【化学】化学与可持续发展教学设计-2024-2025学年九年级化学人教版下册

科目化学课题第十一单元化学与社会课题2化学与可持续发展解读学生学情分析学生通过第七单元和第八单元的学习，已经了解能源的利用和金属材料，而塑料、合成橡胶和合成纤维制品在生活中都很常见，对这些物质学生都有了一定的感性认识。虽然本课内容比较简单，但是内容知识多而杂，这部分内容的专有名词较多如合成有机高分子材料、聚合物、复合材料、功能材料等，学生学习起来感觉没有头绪，显得陌生而枯燥。解读教材教材分析本课题包括“化学与能源利用”和“化学与材料开发”两部分。在化学与能教材源利用部分讲述了化学在能源转化和新能源开发中的重要作用;在化学与材料开分析发部分，介绍了有机高分子化合物的概念、结构特点，以及天然有机高分子材料和合成有机高分子材料的分类、性能与用途等还提及了其他常见材料如金属材料、无机非金属材料、复合材料和功能材料。本课题重在引导学生从物质的组成及变化视角分析和解决资源、能源、材料、环境等实际问题，通过问题的解决认识化学的重要价值。课标分析2022版新课标：内容要求:①认识化学在解决与资源、能源、材料、环境等相关的问题中的作用，体会化学是推动人类社会可持续发展的重要力量；主动践行节约资源、环境友好的生活方式，树立人与自然和谐共生的科学自然观和绿色发展观。②结合实例，从物质及其变化的视角，认识资源的综合利用与新能源的开发、材料的科学利用与新材料的研发，理解化学与生态环境保护的关系；了解有机高分子材料等在社会生活中的应用；知道资源开发、能源利用和材料使用可能会对环境产生影响，树立环保意识。2.学业要求:①能列举生活中常见的能源和资源、金属材料和有机合成材料及其应用。

②能从物质的组成及变化视角，分析和讨论资源综合利用、材料选取与使用、生态环境保护等有关问题。③初步形成节能低碳、节约资源、保护环境的态度。素养目标化学观念：学生能够认识到化学变化在能量转化和物质转化中的重要作用，理解化学是实现能源和材料可持续发展的关键科学，认识到有机高分子材料的结构特点决定了其性能和用途科学思维：通过对化学与能源利用、化学与材料开发的学习，培养学生的归纳总结能力，能够从具体的事例中总结出化学在可持续发展中的作用和方法;学会运用比较、分类、分析等方法，对不同类型的能源和材料进行比较和鉴别，培核心素养养学生的逻辑思维能力。科学探究与实践：通过对常见纤维的鉴别等探究活动，培养学生的实验设计能力、观察能力和分析问题的能力;通过对新能源和新型材料的了解，激发学生的创新意识和探究欲望。科学态度与责任：使学生认识到化学在可持续发展中的重要性和必要性，培养学生对化学学科的积极态度和学习兴趣，让学生了解化学与生活、社会的密切联系，增强学生的社会责任感和环保意识，引导学生树立正确的可持续发展观教学重点了解化学反应对能源利用的重要作用，了解合成材料的性能和用途。教学难点认识化学对社会的可持续发展所作出的重大贡献，初步形成节能低碳、节约资源、保护环境的态度和绿色出行的生活方式。解读方法教学方法自主学习、小组合作、实验探究、习题专练、实例分析法。学习方法自主学习法、小组合作探究法、思考讨论、对比分析法。教学手段多媒体投影展示、分组实验探究、运用分析、比较、归纳方法。教学过程教学环节教学活动设计意图情境引入化学在合理地开发和利用资源的过程中能发挥怎样的作用呢？引入课题，激发学习兴趣合作探究探究点一：化学与能源利用【提出问题】1.化学能源有哪些类型？2.我国目前通过化学反应得到能源的途径有哪些？【讨论交流】阅读教材结合生产、生活实例讨论、归纳总结。1．人们通过化学反应将化石能源转化为清洁、便利的二次能源，如电能、石油制品等。2．人们开发可再生和环境友好的新能源，如风能、太阳能、氢能、生物质能等。3．我国利用化学在许多领域开发了新的能源或材料，如煤的清洁利用、电解水制氢、风力发电机、光伏电池、燃料电池和电动汽车锂离子电池的生产等。【课堂精练】1．下列属于二次能源的是（）A．水能 B．太阳能 C．风能 D．电能2.下列关于能源、资源的叙述正确的是（）A．化石能源属于二次能源B．地球上可利用的淡水资源取之不尽、用之不竭C．空气是一种宝贵的资源，其中体积分数最大的是氧气D．人们正在开发和利用的新能源有太阳能、氢能、地热能等3.利用液化天然气汽化过程中的冷能进行发电的装置在上海建成。下列有关说法正确的是（）A．液化天然气是化合物B．“冷能”来自于天然气的燃烧C．“冷能”为能源利用开辟了新的途径D．汽化过程中元素种类发生改变通过练习，巩固所学知识。探究点二：化学与材料开发【提出问题】1.仔细观察你身边的物品（如羊毛线、棉花、一次性水杯、电线开关、垃圾袋、汽车轮胎），你知道这些物品是用什么做成的吗？都是天然的吗？2.有机合成材料有什么优、缺点？【自主学习】阅读课本第105～107页，讨论交流、回答。（一）有机化合物的分类

（1）有机小分子化合物（相对分子质量比较小），如甲烷、乙醇等。

（2）有机高分子化合物（相对分子质量比较大），如淀粉、蛋白质、橡胶等。（二）高分子材料

（1）分类：①人工合成的高分子材料（简称合成材料），如塑料、合成橡胶、合成纤维等；②天然高分子材料，如天然橡胶、天然纤维（棉花、羊毛等）。

（2）结构：都是由大量小分子聚合而成的聚合物，具有链状或网状结构。（三）常见材料1.常见的合成材料合成材料主要性能常见类型应用举例塑料密度小，耐腐蚀，易加工聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酯等绝缘材料、包装材料、农用薄膜、管道、机械零件等合成橡胶弹性和绝缘性好。顺丁橡胶、丁苯橡胶、异戊橡胶、硅橡胶等。轮胎、密封制品、防护用品等。合成纤维强度高，弹性好，耐磨，耐腐蚀。聚丙烯纤维（丙纶）、聚对苯二甲酸乙二酯纤维（涤纶）、聚丙烯腈纤维（腈纶）纺织原料、过滤材料、建筑材料等【提出问题】除了以上的合成材料之外，还有哪些材料？2.无机材料包括金属材料和无机非金属材料。无机非金属材料：如陶瓷、玻璃、水泥等。金属材料：包含纯金属和合金。3.复合材料：将几种材料复合起来，综合各组分性能的优点，形成复合材料。如碳纤维复合材料、玻璃纤维增强塑料（玻璃钢），芳纶复合材料等。4.功能材料：具有光、电、磁等特殊性质的材料。【归纳小结】【实验探究】区分棉纤维、羊毛纤维和涤纶：纤维种类燃烧情况气味灰烬棉纤维易燃，直接燃烧烧纸的气味灰色，细而软羊毛纤维起泡成球，不连续燃烧烧毛发的气味黑褐色小球，易碎涤纶先熔化再燃烧，或边熔化边燃烧特殊气味黑色或褐色硬块【自主学习】阅读课本第108页，完成填空：（1）社会的可持续发展的基础：自然资源的_____________和______。（2）化学的研究对象：物质的________、________、_______、转化和______。（3）化学与相关技术的发展要遵循的原则与应考虑的因素：遵循增进人类福祉、尊重生命权利、合理控制风险等原则，充分考虑______________和__________________。【调查与研究】课后完成课本第109页“调查与研究”，认识塑料包装制品回收标志及对应的塑料名称。【课堂精练】4.某服装标签的部分信息如图，成分中属于天然纤维的是（）A．棉B．锦纶C．聚酯纤维D．涤纶5.下列生活中的物品属于复合材料的是（）A．不锈钢菜刀 B．涤纶围裙C．竹制砧板 D．玻璃钢门窗6.材料科学在生产生活和社会发展中彰显的作用越来越大。下列说法错误的是（）A．折叠屏手机用到的聚酰亚胺塑料属于合成材料B．铺设公路路面用到的水泥属于有机高分子材料C．以塑料代替合金材料制造汽车零部件是保护金属资源的有效途径之一D．C919大型客机使用的碳纤维复合材料轻而坚固，可以节省燃油，增加航程7.我国首座深远海浮式风电平台“海油观澜号”成功并网，海上油气开发迈出进军“绿电”时代的关键一步。海底电缆是跨海输送电能的关键装备，它的结构如图，其中属于合成材料的是________（填序号）。深海压力大、环境复杂，为保证海底电缆能长期使用，外壳材料应具备的性质是_____________________________（写一点）。课堂小结总结所学知识，巩固提升。教学过程板书设计课题2化学与可持续发展一、化学与能源利用二、化学与材料开发1.合成材料：塑料、合成橡胶、合成纤维。2.新型合成材料和复合材料。3.天然纤维和合成纤维的鉴别。直观形象，突出本节课重点知识，形成完整的知识体系。目标检测1.党的二十大报告中指出，要推动绿色发展，促进人与自然和谐共生。下列举措不符合这一要求的是（）A．应用新工艺减少“三废”排放 B．加快二氧化碳资源化利用研究C．实行塑料制品回收再生、循环利用 D．大力开采矿物资源，加快经济发展2．第19届亚运会在杭州举行，亚运会马术馆屋面系统采用的新型材料可轻松满足轻质、牢固等要求，这说明该材料具有的性质是（）A．能导电B．熔点高C．密度小D．硬度小3.PET铜箔是一种可应用于电子信息领域的新型材料。其以PET高分子膜为基材，将金属铜层沉积于PET膜的上下两面。PET铜箔属于（）A．天然材料B．合成材料C．金属材料D．复合材料4．化学思想方法对于学好化学起着重要的作用。下列说法错误的是() A．归纳：塑料、纤维、橡胶都属于合成材料B．推理：甲烷完全燃烧生成CO2和H2O，则丁烷（C4H10）完全燃烧也生成CO2和H2OC．对比：与天然纤维相比，合成纤维有耐磨、耐腐蚀等优良性能D．分析：氢气作为清洁能源目前未能广泛应用的原因是大量制取和储运成本较高5．诗是无形画，画是有形诗。诗画中蕴含着丰富的化学知识。（1）《寄怀楚和尚二首》中写道：“铁盂汤雪早，石炭煮茶迟。”铁锅化雪快是因为铁具有良好的__________性；“石炭”指的是煤，属于________再生能源（填“可”或“不可”）。（2）《梅鹊图》创作时使用了桑蚕丝。桑蚕丝是一种天然的动物蛋白质纤维，蛋白质属于__________（填“有机物”或“无机物”）。鉴别桑蚕丝和棉纤维的方法是___________________________________________