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高中化学课程选修模块教学问题. 了解模块特点 把握核心内容. ------《 化学与技术 》《 化学与生活 》 模块内容分析. 王云生. fwys048@126.com 2007 。 6. 高中化学教学 要让学生学到什么 ?. 高中化学应当学习的基础核心知识 — 支撑化学学科体系与发展的知识 物质由元素组成,元素周期表揭示了元素之间存在内在联系。周期表是对化学研究基本成果最简洁的记录,为我们提供极为丰富的化学信息。 物质由原子、分子等微粒构成的。微粒不仅是抽象的模型,还是实实在在的客体。
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高中化学课程选修模块教学问题 了解模块特点 把握核心内容 ------《化学与技术》《化学与生活》 模块内容分析 王云生 fwys048@126.com 2007。6
高中化学教学 要让学生学到什么?
高中化学应当学习的基础核心知识—支撑化学学科体系与发展的知识高中化学应当学习的基础核心知识—支撑化学学科体系与发展的知识 物质由元素组成,元素周期表揭示了元素之间存在内在联系。周期表是对化学研究基本成果最简洁的记录,为我们提供极为丰富的化学信息。 物质由原子、分子等微粒构成的。微粒不仅是抽象的模型,还是实实在在的客体。 物质结构具有复杂性与隐蔽性,结构有层次性,层次间存在关联性。 物质性质、变化的多样性;化学反应是化学研究的中心问题,化学反应类型多样、反应及机理十分复杂,对反应条件十分敏感,反应伴随能量与混乱度的变化。实现化学反应的关键是使用催化剂提高反应速率。 实现绿色化学--采用无毒无害的原料、在无毒的反应条件下进行、产品对环境友好、具有“原子经济性”、满足“价廉物美”的传统原则。
高中化学应当形成的基本学科意识--形成终身受用的关于化学与化学品的基本判据高中化学应当形成的基本学科意识--形成终身受用的关于化学与化学品的基本判据 世界是物质的(可见物质分成两类:实物和场),化学从原子与分子层次研究物质。物质是多样的,但其元素组成是统一的。 物质结构决定性质。任何物质对于人类和环境都有客观性与两面性。要正确认识物质性质、趋利避害、合理使用。 化学运动物质七大基本运动形式(机械运动、热运动、电磁运动、基本粒子运动、化学运动、生命运动、意识与思维)之一。通过化学反应能够认识、修饰、合成物质。 合成是化学家改造世界、保护世界的有力手段。化学品和传统化学过程给人类带来了负面影响,要积极治理污染、发展绿色化学。 科学是一把神奇的钥匙,可以打开天堂之门,也可能打开地狱之门。化学原理反映客观规律。人们利用客观规律进行实践活动,考虑“能不能做”,更应考虑“该不该做”。人类不能缺少驾驭智慧的智慧,即人文智慧。
高中化学课程的总体设计思路 中学化学新课程的结构层次
五个互相渗透、相辅相成的重点 形成化学观念、 掌握学习研究方法、把握核心的化学知识技能、了解化学的价值、提高化学学习兴趣。 两条并行线索 线1:化学学习与研究的基本观点与方法;化学知识技能在生产生活中应用的基本常识 线2:化学核心知识与技能----关于物质组成、结构与变化的最基本概念;最常见的元素化合物性质与转化基础知识、基本技能 三维课程目标 学习、把握化学基础知识、基本技能; 经历、体会化学知识学习研究的的过程和方法; 了解化学科学的价值 ,崇尚科学与创造。 高中化学各模块内容组织线索 课程宗旨 提高学生科学素养 (对化学术语和基本概念的基本了解;对化学研究过程和方法的基本了解;对化学、技术与社会相互关系的基本了解)
获取感性材料的方法(观察、实验、模拟、调查等)获取感性材料的方法(观察、实验、模拟、调查等) 掌握自然科学研究方法的作用: 克服研究工作中的自然科学唯物主义、唯心主义和形而上学,增强科研的自觉性,提高研究成果; 在教学中给学生介绍科学方法、进行方法训练,以提高教学质量和人才素质。 自然科学研究方法 加工研究资料取得结论的方法(科学抽象、逻辑方法、归纳、类比、想像、科学假说、数学方法等) 结合教学内容给学生以科学方法的熏陶 自然科学研究的任务是探索、揭示、掌握自然事物和现象的性质与规律;把科学理论研究成果应用于实际,解决实践中提出的理论和技术问题,研究把理论转化为生产里的途径和方法。为完成这个任务,必须有一定的方法、手段和工作步骤。这些方法、手段和工作步骤就是自然科学研究方法自然科学研究方法。
例1 门捷列夫发现发现元素周期律 门捷列夫在前人研究的基础上分析、归纳67元素的性质与其原子量的关系,经过归纳概括,1867年编制发表了第1个元素周期表,发现元素周期律。并以次此为指导,通过演绎推理,指出前人测定原子量数据中的错误,预言类铝、类硅、类硼等元素。 例2光谱分析方法的创立。 本生在1854年用他自己发明的瓦斯灯—本生灯进行实验时,偶然发现在本生灯的无色的火焰上插入玻璃、铜丝、钾盐,能使火焰呈黄、绿、浅紫色。在前人对物质性质与火焰颜色、对光谱研究的基础上,1859年本生和基而霍夫一起制作了分光镜,先后对纯物质、及它们的混合物进行光谱的研究,并进行理论思维,创立了光谱分析方法。随后通过太阳光的光谱研究发现了太阳中含有的元素有30钟左右,随后在研究中又发现了铯和铷。
例4 C60的发现与其分子结构的测定 1985年英国 H.W.Kroto、R.E.Smalley、R.F.Curi和他们的研究生宣布他们利用激光轰击石墨,使石墨中碳原子气化,而后冷却形成固态碳原子蔟,用质谱仪分析发现了C60、C70等物质。 C60的发现,给科学家提出了结构研究的课题。60个碳原子是以什么方式结合的?分子结构是怎样的? 例3 用模拟试验研究生命起源。 米勒1953年用氨、甲烷、氢、水混合成与原始地球大气基本相似的气体,在真空玻璃仪器中模拟原始地球的太阳紫外辐射和大气闪电试验,经1周,不断循环,得到四种重要氨基酸,使1/6甲烷形成复杂有机物。后来、其他科学家进行了类似模拟试验,都底到了氨基酸等有机物。
富有多面体穹窿建筑经验的建筑学家的建筑造型和他的意见,告诉化学家,C60的分子结构可能是有60个顶点的球形多面体。它的结构 是这样的吗? 五种规则的凸多面体 欧拉定理:凸多面体顶点数d、棱边数n、面m的关系:d - n + m = 2 几何学证明,平截成有60个顶点的多面体可以是: 平截正12面体:32面、90个棱边 平截正20面体:32面(20个六边形、12个五边形)、90个棱边 怎样平截才能使20六边形、12个五边形是等边长的正多边形? 从正二十面体演变为由等边的正六边形和正五变形组成面的凸32面体 (切削法、拼接法)
克罗托等三位科学家,用分析、推理方法和实际的拼接方法,找到了答案:在正20面体顶角下的棱长1/3处将顶角切去。克罗托等三位科学家,用分析、推理方法和实际的拼接方法,找到了答案:在正20面体顶角下的棱长1/3处将顶角切去。 1990 年德国、美国的两位科学家最先合成出可供研究的C60晶体。用C60晶体经红外吸收光谱等方法测定,证明C60的结构设想是正确的。后来又用扫描隧道显微镜拍摄到C60照片。1991年X射线衍射分析获得成功,也证明了C60分子结构的设想是正确的。
讨论酸碱认识的发展 化学是打开物质世界大门的钥匙 讨论金属冶炼应用与其活动性关系 了解物质结构探索成就 认识化学与人类文明的关系 制作铜氨纤维 化学是人类创造新物质的工具 了解化学药物合成及其意义 合成氨、农药发展在粮食生产中的作用、光合作用研究开辟粮食生产工业化的途径 化学促进了现代科技的发展 讨论:信息、航天、能源开发需要化学科学 了解物质合成技术的成就 制作印刷电路板 了解二氧化碳回收、绿色化学的意义 讨论:大气、水污染问题的解决需要化学科学 解决环境问题需要化学 结合化学教学给学生以价值观的教育
讲求教学效益,提高教学实效 尽量让每个学生在课堂教学活动中,在情感、行为、认知三个方面都积极参与学习活动,基本达到三维学习目标,有收获、有发展、有提高。 • 收获、发展、提高要与社会和个人发展的需要相吻合;对学生的长远的发展要产生有益的影响。 • 学习实效决定于学生有无进步或发展,不取决于教学时间的长短、教学密度的高低。 • 学习效果如何、学习耗费时间多少、学习过程获得的情感和方法上的体验,是考量学习实效的三个指标。
提高教学实效、使学生获得良好发展的前提: 教学过程应该成为学生一种愉悦的情绪生活和积极的情感体验,让学生在学习过程中感到自己对物质世界更加了解、增强了求知欲望和学习自信。 “知之者莫如好之者,好之者莫如乐之者” 提高教学实效的保证: 正确理解、把握教学内容; 区分和处理好三类知识(教了也学不了、不教就可以学会的、要教才能理解把握的)的教与学; 选择和运用适合于学生的教学方式。
提高教学实效的关键是提升教师的专业能力 把握中学化学教学的核心内容; 坚持专业和自然科学方法的学习进修、提高多媒体技术的应用水平,适应教学内容的更新; 认真研究、筛选和布置课外作业;提高作业实效、防止作业布置不当的负面效应; 勇于探索,创造性的设计和组织课堂教学活动; 自觉学习教育、教学理论和教学技能,积极参加校本研究活动,通过教学反思、听课、评课活动,提高教学水平。
进行教学设计,要努力做到: 教学各环节包括讲解、实验、讨论、口头和笔头练习都要有实效,尽可能使多数学生有收获、提高,不作秀,不做无用功。 公开课、研究课要在平实基础上有所创造,能提出可供研究的问题和可资借鉴的经验或新的教学设计方案。平时教学切忌凭经验、草率从事。要争取在教学设计上有所突破,让学生的知识、能力都得到提升、求知欲得到满足,让自己获得成就感。
《化学与技术》模块 内容分析
1。在高中实施科学技术教育的目的 在普通高中教育中,实施技术教育目的在于: 架起沟通科学与技术的桥梁,帮助学生了解科学和技术的分工和联系,了解技术的社会价值,增强技术意识; 帮助学生了解科学知识如何运用到生产实践中,生产实践又是如何促进科学的发展; 帮助中学生养成理论联系实际的作风、提高实践能力,建立正确的价值和社会责任感。
认识技术与化学科学的关系 技术与科学一样是人类文明发展的强大动力。技术不仅仅包括生产制造、加工、维修、管理、营销的技巧,还包括研究和设计。技术所涉及的问题是具体化、操作化的,但与科学的抽象化、理论化是紧密结合在一起的。 人们在长期的生产实践中积累了许多宝贵的物质提取、分离、合成、利用的生产经验、形成并发展了化学品、材料的生产、开发、加工和利用的技术,为化学科学的创立、发展提供了信息与技术基础。化学科学的发展,对物质及其变化认识的发展、深入,又反过来促进了生产技术的发展。 今天,化学科学技术渗透到社会生产和生活中。利用化学科学技术开发自然资源的同时、也破坏了生态平衡和环境。严重的资源和环境问题,要求我们考虑怎样看待和利用化学科学技术的问题,研究如何利用化学科学的基本原理指导生产工艺的研究、开发与改进,合理利用资源、保护环境。
2. 《化学与技术模》块的学习目标 通过学习,学生应主要在以下几个方面得到发展: 了解化学在工农业生产中的具体应用,认识化学工业在国民经济发展中的地位; 认识化学科学发展对技术进步的促进作用,增强技术意识; 形成自然资源综合利用、废旧物资再生利用的观念; 通过调查、分析和讨论交流等途径认识实际化工生产技术问题的复杂性,增强创新意识。 以化学知识为基础,介绍化学在自然资源开发利用、材料制造和工农业生产中的应用,使学生能运用所学知识对与化学有关的一系列技术问题做出合理的分析,强化应用意识和实践能力。
化学与资源开发利用(化石燃料、海水综合利用、基本化工生产技术、废旧物质的再生与利用)化学与资源开发利用(化石燃料、海水综合利用、基本化工生产技术、废旧物质的再生与利用) 化学与材料制造加工、应用(化学对材料发展的促进、新材料的研究、发展,金属、非金属、高分子、复合材料、高新材料生产应用技术,金属材料表面处理) 核心内容 化学与工农业生产(水处理、化肥、农药、精细化工产品、医药的生产应用技术) 化学与环境保护 3。〈化学与技术〉模块的内容标准
必修化学基础知识 拓展的化学知识 生产技术知识 由理论到实践、由实验室到工厂 生产条件控制与优化 资源综合利用与节能措施 环境保护 教材教学内容示例 教学内容分析 • 水处理技术:净化、污水处理、硬水软化,海水淡化 • 化学品制造:氨的合成、氯碱工业、硫酸工业、镁铝冶炼 • 有机反应应用:有机药物制备、合成洗涤剂生产、纤维素的化学加 • 工、有机高分子合成 • 材料加工与性能优化:材料的加工处理、组成优化、复合材料制造 • 化学与现代农业技术:土壤酸碱性性改良、化肥生产与和理使用、 • 无土栽培技术、化学农药的发展 • 污染防治与绿色化学:环境污染的化学防治、绿色化学与可持续发展
4。教学内容的选取与组织特点 (1) 以化学知识、化学反应原理在生产技术中的应用为重点,用明确而实际的生产技术问题作为学习课题,把看似零散的学习内容有机地组织在同一主题下,应用典型实例进行分析讨论,结构清晰,逻辑性强。 (2)以典型的与化学关系密切的技术、生产工艺问题为线索,介绍化学与技术的关系、化学在技术发展研究中的价值,不过多涉及生产技术细节和生产工艺过程和生产管理、控制等问题。 (3)在较为宽阔的生产技术背景下提出化学和技术的若干具体问题,引发学生讨论、实验、探究,认识与化学原理相关的技术与人们生活、社会发展的密切关系和重要作用,认识化学技术的价值,激发了解化学技术的兴趣。
化学反应过程的设备要求、反应条件控制 化学反应原理 生产原料、生产路线、流程的确定 设备、厂址选择 绿色化学工艺和安全生产原则 三废处理与节能措施 考虑供产销的关系和经济核算 产品贮运 教学内容分析 了解化学工业和化学科学的关系----化工生产过程中的基本问题为线索(硫酸生产) 了解化学在工农业生产中的具体应用
材料的加工 铝的阳极氧化 材料的表面处理 钢铁的发蓝、发黑 材料加工处理 电镀原理与工艺 玻璃的化学腐蚀 材料的腐蚀加工 印刷电路板制作 光刻技术 通过生产技术实例的介绍分析,提高学生对化学与技术关系的认识 教学内容分析
合金的组成与性能合成树脂 改变材料的组成 硅酸盐与特种陶瓷材料 材料组成性能的优化 提高材料的纯度与性能 单晶硅与光导纤维的制造 纳米材料的特点与研制 材料组成性能的优化
煤的脱硫处理—目的与主要工艺 环境污染的化学防治 废弃物的资源化 固体废弃物处理 垃圾分类收集处理的目的、方法 集中焚烧 城市垃圾无害化处理 卫生填埋 污染的化学防治与绿色化学 农业废弃物处理 用农业废弃物生产沼气 绿色化学的含义与基本原则 绿色化学 原料绿色化 绿色化学工艺 催化剂绿色化 节能、无污染 产品绿色化 教学内容分析
(4)教学内容组织生动活泼 • 用学习栏目把生产技术课题的实例、相关化学原理的介绍分析、学生的实验和探究讨论等活动、学习参考资料、学习拓展课题、学习方法指导等内容有机地组织起来。 • 课内外学习活动的栏目:“你知道吗?”、 “联想质疑”、“观察思考”、“活动探究”、“动手空间”“交流讨论”、“学以致用” 、“问题解决”、“练习与实践”。 • 提供学习辅导资料的栏目:“知识支持”、“资料卡”、“资料在线”、“技术词典” 、“检索咨询”、“信息提示”。 • 开阔技术视野的栏目:“拓展视野”、“技术博览” 。 • 用简洁生动的文字,辅以多种图表和精美的照片来表述学习的基本内容。 • 注意指导教师组织学习活动、引导学生主动地把课内、外学习活动结合起来,提高教学实效。
5。〈化学与技术〉模块的教学要求 (1)注意三维学习目标的融合 应用化学原理介绍分析资源开发、环境保护和某些生产领域中的技术问题(如基本和精细化工产品生产技术、材料制造加工技术 、 农业生产技术), 提高学生对科学技术的理解,增强技术意识; 通过技术问题的剖析说明,倡导理论联系实际的学风,进行思维方法的教育,提高学生逻辑思维能力,发现问题、分析并解决问题的能力; 运用具体实例说明科学发展与技术更新的相互促进作用;体会化学科学对技术开发与更新、对社会可持续发展的重要作用。
教学内容实例 氯碱生产 反应原理(食盐水精制、电极反应与电解总反应分析) 实验室 问题、信息、思考 粗盐精制 电解工艺 能耗、产地、设施与产品出路 交流讨论 工艺发展 工业生产 法拉第电 解定律 溶度积原理 交流·研讨 提高电解效率、产品纯度、减少能耗和设备损耗 精制工艺 生产基地选择规划
(2)注意复习、拓宽并应用化学原理知识,领会技术问题(2)注意复习、拓宽并应用化学原理知识,领会技术问题 酸碱理论、化学键:配位键 配位化合物 土壤酸碱性的测定与改良、无土栽培营养液配制,化肥、农药的合理使用等技术问题 反应原理、反应条件在金属、非金属材料、有机高分子材料、洗涤剂的制备与加工技术中运用;依据反应特点与条件,综合分析化工生产的产、供、销与环境问题、厂址选择、配套设施的配置 化学反应原理:氧化还原反应、离子反应、有机反应知识 反应速率与化学平衡原理:化学平衡的移动、水解平衡、沉淀平衡(Ksp;沉淀转化)、电离平衡(强弱电解质)渗透、反渗透、渗透压 硫酸制造、合成氨工业等化工生产工艺(生产条件的选择与控制);贮氢合金贮氢原理 电化学反应原理:电解(放电顺序)、电镀、电渗析、法拉第电解定律 电解原理及其计算在氯碱工业生产、电镀、化学蚀刻等材料加工技术运用;
(3) 重视各种元素化合物知识的复习和应用 在各个学习专题中整合运用下列物质的性质、变化和应用知识: HF、Fe3+、 CH4、尿素、重钙、普钙、冰晶石、水杨酸、乙酰水杨酸、酚、苯酚、纤维素、二烯烃、甲醛、氰化物等。 教学内容实例 阿斯匹林(乙酰水杨酸)的合成 了解合成过程: 从氯苯水解得到苯酚-----用苯酚与二氧化碳在一定条件下反应得到水杨酸(邻羟基苯甲酸)-----水杨酸与醋酸酐反应得到乙酰水杨酸 复习与应用的有机化学知识:卤代烃、酚、羧酸、羧酸酐、酯;水解反应、酯化反应;反应条件控制对反应方向的影响; 了解有机药物研制的一般过程、加深对有机合成研究过程的认识:从生物提取药物---分离检验药物的成分---研究化学合成-----通过药物分子结构修饰改进性能---合成性能更优异的新药物。
(4) 关注生产技术的改进、化学科学研究对化学工业生产的促进作用 • 离子膜、钛金属阳极的开发应用对改进食盐水电解工艺、提高电解效率的巨大作用;膜分离技术在空气分离等化工生产领域的应用;无机防腐技术在金属管道表面处理中的应用;计算机辅助设计技术、组合化学技术在化学药物开发与合成研究中的应用。 • 化学科学为解决化学品生产、应用可能产生的能源高消耗、环境污染等问题做出贡献,促进化学科学技术的发展。 例如,合成氨、有机合成工业高效催化剂的研究,可降解塑料的研制生产,不含磷洗涤剂的研制,新一代高效对人畜无毒无害农药的研制,绿色化学概念的提出 。
(5) 努力加强教学内容的实践性与社会性 凡涉及生产技术、技术与社会关系的内容,都尽量要求学生关注社会现实,注意考察、了解技术应用与发展的现实,运用所学习的知识考虑说明生产实际的技术问题。 实践性和实验活动 如: ①参观调查活动。如调查当地污水的主要污染物、参观污水处理厂,了解处理污水的类型、方法、污水排放标准、处理得到的中水的使用情况; ②生产技术决策讨论。如依据国家规划、各地区的实际,考虑硫酸制造厂的选址问题;为缺乏淡水的海岛选择可行的海水淡水方法; ③实验探究与制作活动。如用总硬度试制测定水的硬度、pH,用离子交换树脂处理硬水;测定当地土壤的pH,考虑改良土壤酸(碱)性的方法,配制无土栽培营养液;电镀实验、玻璃蚀刻、可燃铁制取、硝化棉制取、制作内酯豆腐等等。
教学内容实例 电解饱和食盐水 1.准备下列仪器和药品: 一只大烧杯、一只蛋 壳(一端有一个小孔)、一段粗铁丝、一个药瓶盖、 一根碳棒、两段导线和直流电源,饱和食盐水、淀粉 碘化钾试纸、酚酞溶液 2。按图1-16 准备好实验装置。在大烧杯和蛋壳里装入饱和食盐水,用导线把碳棒、电池、和螺旋状铁丝连接好,接通直流电源。观察烧杯和蛋壳内发生的现象。 3。用湿润的碘化钾淀粉试纸分别检验蛋壳内碳棒周围、烧杯溶液上方的气体,观察发生的现象。 4。分别在蛋壳和烧杯的溶液中滴入酚酞溶液,观察发生的现象。 把观察到的现象,写出两个电极上发生的电极反应式、饱和食盐水电解发生的总反应。 讨论电解实验装置中蛋壳起什么作用。 食盐水电解生成的氯气与氢气、氢氧化钠溶液都会发生反应,导致产品不纯甚至发生安全事故,上述实验是怎样避免氯气与氢气、氢氧化钠溶液混和发生反应的?
教学内容实例 铝的阳极氧化 准备下列试剂、仪器和其他实验用品: 铝片(12cm×2cm)2片、碳棒、16%氢氧化钠溶液、 20%硫酸溶液、1%氨水、茜素溶液(或红墨水), 大烧杯(或玻璃槽)、直流电源(16V)、导线、滑动变阻器、电键 1.如图2-5准备好电解装置。固定好电极的位置,使阳极与碳棒阴极间距离约2cm,铝片浸入溶液部分约为全片的2/3。 2.把铝片浸入热的16%氢氧化钠溶液半分钟左右,洗去油污,去除表面的氧化膜。取出后用水冲洗干净。 3.迅速把铝片接入电路,通电约25min。 4.取出铝片,断开电路。用1%氨水中和表面的酸溶液,再用水冲洗干净。 5.把铝片浸入茜素溶液2~3min,取出用水冲洗,再放入沸水中浸煮5min。 6.取出铝片,擦干。观察铝片表面的颜色。为什么铝片2/3的表面颜色与其他部分不同? 依据你学过的知识和实验中观察到的现象,你能判断经过处理的铝片发生了什么变化?
④ 注意设计与应用接近生产实际的练习与作业 练习与作业的编写,注重引导学生做到化学原理知识与相关的生产技术、课内学习与课外的调查、参观活动相结合,体会化学与技术的密切关系,提高对化学学习兴趣,增强对生产技术问题的关注程度,提高实践能力。 有的教材用“学以致用”的栏目代替课后的“练习与作业”。全书77道练习中,涉及生产技术所运用的化学原理的共有36题,回答有关生产技术知识的有22题,还有19道题要求学生进行有关生产技术的调查、参观、动手实践、查阅资料活动或就某一技术问题进行讨论或发表自己的见解。 例。观察自行车的金属零部件,看看哪些部件经过表面处理?这些处理是属于哪种类型(如电镀、发蓝等)?其目的是什么?
教学内容实例 • 你知道吗? • 参考下列问题和同学进行讨论,想一想人们是怎样应用化学知识治理工业生产排放的有害废气、废水、废渣的? • 怎样减少制造硫酸、硝酸中排放的气体中的硫、氮氧化物的含量? • 高炉炼铁排放的高炉煤气、炼钢的棕色烟气都含有可燃气体和烟尘,人们是怎么处理这些烟气,化害为利的? • 汽车尾气中含有一氧化碳、氮的氧化物等有害气体,用什么方法可以消除这些气体的危害? • 电镀厂排放的废水若未经处理,有强酸性,其中还可能含有重金属离子、氰化物等有害物质,你知道用什么方法可以防止电镀厂废水污染环境吗? • 水泥厂生产过程中有大量粉尘扩散到环境中,怎么解决这个问题?
石膏板厂 磷石膏生成 磷石膏分解技术 磷肥厂的矿石浸出 含高硫粉煤 CaO SO2 磷 肥 磷矿石 硫酸 硫酸厂 水泥厂 水泥 下图是某省一个生态工业系统的部分生产流程,用你所学的知识分析发生的主要反应.你认为该流程在资源综合利用、环境保护方面有什么优点? 教学内容实例 (提示:石膏和碳在高温下反应可生成氧化钙、二氧化硫和二氧化碳;磷石膏是磷肥工业的固体废弃物,主要成分是主要成分是二水硫酸钙,还含有少量未分解的磷矿粉。)
《化学与生活》模块 内容分析
核心内容 化学与环境保护 化学与健康 生活中的材料 认识化学在促进人类健康、提供生活材料、和保护环境等方面的重要作用; 能应用所学化学知识对生活中的有关问题做出判断和解释; 认识化学科学的发展对提高人类生活质量的积极作用,形成可持续发展的思想。 模块学习目标 1。模块的学习目标与学习内容
化学帮助你健康幸福地生活 洁净安全的生存环境 空气质量的改善 水资源的合理利用 生活垃圾的分类处理 化学品的安全使用 丰富多彩的生活材料 应用广泛的金属材料 功能各异的无机非金属材料 高分子材料与复合材料 营养均衡与人体健康 摄取人体必须的化学元素 提供能量与营养的食物 优化食物品质的添加剂 造福人类健康的化学药物
2。教学内容组织结构特点 不以学科知识体系编排教学内容; 以人的生活环境问题、营养摄取问题、材料的合理使用为主题设立专题,各专题内容相对独立; 化学知识的复习、学习和拓展为主题服务。
教学内容实例 专题1 洁净安全的生存环境 以人类生存环境为主题,介绍了改善空气质量、合理利用水资源和化学品,进行污水处理、实现垃圾资源化的重要性与基本的化学方法。引导学生认识生活和环境的密切关系,增强环境保护意识;认识化学对环境保护事业的重要性。 主要内容: 空气质量的改善 水资源的合理利用 生活垃圾的分类处理 化学品的安全使用
专题1 第3单元 生活垃圾分类处理 生活垃圾的分类---分类的必要性、一般分类方法与分类标志 生活垃圾的无害化处理—科学焚烧、卫生填埋、危险废弃物(例:废电池)的危害与处理 生活垃圾的资源化---生物质能能利用(例:沼气生产)、废弃材料(例:塑料、玻璃、金属、纸张)的回收 教学内容实例
专题2 营养均衡与人体健康 教学内容实例 联系生活经验和已学知识,从化学视角认识营养物质与某些药物的成分、作用,帮助学生树健康生活的观念,认识化学在促进人类健康方面的重大作用。 • 提供能量与营养的食物: • 了解糖类、油脂、蛋白质、维生素的组成、主要性质、在体内的主要变化与生理功能;微量元素(碘、铁等)的作用; • 观察:氨基酸、维生素A、C的结构特点; • 实验:淀粉水解与葡萄糖中醛基(尿糖血糖)的检验、维生素C含量比较。 • 人体必需的化学元素: • 了解人体必需元素(11种常量元素、16种微量元素)及其生理功能;合理理摄取必需元素的途径----例:碘、铁、氟、锌; • 活动:加碘盐中碘含量测定原理、方法、操作和计算; • 从化学视角说明血红蛋白在呼吸作用中重要作用、认识氟在防治牙病中的作用。
造福人类健康的化学药物: • 了解药物,学会用药:了解常用的抗酸药、解热镇痛药、合成抗菌药、抗生素; 知道复方药、处方药和非处方药; 知道糖衣片、肠溶片和胶囊的优点;知道合理用药的重要性。 • 通过实例(磺胺、青霉素、手性分子的发现)了解化学药物的提取、分析、化学结构修饰与合成、开发,体会化学在药物研究中的作用。 • 知道化学药物在预防、诊断、缓解、治疗疾病及调节机体生理功能等方面的作用,了解常见化学药物的主要类别和合理使用原则,加强自我保护意识和能力. • 优化食物品质的添加剂: • 食品添加剂的种类与作用及其对人体的影响---着色剂(食用色素)、发色剂(例:亚硝酸盐)、调味剂(食醋、味精)、疏松剂(碳酸氢钠、碳酸氢铵、发酵粉)、防腐剂(例:苯甲酸钠); • 正确使用食品添加剂,提倡绿色食品; • 认识味精、苯甲酸的组成与结构、属类; • 实验活动:用纸层析法分析色素。
教学内容实例 专题3 生活中的常见材料 介绍常见金属、无机非金属和有机高分子材料的性能与合理使用。了解化学科学在材料研制、开发中的作用、认识化学对提高人类生活质量方面的重要性。 应用广泛的金属材料 常见金属(例--铝)的性质与应用; 常见合金(例--铁合金、铝合金、钛合金)组成、特性与应用; 金属腐蚀(化学腐蚀与电化学腐蚀)与防护方法; 铝的性质实验; 钢铁电化学腐蚀原理、调查了解常见金属防护方法。 功能各异的无机非金属材料 了解传统陶瓷的主要成分(硅酸盐),认识普通玻璃组成、制造反应,特种殊玻璃的组成、结构特;了解水泥成分、种类、性能、保存和制造流程; 了解现代无机非金属材料--光导纤维和新型陶瓷的组成制备及用途。 高分子材料和复合材料 常见合成树脂,热塑性塑料和热固性塑料的结构和性质的差异,聚四氟乙烯、ABS塑料,加聚、缩聚、共聚反应; 天然和化学纤维组成、结构、性能特点,常见合成纤维(尼龙、涤纶、腈纶等); 天然橡胶和合成橡胶的结构特点与性能的优化; 高吸水性树脂等功能高分子材料; 常见复合材料(玻璃钢、石棉瓦、钢筋混凝土、增强陶瓷材料等)的组成与性能特点。
3。教学内容选材原则 指导生活(实用性) 从学生生活经验出发,选择比较有趣的问题,联系有关化学知识进行讨论,教学内容生活气息浓厚,有一定的实用性。 课程标准要求 渗透观念、运用化学知识 (渗透性) 紧密结合所讨论的生活问题,帮助学生学习或应用相关的化学知识,科学性、知识性较强。 价值观情感态度教育(思想性) 引导学生从化学视角讨论与化学相关的生活问题,重视化学基本观念教育和价值观教育,教学内容富有思想性。
实用性 ①生活环境:空气质量与大气污染物,生活用水处理,生活垃圾对环境的危害及其处理方法。 ②人类营养与健康:人体必须化学元素及其摄取,食品添加剂及其正确使用,保健食品的作用,正确使用常见药物。 ③生活能源:民用燃料(煤炭、石油加工产品、沼气)及其合理使用,常见化学电池。 ④生活中的材料:衣料(天然纤维与合成纤维),生活建筑材料与装修材料(金属与非金属材料、高分子材料、复合材料等)、生活中的高新材料。 ⑤用日用化学品:日用化学品(洗涤剂,消毒剂,化妆品,居室害虫扑杀剂、空调冰箱致冷剂等)及其合理使用。