資源簡介

第十一單元　化學與社會發展
第四節　化學與環境保護
設計說明 在前面有關水、空氣、化石燃料及金屬等的章節中，已提到一些環境污染及保護的知識，并且學生通過各種媒體和個人的生活經歷也了解了許多環境方面的知識，已經知道空氣污染及污染來源：空氣污染主要是空氣中存在一定濃度的有害氣體和煙塵，目前計入空氣污染的項目是二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入顆粒物，而這些物質主要來自于燃料的燃燒、工業生產和機動車排放的廢氣等；水資源污染及污染源：水污染主要來自于工業廢水、農業廢水和生活污水。本節教學應在充分尊重學生已有知識及個人生活經驗的基礎上，讓學生通過回顧、交流、討論、探究、總結等方式，完成對本節知識的建構，并通過這種建構過程，感悟化學在環境保護中的重要作用，從而進一步樹立綠色化學的觀念。無論是控制或防治環境污染和生態惡化，還是改善環境質量、保護人體健康、促進國民經濟持續發展等各個方面，化學都可以發揮重要作用。通過本節的教學，可以使學生認識水、大氣污染的主要原因、主要污染物及危害，認識化學在環境保護中所起的作用，初步形成正確合理地使用化學物質的意識，樹立綠色化學觀念。 教學目標 知識與技能 1.知道水、大氣污染的主要原因、主要污染物及其危害。 2.了解防治水、大氣污染的一般原則和方法。 3.了解大氣、土壤、水污染的現狀，以及污染的成因、危害及防護措施。 4.通過探究，知道酸雨的形成、危害。 過程與方法 認識化學在環境保護中所起的作用，一方面是通過禁止某些反應發生、控制或改變反應途徑等杜絕有害物質產生，另一方面是將有害物質轉化為無害物質。 情感、態度與價值觀 初步形成正確、合理地使用化學物質的意識，確立綠色化學觀念，樹立保護環境、與自然和諧相處的意識。 重點難點 教學重點 知道水、大氣污染的主要原因、主要污染物及其危害。 教學難點 形成正確、合理地使用化學物質的意識，確立綠色化學觀念，樹立保護環境、與自然和諧相處的意識。 教學方法 1.密切聯系生產、生活實際，多把學生熟悉的事物或事例引入課堂。 2.實驗探究法、歸納總結法。 教具、學具 多媒體教學、CAI課件。 授課時數 1課時 教學過程 導入新課 投影： 　　　　　　 師：在工農業生產和日常生活中，人們隨意向大自然排放或傾倒的有害物質，對生態環境造成了嚴重的污染與破壞。防治環境污染已成為保護人類生存環境、保障社會發展的全球性大事。 講授新課 一、保護生命之源 師：水是生命之源，但大自然賜予我們的水資源卻十分有限。同時由于人類的生產、生活可能對水質造成破壞，又進一步加劇了水資源危機。 投影： 　　　　　 水污染導致魚類死亡　　　　　　石油泄漏使海洋受到污染 師：請同學們閱讀課本108頁，并回答造成水污染的原因是什么？水污染的危害有哪些？ 生：討論后回答。 1.水污染的原因：水污染主要來自工業廢水、農業廢水和生活污水的排放。 2.水污染的危害：水污染不僅會破壞水生態系統、影響工農業和漁業生產，還會直接威脅人體健康及生命安全。 師：請同學們根據自己掌握的資料回答課本108頁交流共享中的問題。 生：在教師的引導下，討論并回答。 （1）病原體：城市生活污水，如醫院、制革、屠宰業排放的未經處理的廢水中常含有各種病原體，如病毒、病菌、寄生蟲等。任意排放會使水體受到污染而傳播疾病。 （2）需氧物質：生活污水中含有較多的糖類、蛋白質、油脂、木質素等有機物，在分解和氧化時大量消耗水中溶解的氧氣，使水中生物呼吸困難，大量死亡，造成水質惡化。 （3）富營養物質：化肥、飼料、合成洗滌劑的一些添加劑，由于其中的氮、磷而使水體營養過剩，一些藻類瘋長，從而危害魚類、惡化水質。 （4）有毒物質：工業生產中的有毒物質，如汞、鉛、鉻、鎘、砷、硒的化合物，氰化物，農業生產中的農藥等滲入水中，造成有毒物質污染。 （5）熱污染：工礦企業排出的高溫廢水和工業冷卻水使水體溫度變化無常，破壞生態系統。 教師點撥： 3.治理水污染的常用方法 利用化學方法處理廢水是治理水污染的常用方法。 （1）中和法：處理酸性或堿性廢水，調節廢水的pH。 （2）氧化法：利用氧化劑除去水中的有毒物質，使之變為無毒物質。 投影： 教師點撥：可從酸的性質入手考慮。 生答：…… 教師總結： （1）用活潑金屬，如鐵粉等。 （2）用金屬氧化物，如氧化鐵或氧化銅等。 （3）用鹽，如石灰石粉或純堿等。 （4）用堿，如熟石灰或燒堿等。 從價格方面考慮，石灰石粉和熟石灰都可行，從操作和使用角度考慮，熟石灰加入過量時溶液會變為堿性；石灰石粉過量可用過濾的方法除去。 過渡：人們已經認識到水污染的危害之大，已經采取了積極的防治措施。 講解： 4.水污染的防治措施 （1）依據不同的水質標準對水資源進行分類管理； （2）加強水質監測； （3）禁止污水排放； （4）加強對新技術、新工藝的研究與應用，力爭實現無污染生產。 過渡：愛護水資源，除要防治水污染，在生活中還要注意節約用水，認識“國家節水標志”。 投影： 知識拓展：赤潮和水華 某些工業廢水、農業廢水及生活污水中含有較多的氮、磷等植物營養成分，大量排入水體后，在水中富集，導致浮游植物和浮游動物過量繁殖，水中溶解氧的含量顯著減少，致使魚類等水生生物大量死亡。這種現象就是水體的富營養化。赤潮和水華就是分別發生在海洋和淡水中的富營養化污染現象。 近幾年來，隨著國民經濟的迅速發展，我國赤潮與水華頻發，對環境和水產養殖業的發展構成嚴重威脅。 　　　　　 赤潮　　　　　　　　　　　　　　水華 二、還人類潔凈的空氣 過渡：空氣污染問題一直是社會的熱點問題。是哪些物質造成了空氣污染？ 講解： 1.空氣污染物 包含有害氣體和煙塵。 （1）有害氣體包括二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳和臭氧等。 （2）煙塵應該是可吸入顆粒物，它是指顆粒直徑在10 μm以下、可以進入人的呼吸系統的顆粒物。可能來自工業煙塵、風揚起的灰塵，或者來自空氣中二氧化硫、氮氧化物、揮發性有機化合物及其他化合物互相作用形成的細小顆粒物等。 師問：這些污染物源自哪里？ 投影：2.空氣污染物的主要來源 　　　　　 化石燃料燃燒　　　　　　　　　　　汽車尾氣 　　　　 地面揚塵　　　　　　　　　　工廠排放尾氣 生答：化石燃料的燃燒、汽車尾氣、地面揚塵、工廠排放尾氣。 過渡：空氣污染有哪些危害呢？ 講解：3.空氣污染的危害，主要是損害人體健康、影響作物生長、破壞生態平衡。全球氣溫變暖、臭氧層破壞和酸雨等也都與空氣污染有關。 過渡：那么酸雨是什么？又是怎么形成的？ 講解：4.酸雨 （1）酸雨的形成：煤燃燒產生的二氧化硫和汽車發動機產生的氮氧化物氣體排放到空氣中，與大氣中的水發生化學反應，生成酸，隨雨水降落到地面，便形成酸雨（pH<5.6的降水就稱為酸雨）。 投影： 　　　　　　 講解：排放到空氣中的二氧化硫和氮氧化物遇雨水發生如下化學反應： SO2+H2OH2SO3 2H2SO3+O22H2SO4 2NO+O22NO2 3NO2+H2O2HNO3+NO 酸雨的主要成分是硫酸與硝酸。 投影： 　　　　　　 腐蝕文物古跡　　　　　　　　 使土壤酸化造成樹木枯死 過渡：這些現象都是酸雨造成的，酸雨的危害有哪些？ 講解：（2）酸雨的危害：酸雨能酸化土壤、污染水體、腐蝕建筑及文物古跡、加速金屬制品的銹蝕 實驗探究： 模擬酸雨對植物種子發芽率的影響 1.取3個培養皿，底部各鋪一層吸水紙。 2.各取50粒綠豆，分別攤放在3個培養皿內，并用吸水紙覆蓋。在培養皿上分別貼上寫有“pH=1”“pH=4”“pH=7”（作為對照）的標簽。 3.每天分別以pH為1、4的硫酸溶液和清水澆淋對應培養皿，保持吸水紙總是濕潤即可，持續時間為一周。 4.計算各培養皿中綠豆的發芽率。 講解：種子發芽率的高低與澆淋溶液的pH密切相關，pH為1的溶液澆淋的種子發芽率最低，pH為7的清水澆淋的種子發芽率最高。 過渡：酸雨的危害這樣大，怎樣預防酸雨的發生呢？ 講解：（3）酸雨的防治措施 ①為減少或消除煤炭燃燒產生的二氧化硫，人們向煤炭中加入石灰石或生石灰作為固硫劑制成型煤。型煤燃燒后，產生的SO2以硫酸鹽形式留在灰渣中，從而達到減少污染的目的。反應的化學方程式如下： S+O2SO2 SO2+CaOCaSO3 2CaSO3+O22CaSO4 ②汽車尾氣也是導致酸雨的重要原因。為減少有害氣體的排放，人們在汽車排氣管上安裝“催化轉化器”，使尾氣中的一氧化碳和氮氧化物（NOx）轉化為氮氣和二氧化碳。 三、與自然和諧相處 過渡：化學產品極大地豐富了人類的物質生活，提高了人們的生活質量，但這些化學產品在生產和使用過程中也產生了大量的廢物，污染了環境。 講解： 1.環境污染分為兩個過程：一是由污染源產生污染物；二是污染物經過各種轉化或轉移，有害物質進入環境，產生危害。 2.污染的防治應從三方面考慮：一是消除污染源；二是禁止向環境中排放污染物；三是等污染物進入環境、產生危害后，再治理。哪一種方法更好呢？ 設問：盡管水和大氣的污染是可以治理的，但我們畢竟要付出比較大的代價，那么我們怎樣從源頭上杜絕或減少污染？ 師：發展綠色化學，杜絕污染源。 教師點撥： 3.綠色化學：又稱環境友好化學，是指對環境沒有污染的化學，它要求從源頭上消除污染，綠色化學是21世紀化學發展的主導方向。 （1）綠色化學的核心 綠色化學的核心是要利用化學原理從源頭上減少和消除工業生產對環境的污染。 （2）綠色化學的目標 按照綠色化學的原則，最理想的化工生產方式就是反應物的原子全部轉化為期望的最終產物。因此，尋找可以充分利用的、無毒害的原材料和能源，且在各個環節都能實現潔凈、無污染的反應途徑和工藝。 投影： 　　　　　　 用可降解塑料制成的塑料袋和餐盒　　　　　太陽能電池板 某化學課外興趣小組的同學利用廢銅制取硫酸銅，設計了如下兩個方案： （1）CuCuOCuSO4 （2）CuCuSO4（已知：Cu+2H2SO4（濃）CuSO4+SO2↑+2H2O） 從綠色化學的視角考慮，你認為哪一個方案更合理？ 生：討論后回答。 方案（1）更合理。 因為方案（1）不產生污染物二氧化硫，且原料的利用率高。 課堂小結 水污染、大氣污染、鉛中毒、保護母親河等是我們常常掛在嘴邊上的詞，對于大家來說也并不陌生。但我們對水、大氣污染的認識僅僅停留在被污染這個層面，對污染的原因、污染的防治，知道的并不多，通過本節課的學習和討論，引導大家正確認識我們面臨的環境考驗，重視環境保護，達到與自然和諧相處的目的。 當堂達標 1.下列關于保護環境的措施中不可取的是（　　） A.加強水質監測及污水處理 B.在汽車排氣管上安裝“催化轉化器” C.植樹造林，增大綠化面積 D.關閉所有的化工企業 答案：D 2.“綠色化學”的核心是在化學反應過程中或化工生產中，盡量減少使用或 徹底消除有害物質。下列做法中，符合“綠色化學”的是（　　） A.生產或使用劇毒農藥 B.造紙廠用二氧化硫進行紙漿漂白 C.利用雙氧水制氧氣 D.化工廠產生的廢氣向高空排放 答案：C 3.下列情況不會造成大氣污染的是（　　） A.汽車排放的尾氣 B.煙塵 C.植物的光合作用 D.工廠排放的廢氣 答案：C 4.為了增強環保意識，變廢為寶，學校實行垃圾分類回收。綠色垃圾箱用來裝可回收再利用垃圾，黃色垃圾箱用來裝不可回收垃圾。下列物質應扔進綠色垃圾箱的是（　　） ①舊報紙　②廢鋁線　③一次性塑料飯盒　④口香糖　⑤果皮　⑥空礦泉水瓶　⑦廢鐵鍋　⑧易拉罐 A.①②③⑥⑦ B.②③⑤⑦⑧ C.③④⑤⑦⑧ D.①②⑥⑦⑧ 答案：D 5.空氣質量日報是環境監測部門對一個地區空氣質量情況所做的監測報告。目前計入空氣主要污染物的是可吸入顆粒物、一氧化碳、二氧化硫、氮的氧化物等。下列情況能直接造成空氣污染的是（　　） A.把煤作為主要燃料 B.隨意丟棄塑料垃圾 C.隨意丟棄廢電池 D.利用太陽能、風能等清潔能源 答案：A 6.為改善空氣質量，有如下建議：①植樹造林，增加綠化面積；②禁止尾氣排放不達標的汽車行駛；③將污染重的工廠煙囪加高；④加速燃氣化建設，改燒煤為燒煤氣或天然氣。你認為以上建議合理的是_________。 答案：①②④ 板書設計 第十一單元　化學與社會發展 第四節　化學與環境保護 一、保護生命之源 1.水污染的原因 2.水污染的危害 3.治理水污染的常用方法 4.水污染的防治措施 二、還人類潔凈的空氣 1.空氣污染物 2.空氣污染物的主要來源 3.空氣污染的危害 4.酸雨 三、與自然和諧相處 1.環境污染的兩個過程 2.污染的防治 3.綠色化學 教學反思

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