内容正文:
第十一单元 化学与社会·课题2 化学与可持续发展(第二课时)作业设计
人教版 · 初中化学 · 九年级下册
一、课时信息
本课时选自人教版九年级化学下册第十一单元《化学与社会》课题2《化学与可持续发展》的第二课时,授课对象为九年级学生,承接第一课时关于化学与能源的学习,重点围绕化学与材料、化学与环境、绿色化学与可持续发展展开。
二、课时分析
本课时在学生已认识常见能源及其利用方式的基础上,进一步引导学生从物质及其变化的视角,认识材料的分类、性能与合理使用,理解合成材料在生活与生产中的广泛应用及其可能带来的环境问题,初步形成从源头防控污染、追求人与自然和谐共生的绿色发展观,是连接化学知识与社会现实的重要纽带。
三、作业四维核心素养目标
化学观念:通过对天然材料与合成材料的辨识,深化对物质分类、物质组成与性能关系的基本认识;科学思维:能够运用比较、分类、归纳的方法,分析常见材料的性能、用途与环境影响;科学探究:能基于生活经验设计简易方案,初步区分常见纤维种类并解释材料使用中的现象;科学态度与责任:体会化学在材料开发与环境保护中的作用,树立节约资源、绿色消费与可持续发展的责任意识。
四、设计思路
本课时作业遵循“低起点、重基础、强关联、促迁移”的思路,以学生熟悉的生活用品为情境载体,按基础巩固、能力提升、拓展培优三个层级递进设计习题。基础题聚焦材料分类、常见性能与环保常识,面向全体学生;提升题强调在真实情境中运用知识分析和解决问题;培优题引导学生联系社会热点开展综合探究,实现知识巩固、能力提升与价值引领的统一。
五、作业内容
(一)基础巩固
1.下列生活用品所使用的主要材料,属于天然有机高分子材料的是( )
A.塑料保鲜盒 B.纯棉毛巾 C.尼龙绳 D.不锈钢餐具
2.下列关于塑料的说法,错误的是( )
A.塑料是一类人工合成的有机高分子材料 B.聚乙烯塑料薄膜可用于食品包装
C.所有塑料都可以反复加热熔化、多次加工 D.废弃塑料随意丢弃会带来“白色污染”
3.下列关于常见纤维的叙述,正确的是( )
A.棉花、羊毛、蚕丝都属于合成纤维 B.涤纶、锦纶、腈纶属于合成纤维
C.合成纤维的吸水性和透气性比天然纤维更好 D.天然纤维完全不能用于纺织衣物
4.下列做法中,符合“绿色化学”理念的是( )
A.将废弃塑料就地焚烧以减少占地面积 B.工业废水直接排入河流以降低处理成本
C.在生产流程中尽量减少或消除有害物质的使用与产生 D.大量使用一次性塑料制品以方便生活
5.下列对“白色污染”的认识,正确的是( )
A.白色污染是指白色粉尘造成的污染 B.白色污染不会影响土壤和水体
C.回收利用废弃塑料、使用可降解塑料是防治白色污染的重要途径 D.只要把塑料埋入地下就不会造成污染
6.合成橡胶与天然橡胶相比,所具有的优良性能不包括( )
A.高弹性 B.绝缘性 C.不易老化 D.耐磨性
7.下列物品与所用主要材料的对应关系,错误的是( )
A.汽车轮胎——合成橡胶 B.食品保鲜膜——聚乙烯塑料
C.羊毛衫——天然纤维 D.一次性注射器——普通玻璃
8.区分纯棉布料和涤纶布料,下列方法中最简便易行的是( )
A.观察颜色 B.用手弯折后观察折痕 C.取样灼烧闻气味、观察灰烬 D.浸入水中观察沉浮
9.下列生活行为中,不利于环境保护和可持续发展的是( )
A.购物时自带可重复使用的布袋 B.将垃圾分类投放
C.经常使用一次性快餐盒和吸管 D.出门短途优先步行或骑自行车
10.下列关于废弃塑料处理方式的叙述,最值得提倡的是( )
A.随意丢弃到路边 B.分类回收、再加工利用 C.集中露天焚烧 D.全部倒入海洋
(二)能力提升
11.小明同学收集了生活中常见的几种物品:纯棉袜子、涤纶运动服、羊毛围巾、塑料直尺、橡胶手套。请回答下列问题:
(1)上述物品中,主要由天然有机高分子材料制成的有哪些?
(2)上述物品中,主要由合成材料制成的有哪些?
(3)请你说出一条大量使用合成材料可能带来的环境问题,并写出一条可行的解决办法。
12.阅读材料,回答问题。
材料一:聚乙烯塑料无毒、化学性质稳定,被广泛用于食品包装袋;聚氯乙烯塑料在使用过程中可能释放对人体有害的物质,一般不用于直接包装食品。
材料二:废弃塑料在自然环境中很难降解,长期堆积会破坏土壤结构、污染地下水、危害海洋生物生存。
(1)根据材料一,用于包装食品应选择哪一类塑料?为什么?
(2)根据材料二,简述随意丢弃废弃塑料可能造成的危害。
(3)结合生活实际,写出两条减少“白色污染”的具体做法。
13.某同学为了鉴别实验室收集到的两块布料样品,分别标记为A和B。他取少量纤维进行灼烧,观察到A燃烧时有烧焦羽毛的气味,灰烬为细软的黑色粉末;B燃烧时卷曲、熔化,产生特殊气味,冷却后灰烬为硬的黑色小球。请回答:
(1)根据现象判断,A和B分别可能是什么纤维?
(2)除灼烧法外,请再写出一条区分天然纤维与合成纤维的简易方法。
(3)从环保和资源利用的角度,说明为什么要提倡合理使用和回收纺织衣物。
14.化学与材料、环境密切相关。请你运用所学知识,完成下列简答:
(1)我们平时使用的一次性水杯、矿泉水瓶大多由塑料制成,塑料属于哪一类材料?
(2)汽车轮胎之所以耐磨、有弹性,主要是因为在生产中使用了哪一类合成材料?
(3)有人说“合成材料给我们的生活带来了极大方便,所以可以无限制地生产和使用”。你是否同意这种观点?请简要说明理由。
15.近年来,可降解塑料、新型环保包装材料逐渐走进人们的生活。请回答:
(1)与普通塑料相比,可降解塑料在自然环境中更容易被分解,这对于缓解哪一类环境问题具有重要意义?
(2)请你再举出一种在日常生活中可以替代一次性塑料制品的物品,并说明这样做的好处。
(3)从化学与社会可持续发展的角度,谈谈你对“既要发展生产,又要保护环境”这句话的理解。
16.某中学化学兴趣小组围绕“家中的材料”开展调查活动,收集到以下物品:陶瓷饭碗、不锈钢菜刀、纯棉床单、涤纶窗帘、塑料脸盆、橡胶鞋底。请你参与并完成下列任务:
(1)请将上述物品按“金属材料”“无机非金属材料”“天然有机高分子材料”“合成材料”进行分类。
(2)小组同学发现,不锈钢菜刀比普通铁菜刀更耐用,主要是因为不锈钢具有哪两项优良性能?
(3)请你为该小组再提出一条与“家中材料”有关、可继续探究的问题。
17.阅读下面的短文,回答问题。
复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料,通过物理或化学的方法复合在一起而形成的新材料。它既保留了原有材料的优点,又能形成单一材料所不具备的优良性能。例如,玻璃钢质轻、强度高、耐腐蚀,被广泛用于制造船体、座椅和游乐设施;碳纤维复合材料强度高、重量轻,被用于制造羽毛球拍、自行车架和飞机部件。
(1)复合材料与单一材料相比,最突出的优点是什么?
(2)请你再举出一例生活或生产中使用复合材料的物品。
(3)结合短文,说说化学在新材料研发中所起的作用。
18.“垃圾分类,人人有责”。请你结合本节课所学材料知识,回答下列问题:
(1)用过的塑料饮料瓶、废旧橡胶手套应投入哪一类垃圾桶?
(2)回收废旧塑料有哪些重要意义?请写出两条。
(3)请你为学校设计一条关于“减少白色污染”的宣传标语。
(三)拓展培优(共3题)
19.综合实践题:调查你家中一周内产生的废弃塑料制品,记录它们的种类、用途和最终去向,并完成下列任务。
(1)请你列出家中常见的三种废弃塑料制品,并分别说明它们原本的用途。
(2)这些废弃塑料目前主要被如何处理?这种处理方式可能带来哪些问题?
(3)请你结合本节课所学知识,为家庭减少塑料废弃物提出三条具体、可行的建议。
(4)请从化学与社会可持续发展的角度,谈谈你对“减量化、再利用、资源化”这一原则的认识。
20.材料分析题:阅读下列两则材料,回答问题。
材料一:传统塑料在自然环境中很难降解,可在土壤中存在数十年甚至上百年,被形象地称为“白色污染”。
材料二:近年来,科学家利用玉米、秸秆等生物质原料研制出可完全降解的新型塑料,使用后在自然条件下可被微生物分解为水和二氧化碳等物质。
(1)与传统塑料相比,可降解塑料在原料来源和环境影响两方面分别有什么优点?
(2)有人认为,有了可降解塑料,就可以放心大量使用一次性塑料制品了。你是否同意这一观点?请说明理由。
(3)请你从化学、资源、环境三个角度,为推广使用可降解塑料提出合理建议。
(4)结合本节课内容,说明化学在解决“白色污染”问题中可以发挥哪些作用。
21.项目式探究题:以“校园中的材料与环保”为主题,开展一次小组探究活动。请你完成下列任务。
(1)请你列举校园中常见的五种物品,并分别指出它们主要使用的材料类别。
(2)在这些物品中,哪些属于合成材料?大量使用这些合成材料可能带来哪些环境问题?
(3)请你设计一个简单的班级行动方案,主题为“减少一次性塑料使用,共建绿色校园”,要求包含三条具体措施。
(4)请你从化学观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任四个角度,简要说明通过本次探究活动你在认识上有哪些收获。
六、参考答案
(一)基础巩固
1.B。纯棉毛巾由棉花制成,属于天然有机高分子材料;塑料保鲜盒、尼龙绳属于合成材料,不锈钢餐具属于金属材料。
2.C。并非所有塑料都可以反复加热熔化、多次加工,例如热固性塑料一经加工成型就不能再通过加热熔化重塑。
3.B。涤纶、锦纶、腈纶属于合成纤维;棉花、羊毛、蚕丝属于天然纤维;天然纤维吸水性和透气性更好。
4.C。绿色化学的核心是从生产源头减少或消除有害物质的使用与产生,而不是先污染后治理。
5.C。白色污染是指废弃塑料带来的环境污染,会影响土壤、水体和生物,回收利用与使用可降解塑料是重要防治途径。
6.C。合成橡胶具有高弹性、绝缘性、耐磨性等优良性能,但“不易老化”并不是其相对天然橡胶的突出优点。
7.D。一次性注射器一般由塑料制成,而不是普通玻璃。
8.C。取样灼烧、闻气味并观察灰烬,是区分纯棉与涤纶最简便的方法。
9.C。经常使用一次性快餐盒和塑料吸管,会增加塑料废弃物,不利于环境保护。
10.B。对废弃塑料最值得提倡的处理方式是分类回收、再加工利用,实现资源化。
(二)能力提升
11.(1)纯棉袜子、羊毛围巾,主要由棉花和羊毛等天然有机高分子材料制成。
(2)涤纶运动服、塑料直尺、橡胶手套,主要由合成纤维、塑料、合成橡胶等合成材料制成。
(3)可能带来的环境问题:废弃塑料难以降解,造成“白色污染”,破坏土壤、污染水体、危害生物。解决办法:对废弃塑料进行分类回收、再加工利用,或使用可降解替代材料。
12.(1)应选择聚乙烯塑料。因为聚乙烯塑料无毒、化学性质稳定,符合食品包装的安全要求;聚氯乙烯塑料可能释放有害物质,不适合直接包装食品。
(2)随意丢弃废弃塑料会长期堆积,破坏土壤结构,影响农作物生长;污染地下水和河流;被动物误食后危害其生存;影响市容和环境卫生。
(3)减少“白色污染”的做法:自带购物袋,减少使用一次性塑料袋;对塑料瓶、塑料盒等进行分类回收;优先选择可重复使用的物品和可降解替代品。
13.(1)A燃烧时有烧焦羽毛的气味、灰烬细软,应为羊毛类天然动物纤维;B燃烧时卷曲熔化、有特殊气味、灰烬为硬黑色小球,应为涤纶类合成纤维。
(2)可以通过手感和透气性比较:天然纤维一般吸水性、透气性较好,贴身穿更舒适;合成纤维一般挺括、不易皱,但透气性相对较差。
(3)纺织衣物多由天然纤维或合成纤维制成,其生产消耗自然资源,废弃后也会增加环境负担。合理使用、回收和再利用旧衣物,可以节约资源、减少废弃物,符合可持续发展的要求。
14.(1)塑料属于人工合成的有机高分子材料,是三大合成材料之一。
(2)汽车轮胎主要使用合成橡胶,利用其高弹性、耐磨性和耐老化性能。
(3)不同意。合成材料确实给生活带来了便利,但其生产以石油等资源为原料,废弃后又会带来环境问题。应当在合理使用的同时,注意节约资源、回收利用、研发替代材料,而不是无限制地生产和使用。
15.(1)可降解塑料有助于缓解“白色污染”问题,减轻废弃塑料对土壤和水体的长期危害。
(2)示例:用自带的不锈钢水杯代替一次性塑料水杯;用竹篮、布袋代替一次性塑料袋。好处是减少塑料废弃物、节约石油资源、降低环境压力。
(3)发展生产可以提高生活水平、推动社会进步,但如果以牺牲环境为代价,最终会危害人类自身的生存和发展。只有走绿色发展、循环发展之路,在发展的同时注意节约资源、保护环境,才能实现经济、社会和生态的协调可持续发展。
16.(1)金属材料:不锈钢菜刀;无机非金属材料:陶瓷饭碗;天然有机高分子材料:纯棉床单;合成材料:涤纶窗帘、塑料脸盆、橡胶鞋底。
(2)不锈钢菜刀比普通铁菜刀更耐用,主要是因为不锈钢具有不易生锈、硬度较大、耐磨性较好等优良性能。
(3)示例问题:家中不同材料的物品在使用中分别有哪些优缺点?如何根据材料性能合理选择家居用品?废旧家居材料应如何分类回收?提出一条与材料和环保有关的合理问题即可。
17.(1)复合材料既保留了原有材料的优点,又能形成单一材料所不具备的综合性能,实现性能上的优势互补。
(2)示例:钢筋混凝土用于建筑,碳纤维复合材料用于羽毛球拍,玻璃钢用于船体等。
(3)化学可以通过研究物质的组成、结构与性能的关系,开发新型材料、改进制备工艺,使不同材料按照人们的需要组合起来,从而推动新材料不断涌现,服务于社会生产和生活。
18.(1)用过的塑料饮料瓶、废旧橡胶手套属于可回收物,应投入可回收垃圾桶。
(2)回收废旧塑料的意义:可以节约石油等自然资源;减少废弃塑料对环境的污染;降低生产成本,实现资源的循环利用。
(3)示例标语:“少用一个塑料袋,多留一片绿家园。”“垃圾分类我先行,白色污染共治理。”围绕减少白色污染、垃圾分类,表述简洁、积极向上即可。
(三)拓展培优
19.(1)示例:塑料矿泉水瓶(用于盛装饮用水)、塑料食品包装袋(用于包装零食)、一次性塑料吸管(用于饮用饮料)。其他合理答案亦可。
(2)目前多数家庭将废弃塑料随生活垃圾一起丢弃,部分进入填埋场,部分被随意丢弃。这种处理方式会造成塑料长期残留于环境中,污染土壤和水体,危害动植物,也浪费了可回收利用的资源。
(3)家庭减塑建议:外出购物自带布袋或竹篮,减少购买塑料袋;自带水杯和餐具,减少一次性塑料用品的使用;对干净的塑料瓶、塑料盒进行分类回收,交由可回收物系统再利用。
(4)“减量化”是指从源头减少塑料制品的使用数量;“再利用”是指对仍可使用的物品反复使用,延长其使用寿命;“资源化”是指对废弃物进行回收和再加工,使之重新成为可利用的资源。三者共同体现了节约资源、保护环境的可持续发展思想,是化学服务于社会绿色发展的重要方向。
20.(1)原料来源方面:可降解塑料以玉米、秸秆等生物质为原料,不再单纯依赖石油等化石资源,有利于节约化石能源。环境影响方面:可降解塑料使用后能在自然条件下被微生物分解,减少长期残留造成的“白色污染”。
(2)不同意。即使是可降解塑料,其生产仍需要消耗资源和能源,且降解需要一定条件和时间。如果大量、无节制地使用一次性塑料制品,仍会造成资源浪费和环境负担。正确做法应当是从源头减少一次性塑料的使用,再结合可降解材料和回收利用共同治理。
(3)合理建议:在生产环节,鼓励化工企业研发和生产更多种类、更易降解的环保材料;在流通环节,通过政策引导和宣传,提高可降解产品的市场接受度;在使用环节,引导公众改变过度使用一次性用品的习惯,做好垃圾分类和回收。
(4)化学可以通过改进原料路线,利用生物质替代部分石油原料;通过改变化学组成和结构,研制在自然条件下更易降解的新型材料;通过研究废弃塑料的回收和再加工方法,使废物资源化;并从源头上推动绿色生产,减少污染产生。
21.(1)示例:课桌椅上的木材或金属支架(金属材料/天然材料)、塑料文具盒(塑料)、校服布料中的棉和合成纤维(天然纤维与合成纤维)、橡胶篮球(合成橡胶)、陶瓷或金属水杯(无机非金属材料/金属材料)。其他合理答案亦可。
(2)塑料文具盒、橡胶篮球以及校服中的合成纤维等属于合成材料。大量使用合成材料会消耗石油资源,废弃后难以自然降解,带来“白色污染”,并可能影响土壤、水体和校园周边环境。
(3)班级行动方案示例:第一,全班同学自带水杯和餐具,减少在校园内使用一次性塑料杯和塑料餐具;第二,在教室设置专门的可回收物收集盒,集中收集塑料瓶、废纸并定期交由学校回收;第三,开展“减塑小先锋”宣传活动,向家人和同学宣传减少一次性塑料使用的意义。
(4)参考:在化学观念上,进一步认识到材料是由物质组成的,材料性能与其组成、结构密切相关;在科学思维上,学会用比较、分类的方法分析校园中的材料与环境问题;在科学探究上,通过实地调查、设计行动方案,提升了发现问题和解决问题的能力;在科学态度与责任上,更加深刻地体会到化学与社会、环境的紧密联系,树立了从自身做起、节约资源、绿色生活、服务可持续发展的责任意识。
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