第十一单元跨学科实践活动9制造再生纸导学案--2025-2026学年九年级化学鲁教版下册
2026-08-19
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普通
摘要:
该初中化学导学案围绕“制造再生纸”跨学科实践活动展开,核心知识点为再生纸制作流程及物质变化区分。通过课前预习案的基础概念填空和思考题铺垫纸张成分、物质变化等知识,课中探究任务引导学生经历废纸预处理、打浆、抄纸等实操,衔接化学物质变化、物理过滤压强等前后知识,构建完整学习支架。
资料特色在于深度融合化学、物理、劳动及环保知识,配套古法造纸科普视频和现代再生纸工业短片。通过小组合作实操、实验误差分析与方案优化,培养学生科学探究与实践能力,树立资源循环的科学态度与责任,落实绿色化学育人理念,提升问题解决与跨学科应用能力。
内容正文:
初中化学“导·学·练”课堂导学案
年级
九年级
科目
化学
周次
设计者
序号
班级
主题与课时
跨学科实践活动 9 制造再生纸
课型
新授
审核人
学校审核
姓名
课标要求
依据义务教育化学课标要求,本活动立足物质变化核心知识,融合物理、劳动、环保知识,引导学生掌握再生纸制作流程,区分造纸过程中的物理、化学变化。通过动手实践提升实验操作与问题解决能力,树立资源回收与低碳环保理念,落实跨学科融合育人要求,培养学生可持续发展意识与社会实践能力。
学习目标
宏观辨识与微观探析:识别造纸过程物质变化,认知纸纤维结构特性。
科学思维:对比古法与现代造纸工艺,分析实验误差,优化操作方案。
科学探究与创新意识:自主完成再生纸制作,大胆改进实验流程。
科学态度与责任:践行垃圾分类回收,树立节约资源、保护环境的社会责任,传承传统工艺智慧。
重难点
重点:掌握再生纸制作的完整流程,区分制作过程中的物理变化与化学变化,理解废纸再生的化学原理与环保价值。
难点:精准把控打浆、抄纸、压水等关键操作,解决纸张厚薄不均、易破损等实验问题,结合多学科知识优化再生纸制作方案,建立资源循环利用的科学认知。
资源与
建议
教学资源:废旧作业本、纸巾、滤网、棉布、托盘、玻璃棒、吸水纸、胶水,配套古法造纸科普视频、现代再生纸工业生产短片、垃圾分类与资源循环科普资料。
教学建议:采用小组合作模式,课前布置预习任务,熟悉实验流程;课中聚焦实操探究,针对性解决实验问题;课后延伸环保实践。注重跨学科融合,结合化学物质变化、物理过滤压强、劳动实践技能开展教学,鼓励学生自主创新改进工艺,落实绿色化学育人理念。
学习过程
(一)课前预习案
1. 基础概念填空题
(1)纸张的主要成分是________,该物质属于________(填“有机物”或“无机物”)。
(2)物质的变化分为物理变化和化学变化,二者的本质区别是________。
(3)废纸再生的核心原理是利用废纸中的________不溶于水的特性,通过分离、重塑纤维结构制作新纸。
(4)传统造纸术的四大步骤是________、________、________、________,现代再生纸制作在此基础上简化优化。
(5)垃圾分类中,废旧纸张属于________垃圾,回收废纸的主要意义是节约________资源、减少________污染。
2. 预习思考题
(1)观察生活中的废纸,思考干净废纸和沾染油污、墨水的废纸,是否都能制作再生纸?说明理由。
(2)结合已学化学知识,初步判断废纸撕碎、打浆、抄纸、晾干的过程中,分别属于哪种物质变化?
(3)查阅资料,简单说明再生纸与普通原木纸的原料、生产能耗、环保效果有哪些区别?
3. 预习认知梳理
通过课前预习,学生需初步掌握纸张的组成成分,明确物理变化与化学变化的判定依据,了解古法造纸与现代再生纸制作的关联。同时初步感知废纸回收的环保价值,梳理出再生纸制作的基础流程,提前预判实验中可能出现的问题,为课中实操探究做好知识与认知铺垫。预习过程中,学生需自主梳理疑问,如打浆的作用、抄纸平整的技巧、晾干过程的变化等,带着问题进入课堂探究。
(二)课中探究案
【探究主题】探究再生纸的制作工艺与原理,优化再生纸制作方案
【探究目标】1. 熟练掌握废纸处理、打浆、抄纸、压水、晾干的完整实验操作;2. 准确区分制作过程中的物理变化与化学变化;3. 分析实验误差,优化操作方法,制作出平整、完整的再生纸;4. 深度理解废纸再生的环保意义与跨学科应用价值。
【探究准备】实验器材:废旧干净白纸、玻璃棒、塑料托盘、细滤网、纯棉棉布、吸水纸、清水、少量造纸胶;知识准备:物质变化判定、过滤操作原理、纤维结构特性。
任务一:废纸预处理探究
1. 实操问题:为什么制作再生纸需要选用干净无油污的废纸?沾染油污、墨迹的废纸会对实验结果产生什么影响?
2. 动手操作:将废旧白纸撕碎为细小碎片,对比大块纸片与细小纸片的浸泡效果,记录实验现象。
3. 探究思考:纸片撕碎的粗细程度,会对后续打浆、抄纸工序造成哪些影响?请结合纤维分散原理分析原因。
4. 小组总结:废纸预处理的核心要求是________,目的是________。
本任务聚焦实验前期准备,引导学生从物质性质角度分析选材依据。纸张纤维具有亲水性,油污会包裹纤维,阻碍纤维吸水分散,导致纸浆结块、成品纸张破损、不平整。同时,纸片撕碎越细碎,浸泡速度越快,纤维分散越均匀,后续制作的再生纸质地越均匀。学生通过实操对比,初步建立实验细节影响实验效果的认知,培养严谨的探究思维。
任务二:打浆工序深度探究
1. 实操步骤:将撕碎的纸片放入清水中充分浸泡,用玻璃棒持续搅拌、碾压,直至纸片完全分散为细腻纸浆,无明显固体纸块,可根据情况加入少量造纸胶搅拌均匀。
2. 对比实验:设置两组对照,一组充分打浆、一组轻微打浆,观察两组纸浆的状态差异。
3. 探究问题:(1)打浆过程中纸张发生了什么变化?属于物理变化还是化学变化?原因是什么?(2)加入造纸胶的作用是什么?(3)打浆不充分会导致成品再生纸出现哪些问题?
4. 实验记录:充分打浆的纸浆状态________,轻微打浆的纸浆状态________。
打浆是再生纸制作的核心工序,学生在实操中能直观观察到纸片从固体块状变为悬浮纸浆的过程。该过程仅改变了纸张纤维的形态和分布,没有新物质生成,属于物理变化。造纸胶可增强纤维之间的粘结力,提升再生纸的韧性和强度,避免纸张松散易碎。通过对照实验,学生可清晰发现,打浆不充分会导致纸浆纤维成团,抄出的纸张厚薄不均、有硬块、易断裂,深刻理解规范操作的重要性。
任务三:抄纸与压水工序探究
1. 实操步骤:将滤网平铺在托盘上,把均匀纸浆缓慢倒入滤网中,轻轻晃动滤网,使纸浆均匀平铺,随后覆盖棉布与吸水纸,轻轻按压挤压水分。
2. 实操观察:观察纸浆平铺状态,记录按压水分过程中的现象变化。
3. 探究问题:(1)晃动滤网的目的是什么?(2)压水操作的原理是什么?涉及哪些物理知识?(3)压水力度过大或过小,分别会产生什么问题?
4. 小组讨论:结合过滤操作知识,分析抄纸工序与化学过滤实验的异同点。
抄纸工序直接决定再生纸的平整度,晃动滤网可让纸浆纤维均匀分布,保证成品纸张厚薄一致。压水利用压强原理,通过外力挤压排出纸浆缝隙中的水分,加速纸张成型。力度过大会压实纤维,导致纸张过硬、变薄、破损;力度过小则水分残留过多,纸张晾干缓慢、质地松软、易变形。同时,抄纸与化学过滤原理相似,均利用滤网实现固液分离,实现了化学与物理知识的跨学科融合,帮助学生构建知识关联体系。
任务四:晾干成型与成品分析探究
1. 实操步骤:将压水后的纸浆连同滤网平稳放置,自然晾干,待完全干燥后轻轻剥离滤网,得到再生纸成品。
2. 成品观察:观察自制再生纸的颜色、平整度、韧性、厚度,对比普通商用纸张,记录差异。
3. 探究问题:(1)纸张晾干过程发生什么变化?是否有新物质生成?(2)自制再生纸与商用纸存在差异的原因有哪些?(3)如何优化操作,提升再生纸的品质?
4. 实验总结:完整梳理再生纸制作全流程,标注每一步的变化类型与操作要点。
晾干过程仅为水分的蒸发,纸纤维结构未发生改变,无新物质生成,属于物理变化。学生通过成品对比,可发现自制再生纸存在表面粗糙、厚薄不均、韧性较弱等问题,结合全流程实操复盘,分析问题成因:打浆均匀度不足、抄纸平铺不平整、压水力度把控不当、晾干环境不通风等。通过复盘反思,学生自主提出优化方案,如延长打浆时间、匀速晃动滤网、轻柔均匀压水、通风晾干等,有效培养创新思维与实验反思能力。
任务五:跨学科拓展与环保深度探究
1. 知识关联:结合化学物质变化、物理压强与过滤、劳动实践操作、生物资源保护知识,梳理本次活动的跨学科知识点。
2. 数据分析:查阅资料得知,回收1吨废纸可节约木材300公斤、节水100吨、减少大量污水排放,结合数据分析废纸再生的环保价值。
3. 拓展思考:(1)现代工业再生纸制作与本次手工制作有哪些区别?(2)生活中除废纸外,还有哪些可回收再生的资源?(3)作为中学生,如何践行资源循环、低碳环保的生活理念?
本任务立足跨学科核心要求,打破学科壁垒,让学生体会综合知识解决实际问题的价值。通过数据感知与生活拓展,学生从单纯的实验操作上升到理念认知,深刻理解绿色化学、可持续发展的内涵,将学科知识与社会生活、环境保护紧密结合,落实核心素养育人目标。
【课中探究总结】本次实践活动全程以学生自主探究、小组合作为核心,学生完整经历废纸预处理、打浆、抄纸、压水、晾干的实验流程,精准区分各环节的物质变化,掌握实验关键操作与优化方法。同时整合多学科知识,深度理解废纸再生的原理与环保价值,有效提升实验探究能力、团队协作能力、问题解决能力,树立节约资源、保护环境的科学态度与社会责任。
板书设计
跨学科实践活动9 制造再生纸
一、制作原料与器材
原料:干净废纸、清水、造纸胶
器材:滤网、托盘、玻璃棒、吸水纸、棉布
二、核心制作流程
废纸撕碎预处理→清水浸泡→充分打浆→均匀抄纸→挤压压水→自然晾干→成品再生纸
三、物质变化判定(核心考点)
全程以物理变化为主,无新物质生成,仅改变纤维形态与水分含量
四、实验优化要点
1. 废纸干净细碎、打浆充分 2. 抄纸平铺均匀、压水力度适中 3. 通风缓慢晾干
五、跨学科价值与意义
化学:物质变化、绿色化学;物理:过滤、压强;劳动:实操技能;环保:资源循环、低碳减排
参考答案
(一)课前预习案答案
1. 基础概念填空题
(1)植物纤维;有机物 (2)是否有新物质生成 (3)植物纤维 (4)斩竹漂塘、煮楻足火、荡料入帘、覆帘压纸 (5)可回收;森林;生态环境
2. 预习思考题
(1)不是所有废纸均可制作。干净废纸纤维完整、无杂质,可正常再生;沾染油污、厚重墨迹的废纸,杂质会包裹纤维,阻碍纤维分散结合,导致纸浆变质、成品破损,无法制作合格再生纸。
(2)撕碎、浸泡、打浆、抄纸、压水、晾干均无新物质生成,全部属于物理变化。
(3)原料:再生纸以废旧废纸为原料,普通纸以原木木材为原料;能耗:再生纸生产能耗更低、耗水更少;环保:再生纸减少树木砍伐,降低污水、废气排放,环保效益更优。
(二)课中探究案答案
任务一:4. 小组总结:干净、细碎无杂质;保证纤维充分分散,避免杂质影响纸张成型,提升成品品质
任务二:3. 探究问题
(1)物理变化,仅改变纸张纤维的形态和分布,无新物质生成。
(2)增强纸纤维之间的粘结力,提升再生纸的韧性与平整度,防止纸张松散易碎。
(3)纸浆纤维成团、分布不均,成品纸张厚薄不一、有硬块、易断裂、质地松散。
4. 实验记录:细腻均匀、无结块;存在明显纸块、纤维分散不均匀
任务三:3. 探究问题
(1)使纸浆纤维均匀平铺在滤网表面,保证成品纸张厚薄均匀、平整光滑。
(2)利用压强原理,通过外力挤压排出纸浆间隙的水分;涉及物理压强、固液分离知识。
(3)力度过大:纸张变薄、破损、纤维压实僵硬;力度过小:水分残留多,晾干慢、纸张松软变形、韧性差。
4. 小组讨论:相同点:均利用滤网实现固液分离;不同点:化学过滤分离固液混合物,抄纸侧重纤维均匀铺展成型,操作目的与精细度不同。
任务四:3. 探究问题
(1)物理变化,仅水分蒸发,纸纤维结构不变,无新物质生成。
(2)手工操作精度有限、打浆均匀度不足、无工业提纯、压水烘干工艺简单等。
(3)细化废纸碎片、充分搅拌打浆、匀速晃动滤网平铺纸浆、均匀轻柔压水、通风处自然晾干。
任务五:拓展思考
(1)工业制作具备机械打浆、杂质提纯、高温烘干、加压定型等工序,精度更高、成品品质更稳定,可规模化生产;手工制作流程简单、无提纯工序,成品品质较差。
(2)废旧金属、塑料、玻璃、橡胶等均可回收再生。
(3)践行垃圾分类、节约用纸、双面使用纸张、主动回收废旧物资、宣传低碳环保理念等。
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