第十一单元跨学科实践活动9 制造再生纸---2024--2025学年九年级化学鲁教版（2024）下册

配套中学鲁教版（2024年） 跨学科实践活动9 制造再生纸 一、教材分析 内容地位：本实践活动位于九年级下册第十一单元 “化学与社会发展” 中，是在学生学习了化学基础知识和基本实验技能之后，对化学知识在实际生活中的应用的一次重要实践。通过制造再生纸，将化学与环保、资源利用等社会热点问题紧密结合，使学生深刻体会化学对社会发展的重要作用，进一步强化学生对化学学科价值的认识。 编写意图：教材编写旨在引导学生从书本走向实践，通过亲自动手操作，培养学生的实践能力、创新精神和团队合作意识。同时，让学生在实践过程中，运用化学知识解决实际问题，加深对化学概念和原理的理解，如纤维的性质、化学反应在造纸过程中的作用等，促进知识的迁移和应用。 学科融合：本活动涉及多学科知识的融合，不仅有化学学科中关于物质的性质、变化等知识，还涉及物理学科中关于纸张的物理性质、力学原理等，以及生物学中微生物在造纸过程中的作用等知识，体现了跨学科实践活动的综合性和开放性，有助于培养学生的综合素养和跨学科思维能力。 二、教学目标 化学观念 微粒观：通过了解造纸过程中纤维的交织和结合，理解物质的微观结构对其宏观性质的影响，认识到纸张的强度和韧性与纤维之间的相互作用有关，进一步强化微粒观。 变化观：在制造再生纸的过程中，学生能够观察到废纸经过一系列处理后变成新的纸张，理解化学变化和物理变化在其中的作用，认识到物质是可以循环利用和转化的，树立正确的变化观。 元素观：知道纸张的主要成分是纤维素，纤维素由碳、氢、氧等元素组成，理解元素在物质中的存在形式和作用，以及在化学反应前后元素种类不变的规律。 科学思维 分析与推理：在实践过程中，学生需要对废纸的成分、造纸过程中出现的现象等进行分析，如为什么不同的废纸造纸效果不同，推理出可能的原因，并提出改进的措施，培养分析与推理能力。 创新思维：鼓励学生在制造再生纸的过程中，尝试不同的方法和材料，如添加不同的添加剂来改善纸张的性能，培养学生的创新思维和实践能力。 模型认知：通过对造纸过程的观察和理解，学生可以构建简单的造纸模型，包括原料处理、纤维分离、纸张成型等环节，帮助学生更好地理解和掌握造纸的原理和过程。 科学探究与实践 提出问题：在实践活动前，引导学生观察生活中的纸张使用和废弃情况，提出关于再生纸制造的相关问题，如如何提高再生纸的质量、如何减少造纸过程中的污染等，培养学生发现问题和提出问题的能力。 实验设计与操作：学生根据所学知识和提出的问题，设计制造再生纸的实验方案，并亲自动手进行实验操作，包括废纸的收集、处理、打浆、抄纸等过程，培养学生的实验设计和动手操作能力。 数据收集与分析：在实验过程中，学生需要收集和记录相关数据，如纸张的厚度、强度、白度等，并对数据进行分析和处理，得出结论，培养学生的数据收集和分析能力。 科学态度与责任 环保意识：通过了解造纸行业对环境的影响以及再生纸制造的意义，使学生认识到节约资源和保护环境的重要性，增强学生的环保意识和社会责任感。 团队合作：在实践活动中，学生以小组为单位进行合作，共同完成制造再生纸的任务，培养学生的团队合作精神和沟通能力。 严谨认真：在实验过程中，要求学生严格按照操作规程进行操作，认真观察和记录实验现象和数据，培养学生严谨认真的科学态度和实事求是的精神。 三、教学重难点 重点 理解造纸原理：让学生掌握废纸经过破碎、打浆、抄纸等过程变成再生纸的原理，以及化学变化和物理变化在其中的作用，这是学生进行实践操作和深入理解活动意义的基础。 掌握实验操作技能：学生需要熟练掌握制造再生纸的基本实验操作技能，如废纸的处理、打浆的程度、抄纸的方法等，以确保能够成功制造出再生纸。 培养环保意识：使学生深刻认识到再生纸制造对节约资源和保护环境的重要意义，树立正确的环保观念和可持续发展意识。 难点 优化造纸工艺：如何根据实验结果和实际情况，对造纸工艺进行优化，如调整打浆时间、添加合适的添加剂等，以提高再生纸的质量和性能，这需要学生具备一定的分析和创新能力。 跨学科知识的综合运用：本活动涉及化学、物理、生物等多学科知识，学生需要将这些知识进行有机整合和运用，这对学生的综合素养和跨学科思维能力提出了较高的要求。 解决实际问题：在实践过程中，学生可能会遇到各种实际问题，如纸张不均匀、强度不够、颜色不好等，如何运用所学知识和经验解决这些问题，是教学中的一个难点。 四、教学过程 课程导入：教师展示一些生活中常见的废纸，如旧报纸、作业本、包装盒等，提问学生：“这些废纸通常会被怎么处理呢？” 引导学生思考废纸的去向和再利用的可能性，从而引出本节课的主题 —— 制造再生纸。 知识讲解： 教师通过 PPT 展示造纸的历史和传统造纸的基本原理，讲解道：“造纸的关键在于分离植物纤维，让纤维重新结合形成纸，就像蔡伦改进造纸术时，用麻头、破布、树皮、旧渔网等材料，经过蒸煮、打浆、抄纸等步骤，使纤维交织在一起，形成了我们所用的纸。” 并结合图片和动画，让学生更直观地理解纤维在造纸过程中的作用。 介绍再生纸的概念和意义，教师说：“再生纸是一种以废纸为原料，经过一系列处理后重新制成的纸张。制造再生纸不仅可以节约大量的木材资源，还能减少造纸过程中的能源消耗和环境污染，对保护环境具有重要意义。” 同时展示一些数据和案例，如每回收 1 吨废纸可制造 0.8 吨再生纸，可节约木材 3 立方米、水 100 立方米等，让学生对再生纸的环保效益有更具体的认识。 实验演示： 教师开始示范制造再生纸的具体步骤：“首先，我们要将废纸撕碎，越碎越好，这样可以增加纤维与水的接触面积，便于后续处理。” 边说边将提前准备好的废纸撕碎放入烧杯中。 接着，加入适量的水和少量的氢氧化钠溶液，浸泡一段时间，解释道：“氢氧化钠溶液可以帮助去除废纸中的油墨和杂质，使纸张更加洁白。” 浸泡完成后，用搅拌器对废纸进行搅拌，使其成为均匀的纸浆悬浮液，强调：“搅拌的过程要注意控制速度和时间，避免纸浆飞溅出来，同时要确保纸浆搅拌得足够细腻。” 然后，在另一个容器中加入适量的水，将抄纸框放入水中，使抄纸框的网面水平，再缓慢地将纸浆悬浮液倒入抄纸框中，让纸浆均匀地分布在抄纸框的网面上，说：“这一步要注意纸浆的均匀分布，否则会导致纸张厚度不均匀。” 待纸浆在抄纸框中初步成型后，慢慢将抄纸框从水中取出，让多余的水分从抄纸框的四周流出，然后将抄纸框倒扣在一块干净的木板上，轻轻揭开抄纸框，使纸浆留在木板上，最后用一块干布覆盖在纸浆上，按压干布，吸去多余的水分，说：“按压干布时要轻柔，避免破坏纸浆的结构。” 学生实践：学生分组进行再生纸的制造实验，教师巡回指导，及时纠正学生的操作错误，解答学生的疑问，并鼓励学生尝试不同的废纸材料和实验方法，观察和记录实验过程中的现象和结果。在学生实验过程中，教师适时提问：“你们觉得影响再生纸质量的因素有哪些？”“如何才能使再生纸更加坚韧和平滑？” 引导学生思考和探索。 成果展示与讨论：各小组展示自己制作的再生纸，并介绍制作过程中的经验和体会。其他小组的学生可以进行提问和评价，共同讨论再生纸的质量、外观、性能等方面的问题。教师对各小组的表现进行点评和总结，肯定学生的努力和创新，同时指出存在的不足之处，并提出改进的建议。 课堂总结：教师引导学生回顾本节课的主要内容，包括造纸的原理、再生纸的制作过程、再生纸的意义等，强调化学知识在实际生活中的应用和环保的重要性，鼓励学生在日常生活中积极参与环保行动，如节约用纸、垃圾分类、推广再生纸等。 五、板书设计 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$