资源简介

课题2 化学与可持续发展
第2课时
一、教学目标
1.认识化学在解决与材料、环境等相关的问题中的作用。
2.结合实例，从物质及其变化的视角，认识材料的科学利用与新材料的研发，理解化学与生态环境保护的关系。
3.了解有机高分子材料等在社会生活中的应用，学会区分棉纤维、羊毛纤维和涤纶。
4.知道材料使用对人和环境产生的影响，树立环保意识。
二、教学重难点
重难点：常见的有机高分子材料及其应用；区分棉纤维、羊毛纤维和涤纶。
三、教学准备
教学PPT和相关视频。
试剂和器材：分别由棉纤维、羊毛纤维和涤纶面料制成的衣物、坩埚钳、火柴、表面皿。
教学过程
教学 环节 教师活动 学生 活动 设计 意图
环节一 创设情境 引入新课 【引入】从人们的衣、食、住、行到探索太空世界，都离不开材料。人们用到最多的是有机合成材料。 【过渡】思考：什么是有机合成材料呢？下面让我们开启这节课的学习。 回答 问题。 通过展示材料在生产生活中的应用举例，让学生认识到材料的重要性，进而提出问题，引入新课。激发学习兴趣。
环节二 新课讲解 【讲述】煤、石油等化石燃料和秸杆等生物质直接燃烧，其应用范围有限且污染严重。如果通过化学反应进行物质转化，就能得到煤气、沼气等清洁燃料和化工原料，以及塑料、合成橡胶、合成纤维等高分子材料。化学在材料的研制和创新中均发挥着重要作用。 补充：高分子的相对分子质量比较大(通常在1万以上)，淀粉、蛋白质、橡胶等高分子的相对分子质量可达几十万，甚至上百万。 【过渡】接下来，我们重点学习有机合成材料。 【讲述】人工合成的有机高分子材料（简称合成材料）与天然有机高分子材料（简称天然材料，如天然橡胶和棉花、羊毛等天然纤维）都是由有机高分子化合物制成的材料，都是有机高分子材料。 补充：天然材料吸水性、透气性好，但不耐磨且缩水。 【讲述】由于有机高分子化合物大部分都是由大量小分子聚合而成的，所以也常被称为聚合物。如：许多乙烯分子(C2H4)聚合形成聚乙烯。这些聚合物通常具有链状或网状结构。结构不同、性质也不同。链状结构的特点：受热时熔化，可反复加工，具有热塑性。网状结构的特点：一经加工成型，受热也不再熔化。 【布置任务】请同学们阅读教材P106后，说出常见的合成材料的主要性能和应用等，并与同学交流。 【交流讨论】现在老师指派几名同学说下讨论结果，其他同学可进行补充。 【过渡】现在老师来总结一下同学们的观点。 【总结】 【总结】合成材料在某些方面不仅具有更为优异的性能，而且便于大规模工业化生产，成本较低，产量稳定。这使人类结束了严重依赖天然高分子材料的历史，能够自主设计并合成具有特殊性能的材料，更好地满足工农业生产和日常生活的需求。 【过渡】现代航空航天、信息技术、生物医药和海洋工程等的发展，对材料性能提出了更高的要求。 【布置任务】请同学们阅读教材P107后，说出除金属材料、合成材料以外还有哪些材料，举例说明下，并与同学交流。 【交流讨论】现在老师指派几名同学说下讨论结果，其他同学可进行补充。 【过渡】现在老师来总结一下同学们的观点。 【总结】 1、无机非金属材料：如玻璃、陶瓷、水泥等。 2、复合材料：将两种或两种以上的不同材料复合起来，综合各组分性能的优点，形成复合材料，如碳纤维复合材料、玻璃纤维增强塑料（玻璃钢）、芳纶复合材料等。 3、还开发了大量具有光、电、磁等特殊性质的功能材料。 新型材料的广泛应用，对人类的生产、生活和社会发展产生了深远影响。 【合作研究】实验——区分棉纤维、羊毛纤维和涤纶 问题：日常生活中有很多棉纤维、羊毛纤维和涤纶面料制成的衣物。如何通过实验区分这三种纤维 信息搜索：查阅资料，了解棉纤维、羊毛纤维和涤纶的化学成分。 补充：它们的化学成分分别是：纤维素、蛋白质、高 分子化合物。 预测：从物质组成和转化的视角分析：三种纤维的主要成分都属于有机物，可以燃烧；同时，三者的成分不同，燃烧时的现象和产物的状态不同。 实验：收集三种纤维，依次用坩埚钳夹持，将其点燃，观察、记录燃烧时的现象和产物的状态。 播放视频《了解纤维的简易鉴别方法》。（与学生实验参照对比） 结论与思考： （1）设计表格对比和分析三种纤维的化学成分和上述实验现象，总结通过燃烧区分三种纤维的方法和注意事项。 （2）以上探究活动对你制订废弃材料的处理方案有哪些启发？ 答：（补充） “白色污染”是指难降解的塑料垃圾(多指塑料袋)污染环境的现象。 防治“白色污染”可采取的措施： a.减少使用不必要的塑料制品，如用布袋代替塑料袋等； b.重复使用某些塑料制品，如 塑料盒、塑料袋等； c.使用新型、可降解的塑料，如光降解和微生物降解塑料等； d.回收各种废弃塑料。 【过渡】社会的可持续发展要以自然资源的合理开发和利用为基础。如果对物质的获取、使用或处理不当，就会引发一系列环境和社会问题。各种资源从开采、提炼到制成产品，再到产品的使用与回收，其中的每个环节都离不开物质的转化，与物质的组成、结构、性质和应用密切相关，而这些正是化学的研究对象。化学与相关技术的发展，遵循增进人类福祉、尊重生命权利、合理控制风险等原则，充分考虑资源供给和环境承载能力，将为解决影响可持续发展的社会性科学议题开辟新的途径，为人类创造更加美好的生活。 【调查与研究】 （1）垃圾是放错位置的资源。请结合化学、生物学等课程知识，通过调查访问和资料搜索，了解塑料垃圾的种类、化学成分（见下表）和可能产生的危害，并根据家庭、学校或社区的特点，有针对性地设计塑料垃圾资源化方案并实施（见下图）。 （2）请查阅资料，了解世界环境日(6月5日)的由来和近几年的主题，以及化学在解决环境问题、促进社会可持续发展方面发挥的作用。 【明确】（1）①分类收集塑料垃圾：在家庭、学校或社区中设置不同的垃圾桶，用于分类收集不同种类的塑料垃圾。例如，设置专门的垃圾桶收集可回收塑料(如塑料瓶、塑料袋等)以及不可回收塑料(如一次性餐具等)。资源化利用可回收塑料：将可回收塑料送至回收站或相关机构进行资源化处理。一些常见的资源化方法包括再生利用、熔融再制造等，将塑料转化为新的产品，减少对原材料的需求。 ②宣传和教育：在家庭、学校或社区中开展宣传和教育活动，提高人们对塑料垃圾危害的认识，鼓励大家减少塑料使用，并正确分类和处理塑料垃圾。 （2）化学在许多环境解决方案中起着核心作用。 例如，化学帮助开发了更清洁的能源技术，如太阳能电池板和燃料电池，减少了对化石燃料的依赖。 此外，化学还在减少污染和废物处理方面发挥了重要作用，包括开发生物降解塑料、优化废水处理过程等。 在农业领域，化学也促进了可持续发展，例如通过研发高效农药和肥料，提高了粮食产量，同时减少了对环境的影响。 总的来说，化学在推动绿色技术和产品创新、解决环境问题以及实现社会可持续发展目标方面发挥着关键作用。 【布置任务】请同学们阅读教材P109方法导引后，说出跨学科融合解决实际问题的思路，并与同学交流。 【总结】方法导引——跨学科融合解决实际问题的思路 解决与化学有关的实际问题：我们要应用化学知识和观念，从物质的组成与结构、变化与转化、性质与应用等视角，分析该问题。然后，结合这些物质的获取途径和相关变化的实现方法，提出解决方案。 实际问题涉及不同领域：需要我们运用跨学科融合的思路来解决。例如，风能的有效利用，涉及地理、物理、化学等基础学科，以及材料、机械、电力等技术领域，需要全面考虑环境保护、经济效益等多方面的需求，综合运用各学科知识。 倾听。 倾听，记录笔记。 倾听，记录笔记。 阅读课本并分组交流。 倾听，记录笔记。 倾听。 阅读课本并分组交流。 倾听，记录笔记。 分小组进行实验。 观看实验视频。 思考讨论。 倾听，记录笔记。 思考讨论。 倾听。 倾听。 调查 研究。 阅读课本并分组交流。 倾听。 通过教师讲述，让学生结合实例，从物质及其变化的视角，认识资源的综合利用与材料研发的关系，以及认识高分子的概念。 通过教师讲述，让学生初步认识常见的有机高分子材料，了解它们的结构特点。 引导学生阅读并总结知识内容。给学生展示的机会。 让学生明确常见的合成材料的主要性能和应用等。 让学生了解合成材料的生产优势。 引导学生阅读并总结知识内容。给学生展示的机会。 让学生认识其他常见的材料：无机非金属材料、复合材料、功能材料，体会新型材料的研发与应用对生产生活的影响。 通过学生亲自动手做实验，培养学生的动手能力和对棉纤维、羊毛纤维和涤纶区分方法的理解和记忆。 通过结论与思考，让学生 明确通过燃烧区分三种纤维的方法和注意事项。以及以上探究活动对制订废弃材料的处理方案的启发。 让学生知道物质的转化贯穿资源利用的每个环节。让学生明确要充分考虑资源供给与环境承载能力，维护良好生态，保障社会的可持续发展。 通过调查研究认识到垃圾是放错位置的资源；了解世界环境日，以及认识化学在解决环境问题、促进社会可持续发展方面发挥的作用。 引导学生阅读并总结知识内容。给学生展示的机会。 让学生了解跨学科融合解决实际问题的思路。
环节三 拓展延伸 【展示】播放视频《碳纤维与芳纶韧性的对比》 观看，倾听。 拓展学生的学科素养和知识面。
随堂作业 PPT展示。 做题。 通过习题巩固本节所学知识。
环节四 课堂小结 展示PPT第31页。 倾听并理解。 帮助学生梳理本节知识，便于学生记忆。
五、板书设计
课题2 化学与可持续发展
第2课时
一、化学与材料开发
1.天然材料
天然橡胶、天然纤维（如棉花、羊毛）等
2.合成材料
①塑料、合成橡胶、合成纤维
②区分棉纤维、羊毛纤维和涤纶
3.无机非金属材料
如玻璃、陶瓷、水泥等
4.新型材料——复合材料、功能材料
5 / 5(共31张PPT)
第2课时
课题2 化学与
可持续发展
第十一单元 化学与社会
化学人教版新课标九年级下册
1.认识化学在解决与材料、环境等相关的问题中的作用。
2.结合实例，从物质及其变化的视角，认识材料的科学利用与新材料的研发，理解化学与生态环境保护的关系。
3.了解有机高分子材料等在社会生活中的应用，学会区分棉纤维、羊毛纤维和涤纶。
4.知道材料使用对人和环境产生的影响，树立环保意识。
学习目标
重难点
从人们的衣、食、住、行到探索太空世界，都离不开材料。人们用到最多的是有机合成材料。
思考：什么是有机合成材料呢？
化学在材料的研制和创新中均发挥着重要作用。
煤、石油等化石燃料和秸秆等
煤气、沼气等清洁燃料和化工原料
塑料、合成橡胶、合成纤维等高分子材料
高分子的相对分子质量比较大(通常在1万以上)，淀粉、蛋白质、橡胶等高分子的相对分子质量可达几十万，甚至上百万。
通过化学反应
进行物质转化
合成有机高分子材料（合成材料）
塑料
合成纤维
合成橡胶
天然有机高分子材料（天然材料）
麻
天然橡胶
棉花
羊毛
皮革
蚕丝
天然材料吸水性、透气性好，
但不耐磨且缩水。
天然纤维
由于有机高分子化合物大部分都是由大量小分子聚合而成的，所以也常被称为聚合物。如：许多乙烯分子(C2H4)聚合形成聚乙烯。
链状结构
网状结构
结构不同、
性质也不同
有机高分子材料的构成
由有机高分子化合物制成的材料是有机高分子材料。
特点：受热时熔化，可反复加工，具有热塑性。
特点：一经加工成型，受热也不再熔化。
思考讨论
请你阅读教材P106表11-2，了解合成材料的性能和应用等，并与同学交流。
合成材料 主要性能 常见类型 应用举例
塑料 聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酯等 绝缘材料、包装材料、农用薄膜、管道、机械零件等
密度小，耐腐蚀，易加工
成果展示
合成材料 主要性能 常见类型 应用举例
合成橡胶 顺丁橡胶、丁苯橡胶、异戊橡胶、硅橡胶等 轮胎、密封制品、防护用品等
弹性和
绝缘性好
成果展示
合成材料 主要性能 常见类型 应用举例
合成纤维 聚丙烯纤维(丙纶)、聚对苯二甲酸乙二酯纤维(涤纶)、聚丙烯腈纤维(腈纶)等 纺织原料、过滤材料、建筑材料等
强度高，弹性好，耐磨，耐腐蚀
成果展示
年产10万吨的合成纤维厂
年产10万吨的合成橡胶厂
产量相当于
约8万公顷棉田一年的产棉量
或
约2 000万只绵羊一年的产毛量
约15万公顷橡胶林一年的产胶量
产量相当于
合成材料的生产优势
如玻璃、陶瓷、水泥等
玻璃
陶瓷
水泥
无机非金属材料
如碳纤维复合材料、玻璃纤维增强塑料（玻璃钢）、芳纶复合材料等
新型材料——复合材料
将两种或两种以上的不同材料复合起来，综合各组分性能的优点，形成复合材料。
玻璃钢休闲茶几座椅
碳纤维自行车
芳纶复合材料
新型材料——功能材料
具有光、电、磁等特殊性质的功能材料
合作探究
实验：区分棉纤维、羊毛纤维和涤纶
从物质组成和转化的视角分析：
三种纤维的主要成分都属于有机物，可以燃烧；
同时，三者的成分不同，燃烧时的现象和产物的状态不同。
问题：
日常生活中有很多棉纤维、羊毛纤维和涤纶面料制成的衣物。如何通过实验区分这三种纤维
信息搜索：
查阅资料，了解棉纤维、羊毛纤维和涤纶的化学成分。
预测：
纤维素
蛋白质
高分子化合物
合作探究
实验：区分棉纤维、羊毛纤维和涤纶
收集三种纤维，依次用坩埚钳夹持，将其点燃，观察、记录燃烧时的现象和产物的状态。
实验：
合作探究
实验：区分棉纤维、羊毛纤维和涤纶
（1）设计表格对比和分析三种纤维的化学成分和上述实验现象，总结通过燃烧区分三种纤维的方法和注意事项。
结论与思考：
纤维种类 燃烧情况 气味 灰烬
棉纤维
羊毛纤维
涤纶
易燃，直接燃烧
起泡成球，
不持续燃烧
先熔化再燃烧，或边熔化边燃烧
烧纸的气味
烧焦羽毛的气味
特殊气味
灰色，细而软
黑褐色小球，
易碎
黑色或褐色硬块，
不易碎
合作探究
实验：区分棉纤维、羊毛纤维和涤纶
（2）以上探究活动对你制订废弃材料的处理方案有哪些启发？
结论与思考：
白色污染
“白色污染”是指
难降解的塑料垃圾
(多指塑料袋)污染
环境的现象。
合作探究
实验：区分棉纤维、羊毛纤维和涤纶
（2）以上探究活动对你制订废弃材料的处理方案有哪些启发？
结论与思考：
a.减少使用不必要的塑料制品，
如用布袋代替塑料袋等；
b.重复使用某些塑料制品，如
塑料盒、塑料袋等；
d.回收各种废弃塑料。
c.使用新型、可降解的塑料，如光降解和微生物降解塑料等；
防治“白色污染”
可采取的措施
物质的转化贯穿资源利用的每个环节
可持续发展
合理开发和
利用资源
（1）垃圾是放错位置的资源。请结合化学、生物学等课程知识，通过调查访问和资料搜索，了解塑料垃圾的种类、化学成分（见下表）和可能产生的危害，并根据家庭、学校或社区的特点，有针对性地设计塑料垃圾资源化方案并实施（见下图）。
调查与研究
回收 标志
塑料 名称 聚对苯二甲酸乙二酯 高密度 聚乙烯 聚氯 乙烯 低密度 聚乙烯 聚丙烯 聚苯
乙烯
我国制定的塑料包装制品回收标志及对应的塑料名称（部分）
调查与研究
①分类收集塑料垃圾：在家庭、学校或社区中设置不同的垃圾桶，用于分类收集不同种类的塑料垃圾。例如，设置专门的垃圾桶收集可回收塑料(如塑料瓶、塑料袋等)以及不可回收塑料(如一次性餐具等)。资源化利用可回收塑料：将可回收塑料送至回收站或相关机构进行资源化处理。一些常见的资源化方法包括再生利用、熔融再制造等，将塑料转化为新的产品，减少对原材料的需求。
②宣传和教育：在家庭、学校或社区中开展宣传和教育活动，提高人们对塑料垃圾危害的认识，鼓励大家减少塑料使用，并正确分类和处理塑料垃圾。
（2）请查阅资料，了解世界环境日(6月5日)的由来和近几年的主题，以及化学在解决环境问题、促进社会可持续发展方面发挥的作用。
调查与研究
化学在许多环境解决方案中起着核心作用。
例如，化学帮助开发了更清洁的能源技术，如太阳能电池板和燃料电池，减少了对化石燃料的依赖。
此外，化学还在减少污染和废物处理方面发挥了重要作用，包括开发生物降解塑料、优化废水处理过程等。
在农业领域，化学也促进了可持续发展，例如通过研发高效农药和肥料，提高了粮食产量，同时减少了对环境的影响。
总的来说，化学在推动绿色技术和产品创新、解决环境问题以及实现社会可持续发展目标方面发挥着关键作用。
方法导引
跨学科融合解决实际问题的思路
解决与化学有关的实际问题：
实际问题涉及不同领域：
我们要应用化学知识和观念，从物质的组成与结构、变化与转化、性质与应用等视角，分析该问题。然后，结合这些物质的获取途径和相关变化的实现方法，提出解决方案。
需要我们运用跨学科融合的思路来解决。例如，风能的有效利用，涉及地理、物理、化学等基础学科，以及材料、机械、电力等技术领域，需要全面考虑环境保护、经济效益等多方面的需求，综合运用各学科知识。
拓
展
小
课
堂
1.下列生活用品的主要材料属于有机合成材料的是（ 　）
A．塑料桶 B．纯棉毛巾
C．瓷碗 D．不锈钢盆
A
2.分类是化学学习和研究的常用方法，下列分类正确的是（ 　）
A．有机合成材料：聚乙烯塑料、羊毛
B．碱：纯碱、烧碱
C．有机物：碳酸、甲烷
D．化石燃料：煤、石油
D
3.2024年世界地球日的主题是“全球战塑”，下列有关塑料说法正确的是（ 　）
A．超市购物尽可能使用一次性塑料袋
B．生活中的塑料垃圾直接焚烧处理
C．废弃塑料是造成“白色污染”的主要物质
D．塑料给人类带来了污染，因此要禁止生产和使用
C
4.材料的应用极大地促进了人类社会的发展和人们生活水平的提
高。请从化学角度回答下列问题：
（1）如图是某品牌服装标签的部分内容。请你根据标签提供的
信息回答：
等 级 一等品
成 分 面料 羊毛80% 涤纶20%
里料 涤纶100%
熨烫标准 中温熨烫 不超过150 ℃
在面料中，属于有机合成材料的是_______，区分羊毛与涤纶的简单实验方法是_____________（填“观察光泽”或“灼烧闻气味”）。
（2）请列举合成橡胶在生产生活中的一种具体应用
___________________________。
涤纶
灼烧闻气味
汽车轮胎（答案合理即可）
课堂小结
化学与材料开发
课题2化学与可持续发展
第
2课
时
天然材料：天然橡胶、天然纤维等
合成材料：塑料、合成橡胶、合成纤维
区分棉纤维、羊毛纤维和涤纶
塑料、合成纤维和合成橡胶等合成材料是对天然高分子材料的重要补充，化学在新材料的开发中起着重要作用。

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