2024年高考化學(xué) 實驗全突破 專題07 尾氣處理裝置教學(xué)設(shè)計

2024年高考化學(xué)實驗全突破專題07尾氣處理裝置教學(xué)設(shè)計授課內(nèi)容授課時數(shù)授課班級授課人數(shù)授課地點授課時間課程基本信息1.課程名稱：2024年高考化學(xué)實驗全突破專題07尾氣處理裝置教學(xué)設(shè)計

2.教學(xué)年級和班級：高三（1）班

3.授課時間：2023年11月15日星期三上午第二節(jié)課

4.教學(xué)時數(shù)：1課時

??課堂氛圍：輕松活潑，注重互動，激發(fā)學(xué)生興趣，引導(dǎo)學(xué)生主動參與實驗探究。

??教學(xué)目標：使學(xué)生掌握尾氣處理裝置的原理、構(gòu)造及操作方法，提高實驗技能，培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識。

??教學(xué)重難點：

重點：尾氣處理裝置的原理及操作方法。

難點：實驗過程中尾氣處理裝置的調(diào)節(jié)與控制。

??教學(xué)準備：實驗器材、實驗藥品、多媒體課件等。核心素養(yǎng)目標1.培養(yǎng)學(xué)生的實驗探究能力，通過實驗操作，使學(xué)生學(xué)會觀察、分析、歸納和總結(jié)。

2.提升學(xué)生的環(huán)保意識，使學(xué)生認識到化學(xué)實驗在環(huán)保中的重要性，懂得如何處理化學(xué)實驗中的廢棄物。

3.增強學(xué)生的科學(xué)思維能力，通過實驗現(xiàn)象的觀察和解釋，培養(yǎng)學(xué)生運用化學(xué)知識解決問題的能力。

4.培養(yǎng)學(xué)生的團隊合作精神，通過小組合作實驗，提高學(xué)生之間的溝通協(xié)作能力。教學(xué)難點與重點1.教學(xué)重點：

-明確尾氣處理裝置的原理，使學(xué)生理解化學(xué)反應(yīng)如何轉(zhuǎn)化有害氣體。

-熟悉不同尾氣處理裝置的構(gòu)造，如吸收塔、吸附柱等，以及其工作原理。

-掌握尾氣處理裝置的操作步驟，包括預(yù)處理、反應(yīng)、分離和凈化等環(huán)節(jié)。

2.教學(xué)難點：

-尾氣處理裝置的調(diào)節(jié)與控制：如何根據(jù)不同實驗條件調(diào)整裝置中的參數(shù)，如流速、溫度等。

-實驗過程中尾氣成分的實時監(jiān)測：如何使用傳感器或化學(xué)分析方法來監(jiān)測尾氣中的有害物質(zhì)濃度。

-復(fù)雜尾氣處理系統(tǒng)的設(shè)計：面對多種有害氣體的混合物，如何設(shè)計一個高效的尾氣處理系統(tǒng)。

-實驗數(shù)據(jù)的分析與處理：如何從實驗結(jié)果中提取有用信息，并對尾氣處理效果進行評估。教學(xué)資源-硬件資源：尾氣處理裝置模型、實驗儀器（如流量計、氣體分析儀）、化學(xué)藥品、安全防護用品（如護目鏡、實驗服）。

-軟件資源：實驗操作視頻、尾氣處理裝置原理動畫、實驗數(shù)據(jù)記錄與分析軟件。

-課程平臺：學(xué)校內(nèi)部化學(xué)實驗在線平臺、教學(xué)管理系統(tǒng)。

-信息化資源：化學(xué)實驗相關(guān)電子書籍、在線實驗教程、化學(xué)實驗視頻庫。

-教學(xué)手段：多媒體教學(xué)設(shè)備（投影儀、電腦）、實驗指導(dǎo)手冊、課堂討論記錄表。教學(xué)流程1.導(dǎo)入新課

-詳細內(nèi)容：首先，我會通過展示一些工業(yè)生產(chǎn)中常見的尾氣排放圖片，引導(dǎo)學(xué)生思考這些尾氣對環(huán)境的影響。接著，我會提出問題：“如何有效地處理這些尾氣，保護我們的環(huán)境？”以此來激發(fā)學(xué)生的興趣，引出本節(jié)課的主題——尾氣處理裝置。

2.新課講授

-第一條：介紹尾氣處理裝置的基本原理

-詳細內(nèi)容：我會詳細講解尾氣處理裝置的工作原理，包括預(yù)處理、反應(yīng)、分離和凈化等環(huán)節(jié)。通過動畫演示，讓學(xué)生直觀地理解每個環(huán)節(jié)的作用和相互關(guān)系。

-用時：5分鐘

-第二條：講解不同類型的尾氣處理裝置

-詳細內(nèi)容：我會列舉幾種常見的尾氣處理裝置，如吸收塔、吸附柱等，并講解它們的構(gòu)造和特點。通過實際裝置圖片，讓學(xué)生了解這些裝置的實物形態(tài)。

-用時：8分鐘

-第三條：演示尾氣處理裝置的操作步驟

-詳細內(nèi)容：我會現(xiàn)場演示尾氣處理裝置的操作步驟，包括預(yù)處理、反應(yīng)、分離和凈化等環(huán)節(jié)。同時，我會強調(diào)操作過程中的注意事項，如安全防護、數(shù)據(jù)記錄等。

-用時：10分鐘

3.實踐活動

-第一條：學(xué)生分組進行尾氣處理裝置模擬實驗

-詳細內(nèi)容：將學(xué)生分成小組，每組發(fā)放一套尾氣處理裝置模型和實驗藥品。指導(dǎo)學(xué)生按照操作步驟進行實驗，觀察實驗現(xiàn)象，并記錄數(shù)據(jù)。

-用時：15分鐘

-第二條：學(xué)生分析實驗數(shù)據(jù)，討論尾氣處理效果

-詳細內(nèi)容：學(xué)生根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，分析尾氣處理效果，討論如何優(yōu)化尾氣處理裝置的設(shè)計。

-用時：10分鐘

-第三條：學(xué)生展示實驗成果，分享學(xué)習(xí)心得

-詳細內(nèi)容：每組學(xué)生展示實驗成果，分享學(xué)習(xí)心得，其他學(xué)生進行點評。教師對學(xué)生的表現(xiàn)進行總結(jié)和評價。

-用時：10分鐘

4.學(xué)生小組討論

-第一方面：尾氣處理裝置的原理

-舉例回答：討論如何通過化學(xué)反應(yīng)將有害氣體轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)，以及不同尾氣處理裝置的適用范圍。

-第二方面：尾氣處理裝置的操作步驟

-舉例回答：討論在實驗過程中如何調(diào)整裝置中的參數(shù)，如流速、溫度等，以保證實驗效果。

-第三方面：尾氣處理裝置的設(shè)計與優(yōu)化

-舉例回答：討論如何設(shè)計一個高效的尾氣處理系統(tǒng)，以處理多種有害氣體的混合物。

5.總結(jié)回顧

-詳細內(nèi)容：對本節(jié)課的重點內(nèi)容進行回顧，強調(diào)尾氣處理裝置的原理、構(gòu)造和操作步驟。同時，引導(dǎo)學(xué)生思考如何將所學(xué)知識應(yīng)用于實際生活中，提高環(huán)保意識。

-用時：5分鐘

總用時：45分鐘教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

-尾氣處理技術(shù)的最新發(fā)展：介紹當前尾氣處理技術(shù)的研究方向，如新型催化劑的開發(fā)、生物處理技術(shù)的應(yīng)用等。

-環(huán)境保護法律法規(guī)：提供與尾氣處理相關(guān)的環(huán)保法規(guī)和政策，如《大氣污染防治法》、《危險廢物處理法》等。

-國際環(huán)保組織與標準：介紹國際環(huán)保組織和標準，如國際標準化組織（ISO）的環(huán)境管理體系標準（EMS）等。

-化學(xué)實驗安全知識：提供化學(xué)實驗安全操作的指南，包括實驗室安全規(guī)范、個人防護裝備的使用等。

-化學(xué)實驗誤差分析：介紹實驗誤差的來源和減少誤差的方法，提高學(xué)生對實驗數(shù)據(jù)的分析和處理能力。

2.拓展建議：

-鼓勵學(xué)生閱讀相關(guān)科普書籍，如《化學(xué)與環(huán)境》、《綠色化學(xué)》等，以拓寬知識面。

-建議學(xué)生關(guān)注環(huán)保類雜志和網(wǎng)站，了解最新的環(huán)保動態(tài)和技術(shù)進展。

-組織學(xué)生參觀環(huán)保企業(yè)或科研機構(gòu)，實地了解尾氣處理技術(shù)的應(yīng)用情況。

-布置學(xué)生進行小課題研究，如“城市尾氣排放對空氣質(zhì)量的影響”或“新型尾氣處理材料的研發(fā)”，提高學(xué)生的科研能力。

-引導(dǎo)學(xué)生參與社區(qū)環(huán)?；顒樱缰矘湓炝?、垃圾分類等，將所學(xué)知識應(yīng)用于實際生活。

-鼓勵學(xué)生撰寫實驗報告，通過實驗數(shù)據(jù)的分析，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和寫作能力。

-組織學(xué)生參加化學(xué)實驗競賽，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高實驗技能。

-建議學(xué)生參加環(huán)保講座或研討會，與專家面對面交流，拓展視野。

-引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注化學(xué)實驗中的可持續(xù)發(fā)展理念，培養(yǎng)學(xué)生的社會責任感。課堂1.課堂評價：

-提問：在課堂教學(xué)中，我將通過提問的方式，檢查學(xué)生對尾氣處理裝置原理和操作步驟的掌握情況。例如，我會提問：“尾氣處理裝置中，吸收塔的作用是什么？”或者“如何根據(jù)實驗結(jié)果調(diào)整尾氣處理裝置的參數(shù)？”通過學(xué)生的回答，我可以了解他們對知識的理解和應(yīng)用能力。

-觀察：在教學(xué)過程中，我會密切關(guān)注學(xué)生的實驗操作和參與度。例如，觀察學(xué)生在實驗中的操作是否規(guī)范，是否能夠按照實驗步驟正確進行實驗操作，以及他們是否能夠主動參與到實驗討論中。

-測試：為了更全面地評估學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，我會在課后進行小測驗或?qū)嶒瀳蟾娴奶峤弧＿@些測試將包括選擇題、簡答題和實驗報告分析，以考察學(xué)生對尾氣處理裝置知識的掌握程度。

具體評價方式包括：

-課堂參與度：評估學(xué)生在課堂上的提問、回答和討論情況，以及他們是否能夠積極提出問題和觀點。

-實驗操作技能：評估學(xué)生在實驗中的操作是否規(guī)范、準確，以及他們是否能夠獨立完成實驗操作。

-知識理解與應(yīng)用：評估學(xué)生對尾氣處理裝置原理的理解程度，以及他們是否能夠?qū)⒗碚撝R應(yīng)用于實際問題解決。

-學(xué)習(xí)態(tài)度：評估學(xué)生的學(xué)習(xí)動機、專注度和對化學(xué)實驗的興趣。

2.作業(yè)評價：

-作業(yè)批改：我會對學(xué)生的實驗報告和作業(yè)進行詳細的批改，確保每個學(xué)生的作業(yè)都得到及時反饋。在批改過程中，我會關(guān)注學(xué)生的實驗數(shù)據(jù)分析、結(jié)論的合理性以及報告的撰寫規(guī)范。

-反饋與鼓勵：對于學(xué)生的作業(yè)，我會給出具體的評價和改進建議，同時鼓勵學(xué)生繼續(xù)努力。對于表現(xiàn)出色的學(xué)生，我會給予口頭表揚，以提高他們的學(xué)習(xí)積極性。

-定期回顧：我會定期回顧學(xué)生的作業(yè)，分析學(xué)生的學(xué)習(xí)趨勢，針對共性問題進行針對性的講解和輔導(dǎo)。

-個別輔導(dǎo)：對于作業(yè)中存在問題的學(xué)生，我會提供個別輔導(dǎo)，幫助他們理解和掌握相關(guān)的知識點。典型例題講解1.例題一：

**題目**：某工廠排放的尾氣中含有一定量的二氧化硫（SO2），為了減少對環(huán)境的影響，工廠安裝了尾氣處理裝置。已知該裝置中使用的吸收液為氫氧化鈉（NaOH）溶液，反應(yīng)方程式為：2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O。若該工廠每小時排放的SO2氣體量為100kg，求每小時需要氫氧化鈉的質(zhì)量。

**答案**：首先計算SO2的摩爾質(zhì)量，SO2的摩爾質(zhì)量為32+16*2=64g/mol。100kg的SO2對應(yīng)的摩爾數(shù)為100000g/64g/mol=1562.5mol。根據(jù)反應(yīng)方程式，2mol的NaOH與1mol的SO2反應(yīng)，所以需要的NaOH的摩爾數(shù)為1562.5mol*2=3125mol。NaOH的摩爾質(zhì)量為23+16+1=40g/mol，因此需要的NaOH質(zhì)量為3125mol*40g/mol=125000g=125kg。

2.例題二：

**題目**：某尾氣處理裝置使用活性炭吸附法去除廢氣中的苯（C6H6）。已知活性炭的吸附容量為每克活性炭吸附1.5mg的苯，若廢氣中含有10g的苯，求至少需要多少克的活性炭來完全吸附這些苯。

**答案**：根據(jù)吸附容量，1g活性炭可以吸附1.5mg的苯。因此，10g苯需要活性炭的質(zhì)量為10g/1.5mg/g=6666.67g，約等于6667g。

3.例題三：

**題目**：某工廠使用石灰水（Ca(OH)2）處理廢氣中的二氧化硫（SO2），反應(yīng)方程式為：Ca(OH)2+SO2→CaSO3+H2O。若工廠每小時排放的SO2氣體量為200L（標準狀況下），求每小時需要石灰水的體積。

**答案**：首先計算SO2的摩爾體積，標準狀況下氣體的摩爾體積為22.4L/mol。200L的SO2對應(yīng)的摩爾數(shù)為200L/22.4L/mol=8.93mol。根據(jù)反應(yīng)方程式，1mol的Ca(OH)2與1mol的SO2反應(yīng)，所以需要的Ca(OH)2的摩爾數(shù)也為8.93mol。Ca(OH)2的密度為1.5g/cm3，摩爾質(zhì)量為74g/mol，因此需要的Ca(OH)2的質(zhì)量為8.93mol*74g/mol=663.22g。由于Ca(OH)2的密度為1.5g/cm3，所以需要的石灰水的體積為663.22g/1.5g/cm3=442.14cm3=442.14mL。

4.例題四：

**題目**：某工廠使用生物濾池處理廢氣中的氨氣（NH3），已知生物濾池中使用的微生物可以將氨氣轉(zhuǎn)化為氮氣（N2）。若廢氣中含有50g的氨氣，求生物濾池中至少需要多少克的微生物來完全轉(zhuǎn)化這些氨氣。

**答案**：氨氣的摩爾質(zhì)量為14+1*3=17g/mol。50g的氨氣對應(yīng)的摩爾數(shù)為50g/17g/mol=2.941mol。根據(jù)生物濾池的處理原理，1mol的氨氣需要1mol的微生物來轉(zhuǎn)化，所以需要的微生物的摩爾數(shù)也為2.941mol。假設(shè)微生物的摩爾質(zhì)量為30g/mol，那么需要