2.6材料的利用与发展教学设计浙教版九年级上册科学2

第6节材料的利用与发展【核心概念】12.技术、工程与社会1.物质的结构与性质【学习内容与要求】12.2技术与工程改变了人们的生产和生活④举例说明重大的技术发明会给人类社会深远的影响。⑤列举科学原理转换为实用技术的案例。12.3科学、技术与工程相互影响与促进⑥知道科学对技术与工程具有指导意义。【教学目标】1.科学观念:了解材料的发展和利用的历史；知道常见的新型材料在促进技术进步方面的作用和意义；了解材料制造与环境保护的关系。2.科学思维:运用比较法学习材料的发展和各种材料的功能3.探究实践:借助具体的图片和实物等素材促进学生对材料的认识。4.态度责任:联系环境污染和材料发展的实际情况,体会探寻无污染或低污染的“绿色”材料制造新工艺的意义。【教学思路】本节课主要学习材料与人类社会发展、新型材料、材料制造与环境保护。材料的发展经历了石器、陶器、金属冶炼、合成材料、新型材料阶段。在制造材料的过程中会产生许多污染,为了减少或消除污染,人们需要探寻无污染或低污染的“绿色”新工艺。本节课以硫酸铜的制备为例,来说明污染物的防治、转化和综合利用的途径。【教学过程】教学环节教学活动设计意图创设情境，明确问题从1983年第一部诞生起，就在不断地改革与发展，一步步发展到了我们现在手中智能的样子。为什么越来越轻便，功能越来越全吗？这得益于制造材料的进步。除外，还有很多用品如电视、电脑等迅速更新换代的原因都是其制造材料的发展。由激发学习兴趣。材料与人类社会发展[情景展示][问题探究]人类使用材料的发展历程是怎样的?[思考交流]

[归纳提升]人类材料的发展历程:石器→陶器→青铜器→钢铁的使用→合成材料的使用→新型材料的使用。新型材料[情景展示]新型材料制品[问题探究]什么是新型材料?新型材料有什么特点?[思考交流]

[归纳提升]新型材料指那些新出现或正在发展中的、具有优异特性和功能并能满足技术进步所需要的材料。其特点为:具有优异特性和功能,与普通材料的性质差别很大。[继续探究]新型材料有哪些?[思考交流]

[归纳提升]新型材料有光电子信息材料、先进复合材料、超级陶瓷材料、新型金属材料、新型高分子材料、超导材料、纳米材料、碳纤维等。材料制造与环境保护[情景展示1]设计制备方法:(1)铜能与浓硫酸在加热条件下反应,生成硫酸铜、二氧化硫和水。(2)

(3)

2.实验原理(相关的化学方程式):(1)

(2)

(3)

[问题探究]以金属为主要原料制备相应的盐有多种途径,如何选择最优的途径(如:原料利用率高,产生的污染少)使工艺绿色化?[思考交流]

[归纳提升]对于某种物质的制取,首先,必须是方案合理可行;其次,必须符合绿色化学的要求,即制造材料过程中把污染降到最低,甚至无污染的状态,而且原料利用率要高。故将Cu与氧气加热反应生成CuO,CuO与稀硫酸反应制取CuSO4的方法符合上述要求,为最佳方案;铜与浓硫酸制取硫酸铜的反应原料利用率低,此过程中有污染空气的气体SO2产生,既浪费了原料又造成了环境污染;另一种方法是将铜与氯气在加热条件下反应生成氯化铜,然后将氯化铜与氢氧化钠溶液反应,生成氢氧化铜沉淀和氯化钠,最后利用氢氧化铜和硫酸反应制取硫酸铜。此方法所选用的原料氯气有毒,安全性不高,且操作步骤多(复杂),生产成本高,也不符合绿色工艺的要求。[情景展示2]工业三废:废气废水废渣[情景说明]化学工业给社会带来巨大财富和众多产品的同时,也向周围环境排放了大量的“三废”(废水、废渣、废气),使自然界的生态平衡遭受破坏。[问题探究]为了保护环境,防治污染,最终达到在保持良好环境的条件下发展工业,我国采取了哪些处理和解决“三废”的措施?[思考交流]

[归纳提升]处理措施:(1)及时处理“三废”。①废气的处理:安装回收设备,将尘粒和一氧化碳、二氧化氮等有害物质除去。②废渣处理:制水泥或其他建