高中化学·高二上学期冬季安全教育主题班会教学设计：《隐形的威胁-探秘与防范一氧化碳中毒》

高中化学·高二上学期冬季安全教育主题班会教学设计：《隐形的威胁——探秘与防范一氧化碳中毒》

一、教学主题：隐形的威胁——探秘与防范一氧化碳中毒二、课时安排：1课时（45分钟）三、教学目标（核心素养导向）【学科素养】  1.宏观辨识与微观探析：通过分析一氧化碳与血红蛋白的结合过程，建立从分子层面认知物质毒害机制的化学思维，能运用化学知识解释一氧化碳中毒的原理。  2.证据推理与模型认知：基于真实事故案例数据，运用证据构建一氧化碳中毒的风险评估模型，形成基于事实进行安全判断的能力。  3.科学探究与创新意识：通过探究含碳燃料不完全燃烧的条件，认识“性质决定用途、安全源于科学”的核心观念，培养科学探究精神。  4.科学精神与社会责任：树立“每个人是自己安全第一责任人”的意识，能将化学知识转化为防范一氧化碳中毒的实践行动，主动承担向家庭和社区宣传安全知识的社会责任。【思政育人目标】  5.生命与安全教育：认识生命的珍贵与脆弱，建立尊重生命、敬畏生命、守护生命的基本价值观。  6.法治与责任意识：了解教育部及有关部门关于校园安全工作的部署和要求，增强安全责任意识和法律意识。  7.健康第一理念：贯彻落实“健康第一”的教育理念，践行五育并举，在学习科学知识的同时提升综合健康素养。-45四、教学重难点【教学重点】  1.一氧化碳的物理性质、化学性质与中毒机理。  2.一氧化碳中毒的常见场景、症状分级识别与防范措施。  3.一氧化碳中毒的急救原则与规范操作流程。【教学难点】  1.从分子结构与化学反应角度深入理解一氧化碳与血红蛋白的结合机制及其不可逆性。  2.引导学生将科学知识转化为日常生活中的安全行为习惯。五、教学方法与手段  1.启发式教学法：通过真实案例设问，激发学生的求知欲和探究兴趣。  2.情境教学法：创设真实的生活场景，让学生在具体情境中识别风险、学习应对。  3.探究式学习法：通过科学探究的视角引导学生自主发现问题、分析问题、解决问题。  4.小组合作学习法：组织学生分组讨论、模拟演练，在协作中深化认知。  5.多媒体辅助教学：运用PPT课件、科普短视频、互动提问工具等现代化教学手段，增强课堂感染力。六、教学准备  1.教师准备：制作多媒体课件，收集2025—2026年一氧化碳中毒事故案例、数据图表，设计学生互动环节和模拟演练方案。  2.学生准备：预习高中化学选择性必修2中“配位化学”与“血红蛋白结构”相关内容，了解一氧化碳的基本性质和用途。  3.教具准备：一氧化碳报警器实物样品（如有条件），模拟急救演示道具（急救包、心肺复苏模拟人）。七、教学过程（一）课堂导入——数据·事故·警钟（约5分钟）  【互动提问】教师在大屏幕上展示一幅图片：寒冬凛冽，一家人围坐在一起烧炭煮茶，热气腾腾的茶壶和笑容洋溢的面庞构成了温馨的画面。接着，画面一分为二，另一半屏幕上是一份冰冷的事故通报：“2025年全国共报告非职业性一氧化碳中毒14035例，死亡181人，病死率1.3%。”-33  教师提问：“同学们，刚才这幅温馨的冬日煮茶画面和旁边这组冰冷的数据，在你心中产生了怎样的碰撞？”  【设计意图】利用反差思维激发学生的认知冲突，为后续深入探究打下情感基础。  【典型案例讲解】  教师：“让老师先来分享几个就发生在2025年底至2026年初的真实案例，它们都来自全国各地的新闻报道。”（展示图文材料）  【重要】案例一：2026年1月，32岁的山西临县货车司机杨师傅，在陕西榆林装煤排队等待时，为了抵御严寒，便在车内使用柴暖取暖。然而，就是这个看似简单的取暖举动，让他不幸一氧化碳中毒去世。-  【重要】案例二：2025年12月18日，山东郯城一户人家的女子报警呼救时说了一句让人无比揪心的话：“俺娘仨在家站不起来了。”当民警赶到现场时，刺鼻的煤气味迎面扑来。幸好抢救及时，母子三人才得以脱离生命危险。-2  案例三：农历除夕到大年初三，短短四天时间，湖北省武汉市中心医院杨春湖院区高压氧治疗中心连续收治了9名一氧化碳中毒患者。这9个人全都因为在家里长时间使用炭火烧烤、围炉煮茶或取暖时没有及时开窗通风。-7  案例四：就在最近的寒潮来袭期间，连云港市第一人民医院急诊科数据显示，最近7天接诊的一氧化碳中毒病例激增至48例。-28  【热点】案例五：广西南宁兴宁区小鸡村，一家五口一氧化碳中毒不幸遇难。原因非常简单——使用燃气热水器时关门关窗，导致一氧化碳积聚。-16  【高频考点】教师总结：“刚才大家看到的这些活生生的案例，从货车司机到都市白领，从小孩到老人，没有谁可以幸免。冬天，既是取暖的高需求期，也是我们所说的‘隐形杀手’——一氧化碳最猖獗的时节。这个视频中完全无色、无味、无嗅、无刺激性的气体，就这样悄无声息地掠夺了一条条鲜活的生命。”（二）科学探秘——为什么一氧化碳是“隐形杀手”？（约12分钟）  【核心原理铺垫】  教师：“当同学们打开理科课本，尤其翻开高中化学选择性必修课程中关于‘分子结构与物质性质’的章节，不难发现，这个化学式是CO的家伙，它的分子结构其实非常特殊。在CO分子中，碳原子和氧原子通过一个相当稳固的三键结合在一起，正是这个三键的强度，使得一氧化碳在常温下非常稳定，不易被氧化降解，所以它能吸到你身体里后久久不肯‘退场’。”  【重点讲解：一氧化碳的物理性质】  教师板书并总结：  一氧化碳（CO），分子量28.01，密度略小于空气（相对分子质量比空气29略小），但几乎可以忽略不计。在常温常压下，它是无色、无味、无嗅、无刺激性的气体，这意味着人的感官系统根本无法识别其存在。一旦大量存在，人将在毫无察觉的状态中迅速中毒。  【拓展延伸】一氧化碳的溶解性：微溶于水，在水中溶解度仅约0.0026g/100mL（20℃）。这意味着即便你用水来溶解一氧化碳的办法也行不通。  【核心难点：中毒机理的分子解析】  【一定要记住这里的化学原理】（教师用PPT展示血红蛋白分子的立体结构示意图）  教师：“接下来，我们进入最关键的高阶化学原理环节。同学们知道，在我们的血液中，有一种蛋白质叫血红蛋白（Hb）。血红蛋白分子中含有四个亚铁离子（Fe²⁺），每个亚铁离子都能且仅能与一个氧气分子（O₂）进行可逆结合，形成氧合血红蛋白，通过血液循环将氧气输送到全身的每一个细胞，让组织获得氧气进行有氧呼吸，产生能量。”  “但是——”教师提高语调，“一氧化碳来了！”  【极为重要的一氧化碳中毒机理】  一氧化碳与血红蛋白的亲和力比氧气高约200—300倍。-66更糟糕的是，一氧化碳与血红蛋白结合形成碳氧血红蛋白（HbCO）后，它的解离速度是氧合血红蛋白的1/3600。  教师用一组数据来加深学生的记忆：  血红蛋白与一氧化碳的亲和力（Kd）比氧气高约250倍。  氧合血红蛋白的自然解离半衰期约0.1秒，HbCO的解离半衰期约360秒。  一旦形成HbCO，血红蛋白就失去了携氧能力。-28  【难点突破】教师：“而且，一氧化碳还会与原卟啉铁中的亚铁离子结合，直接干扰细胞色素C氧化酶的活性，抑制细胞内的有氧呼吸链——这可以算作‘双重打击’！”  【易错点】教师强调：“很多同学和网上的一些说法会误以为，重度中毒时会出现嘴唇发紫的‘发绀’现象。这是一个重要误区！请记住教科书上反复强调的标志性症状——重度一氧化碳中毒，患者的皮肤、口唇黏膜会呈现典型的樱桃红色！这是因为HbCO为鲜红色，在缺氧状态下反而因特殊的血红蛋白构象显示出特征颜色，不能同普通发绀搞混。”  【拓展延伸：碳氧血红蛋白浓度的临床意义与分级】  教师：“在临床上，医生会抽静脉血测定碳氧血红蛋白（HbCO）饱和度。这个数值非常关键，能直接判断中毒程度。”  HbCO浓度在5%—10%时，基本属于轻度中毒，一般无临床症状或仅见轻微头痛。  10%—20%时，出现头晕、恶心、乏力。  20%—40%时，已进入中度中毒范围，出现意识模糊、呼吸困难、心率加快。  40%—60%时，重度中毒，深度昏迷、反射消失。  大于60%，可能导致迅速死亡。（三）危险场域——一氧化碳中毒高发场景全解析（约8分钟）  教师：“了解了一氧化碳的科学原理之后，我们要将其运用到真实生活中去。下面，请大家用刚才学到的化学原理，来判断以下哪些生活场景有潜在风险。我们来做一个快速互动的同桌讨论。”  【学生同桌讨论】（约1分钟）  教师邀请几位学生快速分享结论，随后用PPT动态展示出以下高发场景的详细清单：  【基础】场景一：密闭房间内燃煤、烧炭取暖  这就是最常见的中毒方式。尤其是在农村地区或老旧小区，冬季人们大量使用蜂窝煤炉、火盆等方式取暖，但为了御寒却把窗户紧闭。-37  【基础】场景二：室内围炉煮茶与炭火火锅  这就是当下流行的“网红生活方式”造成的新风险。许多年轻人和家庭将炭火煮茶搬到密闭的客厅里，几块烧红的木炭就在茶几上持续燃烧4—5小时，一氧化碳在室内悄悄地积聚，其浓度在不知不觉间上升到致毒水平。-17  【基础】场景三：安装与使用燃气热水器不当  有的老式出租屋依旧安装国家明令禁止的直排式燃气热水器，这种热水器没有排烟管，燃烧废气全部排放在浴室里，极易中毒。甚至安装了强排式热水器也没用，因为烟道堵塞、浴霸排风扇未开。-29  场景四：在密闭的车内长时间开空调暖风、怠速停车休息  2026年1月去世的那位山西司机，就是在封闭的车厢内用柴暖取暖而丧命的，就是典型之一。  场景五：地下停车场等封闭空间内的汽车取暖与发动机运行  场景六：餐饮店包间、家庭餐厅的炭火烤肉、烧烤  【易混点】特别提醒学生注意：普通的冬天取暖，“烧的是无烟煤就安全”是一个非常普遍的误区。真相是：所有含碳燃料（煤炭、木炭、木柴、天然气、液化石油气、汽油、柴油等）如果燃烧时不充分，都会产生一氧化碳。-28（四）症状识别——如何在最短时间内察觉危险（约6分钟）  【情境模拟】（教师可以开展互动问答：模拟你在家中与家人一起吃炭火火锅，开始感觉到某些不适，如何判断是中毒还是其他原因？）  【轻度中毒症状】  学生要记住的核心症状包括：出现头痛、眩晕、心悸、恶心、呕吐、四肢乏力、视物模糊。这个时候大脑的供氧已受到一定程度影响。  【中度中毒症状】  除上述症状加重外，患者还会出现面色潮红、口唇呈樱桃红色、呼吸困难、心率增快、意识模糊但可被唤醒、行走不稳似醉酒状态。-37  【重度中毒症状】  患者陷入深度昏迷（对外界刺激无反应）、反射消失、大小便失禁、呼吸抑制甚至停止、血压下降、多器官功能衰竭。重度中毒后死亡率高达30%以上。  【黄金急救窗口】教师在黑板上画出一个简化的时间轴：当一氧化碳浓度达到约0.02%（200ppm）时，约2—3小时出现症状；0.06%（600ppm）时，1小时内症状明显，中毒者会出现严重的意识模糊；0.1%（1000ppm）时，半小时内就可让人昏迷；当浓度达到1.28%以上时，几分钟就可迅速致死。-2【为什么人一旦中毒就几乎没有自救能力？】  请特别注意这一原理——医学研究已证实，支配人体运动的大脑皮质最先受到一氧化碳侵害。当中毒发生时，大脑皮质的神经元最先出现缺氧，导致运动协调能力、平衡能力和自主动作计划能力快速下降。也就是说，在你意识到“我好像中毒了”的同时，你的运动控制系统已经受损得难以完成“关阀门、开门窗”这些简单动作了。（五）防患未“燃”——坚持“预防大于应急”的安全理念（约6分钟）  【知识要点1：保持空气对流是核心】  教师反复且明确地强调：任何时候，只要在室内使用了任何含碳燃料（不管是取暖用的煤炉、烤火的炭盆、烧炭打火锅，还是燃气灶），就必须确保室内通风！保持至少一扇窗开着缝隙或定时开窗换气。  【知识要点2：正确选择和安装设备】  燃气热水器必须安装在浴室之外，且必须是合格的强排式热水器，绝不容许使用国家明令淘汰的直排式热水器。-5  定期检查燃气管道、皮管，磨损、老化、龟裂的要及时更换。  【知识要点3：安装一氧化碳报警器——用科技守护安全】  【前沿科技】教师介绍：“随着科技的发展，一氧化碳报警器已经成为保障家庭安全的‘守护神’。这种传感器核心部件是电化学传感器，能够灵敏地检测室内一氧化碳浓度变化，一旦达到一定阈值就会发出声光警报。”-5  学生家庭选择报警器时的要点包括：购买正规厂家生产的合格产品、每月按测试键检查电池和功能有效性、安装在靠近卧室和燃气设备附近的位置。  【知识要点4：远离一切高风险行为】  坚决不在密闭的室内烧炭煮茶、烧烤、烩火锅。  不要在停车状态长时间在车内使用空调暖风。  长途驾驶要注意定期开窗通风让空气对流。  坚决不要将燃烧的炭火盆放入居所卧室睡觉。（六）分秒生命线——专业化急救体系的建立（约6分钟）  【教师示范与学生模拟】教师先将一整套标准急救流程逐一分解讲授，之后请两位学生上台在仿真模拟人上演示急救步骤（注意着装整洁规范）。  【急救“四步法”——关键时刻能救命】  第一步：脱离。  在确保自身安全的前提下，立即打开所有门窗（加速空气对流，降低一氧化碳浓度），迅速切断已知的一氧化碳污染源——关掉煤气阀门、关掉灶具开关、熄灭炭火，或者将热水器阀门关掉。-2  第二步：转移。  立即将中毒者迅速转移到空气新鲜、通风良好的安全地点。一定注意，施救者要先短暂屏气并用湿毛巾捂住口鼻（简易防护），避免自己造成二次中毒。  第三步：解松。  解开中毒者的衣领、领带、腰带，保持呼吸道通畅。让患者保持侧卧位或平卧且头偏向一侧（防止呕吐物误吸入气道导致窒息），同时注意保暖。因为冬季患者容易并发低温症。-1  第四步：呼救。  立刻拨打120急救电话！清晰告知接线员事发地址（省、市、区、街道、门牌号）、中毒人数、现场情况、患者当前意识状态与呼吸情况。回答问题时不可焦急，让接线员能准确判断派出何等级的急救资源。  【心肺复苏操作要点】  如果有任何患者在等待急救时发生呼吸骤停或心跳停止，立即进行心肺复苏！（做标准胸外按压，位置：两乳连线中点胸骨中下段，深度不小于5—6厘米，频率100—120次/分钟，按30:2的比例配合人工呼吸——每按压30次做2次人工呼吸，如果不会或没有措施防护，只做胸外按压也有效。  【必须重视】就算患者看起来意识恢复、醒了，也一定不能掉以轻心！必须在家人陪伴下前往医院做进一步治疗，尤其要进行高压氧治疗。  教师解释原理：“高压氧（HBO）治疗是处理一氧化碳中毒的最关键医疗干预手段。在高于一个大气压的密闭氧舱中吸入100%高浓度纯氧，能大大提高血浆中溶解氧的浓度，从而加速HbCO的解离、改善组织缺氧，并有效减轻和预防一种相当棘手的并发症——迟发性脑病。”  【拓展延伸：什么是迟发性脑病？】  一氧化碳中毒后经过假愈期（一般为2—60天，甚至看似完全好转），患者又突然出现一系列神经系统后遗症——记忆力严重减退、智力下降、失语、走路姿势不稳、共济失调、精神失常、震颤麻痹等。这就是迟发性脑病（DEACMP）。-28一位医生打了精妙的比方来帮助学生记忆：“普通吸氧像是小水枪那样冲淋表面的大楼，而高压氧就好比高压水炮——它能穿过血脑屏障直达缺氧中毒细胞，抢先一步阻断不可逆的脑组织坏死，将致残率降至最低。”（七）拓展延伸：项目式实践活动设计（贯穿课堂后续部分与课外实践）（约2分钟引导+课外成果展示在未来一周）  教师：“同学们，我们今天这节课不仅仅是老师在讲台上念念有词、同学们在台下奋笔疾书几行公式。教育部四部门在2026年中小学安全联合工作会议上强调：安全教育必须融入教学全过程。-45我们要将知识与责任转化为行动。”  【核心项目活动——请每位学生选择以下方案之一完成】  活动一：家庭安全隐患排查报告——由你带头，回家后动用今天课堂上的所有知识，认真检查家里的取暖设备、燃气热水器型号、烟道是否畅通、是否存在违规改装或老化等隐患。填写《家庭取暖与燃气安全自查表》，撰写一份不少于800字的图文报告，在下一周课上进行班级分享。  活动二：“安全小卫士”应急科普行动——以小组为单位，制作预防一氧化碳中毒的科普手抄报或短视频（时长2—3分钟）。内容要点可涵盖：科普一氧化碳的性质、展示最危险的生活场景、示范四步急救法、推广安装一氧化碳报警器等。  活动三：社区一氧化碳暴露风险评估与建议——实地调研自己居住的小区、周边的餐饮商铺、火锅店等是否存在一氧化碳中毒风险（例如封闭包间使用炭火但没有排风系统、地下车库大量汽车怠速）。（八）课堂小结（约2分钟）  教师播放舒缓而有感染力的音乐，并娓娓道出今天整个班会课的最终愿景：  “同学们，从2025年到2026年，这些血泪写成的一起起案件、一次次统计数据的背后，是14035个案例、181个生命的终结。这其中，多少人正是用今天我们在课堂上剖析的那份最朴素的生活方式——只在冬天寒冷时，想着把门窗关严实，多添些煤炭，却酿成了无法挽回的悲剧。”  “你们正是学化学学科学的高中生，你们比普通人更懂得一氧化碳的分子构型和铁卟啉结合的致死机制；你们比其他人更善于运用批判性思维去识别哪些是不安全的所谓‘网红生活方式’；你们也更具备把科学知识传播给家庭、传向社会的公民意识和担当。”  “今天的这堂安全教育课到此结束，但是，把温暖与安全同时留住的行动，才刚刚开始——从你今晚走到家的第一步开始。”  “愿这个冬天格外温暖的，不只有你的被窝，还有你学完这节课后，无比清醒的安全头脑与仁爱大众的赤诚之心。”八、板书设计（参考课题）  主标题（大黑板中央大号字体）：冬季安全主题班会课——“隐形的威胁”  左侧栏“【化学原理精要】”  CO无色无味无刺激→不易察觉→Hb的高亲和