2024-2024年高一化学《化学与可持续发展》教学设计 .pdf

2019-2020年高一化学《化学与可持续发展》教学设计

一、教学目标

1.以金属矿物的开发和利用为例，认识化学方法在实现物质间转化中的作用，体会保

护金属资源的重要性。

2.了解海水资源开发和利用的前景及化学在其中可以发挥的作用。

3.认识煤、石油和天然气等化石燃料综合利用的意义。

4.以聚乙烯为例，了解高分子材料在生活等领域中的应用及可能带来的环境问题。

5.认识化学在环境保护中的作用，树立绿色化学的观念。

二、内容分析

1.地位和功能

众所周知，化学研究和应用的一个重要目标就是开发和利用自然界中一切可能的物质

资源和能量资源，为人类生存和社会发展提供必要的物质和能源基础；同时，应该注意到

这一过程必须同自然环境相互协调，走可持续发展的道路。这也是贯穿本章始终的重要核

心观念。

以金属矿物、海水和化石燃料等为例，了解利用化学变化实现物质间的转化，以及这

些过程和产物在我们日常生活和社会发展中的重要作用。从科学、技术和社会相互作用背

景的角度，有利于学生加深体会化学在综合利用自然资源中的作用，学会辩证地看待人类

和自然协调发展中可能会遇到的问题，并培养做出明达决策的意识和能力；从学科知识的

角度，有利于学生将前面所学过的知识和技能进行必要的梳理、归纳和拓展，主要包括无

机物之间的转化（在固态和溶液状态下，金属及其化合物、非金属及其化合物的反应）、

有机物之间的转化（裂解反应、聚合反应）。因此，本章作为高中必修模块的结尾，不仅

对于学生总结复习很重要，而且对于学生进一步确定、学习后续的选修模块乃至选择自己

未来的升学和就业方向都可能会产生一定的影响。

2.内容选择和呈现

（1）突出主题，将科学教育与人文教育融为一体

根据课程标准，本章主题是化学与可持续发展，主要包括相辅相成的两个方面，一是

利用化学变化不断地提供人类生存和发展的物质条件（主要包括获得有用物质和获得能

量），利用化学变化还可以创造自然界原本没有的物质（主要指有机合成高分子化合物），

从而使生活更加方便、舒适；二是在开发自然资源的过程中，必须深刻地认识到保护周围

环境、维护生态平衡的重要性，建立可持续发展的观念。应该承认，化学与可持续发展是

一个很大的主题，高中必修课程中只能通过一些典型的实例，帮助学生逐步认识这些问题。

本章从金属矿物的开发利用引入，通过金属冶炼的基本原理，使学生认识到化学是冶

金工业的重要科学基础，化学方法是由金属化合物转变成金属单质的惟一方式，金属活动

性和氧化还原反应发生的条件是选择金属冶炼方式的主要依据。通过一些实验、思考和讨

论，帮助学生认识金属冶炼过程往往需要消耗大量的能量，也容易造成严重的环境污染，

那么，改进工艺条件、节能降耗、回收废旧金属制品等，就成为了与冶炼金属同样重要的

问题。

海洋资源的开发是人类生存和发展必须面对的问题，仅以海水为例，如何使其中溶解

的大量有用物质为我所用则是一个极具挑战性的课题。同金属冶炼这一古老产业相比，海

水资源的利用还处于相对初始阶段，从化学变化角度来看，主要是在海水中各种元素的提

取绝不像在实验室进行的试管实验那样简便易行，这里留给学生想象和创造的空间像海洋

一样广阔和深远，也会使他们认识到，一些化学原理并不复杂的过程在实际生产中会遇到

很多复杂的问题。

通过日常生活经验，学生比较熟悉化石燃料作为能源的利用，对化石燃料作为重要化

工原料可能了解并不多，况且化石燃料的综合利用还是更为重要的发展方向，但限于课时

和知识基础，通过本章学习学生只能对此形成一些粗略的认识，主要包括化石燃料的化学

成分、石油化工生产的一般过程和原理、应用广泛的石油化工产品以及石油化工生产的发

展趋势等。

塑料、合成纤维和橡胶等有机高分子化合物，目前主要是以化石燃料为原料生产的，

这可以帮助学生体会石油化工同日常生活之间的紧密联系，体会石油化工给人类带来的诸

多好处，认识化学在物质生产领域的极大创造性和重要价值，提高学习化学、化工的兴趣，

提高参与讨论诸如白色污染、可降解塑料等有关社会问题的科学素养水平。

环境保护同样是人类可持续发展所面临的一个重大课题。本章教材主要使学生了解化

学在环境保护工作中所发挥重要作用的三个主要领域，即环境情况的监测、三废的治理以

及寻找源头治理环境污染的生产工艺（绿色化学）等。通过一些“思考与交流”活动，认

识含硫、氮氧化物形成酸雨及其化学控制的原理，分析水华、赤潮等水体污染的成因，从