2024-2025学年高中化学 第四单元 化学与技术的发展 4.2 表面活性剂 精细化工品教学设计 新人教版选修2

2024-2025学年高中化学第四单元化学与技术的发展4.2表面活性剂精细化工品教学设计新人教版选修2学校授课教师课时授课班级授课地点教具教学内容教材：新人教版选修2《化学与技术的发展》

内容：本章节主要围绕表面活性剂和精细化工品展开，涉及表面活性剂的基本概念、分类、作用机理以及其在生活中的应用。通过学习，学生能够了解表面活性剂的基本性质，掌握其应用领域，并认识精细化工品在生产生活中的重要性。核心素养目标培养学生对化学科学与技术发展的兴趣和探索精神，提升学生的科学探究能力和创新意识。通过学习表面活性剂和精细化工品，增强学生运用化学知识解决实际问题的能力，提高学生的社会责任感和环保意识，促进学生对化学科学在现代社会中作用的深刻理解。学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：

学生在进入本节课之前，已经学习了化学的基本概念、物质的组成与结构、化学反应原理等基础知识。他们可能对溶液、胶体等概念有所了解，并对物质的性质和变化有一定的认识。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：

高中学生对化学学科普遍保持一定的兴趣，尤其对生活中的化学现象和新技术充满好奇。他们的学习能力强，能够通过实验和理论相结合的方式掌握新知识。学习风格上，部分学生偏好通过实验操作来理解化学原理，而另一部分学生则更倾向于通过阅读和思考来学习。

3.学生可能遇到的困难和挑战：

在学习表面活性剂和精细化工品时，学生可能会遇到以下困难和挑战：一是对表面活性剂的概念和作用机理理解不够深入，难以将理论知识与实际应用相结合；二是精细化工品的多样性和复杂性可能导致学生难以把握其应用领域的广泛性；三是学生可能对化学实验操作的安全性有所担忧，需要教师提供适当的指导和保障。教学方法与策略1.采用讲授与讨论相结合的教学方法，通过讲解表面活性剂的基本概念和作用机理，引导学生思考其在生活中的应用。

2.设计角色扮演活动，让学生模拟化学工程师，探讨表面活性剂在精细化工品开发中的应用，提高学生的实践能力。

3.安排实验操作，让学生亲自体验表面活性剂的制备和性质测试，增强学生的动手能力和实验技能。

4.利用多媒体教学，展示表面活性剂在不同领域的应用案例，激发学生的学习兴趣，并通过视频、动画等形式加深对复杂概念的理解。教学过程一、导入新课

（老师）同学们，大家好！今天我们来学习第四单元“化学与技术的发展”中的第二部分——表面活性剂和精细化工品。在日常生活和工业生产中，表面活性剂无处不在，它们在清洁、乳化、分散等方面发挥着重要作用。那么，什么是表面活性剂？它们是如何工作的呢？让我们一起揭开这个神秘的面纱。

二、新课讲授

（老师）首先，我们来了解一下表面活性剂的基本概念。表面活性剂是一种能够降低液体表面张力的物质，它由亲水基和疏水基两部分组成。亲水基与水分子相互作用，而疏水基则排斥水分子。这种特殊的结构使得表面活性剂在水和油之间起到桥梁的作用。

（学生）老师，我明白了，表面活性剂就是那种既能和水分子结合，又能和油分子结合的物质。

（老师）很好，接下来我们探讨一下表面活性剂的分类。根据亲水基和疏水基的组成，表面活性剂可以分为离子型和非离子型。离子型表面活性剂在水溶液中会解离成离子，而非离子型表面活性剂则不会。

（学生）老师，那离子型和非离子型表面活性剂有什么区别呢？

（老师）区别在于它们的亲水性和疏水性。离子型表面活性剂的亲水性较强，而非离子型表面活性剂的亲水性较弱。在实际应用中，我们需要根据具体需求选择合适的表面活性剂。

三、实验演示

（老师）接下来，我们进行一个简单的实验，观察表面活性剂的作用。请大家准备好实验器材，我将演示如何使用表面活性剂来降低水的表面张力。

（学生）好的，老师，我们准备好了。

（老师）首先，取一定量的水放入烧杯中，然后加入少量洗涤剂。用玻璃棒轻轻搅拌，观察水的表面张力变化。

（学生）老师，我看到了，加入洗涤剂后，水的表面张力降低了，表面变得光滑。

（老师）没错，这就是表面活性剂的作用。它能够使水分子之间的吸引力减弱，从而降低表面张力。

四、案例分析

（老师）现在，我们来分析一个实际案例。某洗涤剂公司想开发一种新型洗涤剂，要求具有高效去污、低泡沫、环保等特点。请同学们思考，我们应该选择哪种类型的表面活性剂？

（学生）老师，我觉得我们可以选择非离子型表面活性剂，因为它具有低泡沫、环保等优点。

（老师）很好，你的分析很到位。接下来，我们讨论一下表面活性剂在精细化工品中的应用。例如，在化妆品、制药、食品等领域，表面活性剂都发挥着重要作用。

五、课堂讨论

（老师）同学们，表面活性剂在生活中的应用非常广泛。请大家举例说明，并谈谈你对表面活性剂的认识。

（学生1）老师，我觉得表面活性剂在洗衣粉、洗发水、洗洁精等产品中都有应用。

（学生2）是的，我还知道表面活性剂在化妆品中也有应用，比如乳液、膏体等。

（老师）很好，同学们的举例都很准确。通过今天的课堂学习，大家对表面活性剂有了更深入的了解。希望大家在今后的学习和生活中，能够关注化学与技术的发展，为我国的化工事业贡献自己的力量。

六、课堂小结

（老师）今天我们学习了表面活性剂的基本概念、分类、作用机理以及在生活中的应用。通过实验和案例分析，同学们对表面活性剂有了更直观的认识。希望大家能够将所学知识运用到实际生活中，为我国的化工事业贡献自己的力量。

七、课后作业

（老师）同学们，课后请完成以下作业：

1.查阅资料，了解表面活性剂在食品、医药、环保等领域的应用。

2.思考表面活性剂在未来的发展趋势，并撰写一篇短文。

（学生）好的，老师，我们一定会认真完成作业。拓展与延伸六、拓展与延伸

1.提供与本节课内容相关的拓展阅读材料：

-《表面活性剂在现代生活中的应用》

-《表面活性剂的合成与性能》

-《精细化工品的发展与挑战》

-《环境友好型表面活性剂的研究进展》

-《表面活性剂在化妆品中的应用》

2.鼓励学生进行课后自主学习和探究：

-学生可以查阅上述阅读材料，深入了解表面活性剂在不同领域的应用和发展趋势。

-通过实验模拟，尝试合成简单的表面活性剂，观察其性质和变化。

-探究表面活性剂在环境治理中的作用，如污水处理、土壤修复等。

-研究新型表面活性剂的研发方向，如生物基表面活性剂、可降解表面活性剂等。

-分析表面活性剂对人体健康的影响，探讨如何在确保效果的同时降低其潜在风险。

-通过小组讨论或撰写小论文，总结表面活性剂在现代社会中的重要性和面临的挑战。

-参与学校或社区组织的环保活动，了解表面活性剂在环保工作中的应用和推广。

-通过网络资源，了解国内外表面活性剂行业的最新动态和发展趋势。

-参加相关学术讲座或研讨会，与专业人士交流学习，拓宽视野。典型例题讲解1.例题：

表面活性剂在洗涤剂中的应用问题。已知某洗涤剂中含有0.1%的十二烷基硫酸钠（C12H25SO4Na），若每次洗涤使用10升水，求每次洗涤时十二烷基硫酸钠的物质的量。

解答：

十二烷基硫酸钠的摩尔质量为：C12H25SO4Na=12×12+25×1+32+4×16+23=288g/mol

每次洗涤使用的十二烷基硫酸钠的质量为：0.1%×10L×1000mL/L×1g/mL=0.1g

十二烷基硫酸钠的物质的量为：0.1g/288g/mol=0.000348mol

2.例题：

表面活性剂的溶解性问题。已知某非离子表面活性剂在水中的溶解度为0.2g/100mL，若要制备100mL的该表面活性剂溶液，至少需要多少水？

解答：

非离子表面活性剂在水中的溶解度为0.2g/100mL，即每100mL水可以溶解0.2g非离子表面活性剂。

制备100mL的溶液，需要非离子表面活性剂的质量为：0.2g/100mL×100mL=0.2g

所需水的体积为：0.2g/1g/mL=0.2mL

因此，至少需要0.2mL的水。

3.例题：

表面活性剂的乳化性问题。某油性物质需通过乳化剂进行乳化处理，已知乳化剂在油中的浓度为0.5%，若要乳化10kg的油，至少需要多少乳化剂？

解答：

乳化剂在油中的浓度为0.5%，即每100g油中需要0.5g乳化剂。

乳化10kg的油，需要的乳化剂质量为：0.5%×10kg×1000g/kg=50g

4.例题：

表面活性剂的泡沫性问题。某洗涤剂在洗涤过程中产生泡沫，已知该洗涤剂在水中产生的泡沫体积为100mL，若要产生相同的泡沫体积，至少需要多少洗涤剂？

解答：

洗涤剂在水中产生的泡沫体积为100mL，即每1mL洗涤剂可以产生100mL的泡沫。

因此，产生100mL泡沫需要的洗涤剂体积为：100mL/100mL/mL=1mL

5.例题：

表面活性剂的稳定性问题。某表面活性剂在储存过程中会发生分解，已知该表面活性剂的半衰期为3个月，若储存了9个月，求剩余的表面活性剂质量。

解答：

表面活性剂的半衰期为3个月，即每3个月其质量减少一半。

储存了9个月，经历了3个半衰期，剩余的表面活性剂质量为：1/2×1/2×1/2=1/8

假设初始质量为100g，剩余质量为：100g×1/8=12.5g内容逻辑关系①本文重点知识点：

-表面活性剂的定义和基本性质

-表面活性剂的分类（离子型和非离子型）

-表面活性剂的作用机理

-表面活性剂在生活中的应用

②本文重点词句：

-表面活性剂：一类能够显著降低液体表面张力的物质。

-亲水基：能与水分子相互作用的基团。

-疏水基：能与油分子相互作用的基团。

-离子型表面活性剂：在水溶液中解离成离子的表面活性剂。

-非离子型表面活性剂：在水溶液中不解离的表面活性剂。

③本文内容逻辑关系阐述：

①定义和基本性质：介绍表面活性剂的基本概念，强调其降低表面张力的特性。

②分类：阐述离子型和非离子型表面活性剂的差异，以及它们在水溶液中的行为。

③作用机理：解释表面活性剂如何通过亲水基和疏水基与水分子和油分子相互作用，降低表面张力。

④在生活中的应用：举例说明表面活性剂在洗涤、乳化、分散等领域的应用，以及其对日常生活的影响。教学反思与改进教学反思与改进是我们教学过程中不可或缺的一环。今天，我想和大家一起回顾一下这节课的教学情况，分析一下其中的得失，并探讨如何在未来做得更好。

首先，我觉得今天的教学效果还是不错的。同学们对表面活性剂的概念有了初步的了解，通过实验演示，大家也看到了表面活性剂在实际应用中的效果。但是，我也发现了一些需要改进的地方。

比如说，在讲解表面活性剂的分类时，我发现有些同学对离子型和非离子型表面活性剂的区分还不够清晰。这可能是因为我在讲解时没有结合具体的例子，导致同学们理解起来有些困难。所以，我打算在未来的教学中，增加一些实际应用的例子，帮助同学们更好地理解这两种类型的表面活性剂。

另外，我在设计课堂讨论时，可能过于依赖学生的自主思考，而没有给予足够的引导。有些同学在讨论中显得有些迷茫，不知道从何入手。因此，我会在未来的教学中，更加注重引导，提出一些具体的问题，引导学生进行深入思考。

还有一点，我在讲解表面活性剂在精细化工品中的应用时，可能没有充分考虑到学生的知识背景。有些同学对化工品的了解有限，这可能导致他们对这部分内容感到陌生。为了解决这个问题，我计划在课前准备一些相关的背景知识，让学生在课前预习，以便在课堂上能够更好地理解。

在教学反思中，我还发现了一个问题，那就是在实验环节，部分同学的操作不够规范，这可能会影响实验结果的准确性。为了提高实验教学质量，我将在未来的教学中加强对实验操作的规范训练，确保每位同学都能够掌握正确的实验方法。

在改进措施方面，我计划采取以下措施：

1.在讲解表面活性剂分类时，结合实际应用案例，帮助学生更好地理解。

2.在课堂讨论中，提供更具体的引导问题，激发学生的思考。

3.在课前准备相关背景知识，帮助学生理解精细化工品的应用。

4.加强实验操作的规范训练，确保实验结果的准确性。

5.鼓励学生进行课后自主学习和探究，通过实验、案例分析等方式，加深对知识的理解。教学评价与反馈1.课堂表现：

在今天的课堂上，同学们表现出较高的学习积极性。大部分同学能够认真听讲，积极回答问题，特别是在讨论表面活性剂在生活中的应用时，同学们踊跃发言，提出了很多有创意的观点。当然，也有少数同学在课堂上显得有些拘谨，需要更多的鼓励和参与。

2.小组讨论成果展示：

小组讨论环节，同学们的合作精神得到了很好的体现。每个小组都完成了自己的讨论任务，并能够清晰地展示讨论成果。特别是在讨论表面活性剂在不同领域的应用时，各小组都能够结合实际案例进行分析，展现了良好的团队协作能力。

3.随堂测试：

随堂测试的结果总体上是令人满意的。大多数同学能够正确回答关于表面活性剂基本概念和分类的问题，显示出对今天所学内容的掌握。但在一些细节问题上，如表面活性剂的化学结构式和作用机理，部分同学还存在理解上的困难。

4.学生自评与互评：

在课后，我鼓励同学们进行了自我评价和互评。同学们普遍认为，通过这节课的学习，他们对表面活性剂有了更深入的了解，但同时也意识到自己在某些知识点上的不足。在互评中，同学们能够提