1、教学设计单元分析 本单元从两方面：化学科学的发展为现代科学技术的发展提供了物质和技术上的支持；环境保护事业需要化学科学，绿色化学将从源头解决化工生产的环境污染问题，保证社会的可持续发展，帮助学生了解化学科学在现代社会发展中的重要作用。本单元的知识面比较广，所涉及的内容比较多，先从学生已有的化学知识入手来说明现代科学技术和现代生活离不开化学，在此过程中整合有关氧化还原反应等原理和渗透有关化学思想，通过大量的图片让学生深刻感受到化学在现代科学技术发展中的重要作用；通过观看有关酸雨、温室效应、臭氧层空洞等短片，让学生深刻感受到环境保护的迫切性，再以酸雨的防治和二氧化碳的回收利用为例，让学生体会化学对
2、环境保护的意义，并从中渗透“绿色化学”的思想，且能从有机玻璃合成途径的选择中体会到在化工生产中遵循“绿色化学”思想的重要性。本单元知识的教学侧重对学生情感态度和价值观的熏陶，从化学帮助现代科学技术迅猛发展以及帮助人们认识并克服人类活动对环境产生的负面影响的教学中，培养学生的社会责任感以及环保意识。所以本单元设计从大量生动的图片和短片着手，再结合对已学知识的回顾，及对新知识的讲解，通过分析、思考、回顾、交流、讨论获得感悟，使学生认识化学与科学、技术、社会的关系，认识化学是社会可持续发展的基础，增强学生的环保意识和社会责任感。在此过程中，培养学生的归纳总结能力，以及分析问题、解决问题的能力。课时分
3、配化学是社会可持续发展的基础 1课时整体设计三维目标1.知识与技能(1)能运用具体事例说明化学为其他科学技术的发展提供了物质基础和技术支持，认识化学是现代科学技术发展的坚实基础。(2)认识化学正在帮助人们认识并克服人类活动对环境产生的负面影响。能运用实例说明化学是环保事业的强大支柱，了解绿色化学的基本要求及其对社会可持续发展的重要意义。(3)能列举事实论述化学与科学、技术、社会的关系，认识化学是社会可持续发展的基础。(4)了解温室效应、光化学烟雾、酸雨等产生的原因、危害及改善环境的相关措施，并从中培养学生的归纳总结能力，以及分析问题、解决问题的能力。2.过程与方法 本课时主要采用的是多媒体教学
4、法，通过让学生观看大量高科技材料的图片，使学生感受到化学合成与现代科学技术的紧密联系；通过让学生观看有关环境污染的短片，使学生感受到环境保护的迫切性，从而认识到化学对环境保护的重要作用，形成良好的价值观。3.情感态度与价值观 通过教学让学生认识化学与科学、技术、社会的关系，认识到化学在帮助人们认识并克服人类活动对环境产生的负面影响中的重要作用，增强学生的环保意识和社会责任感。教学重点酸雨的形成及防护，“绿色化学”的思想。教学难点“绿色化学”的思想，设计通过对有机玻璃的合成途径的选择让学生体会到在化工生产中遵循“绿色化学”思想的重要性。课前准备所用投影的ppt（网址：www.zhyh.org/?
5、action=copyright!show&id=1338)教学过程知识回顾在前面一个单元我们学习了化学是认识和创造物质的科学。主要接触的知识点有:1.人类对金属的制取使用研究2.人类对酸碱概念认识的发展酸碱质子理论：凡能给出质子（H+）的物质都是酸，凡能接受质子的物质都是碱。若某物质既能给出质子又能接受质子，可称为酸碱两性物质。导入新课 生活经验告诉我们化学不仅与人们的生活有非常紧密的联系，与信息、生命、材料、环境等新兴学科也有紧密的联系。没有化学科学的发展，上述新兴学科的建立与迅速发展是难以想象的。【提问】根据已有的知识谈谈这些学科与化学科学的关系。回答 交流1：信息半导体，光导纤维制取；
6、交流2：生命蛋白质分子、氨基酸、维生素等与生命有关物质结构、性质；交流3：材料合成氨、合成橡胶、液晶、合金等；交流4：环境二氧化硫排放处理、污水中重金属离子回收等。推进新课板书 一、现代科学技术的发展离不开化学投影 单晶硅、芯片和光导纤维的图片分析 信息技术的发展需要用超纯硅制造的单晶硅来制造芯片，需要光导纤维来铺设光纤通讯线路。【提问】(1)如何用自然界中的石英砂来制造单晶硅？(2)二氧化硅有什么性质？回答（1）SiO2+2CSi+2CO（2）二氧化硅是一种难溶于水的酸性氧化物，具有酸性氧化物的一些性质，如与碱性氧化物反应、与碱反应、与某些盐反应。设问 我们日常生活中用到的各种电子器件中都有
7、印刷电路板，你知道它是怎样制造出来的吗？投影 印刷电路板的图片及其制造步骤【提问】FeCl3溶液为什么能腐蚀铜箔？请写出反应的化学方程式，并指出反应中的氧化剂以及电子转移的方向和数目，并写出离子反应方程式。学生板演Cu+2Fe3+=Cu2+2Fe2+分析 化学帮助人类从直接利用天然材料迈向创造和合成有特定性能的高新材料。现在合成材料以每年5%的速度增长，有90多种元素应用于材料制备。投影几种高新材料的图片及用途（包括超导合金、形状记忆合金、合成橡胶、纳米材料、导电塑料）分析通过以上内容的学习、了解和探索，我们已经认识到化学这门古老而具有青春活力的学科，伴随着人类历史发展的脚步，为社会的发展创造
8、了一个又一个的奇迹。但是，科学技术是一把双刃剑，化学的创造力的确给人们营造了一个全新的物质环境，但经过一百多年的工业大发展之后，人们渐渐明白：传统化学和化工过程会对自然界和人类社会造成一定的负面影响，如环境污染问题是人类社会发展面临的重大问题之一。投影 有关环境污染的几个短片（包括酸雨、温室效应）推进新课 现在化学科学正在为帮助人们认识、消除和防范这种负面影响，提供理论和技术上的指导。板书二、解决环境问题需要化学科学1.酸雨的形成及防护多媒体播放酸雨形成及危害【提问】(1)二氧化硫对环境破坏包括哪些方面？(2)酸雨是如何形成的？(3)如何减少二氧化硫排放？回答1.二氧化硫能形成酸雨，使土壤酸化
9、，腐蚀古建筑，使植物枯死，庄稼减产，鱼虾死亡等。2.二氧化硫被氧化成三氧化硫，三氧化硫溶于水就能形成硫酸，从而形成酸雨。3.降低石油中硫的含量，在燃烧含硫的煤中加入生石灰等，进行脱硫处理。评价对于酸雨的形成和防护我们可以指导学生回到化学1中了解比较详细的知识要求和讲解。板书 (1)酸雨的形成2SO2+O22SO3SO3+H2O=H2SO4SO2+H2O=H2SO32H2SO3+O2=2H2SO4（2）酸雨的防护降低石油中硫的含量，在燃烧含硫的煤中加入生石灰等，进行脱硫处理。【提问】我们已经学习过了有关二氧化硫的知识，请同学们回忆一下二氧化硫有哪些性质？回答二氧化硫有以下三点性质：酸性氧化物与水
10、化合、与碱、碱性氧化物、某些盐反应还原性被氧气等氧化剂氧化漂白性使品红溶液等褪色分析酸雨是当今人类面临的重要环境污染之一，同样光化学烟雾也是一种严重的环境污染，我们已经知道汽车尾气的任意排放是造成光化学烟雾的原因之一，那么我们应该如何来防护呢？板书2.消除汽车尾气对环境的污染阅读 教材“消除汽车尾气对环境的污染”的内容【提问】(1)为什么使用汽油、煤油等矿物油的机动车日益增多，会使空气质量下降？(2)如何消除汽车尾气对环境的污染？回答1.因为使用汽油、煤油的机动车会排放烃类物质、氮的氧化物、硫的氧化物、一氧化碳、颗粒物等，会造成空气质量下降。2.消除污染的方法可以有：进行石油脱硫处理，使用尾气
11、处理装置，用新的无害的汽油添加剂，使用酒精、天然气代替部分或全部燃油，用氢作汽车燃料、用燃料电池作动力，合成廉价的、可再生的储氢材料和能量转换材料等。板书 进行石油脱硫处理。利用尾气处理装置，使一氧化碳、一氧化氮有害气体在催化剂条件下转化为无害的氮气、二氧化碳。2NO+2CON2+2CO2用新的无害的汽油添加剂。使用酒精、天然气代替部分或全部燃油。开发新能源，如用氢气作汽车燃料、用燃料电池作动力等。分析水，是生命之源，人类的一切活动都离不开水，如果我们的生命之源出现了问题，那么后果是我们难以想象也难以承受的。板书 3.水体的保护【提问】（1）怎样保护水体？（2）怎样对水进行净化处理？回答 1.
12、不排放含重金属离子、有机磷、有毒物如氰离子、酸、碱等工业废水。2.工业废水要经过净化再排放，对水净化要除去悬浮物，加活性炭除去水的异味，加漂白粉或者氯气等消毒剂对水进行消毒杀菌等步骤对水进行净化。分析 随着工业的发展，大气中二氧化碳的浓度不断增加，温室效应日益严重，温室效应导致全球气温变暖，后果是极其严重的。我们来看一个短片(播放温室效应短片)。【提问】针对温室效应日益严重这种情况，化学家是如何处理的呢？请同学们认真阅读教材。回答 化学家回收二氧化碳，用二氧化碳和环氧丙烷在催化剂作用下制造全降解塑料。板书 4.二氧化碳的回收总结从根本上解决环境和生态问题，还要依靠绿色化学的发展。绿色化学要求利
13、用化学原理从源头消除污染，人们可以期望未来的化工企业将是零排放的，在化学反应和化学工业过程中充分利用参与反应的原料，所有物质原料、中间产物都在内部循环、利用，尽量不使用有毒、有强腐蚀性的原料。练习请同学们阅读教材“问题解决”。比较两种途径，你认为哪种路线符合“绿色化学”的要求？这种方法的优点是什么？回答 第二种方法好，因为第二种方法中没有用氢氰酸这种极毒物，反应只要一步反应，转化率高，没有其他生成物，符合绿色化学的要求。课堂小结 通过这节课的学习我们深刻认识到化学在当代社会中的重要地位，化学科学的发展关系到现代科学技术的发展，同时化学科学也正在为帮助人们认识、消除和防范传统化学和化工过程对自然
14、界和人类社会造成的负面影响，提供理论和技术上的指导，应该说化学科学在现代社会中的地位是不容忽视的，我们应该努力学好化学知识为造福人类贡献出一份力量。布置作业1.“白色污染”造成的危害可能有下列中的：造成海难事故；破坏环境卫生，污染地下水；破坏土壤结构，影响作物生长；危及海洋生物的生存；形成酸雨；破坏臭氧层。正确的选项是( )A. B. C. D.全部2.根据“绿色化学”的思想，某化学家设计了下列化学反应步骤：CaBr2+H2OCaO+2HBr 2HBr+HgHgBr2+H2HgBr2+CaOHgO+CaBr2 2HgO2Hg+O2该方案的目的是为了制备( )A.HBr B.CaO C.H2 D
15、.Hg答案 1.A 2.C板书设计化学是社会可持续发展的基础一、现代科学技术的发展离不开化学二、解决环境问题需要化学科学1.酸雨的形成及防护(1)酸雨的形成2SO2+O22SO3SO3+H2O=H2SO4SO2+H2O=H2SO32H2SO3+O2=2H2SO4(2)酸雨的防护降低石油中硫的含量，在燃烧含硫的煤中加入生石灰等，进行脱硫处理。2.消除汽车尾气对环境的污染进行石油脱硫处理。利用尾气处理装置，使一氧化碳、一氧化氮有害气体在催化剂条件下转化为无害的氮气、二氧化碳。2NO+2CON2+2CO2用新的无害的汽油添加剂。使用酒精、天然气代替部分或全部燃油。开发新能源，如用氢气作汽车燃料、用燃
16、料电池作动力等。3.水体的保护4.二氧化碳的回收教学反思 教师在备课时要做好充分的准备，尽可能多地收集相关资料，而且在素材的选择上，应选择学生较熟悉的、感兴趣的内容，上课时也不能泛泛而谈、空洞说教，应该充分利用图片、资料、短片等素材调动起学生学习的积极性，在此过程中培养学生的社会责任感，增强学生的环保意识。对于知识点难度的把握也非常重要。本单元内容的重点应该放在对已学知识，如二氧化硫的性质、二氧化硅的性质等的整合、化学原理的渗透、化学思想的构建和对学生情感态度和价值观的熏陶上，所以对其中所涉及的有机化学反应均不作要求，不能做过多的拓展和补充。备课资料1.纳米材料 纳米是一个比微米小得多的计量单
17、位。纳米技术是指在纳米范围内研究物质的结构及其变化 规律，并应用于生产生活之中的技术。纳米材料(nano material)又称为超微颗粒材料，由纳米粒子组成。纳米粒子(nano particle)也叫超微颗粒，一般是指尺寸在1100 nm间的粒子，是处在原子簇和宏观物体交界的过渡区域，从通常的关于微观和宏观的观点看，这样的系统既非典型的微观系统亦非典型的宏观系统，是一种典型人介观系统，它具有表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应。当人们将宏观物体细分成超微颗粒（纳米级）后，它将显示出许多奇异的特性，即它的光学、热学、电学、磁学、力学以及化学方面的性质和大块固体时相比将会有显著的不同。 由于纳
18、米微粒的小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等使得它们在磁、光、电、敏感等方面呈现常规材料不具备的特性。因此纳米微粒在磁性材料、电子材料、光学材料、高致密度材料的烧结、催化、传感、陶瓷增韧等方面有广阔的应用前景。2.超导材料 1911年，荷兰莱顿大学的卡茂林昂尼斯意外地发现，将汞冷却到-268.98 时，汞的电阻突然消失；后来他又发现许多金属和合金都具有与上述汞相类似的低温下失去电阻的特性，由于它的特殊导电性能，卡茂林昂尼斯称之为超导态。卡茂林由于他的这一发现而获得了1913年诺贝尔奖。 这一发现引起了世界范围内的震动。在他之后，人们开始把处于超导状态的导体称之为“超导体”。超
19、导体的直流电阻率在一定的低温下突然消失，被称作零电阻效应。导体没有了电阻，电流流经超导体时就不发生热损耗，电流可以毫无阻力地在导线中流动，从而产生超强磁场。 1933年，荷兰的迈斯纳和奥森菲尔德共同发现了超导体的另一个极为重要的性质，当金属处在超导状态时，这一超导体内的磁感应强度为零，却把原来存在于体内的磁场排挤出去。对单晶锡球进行实验发现：锡球过渡到超导态时，锡球周围的磁场突然发生变化，磁力线似乎一下子被排斥到超导体之外去了，人们将这种现象称之为“迈斯纳效应”。 为了使超导材料有实用性，人们开始了探索高温超导的历程，从1911年至1986年，超导温度由水银的4.2 K提高到23.22 K（0
20、 K=-273 ）。1986年1月发现钡镧铜氧化物超导温度是30 K，12月30日，又将这一纪录刷新为40.2 K，1987年1月升至43 K，不久又升至46 K和53 K，2月15日发现了98 K超导体，很快又发现了14 下存在超导迹象，高温超导体取得了巨大突破，使超导技术走向大规模应用。 超导材料的零电阻特性可以用来输电和制造大型磁体。超高压输电会有很大的损耗，而利用超导体则可最大限度地降低损耗，但由于临界温度较高的超导体还未进入实用阶段，从而限制了超导输电的采用。随着技术的发展，新超导材料的不断涌现，超导输电会在不久的将来得以实现。3.相关链接（1）在该网站上可以查到有关专题4 化学科学与人类文明的课件（2）在该网站上可以查到有关专题4 化学科学与人类文明的课件（3）在该网站上可以查到有关第二单元 化学是社会可持续发展的基础的教案（4）www.e-在该网站上可以查到有 关第二单元 化学是社会可持续发展的基础的课件、教案以及相关练习
