第八章 化学与可持续发展（单元教学解读）-高一化学单元教学解读（人教版2019必修第二册）

第八章  化学与可持续发展（单元教学解读）

一、单元课标内容要求

序号	内容要求
1	认识自然资源的合理开发与综合利用（如金属矿物、海水资源、化石燃料），理解化学在资源转化中的作用。
2	了解化学品的合理使用（如化肥、农药、药品、食品添加剂），分析其对社会生活的影响及安全性问题。
3	掌握绿色化学的基本理念，理解“原子经济性反应”和循环经济原则，认识化学在环境保护中的作用。
4	通过实验探究和实践活动（如污水处理模拟、食品添加剂验证、豆腐制作等），体验化学知识的应用价值。

二、单元课标学业要求

序号	学业要求
1	能解释金属冶炼、海水提溴、石油分馏等工业流程中的化学原理，并分析其对资源利用效率的影响。
2	能辩证评价化肥、农药、食品添加剂的使用利弊，提出科学合理的应用建议。
3	能运用绿色化学思想设计简单化工流程（如原子利用率计算、污染物减排方案），说明化学在可持续发展中的价值。
4	能通过实验验证化学品的性质（如抗酸药成分检测、碘单质检验），参与社会调查（如环境污染治理、垃圾分类），提出实际问题解决方案。

三、单元学科核心素养要求

核心素养维度	具体要求
科学思维	1. 比较与分类：区分自然资源类型，归纳金属冶炼方法的共性与差异。 2. 证据推理：基于实验数据（如海带提碘流程）推理物质转化规律。 3. 模型认知：构建绿色化学原子经济性模型，分析工业生产优化路径。

核心素养维度	具体要求
科学探究与实践	1. 实验探究：设计实验验证化学品的性质（如膨松剂产气量）。 2. 工程实践：模拟海水淡化装置，理解技术与资源的协调发展。 3. 社会参与：调查社区垃圾分类现状，提出资源循环利用方案。
科学态度与社会责任	1. 环保意识：认识化学品滥用对生态的破坏，践行低碳生活方式。 2. 社会责任：理解化学在可持续发展中的双重性（资源开发与环境保护）。 3. 健康观念：树立合理用药、安全使用食品添加剂的健康生活理念。

 

说明：本单元通过资源开发、化学品使用、环境保护三大主题，引导学生理解化学在可持续发展中的核心作用，培养其科学探究能力、辩证思维及社会责任感，契合“人与自然和谐共生”的课程理念。

四、学习主题

本章围绕化学在资源开发、化学品应用及环境保护中的作用展开，强调化学与可持续发展的关系，引导学生认识科学、技术、社会和环境（STSE）的相互联系，培养绿色化学理念和社会责任感。

五、单元结构图解

1. 自然资源的开发利用
   • 金属矿物：冶炼方法、资源保护
   • 海水资源：淡化、制盐、提溴、综合利用
   • 化石燃料：煤/石油/天然气的加工与环保挑战
2. 化学品的合理使用
   • 化肥与农药：利弊分析、科学施用
   • 药物使用：合理用药原则、滥用危害
   • 食品添加剂：功能分类、安全标准
3. 环境保护与绿色化学
   • 环境问题：污染治理（大气、水、固废）
   • 绿色化学：原子经济性、循环经济原则

五、内容概述与编写意图

内容概述：

1. 第一节 自然资源的开发利用
   • 以金属矿物、海水、化石燃料为例，分析化学在资源高效利用中的价值，如金属冶炼方法（电解法、热还原法）、海水提溴工艺、煤的干馏与石油分馏等。

• 强调资源有限性及循环经济原则，引导学生关注资源开发中的能耗、污染问题及解决途径。

2. 第二节 化学品的合理使用
   • 讨论化肥、农药的利弊，结合案例（如DDT的功过）分析科学使用的重要性。
   • 介绍药品分类（处方药/非处方药）、食品添加剂的功能与安全性，强调合理用药和食品安全意识。
3. 第三节 环境保护与绿色化学
   • 分析环境污染成因（如酸雨、水体富营养化）及化学治理技术（污水处理、固废资源化）。
   • 提出绿色化学的“原子经济性”原则，通过案例（如环氧乙烷生产工艺改进）说明从源头减少污染的理念。

编写意图：

• 学科价值：体现化学在解决资源、能源、环境问题中的科学价值，培养学生“科学-技术-社会”视角。
• 素养导向：通过真实案例（如青蒿素研发、可燃冰开发）强化社会责任、环保意识及辩证思维。
• 实践应用：结合实验探究（如豆腐制作、抗酸药成分验证）和课题讨论（如农药使用辩论），提升问题解决能力。

六、学情分析

与已学知识的关联：

• 学生已掌握金属活动性顺序、氧化还原反应、有机化合物（如乙烯、苯）等知识，为本单元学习金属冶炼、石油裂解等内容奠定基础。
• 前期学习的溶液配制、离子反应等实验技能，可用于海水资源开发（如蒸馏法淡化海水）的探究。

学生基础：

• 对资源开发（如金属冶炼）、环境污染（如酸雨）有生活经验，但缺乏系统认知。
• 对食品添加剂、药品等化学品的利弊存在片面理解（如“零添加”更安全），需通过科学分析引导辩证思考。

可能困难及解决策略：

1. 工业流程复杂性（如海水提溴的多步反应、煤的干馏产物分离）：
   • 策略：利用流程图、动画演示分解步骤，结合“资料卡片”中的工艺原理（如吹出法）进行任务驱动学习。
2. 抽象概念理解（如绿色化学的“原子利用率”）：
   • 策略：通过对比传统工艺与绿色工艺（如环氧乙烷生产）的原子利用率计算，结合实例（如人工光合作用）说明其环保意义。
3. 综合应用能力不足（如设计抗酸药成分验证实验）：
   • 策略：提供实验设计模板（假设→试剂选择→现象预测→结论），分组合作完成方案设计并交流优化。