潘永根課例設(shè)計——環(huán)保

1、綠色化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展課例設(shè)計 浙江省蕭山中學(xué) 潘永根一、教材分析本節(jié)教材從綠色化學(xué)和可持續(xù)發(fā)展這一視角，進一步闡明化學(xué)和人類可持續(xù)發(fā)展的關(guān)系，與上節(jié)內(nèi)容相輔相成?？v觀歷史，從使用火到水、木材、煤、石油、天然氣等資源,人類能源的來源全部都是從自然界中得到，其中的大多數(shù)資源屬于不可再生的有限資源。僅僅注重資源開發(fā)是遠遠不夠的，人類要實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，就必須做到合理開發(fā)資源、最大限度地利用好資源，還要保護好環(huán)境。而化學(xué)不僅在資源開發(fā)上能發(fā)揮重要作用，在資源的綜合利用以及環(huán)境保護方面同樣大有用武之地。因此，在學(xué)習(xí)環(huán)境污染的化學(xué)防治之后，教材又安排了綠色化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展這一內(nèi)容，能使學(xué)生對化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展

2、有一個較為全面的認識。二、教學(xué)目標1知識目標： 知道大氣主要污染物有哪些，能說出減少大氣污染物的化學(xué)原理和方法； 知道主要的居室空氣污染物，了解其對人體的危害。2能力目標：根據(jù)防治土壤污染、環(huán)境保護的要求，能舉例說明廢水處理、垃圾和其他生活廢棄物處置的方法；培養(yǎng)嚴謹求實的科學(xué)態(tài)度。3情感、態(tài)度和價值觀目標：通過環(huán)境保護和綠色化學(xué)的有關(guān)知識，加強環(huán)保意識并培養(yǎng)綠色化學(xué)的理念。三、教學(xué)重點難點重 點：能源的綜合利用，特別是煤的脫硫處理；通過環(huán)境保護和綠色化學(xué)的有關(guān)知識，加強環(huán)保意識并培養(yǎng)綠色化學(xué)的理念?！緛?源：全,品中&高*考*網(wǎng)】難 點：煤的脫硫處理的原理。四、學(xué)情分析盡管學(xué)生已有的知

3、識水平還非常有限，但并不影響本節(jié)教學(xué)，因為本節(jié)教學(xué)重在使學(xué)生做到了解和體會，知識教學(xué)不必過分加深、拓寬。要有意識地增強學(xué)生的參與度，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，加強環(huán)保意識并培養(yǎng)綠色化學(xué)的理念。五、教學(xué)方法可利用圖表、數(shù)據(jù)、觀看有關(guān)錄像資料、研討或結(jié)合當(dāng)?shù)厍闆r組織學(xué)生參觀化工廠、煉油廠、科研院所、環(huán)保部門。結(jié)合當(dāng)?shù)鼗蚱渌胤轿廴净蛭廴局卫砬闆r，展開調(diào)查，組織學(xué)生上網(wǎng)查找資料，開展相關(guān)的研究性學(xué)習(xí)。六、課前準備學(xué)生的學(xué)習(xí)準備：預(yù)習(xí)課本相應(yīng)內(nèi)容，填寫好課前預(yù)習(xí)學(xué)案。教師的教學(xué)準備：精心制定課前預(yù)習(xí)學(xué)案，課內(nèi)探究學(xué)案和課后延伸拓展學(xué)案。七、教學(xué)過程 【環(huán)節(jié)一：預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑】檢查落實學(xué)生的預(yù)習(xí)學(xué)案填寫情

4、況，并了解學(xué)生的疑惑，使本堂課的教學(xué)具有良好的針對性。【環(huán)節(jié)二：情景導(dǎo)入、展示目標】教 師環(huán)境問題是指由于人類不合理開發(fā)和利用自然資源而造成對生態(tài)環(huán)境破壞，以及工農(nóng)業(yè)和人類生活造成的環(huán)境污染。對環(huán)境情況的監(jiān)測、三廢治理、尋找源頭治理環(huán)境污染的生產(chǎn)工藝等，都是當(dāng)今化學(xué)工作者的首要任務(wù)。氣候變暖、臭氧層破壞、酸雨和赤潮等全球性和區(qū)域性環(huán)境問題，正在威脅著人類的生存和發(fā)展，保護自然環(huán)境已成為實現(xiàn)人類社會可持續(xù)發(fā)展的重要課題。今天起我們開始學(xué)習(xí)幾種重要的能源和環(huán)境保護的有關(guān)內(nèi)容。學(xué)習(xí)目標請見學(xué)案。板 書 綠色化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展【環(huán)節(jié)三：合作探究、精講點撥】小組交流各小組成員根據(jù)課前掌握的有關(guān)環(huán)境監(jiān)測的一

5、些內(nèi)容做簡單交流。教 師要了解環(huán)境污染情況，消除和控制污染以及研究污染物的形態(tài)、含量等進行分析鑒定，提供可靠的分析數(shù)據(jù)。化學(xué)工作者正承擔(dān)著繁重的環(huán)境監(jiān)測工作。小組交流請例舉導(dǎo)致環(huán)境污染的主要因素有那些？媒體展示除了自然因素外，大氣污染物主要來自化石燃料和工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢氣及攜帶的顆粒物；工業(yè)生產(chǎn)中的廢水（廢液）往往含有復(fù)雜成分，任意排放會導(dǎo)致土壤水源污染，需經(jīng)過多步處理才能達到排放標準。廢渣等固體廢棄物的處理兼有減少環(huán)境污染及資源回收兩個重要目的?；瘜W(xué)在治理三廢方面發(fā)揮著重要作用。板 書大氣污染物、工業(yè)生產(chǎn)中的廢水、廢渣等固體廢棄物。【來.源：全,品中&高*考*網(wǎng)】小組討論硫氧化

6、物（SOX）和氮氧化物（NOX）是酸雨形成的主要元兇，工業(yè)上常利用一些廉價易得的化學(xué)物質(zhì)反應(yīng)加以控制、消除或回收利用。請舉例說明這些方法的原理和類型。小組匯報利用化學(xué)方法可以控制硫和氮氧化物，進而控制酸雨等危害。例如，針對我國以煤炭為主、酸雨類型屬于硫酸型的特點，主要采取燃料預(yù)脫硫、爐內(nèi)脫硫和煙囪排氣除硫等措施，用CaCO3、CaO、Ca(OH)2、NH3水等吸收脫硫。CaO(s)+SO2(g)CaSO3(s) 2CaSO3(s)+O2(g)2CaSO4(s) SO2 + 2NH3+H2O=(NH4)2SO3板 書酸雨控制：生石灰脫硫小組討論含有大量氮、磷的污水排向湖泊、水庫和近海海域，造成了

7、水體的富營養(yǎng)化，出現(xiàn)藻類大量繁殖形成赤潮、水華等嚴重污染問題。你認為在農(nóng)村和城市造成的這種水體污染各有什么特點，查閱資料了解有關(guān)污染和治理的情況?！緛?源：全,品中&高*考*網(wǎng)】小組匯報工業(yè)生產(chǎn)廢水和污水的不適當(dāng)排放、化肥的不合理使用以及生活污水任意排放會造成嚴重水體和水源污染。例如，我們?nèi)粘Ｊ褂玫暮铣上礈靹┏Ｓ枚嗑哿姿猁}作為助洗劑，在水體中經(jīng)藻類的微生物催化后，容易水解為磷酸鹽，成為引起水體富營養(yǎng)化的污染物。板 書水體富營養(yǎng)化污染物：氮、磷化合物。媒體展示教 師清潔生產(chǎn)可以概括為：采用清潔的能源和原材料，通過清潔的生產(chǎn)過程，制造出清潔的產(chǎn)品。清潔生產(chǎn)把綜合預(yù)防的環(huán)境策略持續(xù)應(yīng)用于生產(chǎn)

8、過程和產(chǎn)品中，從而減少對人類和環(huán)境的風(fēng)險；是推進經(jīng)濟增長方式轉(zhuǎn)變和實現(xiàn)污染物總量控制目標的重要手段。綠色化學(xué)是指化學(xué)反應(yīng)和過程以“原子經(jīng)濟性”為基本原則，即在獲取新物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)中充分利用參與反應(yīng)的每個原料原子，實現(xiàn)“零排放”。不僅充分利用資源，而且不產(chǎn)生污染；并采用無毒無害的溶劑，助劑和催化劑，生產(chǎn)有利于環(huán)境保護，社群安全和人身健康的環(huán)境友好產(chǎn)品。板 書清潔生產(chǎn)：綠色化學(xué)：教 師綠色化學(xué)反應(yīng)理想的綠色化學(xué)反應(yīng)是參加反應(yīng)的分子中的原子100轉(zhuǎn)化成產(chǎn)物，實現(xiàn)“零排放”，充分利用了資源，又不產(chǎn)生污染。媒體展示圖4-11綠色化學(xué)示意圖：教學(xué)拓展最近，新華社的一條消息中披露：我國南海海底發(fā)現(xiàn)巨大的“可

9、燃冰”帶，能源總量估計相當(dāng)于中國石油總量的一半；而我國東?！翱扇急钡奶N藏量也很可觀“可燃冰”的主要成分是一水合甲烷晶體（CH4·H2O）請結(jié)合所學(xué)化學(xué)知識回答下列問題：(1)下列說法正確的是（填序號）_ACH4·H2O晶體中水是溶劑 BCH4·H2O的組成元素有3種CCH4·H2O中CH4和H2O的質(zhì)量比為1：1 D可燃冰能燃燒，說明水具有可燃性(2)可燃冰的發(fā)現(xiàn)為我國在新世紀使用高效新能源開辟了廣闊的前景你認為能開發(fā)利用 的新能源還有（至少填寫二種）_教師歸納 溶劑是能夠溶解其他物質(zhì)的物質(zhì)，溶劑與溶質(zhì)間沒有固定的組成，而CH4·H2O的組成

10、固定故A不正確CH4中含C、H二元素，H2O中含H、O二元素，故CH4·H2O由C、H、O三元素，組成B正確CH4·H2O分子中CH4與H2O的物質(zhì)的量之比為1：1，而其式量不等則C不正確CH4·H2O可燃是由于分解產(chǎn)生CH4的原因，故D不正確新能源是指以新技術(shù)為基礎(chǔ)，系統(tǒng)開發(fā)利用的能源包括太陽能、生物能、風(fēng)能、地?zé)崮?、氫能源等典例精析綠色化學(xué)提倡化工生產(chǎn)應(yīng)提高原子利用率原子利用率表示目標產(chǎn)物的質(zhì)量與生成物總質(zhì)量之比在下列制備環(huán)氧乙烷的反應(yīng)中，原子利用率最高的是（ ）教師點評 根據(jù)原子利用率內(nèi)涵，副產(chǎn)物越少原子利用率越高。C項的副產(chǎn)物為0，則原子利用率為100%，

11、答案為C。也可以分別計算其他方法的原子利用率，再比較。A項原子利用率×100%42.3%； B項原子利用率 ×100%25.4%；C項原子利用率 ×100%100%；D項原子利用率 ×100%23.7%。所以原子利用率大?。篊ABD。答案：C。試題反思 1、原子利用率與產(chǎn)率相同嗎？2、綠色化學(xué)對化學(xué)、化工提出了那些挑戰(zhàn)？課外閱讀 科學(xué)視野壁虎的腳與膠粘劑壁虎能在光滑的墻壁上行走自如，甚至能貼在天花板上。這表明，壁虎的“腳”底與物體表面之間必定存在很強的特殊黏著力，但這種力量究竟從何而來呢？科學(xué)家對壁虎進行了研究，發(fā)現(xiàn)它的每只“腳”底部長著大約50萬根極細

12、的剛毛，而每根剛毛末端又有約400 1000根更細的分支。這種精細結(jié)構(gòu)使得剛毛與物體表面分子間的距離非常近，從而產(chǎn)生“范德瓦爾斯力”。據(jù)計算，一只大壁虎的4 只“腳”產(chǎn)生的總作用力壓強相當(dāng)于10個大氣壓。而這種力的產(chǎn)生靠的是分子間的范德華力人們從壁虎腳的附著力得到的啟示今后有可能派上用場，如用于研制爬墻機器人，或研制世界上第一種乾性粘合劑。課堂小結(jié)資源的開發(fā)利用和保護環(huán)境關(guān)系到人類的可持續(xù)發(fā)展，需要全社會努力。我們只有一個地球，環(huán)境問題已成為全球性問題，需要各國政府和人民共同努力，創(chuàng)造一個清潔、美麗的生活環(huán)境，也為我們子孫后代留下一個良好的生存空間和更加美好的未來。課后作業(yè) 1、調(diào)查：本校所在地區(qū)大氣污染及防治情況2、調(diào)查并討論：燃燒化石燃料對環(huán)境可能造成的污染與治理途徑 3、實驗：聚苯乙烯的解聚八、板書設(shè)計 綠色化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展（一）1、當(dāng)前社會面臨環(huán)境問題：【來.源：全,品中&高*考*網(wǎng)】化學(xué)工作者的首要任務(wù)：2、大氣污染物、工業(yè)生產(chǎn)中的廢水、廢渣等固體廢棄物。3、酸雨控制：生石灰脫硫【來.源：全,品中&高*考*網(wǎng)】水體富營養(yǎng)化污染物：氮、磷化合物。4、清潔生產(chǎn)：綠色化學(xué)：九、教學(xué)反思