化学与环境保护 教学设计

化学与环境保护 教学设计

1 第九单元 第 4 节 化学与环境保护 一、简介： 本节课的主导思想：了解化学在促进社会发展改善人们生活的同时给环境造成的污染与破坏， 认识水、大气污染的主要原因、主要污染物及危害，认识化学在环境保护中所起的作用，初步形成 正确合理地使用化学物质的意识，确立绿色化学观念，树立保护环境、与自然和谐相处的意识。 关键信息： 依据《化学课程标准》，创造性的开发、使用教材，将教材作为出发点，作为素材来呈现。在 前面已经学习了化石燃料的燃烧、工业三废、人们日常生活等对环境的污染的基础上，进一步了解 目前我国水、大气的污染情况及治理情况和措施，在教材内容的基础上，充分发挥学生的积极性， 让学生课前通过各种途径去查找相关的资料并进行整理，以学生的辩论达成本节课的教学目标，形 成与自然和谐相处的意识。通过本节课的教学，可以提高学生收集资料、整理资料的能力和团结协 作的精神。 二、学习者分析： 1、学生的年龄特点和认知特点： 初三年级的学生，已具备了解矛盾对立统一的辩证思维规律，能初步认识化学应用带来的两重 性，形成了运用化学知识解决社会现实问题的意识。 2、在学习本课之前应具备的基本知识和技能： 空气污染及污染来源：空气污染主要是空气中存在一定浓度的有害气体和烟尘，目前计入空气 污染的项目是二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物，而这些物质主要来自于燃料的燃烧、 化工厂产生的废气等。 水资源污染及污染源：水污染主要来自于工业废水、农业废水、和生活污水。 学生已经具备了查阅资料、对所查资料进行简单整理的能力，部分学生能熟练运用 PowerPoint 制作课件。 三、教学/学习目标及其对应的课程标准： 1、知道水、大气污染的主要原因、主要污染物及其危害，了解防治水、大气污染的一般原则和 方法。 2、认识化学在环境保护中所起的作用，一方面是通过禁止某些反应发生、控制或改变反应途径 等杜绝有害物质产生，另一方面是将有害物质转化为无害物质。 3、初步形成正确、合理地使用化学物质的意识，确立绿色化学观念、树立保护环境、与自然和 谐相处的意识。 四、教育理念和教学方式： 1、合作学习是学生主要的学习方式，在当今社会合作精神也是一个必不可少的条件。新的《化 学课程标准》指出：“通过化学学习培养学生的合作精神和社会责任感，提高公民适应社会生活的 能力。在课堂教学中我们应把师生合作作为走向成功的起点，把生生合作作为尚未开发的重要教学 资源。生生合作是师生合作走向成功教育的起点，智慧常常在相互交流、撞击中产生，在相互启发、 补充中完善。在相互交流中促进学生不断发挥主体作用，成为课堂的真正主人。” 2、采用预先进行阅读调查（查阅书籍、报刊、上网、参观访问等），课上交流学习的形式来完 成本节课的教学。基本环节设定为：设置问题情境→提出讨论话题→表达与交流→总结和评价。 3、教学评价方式：对学生的评价应具有一定的激励性，要善于发现学生多方面的智能，充分肯 定学生的进步和发展，帮助学生较全面地认识自己在群体中的相对水平。评价可以采用个人、小组 或团体的形式，既可以在学习过程中，也可以在学习结束后进行；既评价学生在活动过程中的表现， 也可评价学生的活动成果。 五、教学媒体和教学技术选用： 2 本次教学中使用多媒体和实物投影仪，用于展示学生的实验结果和所搜集的材料。 六、教学和活动过程： （一）教学准备阶段： 本节课为教材第九单元“第四节 化学与环境保护”，计划安排 1 课时（需 45 分钟）。 首先安排学生对本节课的内容进行自学，在对教材中涉及的内容有所了解的基础上，要求学 生对水、大气污染的主要原因、主要污染物及其危害，水、大气污染防治的一般原则和方法、与自 然和谐相处三方面作深入的调查，这就需要学生通过各种途径广泛的收集资料。 收集好资料以后，组织学生分组进行资料整理。根据自愿的原则将学生分为三大组，每一大 组中又可分为几个小组，如第一大组研究水资源的污染及防治，其中又可分为污染源小组、危害与 防治小组。每一小组选出负责人、中心发言人。有能力的小组还找到了相关的影视资料，并把它们 加以整理制作成了课件，待上课交流时放映给全班同学观看。 我则剪辑了水、大气污染前后对比鲜明的两组图片。 （二）整个教学过程叙述： 具体教学过程设计如下，大体分为六个部分来完成： 第一部分：引入 [师]：先请同学们看两组图片。 看了这两组图片，同学们有何感想啊？ [生]：第一组照片让我们感到心旷神怡，深切地体会到大自然的美丽，而第二组照片则让我们感到 触目惊心，担心甚至是巨大的恐惧。 [生]：这两组照片让我深刻地体会到一句话：人类每向前前进一步，就是在自己的坟墓上又加了一 块砖。如果我们不从现在开始爱护自然、保护环境，早晚有一天，大自然将会毫不留情地报复我们， 实际上，这种报复已经开始了。 　　　…… [师]：同学们都说得非常好。正象刚才同学们所说的，随着社会的发展，人类的生产生活已经对生 态环境造成了严重的污染与破坏。但目前，仍有很多人没有意识到保护生态环境的重要性，甚至无 视环境污染的危害，只重经济，不重环境。下面，我就将时间交给同学们，请大家告诉大家环境污 染的危害。 【说明：以对比鲜明的图片引入新课，在感性上给人强烈的震撼，由感性认识激发学生的学习兴 趣。】 第二部分：保护生命之源――水 [师]：水是生命之源，但大自然赐予我们的水资源却十分有限。那么目前水资源的污染与保护的现 状如何呢？ 哪些同学收集和整理了有关水污染与保护方面的资料? 让我们请他们给大家介绍好不好？ [生 1]：尽管地球的表面 70%都覆盖着水，只有 2.53%是淡水，而这其中可供人类使用的淡水还不 到总水量的 1%。 [生 2]：造成水污染的主要原因是污水排放。 目前，每年全国排放工业废水和生活污水增长速度极快。1980 年为 478 亿吨；1990 年为 830 亿吨；2000 年达 1449 亿吨。由于废水处理率低（仅为 20％），大部分废水未经处理就直接或间接 排入水体，严重污染了水资源 [生 3]：我要给同学们展示我们几个同学做的课件，其中有关于我国主要的水系、水源污染情况的 数据和影视资料，希望能给大家更清楚的介绍。 　　我国水资源不丰富，年平均降水量低于世界平均水平，人均占有量低于世界平均水平。这有着 深刻的自然和社会原因： 3 　　第一，我国水资源的空间分布是东南多西北少，而耕地的分布则是北多南少，水土资源组合欠 佳。华东地区水资源紧缺。 　　第二，我国是季风气候区，全年降水量的 60％～80％集中在 6、7、8、9 四个月。汛期洪水暴 涨，东流入海；枯水季节，河川萎缩成涓涓细流，甚至断流。春旱严重。 　　第三，随着人口的增加，社会经济的迅速发展，对水的需求成倍增加，工业用水和城市生活用 水增长平均超过了 100 倍。 第四，由于工农业生产活动和生活污水引起的水污染，造成各类水体质量下降，更加剧了水 资源短缺的矛盾 [生 4]：我来补充一下：来自环保部门的几则令人震惊的水污染的消息： 闻名于世的京杭大运河在江苏省内的河段已变成黑水河，臭气熏天，生物绝迹。 　　滇池是昆明最大的饮用水源，供水量占全市供水量的 54％，由于昆明市及滇池周围地区大量 工业污水和生活污水的排入，致使滇池重金属污染和富营养化十分严重，作为饮用水源已有多项指 标不合格，造成 30 多万人饮水困难，1987 年昆明市肉联厂 100 多名职工由于饮用污染的水而中毒； 滇池特产银鱼大幅度减产，1987 年产量仅为最高年产量的 1/10，鱼群种类减少，名贵鱼种基本绝 迹。 1990 年 4 月 30 日中午 11 时 30 分，中国海监 71 号船和中国海监飞机对海南省海域监测监视 中，首次发现南海赤潮。那些呈黄色、桔红色，带状、块状、柱状的漂浮物像幽灵一样出现在海域 10—20 海浬范围内。赤潮所到之处，死鱼现象大量发生。 [生 5]：我来说说我们学校周围的水源污染情况：据老人们讲，在三十年以前，也就是上个世纪七 十年代，胜利桥下的河里还有各种鱼、虾、贝类等二十多种水产品，现在只剩下一条满是垃圾的臭 水沟；二三十年前，青岛的后海有各种水产品五十多种，现在几乎绝迹…… …… [师]：看了以前几位同学的介绍，大家有什么感想啊？ [生]：太可怕了!那怎么办呢？ [师]：亡羊补牢!现在人们已经认识到水污染的危害之大，已经在采取措施了，哪位同学能说说我 们青岛市现在都在采取什么措施？ [生 6]：太好了，我终于可以告诉大家一些好一点的消息了。现在我们的国家、包括我们青岛市都 采取了积极的措施，比如：立法，颁布《环境保护法》等一系列法律来确保环保工作；建立污水处 理厂，对城市排放的生活污水进行处理后循环使用，在未来的几年中，青岛市将陆续有几座污水处 理厂投入使用；工业污水也必须处理达标后才能排放或重新回用等等吧…… 【说明：通过介绍水资源的紧缺、污染之严重及水处理的重要性，激发学生爱水、节水的自觉性， 形成保护水资源的意识。】 第三部分：大气的污染 [生 1]：我觉得上面的同学说得是很好，但他们忽视了一个问题，那就是大气污染，我们天天生活 在被污染的大气中，也是深受其害啊。 [师]：这位同学说得很好，我很高兴同学们已经能够从不同方面看问题、分析问题。那么下面请同 学们各抒己见，发表一下对大气污染及防治的认识。 [生 2]：随着工业的迅速发展和化石燃料的大量使用，排放到空气中的有害气体和烟尘大大增加。 尤其是大量的二氧化硫和氮的氧化物气体排放到空气中，与大气中的水汽发生化学反应生成酸雨。 我国是世界上三大酸雨区之一，覆盖十余个省市，面积高达三百多尤平方公里，差不多占我国国土 面积的三分之一。 以下是一些由酸雨引起的污染图片。 4 [生 3]：我们四个人共同做了“模拟酸雨对植物种子发芽率的影响”的实验，现在由我向大家汇报 一下，不足的地方请其他几位同学补充。每一个培养皿中都有 50 颗绿豆，所用硫酸溶液 pH 依次为 2、3、5、7，具体萌发情况如下：(将表格贴在白板上，再在实物展台上展示实验结果) 实验序号 1 2 3 4 溶液 pH 2 3 5 7 萌发数目 46 47 49 50 发芽率(%) 92 94 98 100 生长情况 短，细 稍长，细 较长，较壮 最长，最壮 由此可见：酸雨严重影响植物种子的发芽及生长。 [生 4]：其实不光是形成酸雨的 SO2 和氮氧化物，大气中还有很多污染物，下面请看（配合课件讲 解）： 污 染 物 主 要 来 源 烟尘及生产性粉尘 火力发电厂、钢铁厂、有色金属冶炼厂、化工厂、锅炉厂等 二氧化硫 火力发电厂、石油化工厂、有色金属冶炼厂、使用硫化物的企业、如造纸厂、 丝缫厂等 一氧化碳 焦化厂 炼铁厂、化工厂、煤气发生站、石灰窑、砖瓦窑、汽车废气等 氮氧化物 氮肥厂、硝酸厂、硫酸厂（铅室法）、染料厂、炸药制造厂、汽车废气等 烃 类 石油化工厂、汽车废气等 5 硫化氢 化学纤维厂、石油加工厂、制药厂以及生产各种硫化物、杀虫剂、二硫化碳 等 二硫化碳 化学纤维厂、橡胶硫化厂、生产二硫化碳的工厂等 氟化氢 制铝厂、磷肥厂、冰晶厂等 氯化氢 氯碱厂、镁厂等 氯 气 各种氯化物制造厂、大型化工厂的制氯和漂白粉车间、生产合成盐酸、滴滴 涕的工厂 铅 印刷厂、蓄电池厂、有色金属冶炼厂、汽车废气等 汞 仪器仪表厂、灯泡厂、汞电解法氯碱厂、氯乙烯中间体厂、农药厂等 砷 硫酸厂、农药厂（含砷杀虫剂）等 镉 炼锌厂等 光化学氧化剂 汽车废气 [生 5]：这么多啊!？那最常见的、最多的又是哪些呢？我们也好做个重点防治啊。 [生 4]：要说最常见的，还得是可吸入颗粒物、SO2、NO2、CO，大多数的防治工作也是围绕这些进 行的。 [师]：那有谁知道哪些措施能防治这些污染物呢？ [生]：植树造林! 使用优质低硫煤，或在烧煤的时候先脱硫或加入回硫剂，比如生石灰或熟石灰! 提高汽车尾气的排放标准，不达标不让它过路! 城市禁止摩托车! 在汽车中强制推行“三效催化”装置! 禁止燃烧散煤! 将燃煤锅炉改为燃油锅炉，我们学校就是! …… [师]：同学们说得太好了，相信只要我们每个人都能从自我做起，到 2008 年奥帆赛时，我们青岛 的碧海蓝天一定会让各国来宾流连忘返的。 【说明：以上主要涉及对人类活动对大气造成的污染，通过同学们的现身说法和探究实验，让 大家感受到大气污染就在我们每个人身边，强化大家的环保意识。并通过为 2008 年奥帆赛创造一 个碧海蓝天的优美环境来激发大家的环保热情。】 第四部分：与自然和谐相处 [师]：尽管水和大气的污染是可以治理的，但我们毕竟要付出代价，那么我们能不能从源头上杜绝 或减少污染啊？请同学们从这方面发表一下自己的看法。 [生 1]：发展绿色化学，杜绝污染源。 [师]：什么是绿色化学，它又怎样杜绝污染？ 6 [生 2]：绿色化学的核心是要利用化学原理从源头上消除污染。它的目标是寻找可以充分利用的、 无毒害的原材料和能源，且在各个环节都能实现洁净、无污染的反应途径和工节。 [生 3]：现在绿色化学的主要内涵有 5 个“R”，即减量、重复使用、回收、再生、拒用。 [生 4]：还有就是多种工业的“共生”，比如，现在普遍实现的“热电联供”，就是发电厂的蒸气 在发电之后为居民冬季取暖和其他工厂做为热源。 [生 5]：还有我们这儿橡胶二厂、碱厂的多余热气为居民或其他企业供热。 …… [师]：看来同学们对绿色化学了解甚多啊，我发现同学们已经开始会主动地思考问题、分析问题了。 【说明：只有树立绿色化学观念，大力发展绿色化学工艺，才能使人类与自然和谐相处。让学生了 解绿色化学，可以培养学生的认知能力，为他们的终身学习打下基础】 第五部分：感悟与收获 在这节课的学习中，你感触最深的是什么？能不能用一句话来表述。 第六部分：布置作业 结合今天的讨论话题，请大家写一篇有关环境污染与保护的小论文。 七、课后反思： 水污染、大气污染、铅中毒、保护母亲河等是我们常常挂在嘴边上的词，对于学生来说也并不 陌生。但是学生对水、大气污染的认识仅仅停留在被污染了这个层面上，部分同学能知道一些诸如 二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮和烟尘等污染物，但对于这些污染物是从哪里来的，它们又怎样污 染环境知道的并不多。因此，本节课从课前准备到课堂教学主要以学生活动为主，通过学生自学、 收集资料、分组整理资料、完成课件、相互交流等形式，不仅拓宽了学生的知识面，还可以对学生 进行环境教育、国情教育，使学生对能源、环境这些关系全球未来命运的共同问题有一定的认识， 使学生正确认识我国目前面临的环境考验，重视环境保护、与自然和谐相处。 本节课在实施中，需要教师有较强的宏观调控能力，这就需要教师在平时的教学中，努力锻炼 自己，提高自身的素质，多花时间去研究学生的特点、研究如何培养学生的自主学习能力。课堂是 学生学习活动的主要场所，课外学习是课堂学习的延续，是课堂学习的补充。随着学生的成长，学 习能力的不断提高，学校教育应该使学生的学习活动由课堂逐渐转到课外，最终使学生学会自主学 习、合作学习、终身学习。