《化學與可持續(xù)發(fā)展》教案1．化學觀念：(1)知道化學在能源發(fā)展中起到的作用。(2)知道塑料、合成纖維、合成橡膠是重要的合成材料及其在生產(chǎn)和生活中的重要作用。2．科學思維：(1)通過塑料性質的探究及鑒別天然纖維和合成纖維的實驗，發(fā)展學生科學探究的能力。(2)通過辯論“使用塑料的利與弊”，培養(yǎng)學生的語言表達能力和組織能力。3．科學態(tài)度與責任：(1)了解合成材料的特點、用途和對環(huán)境的危害，認識環(huán)境保護的重要性。(2)認識合成材料對人類社會進步所起的重要作用，體會學習化學的價值。重點：了解合成纖維、塑料、合成橡膠的性能和用途，了解使用合成材料對人和環(huán)境的影響。難點：認識新材料的開發(fā)與社會發(fā)展的密切關系，較好地組織學生進行“使用塑料的利與弊”的辯論。預習贈送的小冊子。一、情景導入【投影】【引入新課】航天員所穿的航天服是保障航天員的生命活動和工作能力的個人密閉裝備，由多種有機合成材料交織而成，使航天服具備液冷降溫功能。航天員在空間站中需要能源，生產(chǎn)生活處處都需要能源，合理開發(fā)自然資源，為社會持續(xù)發(fā)展提供物質保障和前進動力。二、合作探究化學與能源利用【提出問題】你還能回憶起已學的能源知識及使用化石能源對環(huán)境的影響嗎？【討論交流】學生分組回憶交流，互相補充能源知識、環(huán)境污染及防治措施。【提出問題】你知道哪些能源是可再生能源，哪些能源屬于新能源嗎？【投影】教師利用多媒體向學生展示我國能源開發(fā)和利用的影像圖片。【歸納總結】可再生能源和新能源有氫能、風能、太陽能、生物質能等?！咎岢鰡栴}】風能有其明顯缺點，你知道有什么缺點及解決辦法嗎？【討論交流】學生討論交流。【歸納總結】風力發(fā)電受天氣影響大，風力發(fā)電輸出不均衡，利用風力發(fā)的電來電解水制氫，轉為氫能，克服風能缺點?；瘜W與材料開發(fā)【提出問題】(1)什么是高分子材料？它分為哪兩大類？(2)什么是聚合物？聚合物的形式有哪兩種？【歸納總結】(1)用高分子化合物制成的材料就是高分子材料。它分為天然高分子材料和人工合成的高分子材料。棉花、羊毛和天然橡膠等都屬于天然高分子材料，而日常生活中用得最多的塑料、合成纖維和合成橡膠等則屬于人工合成的高分子材料，簡稱合成材料。(2)高分子化合物大部分是由大量小分子化合物聚合而成的，常被稱為聚合物。例如，聚乙烯分子是由成千上萬個乙烯分子聚合而成的高分子化合物。當小分子連接構成高分子時，有的形成很長的鏈狀，有的由鏈狀結成網(wǎng)狀。【過渡】請同學們帶著以下問題閱讀教材第106頁相關內容?！咎岢鰡栴}】(1)常見的合成材料分為哪幾類？(2)合成材料的應用有哪些優(yōu)點？【歸納總結】(1)常見的合成材料有：塑料、合成橡膠、合成纖維。(2)合成材料在某些方面具有更為優(yōu)異的性能，而且便于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，成本較低，產(chǎn)量穩(wěn)定?！具^渡】下面我們學習另一類材料——復合材料，請同學們帶著以下問題閱讀教材第107頁相關內容，并尋找答案?！咎岢鰡栴}】什么是復合材料？【歸納總結】(1)人們不斷改進金屬材料、無機非金屬材料和高分子材料的性能，并將幾種材料復合起來，綜合各組分性能的優(yōu)點，形成復合材料。(2)常見的復合材料：碳纖維復合材料、玻璃纖維增強塑料(玻璃鋼)、芳綸復合材料等。【過渡】日常生活中有很多棉纖維、羊毛纖維和滌綸面料制成的衣物?！咎岢鰡栴}】購買衣服時，你是如何判斷面料的種類的？應該如何鑒別棉纖維、羊毛纖維和滌淪？【實驗探究】請同學們閱讀教材第107頁探究的相關內容，學著如何區(qū)分棉纖維、羊毛纖維和滌綸?！練w納總結】鑒別棉纖維、羊毛纖維和滌綸可用燃燒法：取樣將其點燃，如果只聞到類似紙張燃燒的焦糊氣味，則為棉纖維；如果聞到燒焦羽毛的氣味(因羊毛的主要成分是蛋白質)，則為羊毛纖維；如果聞到特殊的刺激性氣味，則為滌綸?！就卣埂课覈贫ǖ乃芰习b制品回收標志及對應的塑料名稱(部分)?；厥諛酥緀q\o(\s\up7(),\s\do5(＞PET＜))eq\o(\s\up7(),\s\do5(＞PE-HD＜))eq\o(\s\up7(),\s\do5(＞PVC＜))eq\o(\s\up7(),\s\do5(＞PE-LD＜))eq\o(\s\up7(),\s\do5(＞PP＜))eq\o(\s\up7(),\s\do5(＞PS＜))塑料名稱聚對苯二甲酸乙二酯高密度聚乙烯聚氯乙烯低密度聚乙烯聚丙烯聚苯乙烯課題2化學與可持續(xù)發(fā)展一、化學與能源利用1．新能源：風能、氫能、太陽能、生物質能等。2．克服某些能源缺點的方法。二、化學與材料開發(fā)1．三大合成材料eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(塑料,合成纖維,合成橡膠))2．區(qū)分棉纖維、羊毛纖維和滌淪。完成課件中隨堂練習。本節(jié)課先介紹航天服所用材料的相關知識，引導學生關注材料的發(fā)展歷史，讓學生討論材料的種類、用途及其對環(huán)境的危害，使學生認識到合理利用有機合成材料是每個人應盡的責任和義務，將死板的知識轉化為學生已有的道德情感，增強了學生的社會責任感。本節(jié)課內容稍多，注意課堂時間的把控，避免教學任務完成不了或拖堂。不足之處在于課堂上的講解只起到了“言傳”的作用，可以多組織些社會活動，帶領學生親身體驗。課后知能演練基礎鞏固1.(重慶中考)能源是人類發(fā)展的基礎。下列屬于不可再生能源的是()。A.風能 B.氫能 C.石油 D.潮汐能2.(河南中考)建設美麗家園需要天藍、地綠、水清。下列做法不利于保護環(huán)境的是()。A.開發(fā)和利用新能源 B.積極植樹、造林、種草C.露天焚燒樹葉、塑料袋 D.將垃圾分類、回收、利用3.(黑龍江大慶中考)化學就在我們身邊,人類的衣、食、住、行都離不開化學。下列說法錯誤的是()。A.棉花屬于合成纖維B.葡萄糖可為人體組織提供營養(yǎng)C.水泥、玻璃等化工產(chǎn)品都是重要的建筑材料D.在汽油中加入適量乙醇,可適當節(jié)省石油資源4.化學是一門以實驗為基礎的學科,認真觀察、記錄實驗現(xiàn)象是十分必要的。下列實驗現(xiàn)象描述正確的是()。A.用灼燒法鑒別纖維,燒純羊毛線時聞到燒焦羽毛的氣味B.用稀硫酸除鐵銹時,鐵銹逐漸溶解,同時溶液變?yōu)闇\綠色C.硫酸銅溶液和氫氧化鈉溶液反應生成氫氧化銅藍色沉淀D.鐵絲在空氣中劇烈燃燒,火星四射,生成黑色固體,放熱能力提升5.(湖南中考)閱讀下列材料。陶瓷基復合材料是以陶瓷材料為基體,以高強度纖維、晶須、晶片和顆粒為增強體,通過適當?shù)膹秃瞎に囁瞥傻膹秃喜牧稀Ｌ沾刹牧峡煞譃檠趸锾沾?如氧化鋁陶瓷)和非氧化物陶瓷(如碳化物陶瓷、氮化物陶瓷等),具有硬度大、相對密度較小、抗氧化、高溫磨損性能好和耐化學侵蝕性好等優(yōu)點,但也存在斷裂韌性低、斷裂應變小、抗冷熱交變和沖擊載荷性能差的固有缺點。向陶瓷基體中加入增強體能夠改善陶瓷材料固有的脆性,提高其韌性和抗脆性斷裂能力。陶瓷基復合材料優(yōu)異的高溫性能可顯著降低發(fā)動機燃油消耗,提高運行效率,具有良好的應用前景。在航天航空領域,陶瓷基復合材料主要應用于液體推進火箭發(fā)動機的熱結構件、噴氣發(fā)動機等的高溫部件。依據(jù)材料內容,回答下列問題。(1)材料中提到的氧化物是。(2)寫出陶瓷材料的一條物理性質:。(3)在航天航空領域,陶瓷基復合材料主要應用于

(寫一條即可)。6.(福建中考)請參加社會性議題“汽車能源的變遷”的項目式學習。(1)傳統(tǒng)汽車能源主要來自石油。①從物質分類角度看,石油屬于(填“純凈物”或“混合物”)。②汽油作汽車燃料的缺點有(寫一個)。(2)天然氣和乙醇可替代傳統(tǒng)汽車能源。①甲烷(CH4)和乙醇(C2H6O)均屬于(填“無機”或“有機”)化合物。②天然氣的主要成分是甲烷,其完全燃燒的化學方程式為。(3)電池可為新能源汽車提供動力。①電動汽車的電池放電時,其能量轉化方式為能轉化為電能。②以“使用電動汽車代替燃油車是否能減少CO2的排放”為題進行小組辯論,你的看法和理由是

。思維拓展7.氫能具有廣闊的發(fā)展前景,安全高效的制氫和儲氫是氫能成為主要能源的關鍵。(1)電解水制氫氣可用鐵作電極,是利用了鐵的性。氫氣在與電源極相連的電極上產(chǎn)生。(2)高壓氣態(tài)儲氫是通過恒溫高壓將氫氣儲存在壓力容器中,從微觀角度解釋此過程主要發(fā)生改變的是。(3)氫化物儲氫是利用氫氣與金屬(如Al)反應生成金屬氫化物(如AlH3),從而進行氫的儲存,該過程屬于(填“物理變化”或“化學變化”)。(4)活性炭具有很多的微孔結構,可用作儲氫材料,這是利用活性炭的性。(5)我國科學家實現(xiàn)了天然氣(CH4)制氫的突破,在400℃條件下,將天然氣與水蒸氣直接轉化為氫氣與二氧化碳。請寫出該反應的化學方程式:

。(6)氫氣是理想的清潔能源,原因是。答案：課后知能演練1.C解析:風能是可以從自然界中源源不斷地得到的能源,屬于可再生能源,A項不符合題意;氫氣作為能源,能用水來制取,故氫能屬于可再生能源,B項不符合題意;石油屬于化石燃料,它的儲量是有限的,不能短時期內從自然界得到補充,屬于不可再生能源,C項符合題意;潮汐能可循環(huán)使用,在使用后會在短時間內重新形成,因此潮汐能屬于可再生能源,D項不符合題意。2.C解析:開發(fā)和利用新能源,有利于減少化石燃料的使用,可以減少污染,有利于保護環(huán)境,A項不符合題意;積極植樹、造林、種草,可以凈化空氣,有利于保護環(huán)境,B項不符合題意;露天焚燒樹葉、塑料袋,會產(chǎn)生大量煙塵和有害物質,不利于保護環(huán)境,C項符合題意;將垃圾分類、回收、利用,可以節(jié)約資源,減少污染,有利于保護環(huán)境,D項不符合題意。3.A解析:棉花屬于天然纖維,A項錯誤;葡萄糖和氧氣在體內發(fā)生緩慢氧化產(chǎn)生二氧化碳和水,釋放出能量,因此葡萄糖可為人體組織提供營養(yǎng),B項正確;水泥、玻璃等化工產(chǎn)品都是重要的建筑材料,C項正確;在汽油中加入適量乙醇,可適當節(jié)省石油資源,減少對環(huán)境的污染,D項正確。4.A解析:純羊毛線的主要成分是蛋白質,因此灼燒純羊毛線,會產(chǎn)生燒焦羽毛的氣味,A項正確;向鐵銹中加入稀硫酸,鐵銹與稀硫酸反應生成易溶于水的硫酸鐵和水,硫酸鐵溶液呈黃色,因此實驗現(xiàn)象是鐵銹逐漸溶解,溶液變?yōu)辄S色,B項錯誤;硫酸銅與氫氧化鈉反應生成氫氧化銅,氫氧化銅呈藍色,難溶于水,因此實驗現(xiàn)象是生成藍色沉淀,現(xiàn)象中不能出現(xiàn)具體物質的名稱,C項錯誤;鐵絲在氧氣中燃燒的現(xiàn)象是:劇烈燃燒,火星四射,生成黑色固體,鐵絲在空氣中不能燃燒,D項錯誤。5.(1)氧化鋁(或Al2O3)(2)硬度大(或相對密度較小)(3)液體推進火箭發(fā)動機的熱結構件(或噴氣發(fā)動機等的高溫部件)解析:(1)氧化物是由兩種元素組成的化合物,其中一種元素是氧元素,材料中提到的氧化物是氧化鋁。(2)根據(jù)材料信息可知,陶瓷材料硬度大、相對密度較小,它們不需要通過化學變化就能表現(xiàn)出來,屬于物理性質。(3)根據(jù)材料信息可知,在航天航空領域,陶瓷基復合材料主要應用于液體推進火箭發(fā)動機的熱結構件、噴氣發(fā)動機等的高溫部件。6.(1)①混合物②汽油來自不可再生能源石油(2)①有機②CH4+2O2CO2+2H2O(3)①化學②不一定,需要考慮多種因素,如電力來源、電池制造和回收過程等可能排放二氧化碳解析:(1)混合物是由兩種或兩種以上的物質混合而成的,石油屬于混合物;汽油作汽車燃料的缺點之一是汽油來自不可再生能源石油。(2)有機化合物簡稱有機物,通常指含有碳元素的化合物,甲烷和乙醇屬于有機化合物,甲烷在氧氣中燃燒生成二氧化碳和水,化學方程式為CH4+2O2CO2+2H2O。(3)電動汽車的電池放電時將化學能轉化為電能;使用電動汽車代替燃油車不一定能減少二氧化碳的排放,需要考慮多種因素,如電力來源、電池制造和回收過程等可能排放二氧化碳。7.(1)導電(或良好的導電)負(2)分子之間的間隔(3)化學變化(4)吸附(5)CH4+2H2O(g)CO2+4H2(6)產(chǎn)物無污染解析:(1)金屬具有良好的導電性,電解水制氫氣可用鐵作電極,是利用了鐵的導電性;電解水過程中,與電源正極相連的電極上產(chǎn)生氧氣,與電源負極相連的電極上產(chǎn)生氫氣。(2)高壓氣態(tài)儲氫是通過恒溫高壓將氫