11.2 化学与可持续发展教学设计--2025-2026学年九年级化学人教版下册

课题2 化学与可持续发展 1. 了解化学在自然资源（如水资源、矿物资源、化石燃料）综合利用、开发新材料（如复合材料、可降解塑料）、能源开发（如氢能、太阳能电池）和环境保护（如“三废”处理、清洁生产）中的具体应用实例。 2. 能通过分析具体案例（如海水淡化、废旧塑料回收），从化学视角理解“减量化、再利用、再循环”（3R原则）的内涵；初步学习运用“绿色化学”原则（如从源头减少污染、原子经济性）对化工生产或日常生活行为进行简单的分析与评价。 3. 辩证认识化学在解决人类发展问题中的巨大贡献与可能带来的环境挑战；初步树立“绿色化学”理念和可持续发展的社会责任意识，愿意在力所能及的范围内践行绿色、低碳的生活方式。 教学重点：化学在资源、能源、材料、环境等领域促进可持续发展的具体应用；理解“绿色化学”的核心思想。 教学难点：辩证地看待化学与可持续发展的关系；初步运用“绿色化学”原则分析实际问题。 教师用具：多媒体课件、展示化学在资源综合利用（如炼钢、海水淡化）、新材料（碳纤维、可降解塑料）、新能源（氢燃料电池汽车、太阳能板）和污染治理（污水处理厂、汽车尾气催化转化器）中应用的图片、视频短片；关于“白色污染”、“酸雨”、“温室效应”等环境问题的新闻报道或数据图表；“绿色化学”十二条原则的简化版介绍。 学生用具：课前收集一件带有“可回收”标志的塑料制品、查阅一项本地与化学相关的环境治理或企业清洁生产案例（可选）、笔、记录单、关于“我家生活中的化学与环保”的简要思考。 环节一：未来“抉”择——情境导入 设计意图：创设“是否批准一项新型化工厂建设”的模拟听证会情境，展示支持方（提供就业、新产品）和反对方（潜在污染、耗能）的观点。制造强烈的认知冲突和价值两难，引导学生思考：化学工业究竟是发展的引擎还是环境的负担？我们究竟需要什么样的化学？从而快速聚焦“化学”与“可持续发展”这一核心矛盾，激发学生探究化学如何走向“绿色”与“可持续”的强烈愿望。 实施过程： 1. 情境呈现：播放一段简短的模拟新闻：“我市计划引进一家大型化工企业，预计年产值百亿，但市民对其环境影响表示担忧。”呈现“听证会”上，经济发展代表与环保组织代表的激烈辩论片段（虚拟）。 2. 设问激辩：“如果让你投票，你会支持还是反对？你的理由是什么？”学生简短表达观点，教师将关键词（如“就业”、“污染”、“科技”、“健康”）简要板书。 3. 聚焦课题：“这场辩论的焦点，正是‘化学’与‘可持续发展’的关系。化学曾带来福祉，也带来挑战。在新时代，化学能否、又该如何与环境和睦相处，实现可持续发展？今天，我们就来探讨《化学与可持续发展》，寻找让化学成为‘绿色未来’创造者的答案。” 环节二：回“溯”贡“献”——化学之功 设计意图：引导学生全面、客观地回顾化学在人类文明发展历程中已做出的不可替代的贡献。从资源利用、材料创造、粮食增产、健康保障等方面，通过具体、震撼的实例和数据，展现化学作为基础科学和中心学科的巨大生产力，为后续辩证分析打下基础，避免“谈化色变”的片面认识。 实施过程： 1. 资源利用：从矿石中冶炼金属（铁、铝），从海水中提取溴、镁，从石油中生产成千上万种化工产品。化学是“点石成金”的魔术师。 2. 材料开发：合成橡胶弥补天然资源不足，合成纤维（如尼龙、涤纶）丰富衣物，半导体材料（硅）奠定信息时代基础，各种高性能复合材料用于航天、医疗。化学是“创造物质”的工程师。 3. 粮食与健康：合成氨技术制造化肥，养活全球人口；合成药物（如阿司匹林、抗生素）拯救无数生命；研发农药控制病虫害。化学是“生命保障”的守护者。 4. 初步小结：化学极大地改善了人类的物质生活，是推动社会进步的关键力量。（过渡设计：然而，正如硬币有两面，在化学创造巨大财富和便利的同时，也伴随着哪些我们必须正视的挑战和问题？） 环节三：正“视”挑“战”——化学之过 设计意图：引导学生客观审视传统化学及化工产业快速发展所带来的一系列环境与社会问题。通过展示“三废”污染、资源过度消耗、化学品不当使用等案例，使学生认识到不可持续的生产和消费模式带来的后果。理解这些“挑战”并非化学本身之过，而是发展理念和方式的问题，从而为引出“绿色化学”和“可持续发展”做好铺垫。 实施过程： 1. 环境污染： “三废”排放：工厂废气（SO₂、NOx导致酸雨）、废水（重金属、有机物污染水体）、废渣（占用土地，污染土壤）。 化学品污染：难降解塑料（“白色污染”）、农药残留、部分添加剂滥用。 2. 资源与能源问题：化石燃料（煤、石油、天然气）的过度消耗与枯竭危机；一些矿产资源的不合理开采与浪费。 3. 安全与健康风险：化学品泄漏事故、危险品管理不当、部分合成物质潜在的长远健康影响。 4. 辩证思考：强调这些问题大多源于“大量生产、大量消费、大量废弃”的线性经济模式，以及对化学过程控制不当或认知不足，而非化学学科的本质。化学本身也是解决这些问题的最有力工具。 环节四：探“寻”新“径”——绿色之路 设计意图：这是本节课的核心与升华。在明确问题的基础上，引导学生探寻化学走向可持续发展的具体路径。重点介绍“绿色化学”的理念、原则（特别是预防污染、原子经济性、使用安全化学品、设计可降解产品等）及其应用实例。同时引入“循环经济”（3R原则）的概念，展示化学如何通过资源循环利用实现可持续发展，点燃学生对未来绿色化学的希望。 实施过程： 1. 理念革新：绿色化学 核心：从源头预防污染，设计和生产环境友好的化学品及工艺。 原则与应用： 预防优于治理：开发无害原料、溶剂（如水基替代有机溶剂）。 提高“原子经济性”：使原料中的原子尽可能多地转化为产品，减少副产物。 设计安全化学品：使产品在使用后易于降解为无害物质。 例：生物可降解塑料（如聚乳酸PLA）、二氧化碳合成可降解塑料、绿色溶剂（超临界CO₂）的应用。 2. 模式转变：循环经济 原则：减量化、再利用、再循环。 化学的作用：废旧塑料的化学回收（裂解为单体重新聚合）、废金属的湿法冶金回收、将生物质（如秸秆）转化为化学品或燃料。 3. 领域展望：化学在开发清洁能源（光解水制氢、高效太阳能电池）、污染治理（催化转化汽车尾气、吸附处理污水）中的关键作用。 环节五：青“年”担“当”——总结践行 设计意图：对本课内容进行系统整合，引导学生从宏大叙事回归个人行动。通过回顾化学的“功”与“过”、“挑战”与“新径”，建立对化学与可持续发展关系的全面、辩证认识。通过制定“绿色生活承诺”或“可持续发展倡议”，引导学生将“绿色化学”理念和可持续发展意识转化为具体的、可操作的日常行为，培养其作为未来公民和消费者的责任感。 实施过程： 1. 课堂总结：结合板书，引导学生回顾化学的双重角色，以及走向可持续发展的必然选择——绿色化学与循环经济。强调可持续发展需要科技的创新，更需要发展理念和生活方式的根本转变。 2. 综合讨论：“作为消费者和未来社会的一员，我们可以从哪些方面践行‘绿色化学’理念，促进可持续发展？”（如：减少一次性塑料使用、做好垃圾分类、节约能源、选择环保产品、理性消费等）。 3. 行动计划：发起“我的绿色化学行动”倡议。每位学生在卡片上写下1-2条自己接下来一周决心践行的具体行动。 4. 展示与展望：学生分享行动承诺。教师总结：化学的未来是“绿色”的，而创造这个未来的，正是掌握了科学知识、具备责任感的你们。学好化学，用它来建设一个更清洁、更健康、更可持续的世界。 课题2 化学与可持续发展 一、 化学：功过与担当 1. 历史功绩：资源利用、材料创造、粮食健康、能源动力。 2. 现实挑战：环境污染、资源消耗、安全风险。 （源于不可持续的发展模式） 二、 未来之路：绿色化学与循环经济 1. 绿色化学：预防污染，原子经济，设计安全产品。 （实例：可降解塑料、绿色溶剂） 2. 循环经济：减量、再用、循环。 （化学回收、资源再生） 3. 清洁能源与污染治理。 三、 我们的行动 转变观念，践行绿色生活，做负责任的选择者。 1. 成功之处：“未来‘抉’择”的模拟听证会情境极具张力和现实感，成功制造了认知冲突，使学生迅速进入深度思考状态，为整节课的辩证讨论奠定了基调。“回‘溯’贡‘献’”与“正‘视’挑‘战’”的对比环节，通过丰富的实例和数据，帮助学生建立了对化学双重作用的全面认识，避免了片面评价。“探‘寻’新‘径’”环节聚焦“绿色化学”核心原则，结合可降解塑料等前沿实例，使学生看到了化学解决问题的希望与方向，而非停留在问题本身。 2. 改进空间：由于议题宏大，在有限课时内，对“绿色化学”十二条原则的介绍只能择其精要，可能导致部分学生对核心理念的理解不够深入。可考虑提供1-2个更具体的化工流程改进案例（如传统法与绿色合成法的对比），进行深入剖析。在讨论个人行动时，部分建议可能流于表面，教师可引导学生结合本地实际（如本地垃圾分类政策、特色产业）提出更有针对性的建议，增强实践性。 3. 教学感悟：本节是初中化学课程的收官与升华之课，其价值远不止于知识传授，更在于世界观和价值观的塑造。教学的关键在于，如何引导学生超越“化学是好是坏”的简单二元论，形成“化学是强大工具，其影响取决于我们如何使用它”的辩证观点，并树立“用化学知识服务可持续发展”的使命感。本节课通过“冲突-反思-探寻-行动”的逻辑链，试图实现这一目标。如何将宏大的可持续发展议题与学生的个体生命体验有效连接，是设计的难点，也是亮点。最后的“行动承诺”环节，将课堂学习与学生的公民身份和未来责任相连，是化学教育落实“立德树人”根本任务的体现。 教学设计总结： 本设计以“发展抉择”的冲突情境导入，引导学生辩证回顾化学的贡献与挑战，进而重点探究绿色化学与循环经济等可持续发展路径。教学过程注重案例分析与价值引导，旨在帮助学生构建对化学与可持续发展关系的科学认知，并激发其践行绿色生活的责任感。 学科网（北京）股份有限公司 $