資源簡介

中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺
初中化學(xué)九下大單元整體教學(xué)設(shè)計（滬教版）
單元教學(xué)主題 學(xué)習(xí)主題“化學(xué)與人類可持續(xù)發(fā)展”是《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》五個學(xué)習(xí)主題之一“化學(xué)與社會·跨學(xué)科實踐”的核心知識。本單元主要涉及的單元大概念：以社會問題為中心關(guān)注化學(xué)與健康、材料、環(huán)境等相關(guān)關(guān)系；本單元涉及的主要核心概念：（1）營養(yǎng)物質(zhì):蛋白質(zhì)、糖類、油脂維生素的認(rèn)識；（2）人體中的常量元素與微量元素對人體健康的重要性；（3）化學(xué)與材料；（4）環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué)。 學(xué)科 化學(xué) 年級 九年級
單元 第九單元《化學(xué)與人類可持續(xù)發(fā)展》 授課人 Xxx
單元內(nèi)容 本單元教學(xué)內(nèi)容：主題1“化學(xué)與人類健康”：主要探討營養(yǎng)素的類別與作用，如蛋白質(zhì)、糖類等。介紹化學(xué)元素與健康的關(guān)聯(lián)，包括常量及微量元素缺乏或過量的影響。還講述食品中的有害物質(zhì)，以及合理膳食和食品安全的重要性，引導(dǎo)學(xué)生樹立正確飲食觀念。 主題2“能源的綜合利用”：這部分主要介紹了能源的分類，包括一次能源和二次能源。重點講解了化石能源的綜合利用，如煤的干餾、石油的分餾等。還闡述了新能源的開發(fā)和利用，如氫能、太陽能等，強(qiáng)調(diào)能源綜合利用對可持續(xù)發(fā)展的重要性。主題3“新型材料的研制”：此節(jié)主要介紹新型金屬材料、新型無機(jī)非金屬材料及新型有機(jī)合成材料。包括它們的特性、用途及研制進(jìn)展，如記憶合金、陶瓷材料、合成纖維等，展現(xiàn)材料科學(xué)的發(fā)展對人類生活和社會進(jìn)步的重要影響。主題4“環(huán)境污染的防治”：此節(jié)主要介紹大氣污染、水污染和土壤污染的來源與危害，如工業(yè)廢氣、廢水及農(nóng)藥化肥等。重點闡述防治污染的方法，包括減少污染物排放、加強(qiáng)廢物處理和利用、發(fā)展綠色化學(xué)等，培養(yǎng)學(xué)生環(huán)保意識。本單元內(nèi)容的邏輯結(jié)構(gòu)：本單元先引入營養(yǎng)素的類別與作用，如蛋白質(zhì)、糖類等，介紹化學(xué)元素與健康的關(guān)聯(lián)。隨后介紹化學(xué)與藥物的相輔相成。引入化學(xué)與能源的關(guān)系，闡述傳統(tǒng)能源的利用及面臨的問題，進(jìn)而引出新能源的開發(fā)和利用。接著探討化學(xué)與資源，包括金屬資源的獲取、保護(hù)以及水資源的現(xiàn)狀與保護(hù)措施。然后講述化學(xué)與環(huán)境，分析環(huán)境污染的成因和危害，如大氣、水、土壤污染等，并介紹相應(yīng)的防治方法。最后強(qiáng)調(diào)人類需通過合理利用化學(xué)，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。整個單元邏輯清晰，層層遞進(jìn)，引導(dǎo)學(xué)生全面認(rèn)識化學(xué)在人類發(fā)展中的作用與責(zé)任。本單元內(nèi)容可開發(fā)的教學(xué)活動與資源：教學(xué)活動：組織學(xué)生進(jìn)行關(guān)于“可持續(xù)發(fā)展與化學(xué)”的小組討論和辯論；開展實地調(diào)研，觀察周邊企業(yè)的環(huán)保措施；舉辦環(huán)保化學(xué)實驗展示。教學(xué)資源：利用多媒體展示環(huán)境污染案例和可持續(xù)發(fā)展的成功案例視頻；推薦相關(guān)科普書籍如《我們共同的未來》；提供在線化學(xué)資源網(wǎng)站，讓學(xué)生查閱最新的可持續(xù)發(fā)展化學(xué)研究成果。本單元教學(xué)重點：解化學(xué)在資源利用、環(huán)境保護(hù)中的作用，掌握能源的分類和新型能源特點。本單元教學(xué)難點：理解可持續(xù)發(fā)展理念，分析化學(xué)方法在解決環(huán)境和資源問題中的應(yīng)用局限，培養(yǎng)創(chuàng)新思維解決實際問題。
2022新課標(biāo)要求 （1）認(rèn)識化學(xué)在解決與人類健康等相關(guān)的問題中的作用。（2）結(jié)合實例，從物質(zhì)及其變化的視角，理解化學(xué)與醫(yī)藥研制及營養(yǎng)健康的關(guān)系。（3）知道人類生存與發(fā)展會面臨來自健康和公共衛(wèi)生等方面的危機(jī)與不確定性挑戰(zhàn)。（4）結(jié)合實例，從物質(zhì)及其變化的視角，認(rèn)識材料的科學(xué)利用與新材料的研發(fā)，理解化學(xué)與生態(tài)環(huán)境保護(hù)的關(guān)系。（5）了解有機(jī)高分子材料等在社會生活中的應(yīng)用。（6）知道資源開發(fā)、能源利用和材料使用可能會對環(huán)境產(chǎn)生影響，樹立環(huán)保意識。（7）知道現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用可能會引起與生態(tài)環(huán)境等相關(guān)的問題。
單元學(xué)情 九年級學(xué)生認(rèn)知能力和思維能力有了很大提高，他們通過前面各單元的學(xué)習(xí)，已經(jīng)具備了元素和化合物的基礎(chǔ)知識。本單元知識內(nèi)容，學(xué)生在前面的學(xué)習(xí)和已有生活經(jīng)驗方面有所接觸。通過學(xué)習(xí)營養(yǎng)素和一些元素與人體健康的關(guān)系，或者他們從電視，媒體上所獲得的有關(guān)保健品方面的知識更有探究欲望，想知道更具體更多的關(guān)于營養(yǎng)素方面的知識，學(xué)習(xí)興趣較濃。但是學(xué)生知識不夠系統(tǒng)，不能準(zhǔn)確區(qū)分一些元素和物質(zhì)與人類健康的關(guān)系，在日常生活中對一些飲食習(xí)慣缺乏科學(xué)的認(rèn)識，這些在教學(xué)中都要被重視。對于有機(jī)合成材料，學(xué)生已有認(rèn)識來自于生活常識，學(xué)生在生活中接觸了很多塑料、橡膠和纖維制品，有一定的感性認(rèn)識。本課題內(nèi)容學(xué)習(xí)要求雖然不高，但學(xué)生學(xué)習(xí)有一定難度。其原因有兩點:一是涉及無機(jī)物與有機(jī)物的區(qū)別，由于學(xué)生沒有有機(jī)物的知識，缺少感性認(rèn)識，因此難以理解:二是這部分內(nèi)容的專有名詞較多，如有機(jī)高分子化合物、合成有機(jī)高分子材料，聚合物、熱塑性、熱固性、塑料、合成纖維和合成橡膠等，學(xué)生學(xué)習(xí)起來顯得陌生而枯燥。由于有機(jī)合成材料與日常生活聯(lián)系緊密，因此可以讓學(xué)生課前收集樣品，查閱資料，或進(jìn)行社會調(diào)查，以使學(xué)生對合成材料在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用有一個直接的認(rèn)識。
單元目標(biāo) 1.了解蛋白質(zhì)、糖類、油脂、維生素、無機(jī)鹽和水六類營養(yǎng)物質(zhì)及其與人體健康的關(guān)系。2.知道常見的常量元素與微量元素，了解某些元素對人體健康的重要作用。3.知道有機(jī)物的含義，了解有機(jī)高分子材料的分類和用途。4.了解有機(jī)合成材料的特點用途以及對環(huán)境的危害，認(rèn)識環(huán)境保護(hù)的重要性。
達(dá)成評價表 探索溶解現(xiàn)象大單元學(xué)習(xí)評價總表
知識點 評價要點 教師評價
化學(xué)與人類健康 學(xué)生課堂狀態(tài) 優(yōu)秀 良好 一般
課堂知識點掌握情況 優(yōu)秀 良好 一般
課堂任務(wù)完成情況 優(yōu)秀 良好 一般
課堂練習(xí)成果 優(yōu)秀 良好 一般
課后作業(yè)完成情況 優(yōu)秀 良好 一般
能源的綜合利用 學(xué)生課堂狀態(tài) 優(yōu)秀 良好 一般
課堂知識點掌握情況 優(yōu)秀 良好 一般
課堂任務(wù)完成情況 優(yōu)秀 良好 一般
課堂練習(xí)成果 優(yōu)秀 良好 一般
課后作業(yè)完成情況 優(yōu)秀 良好 一般
新型材料的研制 學(xué)生課堂狀態(tài) 優(yōu)秀 良好 一般
課堂知識點掌握情況 優(yōu)秀 良好 一般
課堂任務(wù)完成情況 優(yōu)秀 良好 一般
課堂練習(xí)成果 優(yōu)秀 良好 一般
課后作業(yè)完成情況 優(yōu)秀 良好 一般
環(huán)境污染的防治 學(xué)生課堂狀態(tài) 優(yōu)秀 良好 一般
課堂知識點掌握情況 優(yōu)秀 良好 一般
課堂任務(wù)完成情況 優(yōu)秀 良好 一般
課堂練習(xí)成果 優(yōu)秀 良好 一般
課后作業(yè)完成情況 優(yōu)秀 良好 一般
單元課時規(guī)劃
課題 學(xué)習(xí)目標(biāo) 主要知識 課時
課題1 化學(xué)與人類健康 1.掌握人體所需的各類營養(yǎng)素，如蛋白質(zhì)、糖類、油脂、維生素、礦物質(zhì)等的作用和來源。2.培養(yǎng)用化學(xué)思維看待健康問題的能力，理解化學(xué)與健康之間的緊密聯(lián)系，建立科學(xué)的健康觀念。3.了解合成、生產(chǎn)藥物與化學(xué)的關(guān)系。 人體所需的營養(yǎng)物質(zhì)、藥物的獲得與合理使用 1課時
課題2 能源的綜合利用 能從化學(xué)視角認(rèn)識常見的能源;能認(rèn)識能源的開發(fā)利用可能會對環(huán)境造成的影響;能初步形成低碳節(jié)能、保護(hù)環(huán)境的態(tài)度，樹立人與自然和諧共生的科學(xué)自然觀和綠色發(fā)展觀。 化石燃料的合理使用、清潔能源的開發(fā)利用、化學(xué)電池的廣泛應(yīng)用 1課時
課題3 新型材料的研制 能結(jié)合實例，從物質(zhì)的性質(zhì)及其變化的視角，認(rèn)識材料的科學(xué)利用與新材料的研發(fā);能感受無機(jī)材料、有機(jī)高分子材料、復(fù)合材料等在社會生活中的廣泛應(yīng)用。 無機(jī)材料更新?lián)Q代、合成材料層出不窮、復(fù)合材料異軍突起 1課時
課題4環(huán)境污染的防治 認(rèn)識資源開發(fā)、能源利用和材料使用可能對環(huán)境產(chǎn)生的影響，強(qiáng)化環(huán)保意識；能感受化學(xué)在解決環(huán)境問題中的作用;能主動踐行環(huán)境友好的生活方式，樹立人與自然和諧共生的科學(xué)自然觀和綠色發(fā)展觀。 打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)、保護(hù)和治理水環(huán)境、土壤污染源頭防控 1課時
課時設(shè)計（課題3）
課題 新型材料的研制
課型 新授課 復(fù)習(xí)課 試卷講評課 其他課
1.教學(xué)內(nèi)容分析 本節(jié)是滬教版下冊第9章第3節(jié)的內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)了化學(xué)與生活、科技的緊密聯(lián)系，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究欲望。通過學(xué)習(xí)，學(xué)生能了解材料科學(xué)的前沿發(fā)展，培養(yǎng)科學(xué)思維和創(chuàng)新意識。教學(xué)中注重實驗探究，讓學(xué)生親身感受新型材料的特性，提升實踐能力。同時，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注材料研制對社會可持續(xù)發(fā)展的影響，增強(qiáng)環(huán)保和社會責(zé)任感，符合新課標(biāo)對學(xué)生綜合素質(zhì)培養(yǎng)的目標(biāo)。
2.學(xué)習(xí)者分析 九年級學(xué)生已具備一定的化學(xué)基礎(chǔ)知識和實驗技能，對新鮮事物充滿好奇。在“新型材料的研制”教學(xué)中，他們能夠理解化學(xué)原理在材料研制中的應(yīng)用。但抽象思維能力仍有待提高，對于復(fù)雜的化學(xué)結(jié)構(gòu)和原理理解可能存在困難。部分學(xué)生可能缺乏自主探究的習(xí)慣。教學(xué)中應(yīng)注重聯(lián)系生活實際，激發(fā)興趣，通過實驗和案例引導(dǎo)學(xué)生主動思考，培養(yǎng)探究能力和創(chuàng)新精神。
3.核心素養(yǎng) 【化學(xué)觀念】：了解新型材料的組成和結(jié)構(gòu)決定其獨(dú)特性能，明確不同材料在特定領(lǐng)域的應(yīng)用基于其化學(xué)特性。【科學(xué)思維】：理解材料研制中的化學(xué)原理和變化規(guī)律，培養(yǎng)邏輯思維能力。【科學(xué)探究與實踐】：能夠設(shè)計并實施簡單的實驗來探究新型材料的性質(zhì)方法。【科學(xué)態(tài)度與責(zé)任】：能夠設(shè)計并實施簡單的實驗來探究新型材料的性質(zhì)和制備方法。在實驗中，學(xué)會觀察、記錄和分析實驗現(xiàn)象，培養(yǎng)實驗操作技能和數(shù)據(jù)處理能力。
4.教學(xué)重難點 教學(xué)重點：讓學(xué)生了解常見新型材料的種類、特性及應(yīng)用。掌握新型材料的研制原理和方法。
教學(xué)難點：理解材料結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系，分析研制中的化學(xué)反應(yīng)。引導(dǎo)學(xué)生探究新型材料應(yīng)用的創(chuàng)新性思維。
5.評價量表知識點“實驗操作”的評價量表任務(wù)列表評價標(biāo)準(zhǔn)（總分35分）學(xué)生自評生生互評教師評價任務(wù)一：引入新課①從青銅時代到鋼鐵時代，遭到現(xiàn)代新型合金，人類對材料的運(yùn)用經(jīng)歷了怎樣的變革？（2分）②你了解我國的材料發(fā)展進(jìn)程嗎？(3分）任務(wù)二：無機(jī)材料更新?lián)Q代①無機(jī)非金屬材料有哪些 （5分）②請簡述全瓷牙的優(yōu)點。（5分）任務(wù)三：合成材料層出不窮①請簡述塑料使用中的優(yōu)點與缺點。（5分）②請簡述合成纖維的優(yōu)點（5分）任務(wù)四：復(fù)合材料異軍突起①請簡述復(fù)合材料的優(yōu)點 （5分）②復(fù)合材料的應(yīng)用實例有哪些呢？（5分）6.學(xué)習(xí)活動設(shè)計
任務(wù)一：創(chuàng)設(shè)問題情境，引入新課
教師活動 學(xué)生活動 學(xué)習(xí)評價
【問題導(dǎo)入】石墨烯是一種具有優(yōu)異性能的新型材料，近來有很多“石墨烯發(fā)熱褲”利用消費(fèi)者對新技術(shù)的好奇和不了解，打著石墨烯的旗號抬高價格，卻沒有提供相應(yīng)的高品質(zhì)產(chǎn)品，在購買這類產(chǎn)品時，消費(fèi)者應(yīng)保持警惕，仔細(xì)甄別。【播放圖片】人類對材料的運(yùn)用：青銅—鋼鐵—新型合金【提出問題】材料是人類賴以生存和發(fā)展的重要物質(zhì)。材料技術(shù)和應(yīng)用的每一次重大進(jìn)步，都與化學(xué)科學(xué)的發(fā)展密不可分。你了解我國的材料發(fā)展進(jìn)程嗎？ 【觀看圖片】學(xué)生小組討論老師提出的問題。 以問題導(dǎo)入新課，有效地引起學(xué)生的好奇心和思考。引發(fā)學(xué)生對知識的探索欲望。
設(shè)計意圖：旨在激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，引發(fā)他們主動思考。通過巧妙設(shè)置問題，能夠創(chuàng)造認(rèn)知沖突，讓學(xué)生迅速進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)。
任務(wù)二：無機(jī)材料更新?lián)Q代
教師活動 學(xué)生活動 學(xué)習(xí)評價
【教師講解】早在3000多年前,我國古代勞動人民已經(jīng)能夠制造和使用青銅、鐵等金屬材料。隨著近代工業(yè)的崛起，以鋼鐵為主體的金屬材料被廣泛應(yīng)用于人們生產(chǎn)生活的各個領(lǐng)域。隨著冶煉技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展，人們用電解的方法生產(chǎn)鋁等較活潑的金屬,并研制各種具有優(yōu)異性能的合金。調(diào)查研究稀土材料指利用稀土元素及其化合物與其他元素的化合物結(jié)合形成的材料。稀土元素是指鈧(Sc)釔(Y),以及鑭系元素(從鑭到镥15種元素)。稀土元素的化學(xué)性質(zhì)較為活潑，若與其他元素結(jié)合，便可形成種類繁多、功能多樣、用途廣泛的新型材料，且性能會有較大提高，被稱作當(dāng)代的工業(yè)味精”。請查閱文獻(xiàn)，說明稀土元素在當(dāng)代高新科技中的具體應(yīng)用。無論過去、現(xiàn)在還是未來,無機(jī)非金屬材料在生產(chǎn)生活中都占有重要的地位。玻璃、水泥、陶瓷都是人們熟悉的無機(jī)非金屬材料。無機(jī)非金屬材料 ①玻璃運(yùn)用化學(xué)方法制成的具有特殊性能的特種玻璃，如光致變色玻璃、鋼化玻璃等,極大地提升了玻璃材料的性能和應(yīng)用價值。20世紀(jì)60年代以來，無機(jī)非金屬材料發(fā)展迅猛，多種具有優(yōu)異性能的材料被相繼開發(fā)出來，如半導(dǎo)體材料、光導(dǎo)纖維等,為現(xiàn)代通信技術(shù)和信息化奠定了重要基礎(chǔ)。無機(jī)非金屬材料 ②水泥化學(xué)方法制成的具有特殊性能的特種水泥，相對于一般土木建筑工程所用的通用水泥而言，特種水泥是指具有某些獨(dú)特性能，適合特定的用途，或能發(fā)揮特殊作用并賦予建筑物特別功能的水泥品種，包括特性水泥和專用水泥。如具有膨脹特性的膨脹水泥 ( https: / / baike. / item / %E8%86%A8%E8%83%80%E6%B0%B4%E6%B3%A5 / 4664845 fromModule=lemma_inlink" \t "https: / / baike. / item / %E7%89%B9%E7%A7%8D%E6%B0%B4%E6%B3%A5 / _blank )、專門用于油氣井固井用的油井水泥等。白色硅酸鹽水泥、三獅超細(xì)水泥等。無機(jī)非金屬材料 ③陶瓷陶瓷也是一種重要的無機(jī)非金屬材料。在古代，人們用陶土、瓷土燒制陶器、瓷器。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人們通過選擇新的原料,改變制造工藝，生產(chǎn)出許多結(jié)構(gòu)、功能與傳統(tǒng)陶瓷截然不同的新型陶瓷材料。例如，用氧化鋁等為原料生產(chǎn)的耐高溫、高強(qiáng)度的陶瓷,可用來制造發(fā)動機(jī)零件;用羥基磷酸鈣[Ca5(OH)(PO4)3]為原料生產(chǎn)的陶瓷甚至能夠用來制造假牙、人工骨、人工關(guān)節(jié)等。這些無機(jī)非金屬材料彌補(bǔ)了金屬材料易腐蝕等不足。氧化鋁陶瓷是一種以氧化鋁為主體的陶瓷材料，用于厚膜集成電路。氧化鋁陶瓷有較好的傳導(dǎo)性、機(jī)械強(qiáng)度和耐高溫性。需要注意的是需用超聲波進(jìn)行洗滌。用氧化鋁等為原料生產(chǎn)的耐高溫、高強(qiáng)度的陶瓷,可用來制造發(fā)動機(jī)零件。可供移植的新型陶瓷骨，具有組織相容性和生物穩(wěn)定性好等特點。它不會導(dǎo)致排異反應(yīng)，有利于誘導(dǎo)骨質(zhì)的生長。這種人工骨富含鈣、鋅，有利于手術(shù)后傷口皮膚更快愈合。全瓷牙具有完美密合的邊緣、無牙齦炎癥現(xiàn)象、對X光線無任何阻擋等特點，生物相容性優(yōu)于各種金屬內(nèi)冠，在臨床上可得到持久的修復(fù)效果。陶瓷的優(yōu)點：1.耐高溫性能2.耐腐蝕性能3.絕緣性能4.高硬度和強(qiáng)度5.尺寸穩(wěn)定性缺點：1.脆性2.加工難度3.導(dǎo)熱性能較差4.重量較大【板書】無機(jī)材料更新?lián)Q代 【觀看圖片】【小組討論】稀土元素在當(dāng)代高新科技中有眾多重要應(yīng)用：1. 永磁材料：用于制造高性能的永磁體，廣泛應(yīng)用于新能源汽車的驅(qū)動電機(jī)、風(fēng)力發(fā)電設(shè)備、節(jié)能家電等領(lǐng)域，提高了能源利用效率。2. 激光材料：制造固體激光器，在醫(yī)療、科研、工業(yè)加工等方面。3. 儲氫材料：可用于制作高效的儲氫裝置，新能源汽車的氫能源存儲。4. 超導(dǎo)材料：有助于提高超導(dǎo)材料的性能，在磁懸浮列車、核磁共振等領(lǐng)域具有重要意義。5. 玻璃陶瓷：用于制造高質(zhì)量的光學(xué)鏡片、特種陶瓷等。6. 電子信息：在芯片制造、顯示屏等電子產(chǎn)品中提高性能。 學(xué)生能夠了解不同時期無機(jī)材料的特點及演變。大部分同學(xué)能掌握關(guān)鍵概念，如新型無機(jī)材料的性能優(yōu)勢。但在分析更新?lián)Q代的影響因素時，部分同學(xué)思考不夠全面。通過學(xué)習(xí)，提升了學(xué)生對材料科學(xué)發(fā)展的認(rèn)識，但在知識應(yīng)用方面還需加強(qiáng)，以更好地理解無機(jī)材料在現(xiàn)代科技中的重要作用。
設(shè)計意圖：旨在使學(xué)生了解無機(jī)材料發(fā)展的歷程和趨勢。讓學(xué)生認(rèn)識到隨著科技進(jìn)步，無機(jī)材料不斷更新以滿足更高的性能要求。通過對比不同代際無機(jī)材料的特點，培養(yǎng)學(xué)生的分析和歸納能力。引導(dǎo)學(xué)生思考材料更新對工業(yè)、生活等領(lǐng)域的影響，激發(fā)學(xué)生對科學(xué)技術(shù)推動社會發(fā)展的認(rèn)識，培養(yǎng)其創(chuàng)新意識和對未來材料發(fā)展的探索精神。
任務(wù)三： 合成材料層出不窮
【教師講解】在日常生活中,用化學(xué)方法合成的有機(jī)高分子材料(簡稱合成材料)得到廣泛的應(yīng)用。合成材料主要包括塑料、合成纖維、合成橡膠等,被人們稱為三大有機(jī)合成材料。合成材料的誕生,結(jié)束了人類只能依靠天然材料的歷史。塑料是指由人工合成的有機(jī)高分子物質(zhì)為基本成分，在一定條件下塑造成型的高分子材料。聚乙烯(PE)聚氯乙烯(PVC)聚苯乙烯(PS)有機(jī)玻璃(PMMA)等都是目前大量使用的塑料，由它們制成的各種產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)生活中。塑料有很多優(yōu)點,如質(zhì)輕、比較堅固和耐磨、不導(dǎo)電、容易加工、價格便宜等。通過一定的化學(xué)方法可以提高塑料的透光率、耐磨、耐壓和抗老化等性能,使其可以在更苛刻的環(huán)境中長期使用。2008年北京奧運(yùn)會主游泳館“水立方”,就使用了塑料作為外立面材料。【演示實驗】取聚乙烯塑料、聚氯乙烯塑料各一小塊,分別點燃,觀察燃燒情況，比較產(chǎn)生的氣味有什么不同。【實驗結(jié)論】聚乙烯組成中只含有C、H元素,而聚氯乙烯的組成中除含有C、H元素外,還含有Cl元素。聚氯乙烯燃燒時會釋放出氯化氫等有害氣體，這些氣體有刺鼻的氣味。聚乙烯塑料薄膜無毒,可用于包裝食品;聚氣乙烯塑料薄膜在使用時會分解出對健康有害的物質(zhì)而污染食品，不宜用于包裝食品。利用塑料薄膜的燃燒現(xiàn)象和燃燒時放出氣體氣味的不同可以簡易鑒別塑料薄膜是否可用于食品包裝。塑料的應(yīng)用和發(fā)展方便了人們的生活，但大多數(shù)塑料在自然條件下難以降解，長期堆積的塑料制品造成了新的環(huán)境污染--“白色污染”。不能焚燒廢棄塑料制品，避免釋放出含有二噁英等有害物質(zhì)的氣體。丟棄在環(huán)境中的廢舊包裝塑料，不僅影響市容和自然景觀，產(chǎn)生"視覺污染"，而且難以降解，對生態(tài)環(huán)境還會造成潛在危害，中國每年用于白色污染的治理經(jīng)費(fèi)大約1850萬左右。【調(diào)查研究】通過查閱文獻(xiàn)，調(diào)查并分析目前常見塑料使用中的利與弊。【教師講解】減少廢棄塑料產(chǎn)生的環(huán)境問題，要促進(jìn)廢棄塑料的回收和利用，大力研制在自然條件下容易降解的新型塑料。拓展視野可降解塑料可降解塑料是指能滿足使用需求，且使用后在自然環(huán)境條件下能降解成對環(huán)境無害的物質(zhì)的一類塑料，一般可分為光降解塑料、生物降解塑料、水降解塑料等。生活中，可降解塑料主要用于制作垃圾袋、購物袋、餐盒等。2022年6月1日我國正式實施《生物降解塑料與制品降解性能及標(biāo)識要求》《生物降解飲用吸管》兩項推薦性國家標(biāo)準(zhǔn)，這意味著可降解塑料制品在生活中得到更廣泛的應(yīng)用，對于促進(jìn)社會可持續(xù)發(fā)展有重要意義。人類用棉、麻等植物纖維和動物的毛、蠶絲等動物纖維紡紗織布已有悠久的歷史。但天然纖維數(shù)量有限，遠(yuǎn)不能滿足人們對紡織品的需求。用化學(xué)方法制備的合成纖維，為工業(yè)生產(chǎn)提供了性能優(yōu)越的材料，也豐富了人們的日常生活合成纖維是以石油產(chǎn)品、煤石灰石、水和空氣等為原料，通過一系列化學(xué)反應(yīng)制造的。滌綸和錦綸布料、人造羊毛、降落傘繩、漁網(wǎng)等都是合成纖維制品。【演示實驗】取少許棉紗線、羊毛絨和化纖織物纖維(如尼龍絲線等)，分別在酒精燈火焰上灼燒，觀察各種材料的燃燒情況，辨別其產(chǎn)生的氣味。【實驗結(jié)論】棉花的主要成分是纖維素,燃燒時有燒紙氣味,并殘留有黑色灰燼。羊毛蠶絲的主要成分是動物蛋白質(zhì),燃燒時有燒焦羽毛氣味。化纖布料燃燒時有特殊氣味，趁熱可以拉成絲。合成纖維的優(yōu)點：合成纖維強(qiáng)度高、耐磨、彈性好、耐化學(xué)腐蝕,但吸水性和透氣性不如天然纖維優(yōu)良。因此現(xiàn)代紡織業(yè)一般采用混紡的方式,即將天然纖維和合成纖維按一定比例混合在一起紡紗,使其顯示出各自的優(yōu)點。棉花的主要成分是纖維素,燃燒時有燒紙氣味,并殘留有黑色灰燼。羊毛、蠶絲的主要成分是動物蛋白質(zhì),燃燒時有燒焦羽毛氣味。化纖布料燃燒時有特殊氣味，趁熱可以拉成絲。一般來說,合成纖維強(qiáng)度高、耐、彈性好、耐化學(xué)腐蝕,但吸水性和透氣性不如天然纖維優(yōu)良。因此現(xiàn)代紡織業(yè)一般采用混紡的方式，即將天然纖維和合成纖維按一定比例混合在一起紡紗,使其顯示出各自的優(yōu)點合成橡膠出現(xiàn)之前,人們從橡膠樹、橡膠草等植物中獲得天然橡膠。隨著工業(yè)的發(fā)展,對橡膠的需求不斷增長,人們采用化學(xué)方法人工合成橡膠。與天然橡膠相比,合成橡膠具有更優(yōu)良的彈性、絕緣性和耐高溫性,廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)生活中。除上述三種合成材料外,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,具有光、電、磁等特殊性能的功能高分子材料不斷地被研制出來,新材料的發(fā)展將進(jìn)一步推動人類社會的進(jìn)步。【板書】合成材料層出不窮 【觀看圖片】【設(shè)計實驗】取聚乙烯塑料、聚氯乙烯塑料各一小塊,分別點燃,觀察燃燒情況。【實驗現(xiàn)象】聚乙烯塑料容易燃燒，燃燒時火焰呈藍(lán)色，上端黃色，燃燒時會有熔滴落下。燃燒時產(chǎn)生的氣味像石蠟燃燒的氣味，比較溫和。聚氯乙烯塑料不易燃燒，點燃后會自熄。聚氯乙烯燃燒時火焰呈黃色，底部綠色，會產(chǎn)生刺激性氣味。 聚氯乙烯塑料薄膜【小組討論】利：1. 成本低廉：生產(chǎn)原料豐富，制造工藝簡單。2. 性能多樣：具有良好的絕緣性、耐腐蝕性、耐磨性。3. 輕便易用：重量輕，便于攜帶和使用。4. 可塑性強(qiáng)弊：1. 難以降解：造成長期的環(huán)境污染，形成白色污染。2. 資源消耗：塑料的生產(chǎn)依賴石油等不可再生資源。3. 回收困難：不同類型的塑料回收難度大，回收體系不完善。4. 健康風(fēng)險：某些塑料制品在高溫或與特定物質(zhì)接觸時，可能會釋放有害物質(zhì)。【設(shè)計實驗】取少許棉紗線、羊毛絨和化纖織物纖維(如尼龍絲線等)，分別在酒精燈火焰上灼燒。【設(shè)計實驗】棉紗線燃燒時，火焰較小，產(chǎn)生燒紙的氣味，燃燒后的灰燼較為疏松。 羊毛絨燃燒時，火焰緩慢，有燒焦羽毛的氣味，灰燼易碎且呈黑色。化纖織物纖維尼龍絲線燃燒時，火焰較大，伴有黑煙，產(chǎn)生刺鼻的化學(xué)氣味，燃燒后的殘留物較硬且不易碎。 學(xué)生們展現(xiàn)出了積極的態(tài)度。大部分同學(xué)能清晰掌握合成材料的種類和特性，理解其不斷涌現(xiàn)的原因和影響。通過案例分析，學(xué)生的應(yīng)用能力有所提升。但仍有少數(shù)同學(xué)在材料性能的深入理解上存在不足。總體而言，此次學(xué)習(xí)讓學(xué)生對合成材料有了更全面的認(rèn)識，為今后相關(guān)知識的學(xué)習(xí)打下了基礎(chǔ)。
設(shè)計意圖：是為了讓學(xué)生認(rèn)識到合成材料的快速發(fā)展和多樣性。了解合成材料的創(chuàng)新如何滿足社會需求，培養(yǎng)學(xué)生對化學(xué)與生活緊密聯(lián)系的認(rèn)知。引導(dǎo)學(xué)生從化學(xué)角度分析合成材料的性能與結(jié)構(gòu)關(guān)系，提升科學(xué)思維。激發(fā)學(xué)生對化學(xué)創(chuàng)新的興趣，鼓勵他們關(guān)注科技前沿，培養(yǎng)創(chuàng)新精神。
任務(wù)四：復(fù)合材料異軍突起
【教師講解】 復(fù)合材料是將兩種或兩種以上的材料復(fù)合成一體而形成的材料。復(fù)合材料集中了組成材料的優(yōu)點,具有更優(yōu)異的綜合性能。復(fù)合材料的應(yīng)用十分廣泛如鋼筋混凝土是鋼筋和混凝土的復(fù)合材料,機(jī)動車的輪胎是用合金鋼與橡膠的復(fù)合材料制成的。現(xiàn)代高科技的發(fā)展離不開復(fù)合材料。為滿足生產(chǎn)生活對特種材料的需求，科學(xué)家運(yùn)用化學(xué)等科學(xué)知識,研究合成形形色色的具有特殊性能的復(fù)合材料。如在塑料中嵌入玻璃纖維制成的玻璃纖維增強(qiáng)塑料，可用于制造船體、汽車車身等;碳纖維復(fù)合材料可用于制造飛機(jī)的機(jī)翼、飛行器頭錐等。拓展視野復(fù)合材料的組成及應(yīng)用復(fù)合材料通常是由起搭建作用的基體材料和分散于其中的增強(qiáng)材料兩部分組成。以金屬為基體的金屬基復(fù)合材料，由于金屬和增強(qiáng)材料的共同作用，因而具有強(qiáng)度高、密度小、耐摩擦和耐高溫等性能，成為航天、航空等尖端領(lǐng)域的常用材料之一。2023年5月，我國自行研制、具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的神舟十六號載人飛船發(fā)射成功，3名航天員順利進(jìn)駐中國空間站。載人飛船的眾多新型設(shè)備的制造都應(yīng)用了多種具有特殊性能的復(fù)合材料。【板書】復(fù)合材料異軍突起 【觀看圖片】 學(xué)生對復(fù)合材料的特性、種類及應(yīng)用有了較好的理解。能通過實例分析其優(yōu)勢，展現(xiàn)出一定的知識遷移能力。但在復(fù)雜材料結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系的理解上，部分同學(xué)還不夠深入。小組討論時，合作精神有所體現(xiàn)，但仍需加強(qiáng)獨(dú)立思考。總體來說，對復(fù)合材料有了初步掌握，還需進(jìn)一步深化和拓展應(yīng)用方面的學(xué)習(xí)。
設(shè)計意圖：旨在讓學(xué)生了解復(fù)合材料的獨(dú)特性能和廣泛應(yīng)用。認(rèn)識其在解決工程和技術(shù)難題中的優(yōu)勢，感受材料科學(xué)的魅力。引導(dǎo)學(xué)生分析復(fù)合材料的組成結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系，培養(yǎng)綜合思維。激發(fā)學(xué)生探索新材料的熱情，鼓勵其關(guān)注材料領(lǐng)域創(chuàng)新，為未來科技發(fā)展貢獻(xiàn)力量。
7.板書設(shè)計
10.教學(xué)反思與改進(jìn)在“新型材料的研制”這一教學(xué)內(nèi)容的講授結(jié)束后，我進(jìn)行了深刻的反思。成功之處在于，通過豐富的實例和數(shù)據(jù)，讓學(xué)生清晰地認(rèn)識到能源問題的嚴(yán)峻性和綜合利用的必要性。小組討論活動也激發(fā)了學(xué)生的積極性，培養(yǎng)了他們的合作與交流能力。然而，也存在一些不足之處。在講解能源綜合利用的技術(shù)和方法時，由于內(nèi)容較為抽象，部分學(xué)生理解不夠深入。對于一些能源相關(guān)的計算問題，部分學(xué)生掌握得不夠扎實。在引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注能源與社會發(fā)展的關(guān)系方面，還可以更加深入。為了改進(jìn)這些問題，首先，我會在今后的教學(xué)中多運(yùn)用直觀的模型和動畫，幫助學(xué)生理解抽象的知識。對于計算問題，增加專項練習(xí)和輔導(dǎo)，確保學(xué)生能夠熟練掌握。同時，組織更多的實踐活動，如參觀能源企業(yè)或開展能源調(diào)研，讓學(xué)生親身感受能源的綜合利用。在教學(xué)方法上，更加注重啟發(fā)式教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生自主思考和探究能源問題。加強(qiáng)與其他學(xué)科的聯(lián)系，讓學(xué)生從多角度理解能源與社會的關(guān)系。 總之，通過不斷反思和改進(jìn)，希望能夠提高這部分內(nèi)容的教學(xué)質(zhì)量，讓學(xué)生更好地掌握知識。
21世紀(jì)教育網(wǎng) www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
HYPERLINK "http://www.21cnjy.com/" 21世紀(jì)教育網(wǎng)(www.21cnjy.com)

展開更多......

收起↑