2.6 材料的利用与发展教学设计+练习+学习单-2023-2024学年浙教版九年级上册科学

学习任务单 课程基本信息 学科 初中科学 年级 九年级 学期 秋季 课题 材料的利用与发展 教科书 书 名：初中科学教材 出版社：浙江教育出版社 学习目标 1. 举例说明重大的技术发明会给人类社会深远的影响。 2. 列举科学原理转换为实用技术的案例。 3.知道科学对技术与工程具有指导意义 课前学习任务 1. 查阅有关人类使用金属的历史资料，了解在不同时代金属使用的状况 课上学习任务 【学习任务一】 归纳材料的发展历程。 【学习任务二】 某厂想利用存积的废料——铜屑来制备硫酸铜，作为农药波尔多液的主要原料，以满足市场需求。如果你们是该厂的技术开发小组，请你们设计几种制备的方案。 1. 提出问题：以铜为主要原料制备硫酸铜的绿色工艺的可行性如何？ 2.设计制备方法、原理及评价： （1）铜与浓硫酸在加热条件下生成硫酸铜、水、二氧化硫。 原理1： （2）铜加热生成氧化铜加稀硫酸生成硫酸铜和水。 原理2： （3）将铜与硝酸银反应生成硝酸铜，然后将硝酸铜和氢氧化钠反应，生成氢氧化铜和硝酸钠，最后利用氢氧化铜和硫酸反应制取硫酸铜。 原理3： 【学习任务三】 请对以上方法在原料的利用率及产生的污染方面进行讨论，交流并探讨绿色工艺的可行性。 【学习任务四 】 实际生产和实验中选择某种物质的制备方法时，需考虑的因素 问题： 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？ 推荐的学习资源 学科网（北京）股份有限公司 $$ 教学设计 课程基本信息 学科 初中科学 年级 九年级 学期 秋季 课题 材料的利用与发展 教科书 书 名：义务教育教科书科学 九年级上册 出版社：浙江教育出版社 教学目标 科学观念：知道重大的技术发明会给人类社会深远的影响。 科学思维：综合分析硫酸铜制备方案，发展思维的批判性和灵活性。 探究实践：能结合绿色工艺角度设计制备方法、原理及进行方案评价 态度责任：学习在制造材料过程中产生的污染以及如何防治，培养环境保护意识。 教学内容 教学重点： 1. 知道无污染或低污染的“绿色”新工艺 教学难点： 1.能够通过探究知道从化学原理角度分析“绿色”新工艺 教学过程 引入：材料是人类赖以生存和发展的物质基础。20世纪70年代，人们把信息、能源和材料誉为当代发展的三大支柱。随着时代的发展，具有明显优势的材料正在取代传统材料。 一、材料与人类社会发史 原始人利用石头制成了石斧、石刀、箭头、刮器，又用兽骨和鱼骨制成了骨针，这使他们捕获了更多的野生动物，并利用它们的毛皮保暖。随着火的使用，古代人开始创造和使用陶器，使人类文明得到较大的发展。在掌握湿法炼铜技术之后，又制造出了种类繁多的青铜器和锐利无比的青铜武器。 随着对炼铁技术的掌握，人们制造了铁犁，从而使农业生产得到飞速的发展。人们利用黏土烧制砖瓦，又将石材用作房屋的柱子和台阶，使住宅变得富丽堂皇 随着科学技术的发展，人们有目的地改进材料的性能，使半导体材料、光纤材料、炭纤维符合材料不断涌现，促进了通讯、计算机、航空、航天等行业迅速发展。人类社会进入信息时代。 资料：金属使用的历史资料 任务一：归纳材料的发展历程 二、新型材料 1、新型材料： 新型材料是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的材料。 2、常见新型材料： 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、超导材料等。 3、纳米材料 纳米材料是指其基本颗粒在1~100纳米范围内的材料。 任务二：某厂想利用存积的废料——铜屑来制备硫酸铜，作为农药波尔多液的主要原料，以满足市场需求。如果你们是该厂的技术开发小组，请你们设计几种制备的方案。 某厂想利用存积的废料——铜屑来制备硫酸铜，作为农药波尔多液的主要原料，以满足市场需求。如果你们是该厂的技术开发小组，请你们设计几种制备的方案。 1. 提出问题：以铜为主要原料制备硫酸铜的绿色工艺的可行性如何？ 2.设计制备方法、原理及评价： （1）铜与浓硫酸在加热条件下生成硫酸铜、水、二氧化硫。 原理1： （2）铜加热生成氧化铜加稀硫酸生成硫酸铜和水。 原理2： （3）将铜与硝酸银反应生成硝酸铜，然后将硝酸铜和氢氧化钠反应，生成氢氧化铜和硝酸钠，最后利用氢氧化铜和硫酸反应制取硫酸铜。 原理3： 任务三：请对以上方法在原料的利用率及产生的污染方面进行讨论，交流并探讨绿色工艺的可行性。 (1)浓硫酸与铜反应在生成硫酸铜的同时生成了二氧化硫 气体，这样既浪费了原料，又因二氧化硫有毒而造成环境污染。 (2)原料利用率高，无污染。 (3)成本高