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1、2022年高一化學第四章 化學與可持續(xù)發(fā)展教案 新課標 人教版 必修2
一、教學目標
1.以金屬礦物的開發(fā)和利用為例,認識化學方法在實現(xiàn)物質間轉化中的作用,體會保護金屬資源的重要性。
2.了解海水資源開發(fā)和利用的前景及化學在其中可以發(fā)揮的作用。
3.認識煤、石油和天然氣等化石燃料綜合利用的意義。
4.以聚乙烯為例,了解高分子材料在生活等領域中的應用及可能帶來的環(huán)境問題。
5.認識化學在環(huán)境保護中的作用,樹立綠色化學的觀念。
二、 內容分析
1.地位和功能
眾所周知,化學研究和應用的一個重要目標就是開發(fā)和利用自然界中一切可能的物質資源和能量資源,為人類生存和社會發(fā)展提供必要的物
2、質和能源基礎;同時,應該注意到這一過程必須同自然環(huán)境相互協(xié)調,走可持續(xù)發(fā)展的道路。這也是貫穿本章始終的重要核心觀念。
以金屬礦物、海水和化石燃料等為例,了解利用化學變化實現(xiàn)物質間的轉化,以及這些過程和產(chǎn)物在我們日常生活和社會發(fā)展中的重要作用。從科學、技術和社會相互作用背景的角度,有利于學生加深體會化學在綜合利用自然資源中的作用,學會辯證地看待人類和自然協(xié)調發(fā)展中可能會遇到的問題,并培養(yǎng)做出明達決策的意識和能力;從學科知識的角度,有利于學生將前面所學過的知識和技能進行必要的梳理、歸納和拓展,主要包括無機物之間的轉化(在固態(tài)和溶液狀態(tài)下,金屬及其化合物、非金屬及其化合物的反應)、有機物之間的轉化
3、(裂解反應、聚合反應)。因此,本章作為高中必修模塊的結尾,不僅對于學生總結復習很重要,而且對于學生進一步確定、學習后續(xù)的選修模塊乃至選擇自己未來的升學和就業(yè)方向都可能會產(chǎn)生一定的影響。
2.內容選擇和呈現(xiàn)
(1)突出主題,將科學教育與人文教育融為一體
根據(jù)課程標準,本章主題是化學與可持續(xù)發(fā)展,主要包括相輔相成的兩個方面,一是利用化學變化不斷地提供人類生存和發(fā)展的物質條件(主要包括獲得有用物質和獲得能量),利用化學變化還可以創(chuàng)造自然界原本沒有的物質(主要指有機合成高分子化合物),從而使生活更加方便、舒適;二是在開發(fā)自然資源的過程中,必須深刻地認識到保護周圍環(huán)境、維護生態(tài)平衡的重要性,建立可
4、持續(xù)發(fā)展的觀念。應該承認,化學與可持續(xù)發(fā)展是一個很大的主題,高中必修課程中只能通過一些典型的實例,幫助學生逐步認識這些問題。
本章從金屬礦物的開發(fā)利用引入,通過金屬冶煉的基本原理,使學生認識到化學是冶金工業(yè)的重要科學基礎,化學方法是由金屬化合物轉變成金屬單質的惟一方式,金屬活動性和氧化還原反應發(fā)生的條件是選擇金屬冶煉方式的主要依據(jù)。通過一些實驗、思考和討論,幫助學生認識金屬冶煉過程往往需要消耗大量的能量,也容易造成嚴重的環(huán)境污染,那么,改進工藝條件、節(jié)能降耗、回收廢舊金屬制品等,就成為了與冶煉金屬同樣重要的問題。
海洋資源的開發(fā)是人類生存和發(fā)展必須面對的問題,僅以海水為例,如何使其中溶解的
5、大量有用物質為我所用則是一個極具挑戰(zhàn)性的課題。同金屬冶煉這一古老產(chǎn)業(yè)相比,海水資源的利用還處于相對初始階段,從化學變化角度來看,主要是在海水中各種元素的提取絕不像在實驗室進行的試管實驗那樣簡便易行,這里留給學生想象和創(chuàng)造的空間像海洋一樣廣闊和深遠,也會使他們認識到,一些化學原理并不復雜的過程在實際生產(chǎn)中會遇到很多復雜的問題。
通過日常生活經(jīng)驗,學生比較熟悉化石燃料作為能源的利用,對化石燃料作為重要化工原料可能了解并不多,況且化石燃料的綜合利用還是更為重要的發(fā)展方向,但限于課時和知識基礎,通過本章學習學生只能對此形成一些粗略的認識,主要包括化石燃料的化學成分、石油化工生產(chǎn)的一般過程和原理、應用
6、廣泛的石油化工產(chǎn)品以及石油化工生產(chǎn)的發(fā)展趨勢等。
塑料、合成纖維和橡膠等有機高分子化合物,目前主要是以化石燃料為原料生產(chǎn)的,這可以幫助學生體會石油化工同日常生活之間的緊密聯(lián)系,體會石油化工給人類帶來的諸多好處,認識化學在物質生產(chǎn)領域的極大創(chuàng)造性和重要價值,提高學習化學、化工的興趣,提高參與討論諸如白色污染、可降解塑料等有關社會問題的科學素養(yǎng)水平。
環(huán)境保護同樣是人類可持續(xù)發(fā)展所面臨的一個重大課題。本章教材主要使學生了解化學在環(huán)境保護工作中所發(fā)揮重要作用的三個主要領域,即環(huán)境情況的監(jiān)測、三廢的治理以及尋找源頭治理環(huán)境污染的生產(chǎn)工藝(綠色化學)等。通過一些“思考與交流”活動,認識含硫、氮氧化物
7、形成酸雨及其化學控制的原理,分析水華、赤潮等水體污染的成因,從環(huán)境保護的角度,討論在化學實驗中應該注意什么問題等等,提高愛護環(huán)境從我做起的自覺性,培養(yǎng)珍惜資源、珍愛生命、愛護地球等現(xiàn)代公民應該具有的價值觀和社會責任感。
(2) 體現(xiàn)基礎性、時代性和選擇性
“基礎性”表現(xiàn)在緊緊圍繞金屬礦物、海水和化石燃料這些人類重要自然資源的綜合利用中的化學基本原理和基礎知識,如①氧化還原反應原理及其應用;②金屬活動性順序;③典型非金屬元素──鹵素及其化合物之間的化學轉化;④分離混合物的基本操作──蒸餾、分餾;⑤具有典型結構的有機物──乙烯的聚合反應等。
“時代性”表現(xiàn)在關注自然資源開發(fā)和社會可持續(xù)發(fā)展這
8、一當今社會熱點問題,努力揭示化學在面對和解決這一問題中的作用和價值。例如,化學是人類開發(fā)和利用金屬礦物、海水和化石燃料等物質資源的重要科學基礎,也是節(jié)約和拓展自然資源(包括能源)的科學基礎。再如,化學在環(huán)境監(jiān)測、“三廢”治理中的重要作用以及綠色化學的原理,從而幫助學生樹立可持續(xù)發(fā)展的觀念。適當?shù)匾肓爽F(xiàn)代化學的觀念,如多金屬結核、超分子(對大多數(shù)學生不做教學要求)、原子經(jīng)濟等,對傳統(tǒng)的知識內容進行了更新。
“選擇性”主要表現(xiàn)在除了課程模塊的選擇性外,在基礎模塊內也體現(xiàn)選擇性。如教材內容的典型性和示范性,教師可以根據(jù)這些內容,結合自己的教學經(jīng)驗、學校條件和學生的實際情況,重新調整和補充教材中的
9、教學內容,有條件的可以指導學生上網(wǎng)、去圖書館、科技館和實際生產(chǎn)中進行參觀、調查、訪問,也可以進行專題的報告,從而豐富教材的內容;再如通過一些欄目、活動等,滿足對于不同學生興趣、愛好,啟發(fā)他們更深入對某些課題進行學習和研究。
(3) 更新呈現(xiàn)方式,促進學生學習方式轉變
通過多樣的呈現(xiàn)方式,幫助學生理解化學與可持續(xù)發(fā)展這一主題,如資料卡片“自然資源—可持續(xù)發(fā)展”、“海水提溴”、“甲烷水合物”;科學視野“自然資源的開源與節(jié)流”、“壁虎的腳與膠黏劑”以及科學探究、實驗、思考與交流、學與問等活動,不僅如此,更主要的目的在于改變被動的、接受式學習這種單一的學習方式,促進學生積極主動的多樣化學習方式的轉變;改變只重視知識理解和掌握等學習結果的傾向,向追求多元化學習目標、重視過程的理解和體會的轉變;改變教材內容是惟一正確知識的傾向,向開發(fā)以教材為主要學習媒體的多種、開放、互動的教學資源的轉變。
3.內容結構
三、 課時建議
第一節(jié)? 開發(fā)利用金屬礦物和海水資源???????? 2 課時;
第二節(jié)? 化學與資源綜合利用、環(huán)境保護?????? 2 課時;
復習和機動?????????????????????????????????1 課時。