内容正文:
化学与环境保护 导学案
鲁教版·九年级化学下册·第十一单元·第四节·第一课时
一、四维核心素养
通过本课时学习,学生能从化学视角认识环境问题的本质,建立“物质—来源—影响—应对”的化学观念,理解化学物质与环境之间的辩证关系;通过分析污染物来源与危害,发展逻辑推理与证据推理的科学思维能力,学会从化学角度解释和判断环境现象;通过调查身边环境问题、设计简易净化与分类方案,提升科学探究与实践能力;通过了解化学在环境保护中的重要作用,树立绿色发展理念和社会责任感,形成保护环境人人有责的科学态度。
二、教学重难点
重点:认识常见环境污染类型(大气污染、水污染、土壤污染)及其主要来源与危害;了解化学在环境保护中的重要作用,理解绿色化学的基本理念。难点:理解酸雨、温室效应、白色污染等环境问题的形成原因与防治思路;能够运用化学知识分析和解决实际环境问题,初步形成从化学视角评估和改善环境的意识与能力。
三、课前预习案
(一)知识梳理——填空题
1. 空气污染物主要包括________、________、________和________等。
2. 水的污染主要来自________、________和________三个方面。
3. 绿色化学的核心是利用化学原理从________消除污染,而不是先污染后治理。
4. “白色污染”是指________带来的环境问题,其主要危害是破坏土壤、污染地下水和危害海洋生物。
5. 防治空气污染的常用措施有________、________、________等。
6. 水的净化方法主要有________、________、________和________等。
7. 导致温室效应加剧的主要气体是________,其大量排放与________的大量使用密切相关。
8. 酸雨主要是由于大量燃烧含硫燃料,产生的________等气体溶于雨水形成的。
(二)辨析判断——判断题
1. 二氧化碳是造成空气污染的主要污染物之一。( )
2. 工业废水经过处理达到排放标准后可以排放到自然水体中。( )
3. 回收废旧塑料既节约资源又能减少白色污染。( )
4. 为了提高农作物产量,可以无限制地使用农药和化肥。( )
5. 绿色化学就是生产出颜色为绿色的化工产品。( )
6. 生活污水中含有大量含磷物质,直接排放会导致水体富营养化。( )
7. 植树造林可以吸收二氧化碳,有助于减缓温室效应。( )
8. 焚烧生活垃圾不会产生任何有害气体,是最理想的垃圾处理方式。( )
(三)基础选择——选择题
1. 下列物质中,不属于空气污染物的是( )
A. 二氧化硫 B. 一氧化碳 C. 氮气 D. 可吸入颗粒物
2. 下列做法中,有利于保护水资源的是( )
A. 生活污水直接排放 B. 合理施用农药和化肥
C. 工业废水直接排入河流 D. 大量使用含磷洗衣粉
3. 形成酸雨的主要气体是( )
A. 二氧化碳 B. 二氧化硫 C. 氧气 D. 氮气
4. 下列措施中,不能有效减少“白色污染”的是( )
A. 回收各种废弃塑料 B. 用布袋代替塑料袋
C. 露天焚烧废弃塑料 D. 开发使用可降解塑料
5. 下列关于绿色化学的说法中,错误的是( )
A. 绿色化学要从源头上减少或消除污染
B. 绿色化学要求充分利用资源和能源
C. 绿色化学就是颜色为绿色的化学
D. 绿色化学生产出的产品应对环境无害
6. 下列垃圾中,属于可回收物的是( )
A. 果皮 B. 废报纸 C. 废电池 D. 剩饭菜
7. 造成水体富营养化的主要原因是水中含量过高的元素是( )
A. 碳和氧 B. 氮和磷 C. 氢和氧 D. 钙和镁
四、课中探究案
探究活动一:大气污染的成因与防治
【情境材料】某校化学兴趣小组对本市连续一周的空气质量进行了监测。结果发现:工作日早高峰时段,空气中可吸入颗粒物浓度明显升高;进入冬季采暖期后,空气中二氧化硫的含量较夏季显著增加;而在绿化覆盖率较高的城市公园附近,各项污染物浓度均低于交通主干道附近。
问题1:请分析早高峰时段可吸入颗粒物浓度升高的主要原因。
问题2:冬季采暖期二氧化硫含量增加与哪些因素有关?请提出两条可行的减排建议。
问题3:为什么绿化覆盖率较高的区域空气质量更好?这其中体现了植物对空气的什么作用?
问题4:结合所学知识,请为改善本市空气质量提出三条合理建议。
探究活动二:水污染的调查与治理
【情境材料】某河流沿岸分布着多家化工厂和一个大型居民小区。环保部门定期检测发现:该河流上游水质较好,但下游段水体中氮、磷含量明显偏高,水体颜色发绿并有异味,鱼虾等水生动物大量减少甚至消失。
问题1:请推测造成该河流下游氮、磷含量偏高的可能来源(至少写出两条)。
问题2:水中氮、磷含量偏高会导致什么环境问题?这一问题对水生生态系统有哪些危害?
问题3:如果你是当地环保部门的工作人员,你会采取哪些治理和保护措施?
问题4:日常生活中,我们可以通过哪些做法减少对水体的污染?请举例说明。
探究活动三:“白色污染”的认识与治理
【情境材料】日常生活中,塑料袋、一次性塑料餐盒、塑料吸管等塑料制品使用非常普遍。然而,塑料制品在自然环境中很难被微生物分解,往往需要数百年才能完全降解。这些散落的塑料制品不仅影响市容景观,还会污染土壤和地下水,甚至被动物误食造成伤害。
问题1:为什么塑料制品在自然环境中难以降解?这与塑料材料的什么特点有关?
问题2:防治“白色污染”可以从哪些方面入手?请至少写出三条措施。
问题3:作为一名中学生,你在日常生活中可以怎样减少塑料制品的使用?请结合自身实际举例。
问题4:有人说“既然塑料污染严重,应该全面禁止生产和使用塑料制品”,你是否赞同这一观点?请说明理由。
探究活动四:绿色化学与可持续发展
【情境材料】传统化工生产往往在生产过程中产生大量废水、废气和废渣,先污染后治理的模式代价高昂。近年来,“绿色化学”理念逐渐深入人心,它要求在化工产品的设计、生产和使用全过程中都充分考虑环境保护和资源节约。
问题1:什么是绿色化学?它的核心思想是什么?与传统的“先污染后治理”模式有什么本质区别?
问题2:绿色化学倡导的“原子经济性”是什么意思?请用自己的话简要解释。
问题3:请举出一个生活中或生产中体现绿色化学理念的实例,并说明它符合绿色化学的哪些原则。
问题4:结合本节课所学内容,谈谈你对“化学是一把双刃剑”这句话的理解。
拓展应用
1. 请设计一个适合家庭使用的简易垃圾分类方案,至少分为四类,并说明每类的分类标准和主要去向。
2. 如果你所在的社区要开展一次“保护环境,从我做起”的主题宣传活动,请你为这次活动设计两条宣传标语。
3. 阅读下面的材料,回答问题:
材料:某城市近年来大力推广新能源公交车,淘汰了大量燃油公交车;同时在城市周边建设了多个大型风力发电场,逐步减少火力发电的比例。
(1)推广新能源公交车和建设风力发电场分别从哪些方面减少了环境污染?
(2)除了材料中提到的措施外,请再写出两条有利于减少大气污染的做法。
五、板书设计
第四节 化学与环境保护(第一课时)
一、大气污染
主要污染物:二氧化硫、一氧化碳、可吸入颗粒物等
危害:酸雨、危害人体健康
防治:植树造林、清洁能源、废气处理
二、水污染
来源:工业废水、农业污水、生活污水
危害:水体富营养化、生态破坏
治理:污水达标排放、合理用药施肥
三、“白色污染”
成因:塑料难以降解
治理:回收利用、替代产品、可降解塑料
四、绿色化学
核心:从源头消除污染
目标:零排放、资源充分利用
六、参考答案
(一)课前预习案
填空题
1. 二氧化硫;一氧化碳;二氧化氮;可吸入颗粒物(合理即可)
2. 工业污染;农业污染;生活污染
3. 源头
4. 废弃塑料(塑料制品)
5. 植树造林;使用清洁能源;工业废气处理达标后排放(合理即可)
6. 静置沉淀;过滤;吸附;蒸馏(合理即可)
7. 二氧化碳;化石燃料(煤、石油等)
8. 二氧化硫(或二氧化硫和氮氧化物)
判断题
1. × 解析:二氧化碳是空气的固有成分,不属于传统意义上的空气污染物,但二氧化碳过量排放会导致温室效应加剧。
2. √
3. √
4. × 解析:不合理使用农药和化肥会造成土壤污染和水体污染。
5. × 解析:绿色化学是指从源头上减少或消除污染的化学理念,与产品颜色无关。
6. √
7. √
8. × 解析:焚烧垃圾会产生有害气体和烟尘,造成二次污染。
选择题
1. C 解析:氮气是空气的主要成分之一,不属于空气污染物。
2. B 解析:合理施用农药和化肥可以减少对水体的污染,其余选项均会造成水污染。
3. B 解析:二氧化硫溶于水形成酸性物质,是形成酸雨的主要原因。
4. C 解析:露天焚烧塑料会产生有害气体和烟尘,造成二次污染,不能减少白色污染。
5. C 解析:绿色化学是一种环保理念,与产品颜色无关。
6. B 解析:废报纸属于可回收物;果皮、剩饭菜属于厨余垃圾;废电池属于有害垃圾。
7. B 解析:氮和磷是植物营养元素,过量会导致水体富营养化。
(二)课中探究案
探究活动一:大气污染的成因与防治
问题1:早高峰时段车流量大,汽车尾气排放集中,同时道路扬尘增多,导致可吸入颗粒物浓度升高。
问题2:原因——冬季采暖大量燃烧煤炭等化石燃料,排放出更多二氧化硫。建议——推广使用清洁能源(如天然气、电力采暖);对燃煤进行脱硫处理;集中供暖替代分散燃煤。
问题3:绿色植物通过光合作用吸收二氧化碳,同时叶片可以吸附和滞留空气中的尘埃颗粒物,起到净化空气、降低噪声的作用。
问题4:①推广使用清洁能源,减少化石燃料的使用;②加强工业废气治理,确保达标排放;③大力植树造林,增加城市绿化面积;④优先发展公共交通,减少私家车使用;⑤加强空气质量监测与环保宣传。(写出三条合理即可)
探究活动二:水污染的调查与治理
问题1:①沿岸化工厂排放的未经充分处理的工业废水;②居民小区生活污水中含磷洗涤剂的使用;③农业生产中过量施用的化肥随雨水冲刷进入河流。(写出两条合理即可)
问题2:导致水体富营养化,藻类大量繁殖,水中溶解氧减少,鱼类等水生生物因缺氧而死亡,破坏整个水生生态系统的平衡。
问题3:①加强对沿岸企业的监管,确保废水处理达标后排放;②建设生活污水处理厂,对居民生活污水进行集中处理;③推广使用无磷洗涤剂;④合理施用化肥,减少农业面源污染;⑤定期监测水质,建立预警机制。(写出三条合理即可)
问题4:①节约用水,减少污水排放量;②使用无磷洗涤剂;③不向河流中倾倒垃圾;④合理使用农药和化肥。(合理即可)
探究活动三:“白色污染”的认识与治理
问题1:塑料是高分子聚合物,结构稳定,自然界中的微生物难以将其分解,因此在自然环境中降解速度极慢。
问题2:①减少使用不必要的塑料制品,如用布袋代替塑料袋;②重复使用某些塑料制品;③回收各种废弃塑料;④开发使用可降解的新型塑料。(写出三条合理即可)
问题3:①购物时自带布袋或竹篮,少用塑料袋;②尽量少用或不用一次性塑料餐具;③将垃圾分类投放,便于塑料回收。(结合实际合理即可)
问题4:不赞同。塑料制品在很多方面给人类生活带来了便利,完全禁止既不现实也不必要。正确的做法是合理使用、回收利用,并积极开发可降解替代品,而不是全面禁止。(言之有理即可)
探究活动四:绿色化学与可持续发展
问题1:绿色化学是指在化工产品的设计、生产和使用全过程中,从源头上减少或消除对环境有害的物质的化学理念。其核心思想是“从源头消除污染”,与传统的“先污染后治理”模式相比,绿色化学更强调预防,在生产过程中就避免产生污染物,而不是在污染产生后再去治理。
问题2:“原子经济性”是指在化学反应中,尽量使参与反应的原子都转化为目标产物,最大限度地减少副产品和废弃物的产生,从而提高资源利用率、减少污染排放。
问题3:举例——用可降解塑料替代传统塑料制作一次性餐具。该做法符合绿色化学中“产品应可降解、对环境无害”的原则,减少了白色污染。(其他合理实例亦可,如使用太阳能替代化石能源等)
问题4:化学在造福人类的同时,如果使用不当也会带来环境问题。例如,化学工业的发展极大地提高了人类的生活水平,但化工生产排放的废水、废气也造成了环境污染。因此,我们应当合理利用化学,发展绿色化学,让化学更好地服务于人类社会和环境保护。(言之有理即可)
拓展应用
1. 参考答案:可分为以下四类——①可回收物(废纸、塑料瓶、金属罐等):送往废品回收站再利用;②厨余垃圾(果皮、剩饭菜等):集中堆肥或厌氧发酵处理;③有害垃圾(废电池、废药品等):交由专业机构安全处理;④其他垃圾(砖瓦陶瓷、尘土等):卫生填埋或焚烧发电。(分类合理即可)
2. 参考答案示例——“保护环境,人人有责;绿色家园,从我做起”“垃圾分类一小步,文明环保一大步”“蓝天碧水,你我共护”。(标语简洁有力、主题明确即可)
3.(1)推广新能源公交车——减少了汽车尾气中一氧化碳、可吸入颗粒物等污染物的排放;建设风力发电场——减少了火力发电对煤炭等化石燃料的依赖,从而减少了二氧化硫、烟尘等污染物的排放。
(2)①推广使用太阳能等可再生能源;②对工厂废气进行净化处理后再排放;③加强城市绿化,多种花草树木。(写出两条合理即可)
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