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第十一单元　化学与社会
课题2　化学与可持续发展
课标分析 内容要求 1.知道化学技术能开发出适应社会发展的新能源,如氢能、风能、太阳能等。 2.了解常见的合成材料:塑料、合成橡胶和合成纤维。 3.了解化学与社会可持续发展的关系。 学业要求 1.通过了解常见的化学新能源:风能、氢能、太阳能等,知道清洁能源——氢能的优缺点。 2.认识常见的合成材料,知道合成材料和天然材料的优缺点。 3.学会区分常见的棉纤维、羊毛纤维以及涤纶。 4.认识常见的复合材料,知道复合材料与其他化学材料的区别。
教材分析 本课题从物质的组成及转化视角,举例说明空气、水、化石燃料和金属矿物等自然资源的利用方式,引入化学与能源的利用,以及如何实现可持续发展,提出通过化学技术能使传统的化石能源转化为清洁、便利的新能源。通过化石能源的综合利用引入有机合成高分子材料:合成纤维、塑料和合成橡胶,列举了常见的合成材料,指出合成材料的优缺点,从而进一步引出复合材料。最后通过实验探究总结出鉴别棉纤维、羊毛纤维和合成纤维的方法。
学情分析 本课题属于知识扩展和应用范畴,它贴近日常生活,联系社会实际,体现出STS的教学理念;此外,本课题的学习有利于培养学生应用知识的能力、实验探究能力和信息处理能力,树立关注自然、关注社会的情感,能提高学生的化学素养,并激发学习兴趣。正确树立化学与社会发展的关系,促进社会可持续发展的同时,不会给环境造成污染。
素养目标 1.初步认识运用化学可以开发新的能源,感受化学对改善个人生活和促进社会发展的积极作用。 2.通过认识常见的有机合成材料与复合材料,了解化学材料对人类社会进步所起的重要作用,体会学习化学的价值。 3.从物质及其变化的视角,认识新能源的开发、材料的科学利用与新材料的研发与社会的可持续发展的关系。
教学重点 1.了解化学材料的分类及其特征。 2.了解新能源利用和材料使用对人和环境的影响。
教学难点 1.了解有机高分子合成材料的种类及用途。 2.了解新能源利用和材料使用对人和环境的影响。
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教学过程
教师活动 学生活动 设计意图
[创设情境　导入新课] 导入:随着科学技术的不断发展,我们已进入了太空,进入太空的火箭所用的能源在不断更新中,保证了火箭安全高效地将宇宙飞船送入太空。太空中的环境并不像我们的地球,太空中的环境是极其恶劣的,为保障仪器设备的正常运转和航天员的生命安全,使用了大量的具有特殊功能的新材料。 过渡:航天员穿的航天服最里层是液冷通风服的衬里,衬里外是液冷通风服,这种服装是由尼龙弹性纤维和穿在上面的许多输送冷却液的塑料细管制成的。这节我们就一起来认识、研究人类科技发展创造出的一些新材料的知识,以及一些新能源。 学生兴趣高涨,学生跃跃欲试,想展示自己的智慧 由生活经验引入,激发学生的学习兴趣,从实际出发引起兴趣 导入新课
[提出问题　进行探究] 探究点一:化学与能源利用 [思考与讨论]回顾第七单元学过的知识,讨论化石能源的利用方式,以及人们为降低化石能源利用对环境的影响而采取的措施。 [小结] 1.化石能源的利用方式: (1)直接作为燃料。 (2)综合利用:一部分作为燃料,一部分作为化工原料。 2.降低化石能源利用对环境的影响而采取的措施: (1)节能减排。 (2)使用新能源。 (3)为了改变传统的能源利用方式,人们通过化学反应将化石能源转化为清洁、便利的二次能源(如电能、石油制品等),开发可再生和环境友好的新能源(如风能、太阳能、氢能、生物质能等),为能源利用开辟了新的途径。煤的清洁利用、电解水制氢,还是风力发电机,光伏电池、燃料电池和电动汽车锂离子电池的生产,都是化学大显身手的重要领域。 [科学·技术·社会]风电制氢 探究点二:化学与材料开发 [问题] 　(1)仔细观察你身边的物品(羊毛线、棉花、一次性水杯、电线开关、垃圾袋、汽车轮胎),你知道这些物品是用什么做成的吗 都是天然的吗 (2)有机合成材料有什么优、缺点 讨论:阅读教材结合生产、生活实例讨论、归纳总结。 [小结] 1.有机高分子材料分为两类。 (1)天然高分子材料:如棉花、羊毛、蚕丝、天然橡胶等。 (2)人工合成的高分子材料(简称合成材料):如塑料、合成纤维、合成橡胶。 积极思考,交流讨论,回答问题 带着问题阅读、思考、分析、汇报、交流、讨论、做笔记
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2.三大合成材料。 (1)塑料 ①密度小、耐腐蚀、易加工。 ②种类:聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酯等。 ③用途:绝缘材料、包装材料、农用薄膜、管道、机械零件等。 过渡:高分子材料中的纤维有天然纤维和合成纤维之分。 (2)合成橡胶 ①特点:弹性和绝缘性好。 ②种类:丁苯橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶、硅橡胶等。 ③用途:广泛用于工农业、国防、交通及日常生活中。 (3)合成纤维 ①特点:强度高、弹性好、耐磨、耐腐蚀,但吸水性和透气性较差。 ②种类:涤纶、腈纶、丙纶等。 ③用途:纺织原料、过滤材料、建筑材料等。 3.新型有机合成材料和复合材料。 阅读教材或上网查阅相关资料,了解新型有机合成材料和常见的复合材料的性能、用途及发展前景。 常见的复合材料:玻璃钢、碳纤维复合材料。 4.实验探究: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组成。 [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。 [结论与思考] (1)设计表格对比和分析三种纤维的化学组成和上述实验现象,总结通过燃烧区分三种纤维的方法和注意事项。 纤维种类化学组成燃烧情况气味灰烬棉纤维碳、氢、氧易燃,直接燃烧烧纸的气味灰色,细而软羊毛纤维碳、氢、氧、氮、硫起泡成球,不延续燃烧烧毛发的气味黑褐色小球,易碎涤纶碳、氢、氧先熔化再燃烧,或边熔化边燃烧特殊气味黑色或褐色硬块
(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 带着问题阅读、思考、分析、汇报、交流、讨论、做笔记 带着问题阅读、思考、分析、汇报、交流、讨论、做笔记 通过阅读方法获取信息,培养学生对生活中化学现象的好奇心,激发学习化学的兴趣。理解化学对人类社会进步所起的重要作用,体会学习化学的价值,让学生学会用燃烧织物线头的方法区分各类纤维
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探究点三:化学与可持续发展 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。 提问:在物质转化中如何做到可持续发展 [小结] 认真阅读,了解新型有机合成材料和复合材料 做实验:燃烧法区分羊毛纤维、棉纤维和合成纤维 思考、分析、汇报、交流、讨论、做笔记 认真阅读,交流讨论,得出结论 从物质及其变化的视角,认识新能源的开发、材料的科学利用与新材料的研发和可持续发展之间的关系
课堂小结
　　本课题从化学的角度认识科学、技术、社会和生活方面的有关问题,认识化学在生活及社会发展中的作用,懂得运用化学知识和方法去防治环境污染、合理开发和利用化学资源,帮助学生形成科学价值观,增强学生对自然和社会的责任感。 1.了解化学电池与氢能;知道常见的玻璃、塑料、玻璃钢及其应用,认识高分子合成材料、复合材料。 2.初步形成正确、合理地使用化学物质的意识,确立绿色化学观念,树立保护环境、与自然和谐相处的意识。
板书设计 课题2　化学与可持续发展 一、化学与能源利用 二、化学与材料开发 1.高分子材料 (1)天然高分子材料:棉花、羊毛等 (2)人工合成的高分子材料:①塑料　②合成纤维　③合成橡胶 2.复合材料 3.区分棉纤维、羊毛纤维和涤纶:燃烧、闻气味
教学反思 　　设置本课时的目的就是引导学生站在社会发展的大背景中去认识化学。帮助学生体验化学与技术及社会的密切联系,使学生初步了解化学对人类文明发展的巨大贡献,认识化学在实现人与自然和谐相处、促进人类和社会持续发展中的地位和作用。通过本单元的教学,还应使学生掌握一些化学基本观念,如有机合成材料、复合材料等。

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