高中化学 专题4 化学是认识和创造物质的科学 第二单元 化学是社会可持续发展的基础教学设计 苏教版必修2

高中化学专题4化学是认识和创造物质的科学第二单元化学是社会可持续发展的基础教学设计苏教版必修2科目授课时间节次--年—月—日（星期——）第—节指导教师授课班级、授课课时授课题目（包括教材及章节名称）高中化学专题4化学是认识和创造物质的科学第二单元化学是社会可持续发展的基础教学设计苏教版必修2课程基本信息1.课程名称：高中化学专题4化学是认识和创造物质的科学第二单元化学是社会可持续发展的基础教学设计

2.教学年级和班级：高一年级（1）班

3.授课时间：2022年9月20日（星期二）下午第三节课

4.教学时数：1课时

🌟同学们，今天我们要一起走进化学的世界，探索化学与社会可持续发展的密切联系。让我们一起揭开化学的神秘面纱，感受化学在人类社会发展中的重要作用吧！🚀核心素养目标1.科学探究：通过实验探究化学变化，培养学生的观察、实验操作和数据分析能力。

2.科学态度与价值观：引导学生认识到化学在解决环境问题和促进社会可持续发展中的重要作用，形成科学的价值观。

3.科学、技术、社会与环境：培养学生理解化学与社会发展的关系，关注化学在生活中的应用，提高社会责任感。

4.科学、技术与创新：激发学生的创新思维，鼓励他们运用化学知识解决实际问题，培养创新意识和实践能力。教学难点与重点1.教学重点，

①理解化学在社会可持续发展中的基础作用，例如通过化学方法处理废水、废气等，实现环境保护和资源再利用。

②掌握化学在新能源、新材料研发中的应用，如太阳能电池、电动汽车材料等，提升学生对化学技术的认识。

2.教学难点，

①分析化学对社会可持续发展的具体贡献，如循环经济中的化学循环过程，这对学生的抽象思维能力要求较高。

②理解化学变化中的能量转换和物质循环，这对学生的化学知识综合运用能力是一个挑战，需要通过实例和实验来强化理解。

③将化学知识与实际社会问题相结合，如气候变化、能源危机等，这要求学生能够将理论知识与现实情境联系起来，提高他们的批判性思维和问题解决能力。教学资源-软硬件资源：多媒体教学设备（投影仪、电脑）、实验器材（化学实验瓶、试管、滴定管等）、实验数据记录表。

-课程平台：学校内部教学平台、在线化学学习资源库。

-信息化资源：化学实验视频、环境问题相关的新闻报道、化学与社会发展的相关文献。

-教学手段：PPT演示文稿、互动式教学软件、小组讨论、案例分析。教学过程1.导入（约5分钟）

-激发兴趣：同学们，你们知道吗？在我们的生活中，几乎无处不在都离不开化学的身影。今天，我们就来探讨一下化学如何成为认识和创造物质的科学，以及它如何支撑着我们的社会可持续发展。

-回顾旧知：记得我们在上一节课中学到了化学变化的基本原理，那么这些原理又是如何帮助我们在日常生活中解决实际问题的呢？

2.新课呈现（约30分钟）

-讲解新知：

-首先，我们来看化学在社会可持续发展中的基础作用。比如，通过化学方法可以有效地处理工业废水，减少对环境的污染。

-接着，我们会介绍化学在新能源和新材料研发中的应用，如太阳能电池、电动汽车材料等，这些都是化学在现代科技发展中的重要贡献。

-举例说明：

-通过展示一些化学实验视频，让学生直观地看到化学变化的过程，例如化学反应如何将废弃物转化为可回收资源。

-通过分析实际案例，如某地通过化学手段实现污水处理和资源化利用的成功案例，让学生理解化学在实际生活中的应用。

-互动探究：

-引导学生分组讨论，提出关于化学在可持续发展中可能遇到的问题和解决方案。

-安排一个简单的实验，让学生亲自动手，观察化学反应现象，如酸碱中和实验，加深对化学反应原理的理解。

3.巩固练习（约20分钟）

-学生活动：

-给学生发放一些与化学在社会可持续发展相关的案例，要求他们独立分析并写出自己的见解。

-学生进行角色扮演，模拟化学专家，讨论如何利用化学知识解决实际问题。

-教师指导：

-在学生进行巩固练习时，教师巡回指导，解答学生的问题，确保每个学生都能跟上教学进度。

-对于学生的答案，教师给予及时反馈，鼓励他们提出不同的观点，培养学生的批判性思维。

4.拓展延伸（约10分钟）

-提出一些与化学相关的社会热点问题，如塑料污染、气候变化等，引导学生思考化学在其中能扮演什么角色。

-分享一些最新的化学研究进展，激发学生对化学学科的兴趣，拓宽他们的知识视野。

5.总结与反思（约5分钟）

-总结本节课的重点内容，强调化学在社会可持续发展中的重要性。

-鼓励学生在课后继续探索化学的奥秘，将所学知识运用到实际生活中去。

-教师反思本节课的教学效果，根据学生的反馈调整教学方法，以提高教学质量。知识点梳理1.化学在社会可持续发展中的作用

-化学在环境保护中的应用：废水处理、废气净化、固体废弃物处理等。

-化学在资源利用和循环经济中的应用：资源回收、资源替代、物质循环等。

-化学在新能源和新材料研发中的应用：太阳能电池、电动汽车材料、生物可降解材料等。

2.化学变化与能量转换

-化学反应的基本类型：合成反应、分解反应、置换反应、复分解反应。

-能量转换原理：化学反应中的能量变化，如放热反应、吸热反应、能量守恒定律。

-能量转换在生活中的应用：燃烧反应、电池原理、光合作用等。

3.化学物质与环境保护

-有毒有害化学物质的识别和危害：重金属、有机溶剂、放射性物质等。

-环境污染的化学原因和防治措施：酸雨、温室效应、臭氧层破坏等。

-环境监测与评估：化学分析方法、环境标准、可持续发展评估等。

4.化学与人类健康

-化学物质对人体健康的影响：食品添加剂、药物作用、环境污染物等。

-化学在疾病治疗中的应用：药物合成、生物制药、基因工程等。

-化学在健康监测与预防中的作用：生化检测、食品安全、疾病预防等。

5.化学在材料科学中的应用

-材料的基本类型：金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料等。

-材料合成与加工：聚合反应、晶体生长、材料改性等。

-新材料的研究与开发：纳米材料、智能材料、生物材料等。

6.化学与能源

-能源的分类与特点：化石能源、可再生能源、核能等。

-化学在能源转换中的应用：燃烧反应、燃料电池、太阳能电池等。

-能源利用的化学原理：热力学、动力学、化学反应等。

7.化学与社会发展

-化学在科技进步中的作用：信息技术、生物技术、新材料技术等。

-化学与经济发展：化学工业、医药产业、环保产业等。

-化学教育与人才培养：化学教育体系、化学人才培养模式等。典型例题讲解1.例题：某工厂排放的废水中含有一定量的硫酸铜，为了减少对环境的污染，需要用某种物质进行中和处理。已知该工厂每天排放的废水量为1000升，硫酸铜的浓度为0.1摩尔/升，请计算至少需要多少摩尔的氢氧化钠才能完全中和这些废水？

解答：首先，根据化学反应方程式：

\(\text{CuSO}_4+2\text{NaOH}\rightarrow\text{Cu(OH)}_2↓+\text{Na}_2\text{SO}_4\)

可以看出，1摩尔的硫酸铜需要2摩尔的氢氧化钠来中和。

废水中硫酸铜的摩尔数为：

\(0.1\text{摩尔/升}\times1000\text{升}=100\text{摩尔}\)

因此，需要的氢氧化钠的摩尔数为：

\(100\text{摩尔}\times2=200\text{摩尔}\)

答案：至少需要200摩尔的氢氧化钠。

2.例题：某化学反应中，反应物A的初始浓度为0.5摩尔/升，经过5分钟后，浓度降至0.2摩尔/升。假设反应速率恒定，请计算该反应的半衰期。

解答：半衰期是指反应物浓度减少到初始浓度一半所需的时间。

初始浓度为0.5摩尔/升，降至0.2摩尔/升，即减少了0.3摩尔/升。

反应速率\(v=\frac{\Delta[\text{A}]}{\Deltat}=\frac{0.3\text{摩尔/升}}{5\text{分钟}}=0.06\text{摩尔/升·分钟}\)

设半衰期为\(t_{1/2}\)，则：

\(0.5\text{摩尔/升}\times0.06\text{摩尔/升·分钟}\timest_{1/2}=0.25\text{摩尔/升}\)

解得\(t_{1/2}=\frac{0.25}{0.5\times0.06}=4.17\text{分钟}\)

答案：该反应的半衰期为4.17分钟。

3.例题：某金属与稀盐酸反应，生成氢气和金属氯化物。已知25克该金属与足量盐酸反应，生成0.5摩尔氢气。请计算该金属的相对原子质量。

解答：根据化学反应方程式：

\(\text{M}+2\text{HCl}\rightarrow\text{MCl}_2+\text{H}_2↑\)

可以看出，1摩尔的金属生成1摩尔的氢气。

生成0.5摩尔氢气，说明反应了0.5摩尔的金属。

金属的摩尔质量\(M_{\text{M}}=\frac{m}{n}=\frac{25\text{克}}{0.5\text{摩尔}}=50\text{克/摩尔}\)

答案：该金属的相对原子质量为50。

4.例题：某有机化合物在完全燃烧时，生成二氧化碳和水。已知该有机化合物的分子式为\(\text{C}_x\text{H}_y\)，完全燃烧时，生成4.4克二氧化碳和3.6克水。请确定该有机化合物的分子式。

解答：二氧化碳的摩尔质量为44克/摩尔，水的摩尔质量为18克/摩尔。

生成的二氧化碳的摩尔数为：

\(\frac{4.4\text{克}}{44\text{克/摩尔}}=0.1\text{摩尔}\)

生成的水的摩尔数为：

\(\frac{3.6\text{克}}{18\text{克/摩尔}}=0.2\text{摩尔}\)

根据化学计量学，有机化合物中的碳原子数与二氧化碳的摩尔数相等，氢原子数与水的摩尔数相等。

因此，\(x=0.1\)和\(y=0.2\times2=0.4\)。

答案：该有机化合物的分子式为\(\text{C}_1\text{H}_4\)。

5.例题：某工厂生产的一种产品，其成本为每件10元，售价为每件15元。为了促销，工厂决定对每件产品进行打折，使得售价降低到每件12元。请计算打折后的利润率。

解答：利润率是指利润与成本的比率。

原始利润为：

\(15\text{元}-10\text{元}=5\text{元}\)

打折后的利润为：

\(12\text{元}-10\text{元}=2\text{元}\)

利润率为：

\(\frac{2\text{元}}{10\text{元}}\times100\%=20\%\)

答案：打折后的利润率为20%。内容逻辑关系1.化学与社会可持续发展的关系

①重点知识点：化学在环境保护、资源利用、新能源研发等方面的应用。

②重点词句：化学循环、循环经济、新能源材料、环境友好型化学。

2.化学变化与能量转换

①重点知识点：化学反应中的能量变化、能量守恒定律。

②重点词句：放热反应、吸热反应、能量转换效率、热力学第一定律。

3.化学物质与环境保护

①重点知识点：有毒有害化学物质的识别、环境污染的化学原因和防治措施。

②重点词句：重金属污染、有机溶剂、酸雨、温室效应、环境监测。

4.化学与人类健康

①重点知识点：化学物质对人体健康的影响、化学在疾病治疗中的应用。

②重点词句：食品添加剂、药物作用、基因工程、生化检测、疾病预防。

5.化学在材料科学中的应用

①重点知识点：材料的类型、合成与加工、新材料的研究与开发。

②重点词句：金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料、纳米材料、智能材料。

6.化学与能源

①重点知识点：能源的分类与特点、化学在能源转换中的应用。

②重点词句：化石能源、可再生能源、核能、燃料电池、太阳能电池。

7.化学与社会发展

①重点知识点：化学在科技进步、经济发展、人才培养中的作用。

②重点词句：信息技术、生物技术、新材料技术、化学工业、环保产业。教学反思与总结回顾今天的高中化学课，我觉得自己在教学方法上还是有不少得与失。

1.教学反思：

得：我觉得今天的导入环节挺成功的，通过提问和故事引入，同学们对化学与社会可持续发展的联系产生了浓厚的兴趣。在讲解新知的时候，我尽量用生动的例子来帮助学生理解，比如通过实验视频展示化学变化的过程，这样直观易懂，学生们看起来也很有积极性。

失：在教学过程中，我发现部分学生对于化学反应的原理理解还不够透彻，我在举例说明的时候可能没有足够的时间让学生充分消化。另外，我在安排小组讨论时，个别小组没有很好地参与到讨论中，这说明我在分组和指导上还需要改进。

2.教学总结：

今天的教学效果总体上是满意的，大部分同学能够理解和应用所学知识。在知识方面，学生们对化学与社会可持续发展的关系有了更深的认识；在技能上，他们通过实验操作，提高了观察、分析和解决问题的能力；在情感态度上，同学们对化学学科的兴趣有所提升，愿意主动探索化学的奥秘。

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