2024-2025學年高中化學 第四單元 化學與技術的發(fā)展 4.2 表面活性劑 精細化工品教學設計 新人教版選修2

2024-2025學年高中化學第四單元化學與技術的發(fā)展4.2表面活性劑精細化工品教學設計新人教版選修2學校授課教師課時授課班級授課地點教具教學內容教材：新人教版選修2《化學與技術的發(fā)展》

內容：本章節(jié)主要圍繞表面活性劑和精細化工品展開，涉及表面活性劑的基本概念、分類、作用機理以及其在生活中的應用。通過學習，學生能夠了解表面活性劑的基本性質，掌握其應用領域，并認識精細化工品在生產(chǎn)生活中的重要性。核心素養(yǎng)目標培養(yǎng)學生對化學科學與技術發(fā)展的興趣和探索精神，提升學生的科學探究能力和創(chuàng)新意識。通過學習表面活性劑和精細化工品，增強學生運用化學知識解決實際問題的能力，提高學生的社會責任感和環(huán)保意識，促進學生對化學科學在現(xiàn)代社會中作用的深刻理解。學習者分析1.學生已經(jīng)掌握了哪些相關知識：

學生在進入本節(jié)課之前，已經(jīng)學習了化學的基本概念、物質的組成與結構、化學反應原理等基礎知識。他們可能對溶液、膠體等概念有所了解，并對物質的性質和變化有一定的認識。

2.學生的學習興趣、能力和學習風格：

高中學生對化學學科普遍保持一定的興趣，尤其對生活中的化學現(xiàn)象和新技術充滿好奇。他們的學習能力強，能夠通過實驗和理論相結合的方式掌握新知識。學習風格上，部分學生偏好通過實驗操作來理解化學原理，而另一部分學生則更傾向于通過閱讀和思考來學習。

3.學生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：

在學習表面活性劑和精細化工品時，學生可能會遇到以下困難和挑戰(zhàn)：一是對表面活性劑的概念和作用機理理解不夠深入，難以將理論知識與實際應用相結合；二是精細化工品的多樣性和復雜性可能導致學生難以把握其應用領域的廣泛性；三是學生可能對化學實驗操作的安全性有所擔憂，需要教師提供適當?shù)闹笇Ш捅Ｕ稀＝虒W方法與策略1.采用講授與討論相結合的教學方法，通過講解表面活性劑的基本概念和作用機理，引導學生思考其在生活中的應用。

2.設計角色扮演活動，讓學生模擬化學工程師，探討表面活性劑在精細化工品開發(fā)中的應用，提高學生的實踐能力。

3.安排實驗操作，讓學生親自體驗表面活性劑的制備和性質測試，增強學生的動手能力和實驗技能。

4.利用多媒體教學，展示表面活性劑在不同領域的應用案例，激發(fā)學生的學習興趣，并通過視頻、動畫等形式加深對復雜概念的理解。教學過程一、導入新課

（老師）同學們，大家好！今天我們來學習第四單元“化學與技術的發(fā)展”中的第二部分——表面活性劑和精細化工品。在日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中，表面活性劑無處不在，它們在清潔、乳化、分散等方面發(fā)揮著重要作用。那么，什么是表面活性劑？它們是如何工作的呢？讓我們一起揭開這個神秘的面紗。

二、新課講授

（老師）首先，我們來了解一下表面活性劑的基本概念。表面活性劑是一種能夠降低液體表面張力的物質，它由親水基和疏水基兩部分組成。親水基與水分子相互作用，而疏水基則排斥水分子。這種特殊的結構使得表面活性劑在水和油之間起到橋梁的作用。

（學生）老師，我明白了，表面活性劑就是那種既能和水分子結合，又能和油分子結合的物質。

（老師）很好，接下來我們探討一下表面活性劑的分類。根據(jù)親水基和疏水基的組成，表面活性劑可以分為離子型和非離子型。離子型表面活性劑在水溶液中會解離成離子，而非離子型表面活性劑則不會。

（學生）老師，那離子型和非離子型表面活性劑有什么區(qū)別呢？

（老師）區(qū)別在于它們的親水性和疏水性。離子型表面活性劑的親水性較強，而非離子型表面活性劑的親水性較弱。在實際應用中，我們需要根據(jù)具體需求選擇合適的表面活性劑。

三、實驗演示

（老師）接下來，我們進行一個簡單的實驗，觀察表面活性劑的作用。請大家準備好實驗器材，我將演示如何使用表面活性劑來降低水的表面張力。

（學生）好的，老師，我們準備好了。

（老師）首先，取一定量的水放入燒杯中，然后加入少量洗滌劑。用玻璃棒輕輕攪拌，觀察水的表面張力變化。

（學生）老師，我看到了，加入洗滌劑后，水的表面張力降低了，表面變得光滑。

（老師）沒錯，這就是表面活性劑的作用。它能夠使水分子之間的吸引力減弱，從而降低表面張力。

四、案例分析

（老師）現(xiàn)在，我們來分析一個實際案例。某洗滌劑公司想開發(fā)一種新型洗滌劑，要求具有高效去污、低泡沫、環(huán)保等特點。請同學們思考，我們應該選擇哪種類型的表面活性劑？

（學生）老師，我覺得我們可以選擇非離子型表面活性劑，因為它具有低泡沫、環(huán)保等優(yōu)點。

（老師）很好，你的分析很到位。接下來，我們討論一下表面活性劑在精細化工品中的應用。例如，在化妝品、制藥、食品等領域，表面活性劑都發(fā)揮著重要作用。

五、課堂討論

（老師）同學們，表面活性劑在生活中的應用非常廣泛。請大家舉例說明，并談談你對表面活性劑的認識。

（學生1）老師，我覺得表面活性劑在洗衣粉、洗發(fā)水、洗潔精等產(chǎn)品中都有應用。

（學生2）是的，我還知道表面活性劑在化妝品中也有應用，比如乳液、膏體等。

（老師）很好，同學們的舉例都很準確。通過今天的課堂學習，大家對表面活性劑有了更深入的了解。希望大家在今后的學習和生活中，能夠關注化學與技術的發(fā)展，為我國的化工事業(yè)貢獻自己的力量。

六、課堂小結

（老師）今天我們學習了表面活性劑的基本概念、分類、作用機理以及在生活中的應用。通過實驗和案例分析，同學們對表面活性劑有了更直觀的認識。希望大家能夠將所學知識運用到實際生活中，為我國的化工事業(yè)貢獻自己的力量。

七、課后作業(yè)

（老師）同學們，課后請完成以下作業(yè)：

1.查閱資料，了解表面活性劑在食品、醫(yī)藥、環(huán)保等領域的應用。

2.思考表面活性劑在未來的發(fā)展趨勢，并撰寫一篇短文。

（學生）好的，老師，我們一定會認真完成作業(yè)。拓展與延伸六、拓展與延伸

1.提供與本節(jié)課內容相關的拓展閱讀材料：

-《表面活性劑在現(xiàn)代生活中的應用》

-《表面活性劑的合成與性能》

-《精細化工品的發(fā)展與挑戰(zhàn)》

-《環(huán)境友好型表面活性劑的研究進展》

-《表面活性劑在化妝品中的應用》

2.鼓勵學生進行課后自主學習和探究：

-學生可以查閱上述閱讀材料，深入了解表面活性劑在不同領域的應用和發(fā)展趨勢。

-通過實驗模擬，嘗試合成簡單的表面活性劑，觀察其性質和變化。

-探究表面活性劑在環(huán)境治理中的作用，如污水處理、土壤修復等。

-研究新型表面活性劑的研發(fā)方向，如生物基表面活性劑、可降解表面活性劑等。

-分析表面活性劑對人體健康的影響，探討如何在確保效果的同時降低其潛在風險。

-通過小組討論或撰寫小論文，總結表面活性劑在現(xiàn)代社會中的重要性和面臨的挑戰(zhàn)。

-參與學校或社區(qū)組織的環(huán)?；顒樱私獗砻婊钚詣┰诃h(huán)保工作中的應用和推廣。

-通過網(wǎng)絡資源，了解國內外表面活性劑行業(yè)的最新動態(tài)和發(fā)展趨勢。

-參加相關學術講座或研討會，與專業(yè)人士交流學習，拓寬視野。典型例題講解1.例題：

表面活性劑在洗滌劑中的應用問題。已知某洗滌劑中含有0.1%的十二烷基硫酸鈉（C12H25SO4Na），若每次洗滌使用10升水，求每次洗滌時十二烷基硫酸鈉的物質的量。

解答：

十二烷基硫酸鈉的摩爾質量為：C12H25SO4Na=12×12+25×1+32+4×16+23=288g/mol

每次洗滌使用的十二烷基硫酸鈉的質量為：0.1%×10L×1000mL/L×1g/mL=0.1g

十二烷基硫酸鈉的物質的量為：0.1g/288g/mol=0.000348mol

2.例題：

表面活性劑的溶解性問題。已知某非離子表面活性劑在水中的溶解度為0.2g/100mL，若要制備100mL的該表面活性劑溶液，至少需要多少水？

解答：

非離子表面活性劑在水中的溶解度為0.2g/100mL，即每100mL水可以溶解0.2g非離子表面活性劑。

制備100mL的溶液，需要非離子表面活性劑的質量為：0.2g/100mL×100mL=0.2g

所需水的體積為：0.2g/1g/mL=0.2mL

因此，至少需要0.2mL的水。

3.例題：

表面活性劑的乳化性問題。某油性物質需通過乳化劑進行乳化處理，已知乳化劑在油中的濃度為0.5%，若要乳化10kg的油，至少需要多少乳化劑？

解答：

乳化劑在油中的濃度為0.5%，即每100g油中需要0.5g乳化劑。

乳化10kg的油，需要的乳化劑質量為：0.5%×10kg×1000g/kg=50g

4.例題：

表面活性劑的泡沫性問題。某洗滌劑在洗滌過程中產(chǎn)生泡沫，已知該洗滌劑在水中產(chǎn)生的泡沫體積為100mL，若要產(chǎn)生相同的泡沫體積，至少需要多少洗滌劑？

解答：

洗滌劑在水中產(chǎn)生的泡沫體積為100mL，即每1mL洗滌劑可以產(chǎn)生100mL的泡沫。

因此，產(chǎn)生100mL泡沫需要的洗滌劑體積為：100mL/100mL/mL=1mL

5.例題：

表面活性劑的穩(wěn)定性問題。某表面活性劑在儲存過程中會發(fā)生分解，已知該表面活性劑的半衰期為3個月，若儲存了9個月，求剩余的表面活性劑質量。

解答：

表面活性劑的半衰期為3個月，即每3個月其質量減少一半。

儲存了9個月，經(jīng)歷了3個半衰期，剩余的表面活性劑質量為：1/2×1/2×1/2=1/8

假設初始質量為100g，剩余質量為：100g×1/8=12.5g內容邏輯關系①本文重點知識點：

-表面活性劑的定義和基本性質

-表面活性劑的分類（離子型和非離子型）

-表面活性劑的作用機理

-表面活性劑在生活中的應用

②本文重點詞句：

-表面活性劑：一類能夠顯著降低液體表面張力的物質。

-親水基：能與水分子相互作用的基團。

-疏水基：能與油分子相互作用的基團。

-離子型表面活性劑：在水溶液中解離成離子的表面活性劑。

-非離子型表面活性劑：在水溶液中不解離的表面活性劑。

③本文內容邏輯關系闡述：

①定義和基本性質：介紹表面活性劑的基本概念，強調其降低表面張力的特性。

②分類：闡述離子型和非離子型表面活性劑的差異，以及它們在水溶液中的行為。

③作用機理：解釋表面活性劑如何通過親水基和疏水基與水分子和油分子相互作用，降低表面張力。

④在生活中的應用：舉例說明表面活性劑在洗滌、乳化、分散等領域的應用，以及其對日常生活的影響。教學反思與改進教學反思與改進是我們教學過程中不可或缺的一環(huán)。今天，我想和大家一起回顧一下這節(jié)課的教學情況，分析一下其中的得失，并探討如何在未來做得更好。

首先，我覺得今天的教學效果還是不錯的。同學們對表面活性劑的概念有了初步的了解，通過實驗演示，大家也看到了表面活性劑在實際應用中的效果。但是，我也發(fā)現(xiàn)了一些需要改進的地方。

比如說，在講解表面活性劑的分類時，我發(fā)現(xiàn)有些同學對離子型和非離子型表面活性劑的區(qū)分還不夠清晰。這可能是因為我在講解時沒有結合具體的例子，導致同學們理解起來有些困難。所以，我打算在未來的教學中，增加一些實際應用的例子，幫助同學們更好地理解這兩種類型的表面活性劑。

另外，我在設計課堂討論時，可能過于依賴學生的自主思考，而沒有給予足夠的引導。有些同學在討論中顯得有些迷茫，不知道從何入手。因此，我會在未來的教學中，更加注重引導，提出一些具體的問題，引導學生進行深入思考。

還有一點，我在講解表面活性劑在精細化工品中的應用時，可能沒有充分考慮到學生的知識背景。有些同學對化工品的了解有限，這可能導致他們對這部分內容感到陌生。為了解決這個問題，我計劃在課前準備一些相關的背景知識，讓學生在課前預習，以便在課堂上能夠更好地理解。

在教學反思中，我還發(fā)現(xiàn)了一個問題，那就是在實驗環(huán)節(jié)，部分同學的操作不夠規(guī)范，這可能會影響實驗結果的準確性。為了提高實驗教學質量，我將在未來的教學中加強對實驗操作的規(guī)范訓練，確保每位同學都能夠掌握正確的實驗方法。

在改進措施方面，我計劃采取以下措施：

1.在講解表面活性劑分類時，結合實際應用案例，幫助學生更好地理解。

2.在課堂討論中，提供更具體的引導問題，激發(fā)學生的思考。

3.在課前準備相關背景知識，幫助學生理解精細化工品的應用。

4.加強實驗操作的規(guī)范訓練，確保實驗結果的準確性。

5.鼓勵學生進行課后自主學習和探究，通過實驗、案例分析等方式，加深對知識的理解。教學評價與反饋1.課堂表現(xiàn)：

在今天的課堂上，同學們表現(xiàn)出較高的學習積極性。大部分同學能夠認真聽講，積極回答問題，特別是在討論表面活性劑在生活中的應用時，同學們踴躍發(fā)言，提出了很多有創(chuàng)意的觀點。當然，也有少數(shù)同學在課堂上顯得有些拘謹，需要更多的鼓勵和參與。

2.小組討論成果展示：

小組討論環(huán)節(jié)，同學們的合作精神得到了很好的體現(xiàn)。每個小組都完成了自己的討論任務，并能夠清晰地展示討論成果。特別是在討論表面活性劑在不同領域的應用時，各小組都能夠結合實際案例進行分析，展現(xiàn)了良好的團隊協(xié)作能力。

3.隨堂測試：

隨堂測試的結果總體上是令人滿意的。大多數(shù)同學能夠正確回答關于表面活性劑基本概念和分類的問題，顯示出對今天所學內容的掌握。但在一些細節(jié)問題上，如表面活性劑的化學結構式和作用機理，部分同學還存在理解上的困難。

4.學生自評與互評：

在課后，我鼓勵同學們進行了自我評價和互評。同學們普遍認為，通過這節(jié)課的學習，他們對表面活性劑有了更深入的了解，但同時也意識到自己在某些知識點上的不足。在互評中，同學們能夠提