2024-2025年高中化学 专题4 第2单元 化学是社会可持续发展的基础教学实录 苏教版必修2

2024-2025年高中化学专题4第2单元化学是社会可持续发展的基础教学实录苏教版必修2学校授课教师课时授课班级授课地点教具设计意图本教学设计旨在帮助学生理解化学在社会可持续发展中的重要作用，通过分析化学在环境保护、资源利用和新能源开发等方面的应用，引导学生认识到化学知识对解决社会问题的实际价值，激发学生对化学学科的兴趣和责任感。核心素养目标1.培养学生的科学探究能力，通过实验和案例分析，提升解决实际问题的能力。

2.增强学生的社会责任感，认识到化学在环境保护和可持续发展中的角色。

3.提高学生的科学思维，学会运用化学知识分析社会现象和预测未来趋势。教学难点与重点1.教学重点

-重点理解化学在环境保护中的作用，如通过化学方法处理废水、废气等。

-强调化学在资源利用中的重要性，例如通过化学技术提高金属回收率。

-突出化学在新能源开发中的应用，如燃料电池和太阳能电池的原理。

2.教学难点

-难点在于将抽象的化学原理与实际环境问题相结合，例如解释化学物质如何影响生态系统。

-学生可能难以理解化学过程对能源转换效率的影响，如化学电池的能量密度。

-突破化学知识与社会可持续发展战略相结合的难点，例如分析化学政策对环境保护的影响。教学资源准备1.教材：分发苏教版必修2《化学与社会可持续发展》教材，确保每位学生人手一册。

2.辅助材料：准备与化学在环境保护、资源利用和新能源开发相关的图片、图表和视频资料。

3.实验器材：根据教学内容准备必要的实验器材，如滴定管、pH试纸等，确保安全操作。

4.教室布置：设置分组讨论区，布置实验操作台，为学生提供良好的学习环境。教学过程设计1.导入新课（5分钟）

目标：引起学生对化学与社会可持续发展的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

开场提问：“同学们，你们认为化学与我们的生活有什么关系？它如何影响我们的未来？”

展示一些关于环境污染、资源短缺和新能源开发的图片或视频片段，让学生初步感受化学问题的严峻性。

简短介绍化学在社会可持续发展中的重要性，为接下来的学习打下基础。

2.化学基础知识讲解（10分钟）

目标：让学生了解化学的基本概念、组成部分和原理。

过程：

讲解化学的定义，包括其主要研究对象和作用。

详细介绍化学的组成部分或功能，使用图表或示意图帮助学生理解。

3.化学案例分析（20分钟）

目标：通过具体案例，让学生深入了解化学的特性和重要性。

过程：

选择几个典型的化学案例进行分析，如生物降解塑料和可再生能源。

详细介绍每个案例的背景、特点和意义，让学生全面了解化学在解决社会问题中的作用。

引导学生思考这些案例对实际生活或学习的影响，以及如何应用化学知识解决实际问题。

4.学生小组讨论（10分钟）

目标：培养学生的合作能力和解决问题的能力。

过程：

将学生分成若干小组，每组选择一个与化学相关的主题进行深入讨论，如“化学在环境保护中的应用”。

小组内讨论该主题的现状、挑战以及可能的解决方案。

每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果。

5.课堂展示与点评（15分钟）

目标：锻炼学生的表达能力，同时加深全班对化学的认识和理解。

过程：

各组代表依次上台展示讨论成果，包括主题的现状、挑战及解决方案。

其他学生和教师对展示内容进行提问和点评，促进互动交流。

教师总结各组的亮点和不足，并提出进一步的建议和改进方向。

6.课堂小结（5分钟）

目标：回顾本节课的主要内容，强调化学在社会可持续发展中的重要性。

过程：

简要回顾本节课的学习内容，包括化学的基本概念、组成部分、案例分析等。

强调化学在现实生活或学习中的价值和作用，鼓励学生进一步探索和应用化学知识。

7.课后作业布置（5分钟）

目标：巩固学习效果，提高学生的自主学习能力。

过程：

布置课后作业：让学生撰写一篇关于化学与社会可持续发展的短文或报告，要求结合实际案例进行分析。

提醒学生注意作业的格式和截止日期，鼓励学生积极思考和参与。教学资源拓展1.拓展资源

-环境保护与化学技术：介绍先进的废水处理技术、空气污染物控制方法等，如反渗透技术、活性炭吸附等。

-资源利用与化学工程：探讨化学在金属提取、石油化工、生物技术等领域的应用，例如铝土矿提取、生物燃料的生产。

-新能源与化学创新：介绍新型电池技术、光催化技术、生物质能等化学在新能源开发中的应用。

-可持续发展政策与法规：介绍国内外与化学相关的环境保护政策和法规，如《京都议定书》和中国的环保法规。

2.拓展建议

-阅读相关书籍：《化学与环境》、《化学工程原理与应用》等，以加深对化学与社会可持续发展关系的理解。

-观看纪录片：推荐观看关于环境保护和可持续发展的纪录片，如《地球脉动》、《塑料海洋》等，以直观感受化学问题的严重性。

-参与社区活动：鼓励学生参与社区的环保活动，如垃圾分类、节能减排等，将所学知识应用于实践。

-开展小课题研究：指导学生选择一个与化学相关的社会问题，如“城市空气质量监测”或“水资源保护”，进行小课题研究，提升学生的研究能力和批判性思维。

-访问专业网站：推荐访问化学相关的研究机构或组织的官方网站，如中国化学学会、国际化学联合会等，获取最新的化学研究动态。

-组织讨论小组：定期组织学生讨论化学与社会可持续发展的话题，如“化学在应对气候变化中的作用”，以促进学生之间的交流与合作。

-撰写论文或报告：鼓励学生撰写关于化学与社会可持续发展的论文或报告，锻炼他们的写作能力和逻辑思维能力。

-参加学术竞赛：推荐学生参加与化学相关的学术竞赛，如化学知识竞赛、科技创新大赛等，激发他们的学习兴趣和创新能力。教学反思今天的教学，我深感化学与社会可持续发展这个课题的重要性。首先，我觉得课堂氛围营造得还不错，通过图片和视频，学生们对化学的应用有了直观的认识，这让我很高兴。不过，我也发现了一些需要改进的地方。

在基础知识讲解时，我发现有些概念对学生来说比较抽象，比如化学物质在环境中的循环。我尝试用生活中的例子来解释，但可能还是不够生动，有些学生看起来还是有些困惑。这说明我需要更加多样化地呈现知识，比如通过实验演示或者角色扮演来增强学生的理解。

案例分析部分，我选择了几个典型的案例，但感觉讨论的深度还不够。有的学生只是简单地描述了案例，没有深入分析背后的化学原理和社会影响。我觉得在今后教学中，可以更早地引入讨论环节，让学生在课前就进行资料收集和思考，这样在课堂上就能有更深入的交流。

小组讨论环节，我注意到学生的参与度有差异。有的小组讨论得很热烈，而有的小组则显得比较被动。这可能是因为分组不合理或者学生之间的互动不够。我需要在以后的教学中更加细致地观察学生的表现，及时调整分组策略，鼓励每个学生都参与到讨论中来。

课堂展示与点评环节，我发现有的学生展示时比较紧张，这可能是由于缺乏自信。我意识到需要加强学生的表达训练，可以通过模拟展示、同伴互评等方式来提高他们的展示能力。

最后，课堂小结和课后作业的布置也是我需要反思的地方。我觉得小结部分可以更加精炼，直接点明本节课的核心知识点。而课后作业的设计，则需要更加注重实践性和应用性，让学生能够将所学知识应用到实际生活中去。教学评价与反馈1.课堂表现：

学生们在课堂上的参与度较高，对于化学与社会可持续发展的主题表现出浓厚的兴趣。大部分学生能够积极回答问题，并在讨论中提出自己的观点。然而，也有少数学生在课堂上显得较为沉默，这可能需要我在今后的教学中更加关注他们的参与度，创造更多的互动机会。

2.小组讨论成果展示：

小组讨论环节中，各小组展示了自己的研究成果，内容涵盖了化学在环境保护、资源利用和新能源开发等多个方面。虽然有些小组的展示不够完善，但总体来说，学生们能够将所学知识与社会问题相结合，提出了不少有创意的解决方案。

3.随堂测试：

通过随堂测试，我发现学生对化学与社会可持续发展相关的基础知识掌握得较好，但部分学生在应用知识解决实际问题时仍存在困难。这提示我需要在今后的教学中加强学生对知识的实际应用能力的培养。

4.学生自评与互评：

学生们在课后进行了自评和互评，评价内容包括课堂参与度、小组讨论表现、知识掌握情况等。从评价结果来看，学生们对自己的表现有较为客观的认识，同时也能够提出改进建议。

5.教师评价与反馈：

针对课堂表现，我将重点反馈以下方面：

-鼓励积极参与课堂讨论，提高课堂参与度。

-加强对化学与社会可持续发展关系的理解，将理论知识与实际问题相结合。

-提高小组合作能力，学会在团队中发挥自己的优势。

-培养批判性思维，敢于提出自己的观点，勇于质疑。

-关注课后作业的质量，确保学生能够将所学知识应用到实际生活中去。

此外，我还将针对以下方面给予学生反馈：

-对于基础知识掌握较好的学生，鼓励他们进一步拓展知识面，关注化学领域的最新研究。

-对于在课堂上表现较为沉默的学生，关注他们的学习需求，提供个性化的辅导和帮助。

-对于在小组讨论中表现突出的学生，给予肯定和鼓励，激发他们的学习热情。

-对于在随堂测试中表现不佳的学生，分析原因，提供针对性的辅导，帮助他们提高学习成绩。板书设计①化学与社会可持续发展的关系

-化学在环境保护中的应用

-化学在资源利用中的作用

-化学在新能源开发中的应用

②环境保护中的化学技术

-废水处理技术：反渗透、活性炭吸附

-空气污染物控制：催化转换、过滤技术

③资源利用的化学工程

-金属提取：铝土矿提取、铜矿提炼

-石油化工：催化裂化、加氢裂化

④新能源开发的化学创新

-电池技术：燃料电池、锂离子电池

-光催化技术：光解水制氢、光催化降解污染物

⑤可持续发展政策与法规

-国际化学相关法规：《京都议定书》

-中国环保法规：环境保护法、水污染防治法典型例题讲解例题1：

题目：某工厂排放的废水中含有一定量的重金属离子，需要进行处理。已知该废水中的铜离子浓度为0.1mol/L，需要计算完全沉淀这些铜离子至少需要多少摩尔的氢氧化钠？

解答：

首先，写出铜离子与氢氧化钠反应的化学方程式：

\[\text{Cu}^{2+}+2\text{OH}^-\rightarrow\text{Cu(OH)}_2\downarrow\]

根据化学方程式，1摩尔的铜离子需要2摩尔的氢氧化钠来沉淀。因此，0.1摩尔的铜离子需要：

\[0.1\text{mol}\times2=0.2\text{mol}\]

所以，至少需要0.2摩尔的氢氧化钠来沉淀废水中的铜离子。

例题2：

题目：某地发现一种新型电池，其正极材料为锂离子，负极材料为石墨。该电池的理论比能量为250Wh/kg。如果电池质量为1kg，计算该电池能够存储的最大电能。

解答：

电池的理论比能量表示每千克电池材料可以存储的电能，单位为Wh/kg。因此，1kg电池能够存储的最大电能为：

\[250\text{Wh/kg}\times1\text{kg}=250\text{Wh}\]

例题3：

题目：某城市计划利用太阳能光伏板发电，已知每平方米光伏板的理论发电效率为15%，每平方米光伏板每天可以接收到的太阳辐射能量为5kWh/m²。计算该城市需要多少平方米的光伏板才能满足每天100kWh的电力需求。

解答：

首先，计算每平方米光伏板每天可以产生的电能：

\[5\text{kWh/m}^2\times15\%=0.75\text{kWh/m}^2\]

然后，计算满足100kWh需求所需的光伏板面积：

\[\frac{100\text{kWh}}{0.75\text{kWh/m}^2}\approx133.33\text{m}^2\]

所以，该城市需要大约133.33平方米的光伏板。

例题4：

题目：某工厂采用生物降解塑料替代传统塑料，已知生物降解塑料的降解周期为1年，而传统塑料的降解周期为500年。如果每年生产100吨传统塑料，计算在生物降解塑料替代后，每年可以减少多少年累积的塑料垃圾。

解答：

首先，计算传统塑料和生物降解塑料的累积垃圾量：

传统塑料累积垃圾量：

\[100\text{吨/年}\times500\text{年}=50,000\text{吨}\]

生物降解塑料累积垃圾量：

\[100\text{吨/年}\times1\text{年}=100\text{吨}\]

然后，计算减少的累积垃圾量：

\[50,000\text{吨}-100\text{吨}=49,900\text{吨}\]

所以，每年可以减少大约49,900吨的塑料垃圾。

例题5：

题目：某地区计划建设一个风力发电场，已知每台风力发电机每小时的发电量为500kW·h，风速为12m/s，风力发电场的风速分布符合Weibull分布，形状参数为2，尺度参数为12。计算该风力发电场在一年内的平均发电量。

解答：

首先，计算Weibull分布的概率密度函数：

\[f(v)=\frac{2}{\beta}\left(\frac{