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2019-2020年高中化學《化學是社會可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)》教案3 蘇教版選修2 【教學目標】 1. 能運用具體事例說明化學為其他科學技術(shù)發(fā)展提供了物質(zhì)基礎(chǔ)，促進了現(xiàn)代科技的發(fā)展。 2. 認識人類活動，包括化學品的制造、應用可能對環(huán)境、社會帶來的負面影響。 3. 能列舉事實論述化學與科學、技術(shù)、社會的關(guān)系。 【教學重點】 認識人類活動，包括化學品的制造、應用可能對環(huán)境、社會帶來的負面影響 【教學方法】 交流與討論 【教俱準備】 實物：鋁合金、半導體材料、塑料、橡膠等 化學儀器：燒杯、滴管、鑷子、玻璃棒、針筒、玻璃片等 化學試劑：5%硫酸銅溶液、10%氫氧化鈉溶液、濃氨水、稀鹽酸等 【教學過程】 【引入】 多媒體展示：小林苦惱的一天 【過度】 化學一方面可以造福人類，另一方面如果使用不當，也可以對人類造成危害。在過去一個世紀里，化學和化學工業(yè)在為人類創(chuàng)造巨大物質(zhì)財富的同時，也對環(huán)境造成了相當嚴重的污染，這是人類犯的錯，而不是化學本身。 我們今天這節(jié)課主要共同認識化學對環(huán)境保護的貢獻。請同學們交流討論P101的問題。 【板書】 課題一 :大氣污染治理 1.城市大氣污染主要是怎么造成的？ 2.這些廢氣的主要成分是什么？ 3.這些氣體是怎么產(chǎn)生的？ 【問題提出】 二氧化硫?qū)Νh(huán)境破壞包括哪些方面？如何減少二氧化硫排放？ 【板書】 1. 二氧化硫的治理 【學生反饋】 形成酸雨，使土壤酸化，腐蝕古建筑，使植物枯死，莊稼減產(chǎn)，魚蝦死亡等。降低石油中硫的含量，在燃燒含硫的煤中加入生石灰等。 煤的脫硫過程：將廢氣最終轉(zhuǎn)化為石膏CaSO4.2H2O （1） 煙氣加濕 （2）而后被石灰石漿吸收 （3）生成物被空氣氧化 （4）結(jié)晶 【問題提出】 使用汽油、煤油等礦物油的機動車日益增多，為什么會使空氣質(zhì)量下降？可以采取哪些措施？ 【板書】 2. 汽車尾氣的污染和處理。 【學生反饋】 因為使用汽油、煤油的機動車會排放烴類物質(zhì)、氮的氧化物、硫的氧化物，會造成空氣質(zhì)量下降。在城市控制使用汽油、煤油的機動車，可以燃燒乙醇；或者使用“零排放”電動車；此外，用氫作汽車燃料、用燃料電池作動力，合成廉價的、可再生的儲氫材料和能量轉(zhuǎn)換材料等。 【問題提出】 如何消除汽車尾氣對環(huán)境的污染？ 【指導閱讀】 學生閱讀教材P101 【分析講解】 發(fā)動機燃油排放的尾氣中有一氧化碳、一氧化氮、二氧化氮、碳氫化合物、顆粒物等。消除污染進行石油脫硫處理，利用尾氣處理裝置等，介紹用于汽車尾氣處理的催化劑及制備方法。用新的無害汽油，使用酒精天然氣代替燃油，用無污染氫燃料作動力等。 【問題提出】 隨著工業(yè)的發(fā)展，大氣中二氧化碳的濃度不斷增加，溫室效應日益嚴重，化學家是如何處理的？ 【板書】 3. 回收二氧化碳。 【分析講解】 ─O─CHCH2─O─CO─ [ ]n CH3 用二氧化碳的環(huán)氧丙烷在催化劑作用下可形成高聚物。 催化劑 + nCO2 nCH3CH─CH2 O 從根本上解決環(huán)境和生態(tài)問題，還要依靠綠色化學的發(fā)展。綠色化學使人們可以期望未來的化工企業(yè)將是零排放的，所有物質(zhì)原料、中間產(chǎn)物都在內(nèi)部循環(huán)、利用，盡量不使用有毒、有強腐蝕性的原料。 【問題解決】 請同學們看教材P102問題解決。比較兩種途徑，你認為哪種路線符合綠色化學的要求？這種方法的優(yōu)點是什么？ 【對比分析】 對比兩種途徑的優(yōu)點。 【學生反饋】 后者，沒有用氫氰酸極毒物，反應只要一步反應，轉(zhuǎn)化率高，沒有其他生成物。 【分析講解】 綠色化學是設計沒有或只有盡可能小的對環(huán)境產(chǎn)生負面影響的，并在技術(shù)、經(jīng)濟上可行的化學品和化學過程的科學。綠色化學的目的是用化學方法在化學過程中預防污染。清潔生產(chǎn)的重點在于： 1. 設計比現(xiàn)有產(chǎn)品的毒性更低或更安全的化學品，以防止意外事故的發(fā)生； 2. 設計新的，更安全的、對環(huán)境良性的合成路線，例如盡量利用分子機器型催化劑、仿生成等，使用無害和可再生的原材料； 3. 設計新的反應條件，減少廢棄物的產(chǎn)生和排放，以降低對人類健康和環(huán)境產(chǎn)生的危害。 【介紹】 由于綠色化學的重要性，1995年，美國設立了“總統(tǒng)綠色化學挑戰(zhàn)獎”，以表彰在綠色化學化工領(lǐng)域和開發(fā)中有重大突破和成就的個人和單位。 綠色化學要求開發(fā)新的原子經(jīng)濟反應。原子經(jīng)濟性即在化學反應過程中有多少原料的原子進入到所需的產(chǎn)品中。理想的原子經(jīng)濟反應要求原料分子百分之百在轉(zhuǎn)變成產(chǎn)物，不產(chǎn)生副產(chǎn)物或廢物，實現(xiàn)廢物的“零排放”。對于大宗基本有機原料的生產(chǎn)來說，選擇選擇原子經(jīng)濟反應十分重要。近年來，開發(fā)新的原子經(jīng)濟反應已成為綠色化學研究的熱點之一。 綠色化學還要求采用無毒、無害溶劑或不使用溶劑。與化學品制造相關(guān)的污染問題不僅來源于原料和產(chǎn)品，而且和生產(chǎn)過程中使用溶劑也有關(guān)系。當前廣泛使用的溶劑是有揮發(fā)性的有機化合物，會造成較大的環(huán)境污染。采用無毒無害的溶劑代替揮發(fā)性有機化合物已成為綠色化學的重要研究方向。 【板書】 課題二、水環(huán)境治理 【問題提出】 怎樣保護水體？怎樣對水進行凈化處理？ 【學生反饋】 不排放含重金屬離子、有機磷、有毒物如氰離子、酸、堿等工業(yè)廢水。工業(yè)廢水要經(jīng)過凈化再排放，對水凈化要除去懸浮物，加漂白粉消毒等進行凈化。 【課堂小結(jié)】 通過汽車尾汽治理、二氧化碳回收利用、綠色化學的舉起等問題的分析，說明化學是環(huán)境保護的強大支柱。 要充分了解化學學科在人類創(chuàng)造新物質(zhì)的活動中的重要作用，努力學習，為發(fā)展化學，創(chuàng)造更多的新物質(zhì)而努力。