8.3 环境保护与绿色化学 教学设计-2024-2025学年人教版（2019）高一化学必修第二册

教学设计 课程名 第三节 环境保护与绿色化学 授课类型 新授课 教材 必修第二册（人教版2019） 教学目标 教学目标：1.了解常见的环境问题，认识保护自然环境对人类可持续发展的重要性。 2.了解绿色化学和原子经济的有关知识，加强环境保护意识并培养绿色化学的理念。 教学重点：SO2等污染物的控制、消除和回收利用；污水处理的流程、方法及原理。 教学难点：绿色化学观念的形成和绿色化学思想的运用。 核心素养 1．能依据“绿色化学”思想对化学过程进行分析，合理决策；对某些化学工艺提出处理或解决问题的具体方案。 2．具有理论联系实际的观念，在实践中逐步形成保护环境观念。 3．能运用“绿色化学”观念，分析某些化学过程对人类健康、社会可持续发展的双重影响。 教学过程 教学环节 主要教学活动 导入 新课 【引入】 十八大以来，习近平总书记在多个场合强调，“绿水青山就是金山银山”。过去几十年来，中国经济社会发展取得历史性成就，但也承担了资源环境方面的代价。当下，人民群众对清新空气、清澈水质、清洁环境等生态产品的需求越来越迫切。 “环境就是民生，青山就是美丽，蓝天也是幸福”，习近平总书记这样指出。在他眼中，生态环境与人民生活质量息息相关。 讲授 新课 【讲解】 人类和其他生物生存的生物圈与大气圈、水圈和岩石圈不断地进行着物质和能量的交换，共同构成了地球生态系统。通常所说的环境问题，主要是指由于人类不合理地开发和利用自然资源而造成的生态环境破坏，以及工农业生产和人类生活所造成的环境污染。 【学生】阅读教材，了解环境质量监测的意义和化学工业“三废”污染。 【PPT展示】一、化学与环境保护 1. 环境质量监测的意义 通过对污染物的存在形态、含量进行分析和测定，为控制和消除污染提供可靠的数据，是进行环境质量评价和污染治理的基础。 化学工作者主要任务 (1)对污染物的存在形态、含量等进行分析和测定，为控制和消除污染提供可靠数据。 (2)承担的环境质量监测工作是进行环境质量评价和污染治理的基础。 2. 环境污染 （1）工业三废： ①废气：大气污染物主要来自化石燃料燃烧和工业生产过程中产生的废气及其携带的颗粒物。 ②废水：含有复杂的成分，任意排放会导致土壤、水源的污染。 ③废渣：对废渣等固体废弃物的处理兼有减少环境污染和资源回收利用两个重要目的。 （2）大气污染物与次生污染物 ①污染物主要来源 除了自然因素外，大气污染物主要来自化石燃料的燃烧和工业生产过程产生的废气及其携带的颗粒物。 这些污染物在太阳辐射等因素作用下，经过复杂变化形成次生污染物，在一定的天气条件下会造成酸雨、雾霾、光化学烟雾等污染现象。 ②次生污染物的形成示意图 大气污染的治理措施 ①通过改善燃料质量、改进燃烧裝置和燃烧技术、改进排烟设备、发展洁净煤技术降低燃煤在能源结构中的比例等措施，减少煤等化石燃料燃烧产生的污染； ②通过推广使用无铅汽油、在汽车尾气系统中安装催化转化器、使用燃料电池、乙醇汽油作为汽油代用品、发展电动车等措施，减少汽车等机动车尾气污染； ③停止氟氯代烷的生产和使用以保护臭氧层； ④通过合理使用煤气、石油气或天然气等家用燃料、使用合格的环保型建筑材料和装饰材料、禁止在公共场所吸烟等措施降低CO、CO2、NO、NO2、SO2、尼古丁、甲醛、苯及其同系物、氡等污染物含量，改善室内空气质量等。 酸雨的形成 途径1：2NO＋O2 === 2NO2 、 3NO2＋H2O === 2HNO3+NO 途径2：空气中飘尘的催化作用， 2SO2＋O2 === 2SO3 、 SO3＋H2O === H2SO4 途径3：SO2＋H2O === H2SO3、2H2SO3＋O2 === 2H2SO4 常见的工业废气 【过渡】生活中如何处理废水呢？简述废水处理的方法和流程。 【师生共同总结】 【PPT展示】（3）化学与“污水”处理 ①主要污染物：a. 重金属、酸、碱、盐等无机化合物；b. 耗氧物质、石油和难降解的有机物以及含磷洗涤剂等；c. 农药等。 ②水污染现象：水的自净能力下降，水质浑浊、发黑、臭；赤潮、水华、水俣病等。 ③污水的处理方法 常用的污水处理方法：物理法、生物法、化学法 污水处理的常用化学方法 （4）固体废弃物的处理 工业废渣和生活垃圾等固体废物的处理应遵循无害化、减量化和资源化的原则，达到减少环境污染和资源回收利用这两个重要目的。 （5）化学与“废渣”及生活垃圾 处理原则：无害化、减量化和资源化，达到减少环境污染和资源回收利用两个目的。 六大环境问题及其危害 【提问】如何实现人类社会的可持续发展？ 【学生】阅读教材，了解什么是绿色化学。绿色化学的核心是什么？【PPT展示】二、绿色化学 1. 核心思想 改变“先污染后治理”的观念和做法，利用化学原理和技术手段，减少或消除产品在生产和应用中涉及的有害化学物质，实现从源头减少或消除环境污染。 2.“原子经济性反应” 反应物的原子全部转化为期望的最终产物，这时原子利用率为100％。 3. 绿色化学示意图 4. 开发和利用自然资源遵循的三原则(3R原则) 减量化、再利用和再循环。 课堂 练习 1．下列有关酸雨及形成的说法正确的是(　　) A．pH小于7的降雨通常称为酸雨 B．酸雨的形成和空气中CO2含量增多有直接关系 C．大量含硫化石燃料燃烧是形成酸雨的主要原因 D．植被破坏、水土流失、生态环境破坏导致了酸雨形成 【答案】　C 【解析】　酸雨是指pH<5.6的降雨，A项错误；CO2含量增多，导致温室效应，不会导致酸雨形成，B项错误；含硫化石燃烧会产生大量SO2，经过系列变化形成酸雨，C项正确；植被破坏、水土流失、生态环境破坏不会形成酸雨，D项错误。 2．十九大报告中指出：“绿水青山就是金山银山。”而利用化学知识降低污染、治理污染，改善人类居住环境是化学工作者当前的首要任务。下列做法不利于环境保护的是(　　) A．开发清洁能源 B．有效提高能源利用率 C．研制易降解的生物农药 D．对废电池做深埋处理 【答案】　D 【解析】　开发清洁能源有利于减少空气污染，保护环境；有效提高能源利用率，可以减少能源的消耗，保护环境；研制易降解的生物农药，可以减少农药的残留，保护环境；对废电池做深埋处理，电池中的重金属离子会污染土壤和地下水，故D项符合题意。 3．下列关于化学与生产、生活的认识不正确的是(　　) A．CO2、CH4、N2等均是造成温室效应的气体 B．使用清洁能源是防止酸雨发生的重要措施之一 C．节能减排符合低碳经济的要求 D．合理开发利用可燃冰(固态甲烷水合物)有助于缓解能源紧缺 【答案】　A 【解析】　N2不是造成温室效应的气体。 4．化学与生活密切相关。下列说法错误的是(　　) A．PM2.5是指粒径不大于2.5 μm的可吸入悬浮颗粒物 B．绿色化学要求从源头上消除或减少生产活动对环境的污染 C．燃煤中加入CaO可以减少酸雨的形成及温室气体的排放 D．天然气和液化石油气是我国目前推广使用的清洁燃料 【答案】　C 【解析】　A项，PM2.5是指粒径小于或等于2.5微米的颗粒物，正确；B项，绿色化学就是要从源头上消除或减少工业生产对环境的污染，正确；C项，煤燃烧可生成二氧化硫和二氧化碳等产物，加入的CaO可与SO2反应生成CaSO3，进一步被氧气氧化为CaSO4，从而减少SO2的排放量，减少酸雨的形成，但CaO与CO2 反应生成的CaCO3 在高温下又会分解为CaO，故不能吸收CO2 ，不能减少温室气体的排放量，错误；D项，天然气的主要成分是甲烷，液化石油气的成分是丙烷、丁烷、丙烯和丁烯等，燃烧产物为CO2 和H2O，对环境无污染，所以这两类燃料均是清洁燃料，正确。 板书设计 一、化学与环境保护 1. 环境质量监测的意义 2.环境污染 （1）工业三废 （2）大气污染物与次生污染物 （3）化学与“污水”处理 （4）固体废弃物的处理 （5）化学与“废渣”及生活垃圾 二、绿色化学 1. 核心思想 2.“原子经济性反应” 3. 绿色化学示意图 4. 开发和利用自然资源遵循的三原则(3R原则) 教学设计反思 本节课由常见的环境问题入手，由视频引入。教学中引导学生去观察和思考，使学生感到亲切，也能激发出学生进一步探究环境问题的热情。再由生活走向化学，总结人类对环境的破坏有哪些种类，借助于生动的图片使学生将学到的知识加以运用。学生通过合作探究，进一步培养了其分析问题和解决问题的能力，也训练了学生的主人翁意识，从化学又走向了生活，使课堂前后呼应。全课过程始 终以问题情境的设置来贯穿，力求使学生自己去感知、领悟和探究，收到了较好的教育教学效果。 学科网（北京）股份有限公司 $$