高中化学高一年级《化学与可持续发展》复习课教学设计

高中化学高一年级《化学与可持续发展》复习课教学设计一、教材与学情分析《化学与可持续发展》是人教版（2019）必修第二册的最后一章，承担着对全册知识进行价值升华与综合应用的使命。本章围绕绿色化学、资源利用（煤、石油、天然气、海水）、环境保护三大主线展开，知识点繁杂、记忆性强、碎片化明显，学生容易出现"背了忘、忘了背、用到时串不起来"的困境。高一学生已经初步建立了元素化合物知识网络，但对"化学如何服务社会"缺乏整体认识，对环境问题的认识停留在宣传口号层面。本章教学的核心任务，是把散落的知识珍珠用"资源—转化—产品—污染—治理"这条逻辑链串成项链，让学生在真实情境中理解化学的社会价值，发展"科学态度与社会责任"这一学科核心素养。二、教学目标1.能够准确表述绿色化学的核心内涵，说出原子经济性反应的特征，并能用原子利用率评价具体化工过程。2.能够从资源角度梳理煤、石油、天然气的综合利用途径，区分干馏、分馏、裂化、裂解等易混概念。3.能够结合"三废"治理实例，写出典型污染物处理的化学方程式，体会化学在环境保护中的关键作用。4.通过评价某个化工方案，形成统筹经济效益与社会效益的思维习惯，建立可持续发展的化学观。三、教学重点与难点重点：绿色化学与原子经济性；化石燃料综合治疗途径的辨析。难点：从"治理污染"走向"源头预防"，实现化学观的升级，并能迁移评价陌生化工情境。四、教学过程环节一：情境导入——一滴石油的旅行教师展示一张炼油厂的航拍图：黑色原油进入炼厂，出来之后变成了汽油、柴油、塑料、药品甚至口红。提问：是什么让"黑色的泥浆"变成我们生活的一切？学生回答后，教师点题：这就是化学的力量。本章我们要回答三个问题——资源从哪里来？化学把它们变成了什么？用完之后世界会怎样？这三个问题，就是"化学与可持续发展"的全部逻辑。环节二：知识梳理——三条主线整体建构第一本账：化石燃料在医院怎么"治病救人"（资源线）。教师引导学生在学案上填写对比表格，师生共同完成：煤的综合利用有三个途径：干馏是把煤隔绝空气加强热，得到焦炭、煤焦油和焦炉煤气，这是化学变化；气化是让煤与水蒸气反应生成水煤气，化学方程式为C＋H₂O(g)→(高温)CO＋H₂；液化是把煤转化为甲醇等液体燃料。石油的分馏是根据沸点不同把石油分成汽油、煤油、柴油等馏分，属于物理变化；裂化是把大分子烃断裂为汽油之类的小分子以提高轻质油产量；裂解是更深度的断裂，目的是获得乙烯、丙烯等基本化工原料；催化重整则可以把链状烃变成芳香烃或支链烃。天然气主要成分是甲烷，是燃料也是重要化工原料，可制氨、制甲醇。教师强调辨析技巧：看到"加热按沸点分开"就是物理变化（蒸馏、分馏），看到"隔绝空气强热"或"把大分子打断"就是化学变化（干馏、裂化、裂解）。一句话口诀：分馏只"分家"，干馏、裂化、裂解都"拆家"。第二本账：绿色化学的经济账（思想线）。教师设问：传统化学家只关心能不能做出产品，绿色化学家还要多问一句——原料的原子都进了产品吗？板书核心概念：原子利用率=（期望产物的总质量÷反应物的总质量）×100%。实例对比：乙酸乙酯传统酯化反应中，原子的部分变成了水被"扔掉"，原子利用率不到百分之百；而乙烯加氢制乙烷（CH₂＝CH₂＋H₂→C₂H₆），所有原子都进入产品，原子利用率达到百分之百，这就是理想的原子经济性反应。化合反应、加成反应、加聚反应天然符合这一特征。教师点拨：绿色化学的精髓不是"污染之后再去治理"，而是"从源头上杜绝污染"。最好的环保是不需要环保——这句话要让学生记住一辈子。第三本账：环境污染的分类账（治理线）。大气污染：SO₂造成酸雨，燃煤烟气用石灰石石膏法脱硫，核心反应为2CaSO₃＋O₂→2CaSO₄（先生成CaSO₃再被氧化）；氮氧化物形成光化学烟雾和硝酸型酸雨，汽车尾气通过催化转化器处理：2CO＋2NO→(催化剂)N₂＋2CO₂。水污染：含重金属离子的废水用沉淀法处理，如用Na₂S除去Hg²⁺，离子方程式为Hg²⁺＋S²⁻→HgS↓。固体废弃物：垃圾分类、回收利用，白色污染的治理要落到可降解塑料的开发上。教师小结：三个本子合起来，就是一根完整的链条——取资源要精打细算，做产品要原子经济，用后排放要负责到底。环节三：真题演练——从"知道"走向"会用"例题1：下列过程属于物理变化的是（）A.煤的干馏B.石油的分馏C.石油的裂化D.煤的气化学生作答：选B。教师追问：ACD为什么不对？请用一句话说明它们分别有新物质在哪里生成。例题2：在"绿色化学工艺"中，最理想状态是反应物中原子全部转化为期望产物。下列反应类型中原子利用率最高的是（）A.置换反应B.复分解反应C.加成反应D.分解反应学生作答：选C。教师引导归纳：加成反应、化合反应、加聚反应是绿色化学的"三好学生"，因为没有副产物。例题3：为了减少煤燃烧产生的SO₂对大气的污染，可在燃煤中掺入适量石灰石，请写出有关反应的化学方程式。学生板演：CaCO₃→(高温)CaO＋CO₂↑；CaO＋SO₂→CaSO₃。教师补充拓展：若进一步与空气中氧气反应，生成最终的石膏CaSO₄。讲评时强调：书写环境治理类方程式，第一步先想清楚"污染物去哪里了"。环节四：案例研讨——我是化工厂厂长教师给出情境：某地有两种合成苯乙烯（一种重要塑料单体）的方案。方案甲：以乙苯直接脱氢，原子利用率较高但能耗大；方案乙：三步法工艺，收率高但产生大量无机盐废渣。小组讨论五分钟，每组从"绿色化学角度"给出评价并陈述理由。汇报要点预设：看原子利用率，方案甲更接近原子经济性；看能耗，需要权衡；看废渣，方案乙后期治理成本高。教师总结：真实的化工决策没有标准答案，但"源头减废、过程节能、末端可控"是永恒的评价标尺。化学工程师的责任，就是在实验室的试管和人类的良心之间架起一座桥。环节五：课堂小结——一张思维导图收束全章师生共同在黑板上构建思维导图：中心词"可持续发展"，三条分支分别是"绿色化学（思想）""资源利用（载体）""环境保护（责任）"，每条分支下再挂核心概念：原子经济性／干馏、分馏、裂化、裂解／三废治理。学生用一句话总结本节课收获。教师最后升华：学化学不是为了记住方程式，而是要学会用方程式的方式思考问题——让世界变得更干净、更高效、更有希望。五、板书设计主板书：化学与可持续发展（三问结构）一问：资源从哪来——煤（干馏、气化、液化）、石油（分馏、裂化、裂解）、天然气二问：化学做了什么——绿色化学·原子利用率＝期望产物质量÷反应物总质量×100%三问：世界会怎样——大气、水、固废的治理与方程式副板书：典型例题方程式演算区六、作业设计必做题：完成学案配套练习中六个概念辨析题与两道方程式书写题。实践题：调查家里一件物品（如塑料瓶、洗衣液）的成分与处置方式，写一段不超过两百字的"绿色化学使用建议"，下节课择优展示。七、教学反思预设本节课最可能出现的问题是学生