃烧生成二氧化硫（S+O在空气中尘埃等的作用下，二氧化硫与氧气反应生成三氧化硫（2SO二氧化硫溶于水生成亚硫酸（SO亚硫酸和氧气作用生成硫酸（2H三氧化硫溶于水生成硫酸（SO硫酸与氢氧化钙反应（H2并讲解书写化学方程式的要点和注意事项。【设计意图】通过让学生自己尝试书写化学方程式，加深对酸雨形成过程中化学反应的理解，同时培养学生书写化学方程式的能力，教师的指导和纠正可以确保学生掌握正确的书写方法。【对应训练1】下列化学方程式书写正确的是（）S+2SSH【答案】D【解析】A选项中硫在氧气中燃烧的化学方程式缺少反应条件“点燃”，A选项错误；B选项中二氧化硫与氧气反应生成三氧化硫需要在尘埃等的作用下进行，且缺少反应条件，B选项错误；C选项中二氧化硫与水反应生成亚硫酸，而不是硫酸，C选项错误；D选项硫酸与氢氧化钙反应的化学方程式书写正确。【对应训练2】在硫酸型酸雨形成过程中，亚硫酸转化为硫酸的化学方程式是（）S2SH【答案】B【解析】A选项是二氧化硫与水反应生成亚硫酸的化学方程式，A选项错误；B选项是亚硫酸和氧气作用生成硫酸的化学方程式，符合题意，B选项正确；C选项是三氧化硫溶于水生成硫酸的化学方程式，C选项错误；D选项是硫酸与氢氧化钙反应的化学方程式，D选项错误。【对应训练3】下列关于酸雨形成化学方程式的说法错误的是（）硫燃烧生成二氧化硫是酸雨形成的第一步反应二氧化硫转化为三氧化硫需要特定的条件亚硫酸和硫酸的化学式分别为H2S酸雨形成过程中的所有反应都是化合反应【答案】D【解析】硫燃烧生成二氧化硫是酸雨形成的第一步反应，A选项正确；二氧化硫转化为三氧化硫需要在空气中尘埃等的作用下进行，需要特定的条件，B选项正确；亚硫酸和硫酸的化学式分别为H2SO活动三酸雨的危害【情景引入】我们已经了解了酸雨的形成过程，那酸雨会带来哪些危害呢？【师生活动】教师：展示酸雨危害的图片，如雕塑被腐蚀、植物枯萎、鱼类死亡等，引导学生观察并思考酸雨的危害。学生：观察图片，发表自己对酸雨危害的看法。教师：对学生的回答进行总结和补充，讲解酸雨进入湖泊、江河会影响水生生物的生长和繁殖；酸雨进入农田会使土壤酸化；酸雨还会使桥梁、雕塑、建筑物等腐蚀损坏；酸雨更会危害人体的健康。【设计意图】通过展示图片，让学生直观地感受酸雨的危害，增强学生的环保意识，同时培养学生的观察和分析能力。【对应训练1】下列不属于酸雨危害的是（）使土壤酸化B.腐蚀建筑物C.促进植物生长D.危害人体健康【答案】C【解析】酸雨会使土壤酸化、腐蚀建筑物、危害人体健康，A、B、D选项属于酸雨的危害；酸雨会破坏森林植被，不利于植物生长，C选项不属于酸雨的危害。【对应训练2】酸雨对水生生物的危害主要是（）使水体富营养化影响水生生物的生长和繁殖使水体温度升高使水体溶解氧增加【答案】B【解析】酸雨进入湖泊、江河会影响水生生物的生长和繁殖，B选项正确；水体富营养化主要是由于含氮、磷等营养物质的污水排放引起的，与酸雨无关，A选项错误；酸雨不会使水体温度升高，也不会使水体溶解氧增加，C、D选项错误。第4节环境污染的防治第1课时打赢蓝天保卫战一、空气的污染空气的自我净化能力\n少量有害物质可自净二氧化硫的检验\n实验：硫燃烧，用稀KMnO₄溶液检验现象：硫燃烧淡蓝火焰，KMnO₄溶液褪色空气质量日报：空气质量指数、污染等级、污染物主要污染物：二氧化硫（SO₂）、氮氧化合物（NOₓ）、一氧化碳（CO）、颗粒物（PM2.5等）污染物来源及治理二、酸雨的形成及危害酸雨形成实验酸雨形成过程化学方程式（1）S+O₂点燃SO₂（2）2SO₂+O₂尘埃2SO₃SO₂+H₂O=H₂SO₃（4）2H₂SO₃+O₂=2H₂SO₄SO₃+H₂O=H₂SO₄（6）H₂SO₄+CaOHOH₂=CaSO₄+2H₂O酸雨危害（1）影响水生生物生长繁殖（2）使土壤酸化（3）腐蚀桥梁、雕塑、建筑物等（4）危害人体健康下列说法或做法中，不利于保护生态环境的是()加高工厂烟囱能消除有害废气对空气的污染垃圾分类投放，资源回收利用工业废水达标排放，有利于保护水资源合理施用农药和化肥【答案】A【解析】A选项，加高工厂烟囱只是将有害废气排放到更高的空中，并没有减少废气的排放，不能消除有害废气对空气的污染，反而可能会使污染范围扩大，不利于保护生态环境；B选项，垃圾分类投放并进行资源回收利用，可以减少资源浪费，降低对环境的污染，有利于保护生态环境；C选项，工业废水达标排放可以防止废水对水体造成污染，有利于保护水资源，进而保护生态环境；D选项，合理施用农药和化肥可以减少农药和化肥对土壤、水体和空气的污染，有利于保护生态环境。所以答案选A。下列环境保护措施中，做法或说法错误的是()回收秸秆与人畜粪便混合产生沼气——既能生产能源，又能生成农家肥大力发展风电、光电，合理开发水电——减少化石能源的消耗，减轻大气污染生活污水经集中处理后排放——防治水体污染禁止所有工厂排放二氧化碳——缓解温室效应【答案】D【解析】A选项，回收秸秆与人畜粪便混合产生