2024-2025年高中化學專題4第2單元化學是社會可持續發展的基礎教學實錄蘇教版必修2學校授課教師課時授課班級授課地點教具設計意圖本教學設計旨在幫助學生理解化學在社會可持續發展中的重要作用，通過分析化學在環境保護、資源利用和新能源開發等方面的應用，引導學生認識到化學知識對解決社會問題的實際價值，激發學生對化學學科的興趣和責任感。核心素養目標1.培養學生的科學探究能力，通過實驗和案例分析，提升解決實際問題的能力。

2.增強學生的社會責任感，認識到化學在環境保護和可持續發展中的角色。

3.提高學生的科學思維，學會運用化學知識分析社會現象和預測未來趨勢。教學難點與重點1.教學重點

-重點理解化學在環境保護中的作用，如通過化學方法處理廢水、廢氣等。

-強調化學在資源利用中的重要性，例如通過化學技術提高金屬回收率。

-突出化學在新能源開發中的應用，如燃料電池和太陽能電池的原理。

2.教學難點

-難點在于將抽象的化學原理與實際環境問題相結合，例如解釋化學物質如何影響生態系統。

-學生可能難以理解化學過程對能源轉換效率的影響，如化學電池的能量密度。

-突破化學知識與社會可持續發展戰略相結合的難點，例如分析化學政策對環境保護的影響。教學資源準備1.教材：分發蘇教版必修2《化學與社會可持續發展》教材，確保每位學生人手一冊。

2.輔助材料：準備與化學在環境保護、資源利用和新能源開發相關的圖片、圖表和視頻資料。

3.實驗器材：根據教學內容準備必要的實驗器材，如滴定管、pH試紙等，確保安全操作。

4.教室布置：設置分組討論區，布置實驗操作臺，為學生提供良好的學習環境。教學過程設計1.導入新課（5分鐘）

目標：引起學生對化學與社會可持續發展的興趣，激發其探索欲望。

過程：

開場提問：“同學們，你們認為化學與我們的生活有什么關系？它如何影響我們的未來？”

展示一些關于環境污染、資源短缺和新能源開發的圖片或視頻片段，讓學生初步感受化學問題的嚴峻性。

簡短介紹化學在社會可持續發展中的重要性，為接下來的學習打下基礎。

2.化學基礎知識講解（10分鐘）

目標：讓學生了解化學的基本概念、組成部分和原理。

過程：

講解化學的定義，包括其主要研究對象和作用。

詳細介紹化學的組成部分或功能，使用圖表或示意圖幫助學生理解。

3.化學案例分析（20分鐘）

目標：通過具體案例，讓學生深入了解化學的特性和重要性。

過程：

選擇幾個典型的化學案例進行分析，如生物降解塑料和可再生能源。

詳細介紹每個案例的背景、特點和意義，讓學生全面了解化學在解決社會問題中的作用。

引導學生思考這些案例對實際生活或學習的影響，以及如何應用化學知識解決實際問題。

4.學生小組討論（10分鐘）

目標：培養學生的合作能力和解決問題的能力。

過程：

將學生分成若干小組，每組選擇一個與化學相關的主題進行深入討論，如“化學在環境保護中的應用”。

小組內討論該主題的現狀、挑戰以及可能的解決方案。

每組選出一名代表，準備向全班展示討論成果。

5.課堂展示與點評（15分鐘）

目標：鍛煉學生的表達能力，同時加深全班對化學的認識和理解。

過程：

各組代表依次上臺展示討論成果，包括主題的現狀、挑戰及解決方案。

其他學生和教師對展示內容進行提問和點評，促進互動交流。

教師總結各組的亮點和不足，并提出進一步的建議和改進方向。

6.課堂小結（5分鐘）

目標：回顧本節課的主要內容，強調化學在社會可持續發展中的重要性。

過程：

簡要回顧本節課的學習內容，包括化學的基本概念、組成部分、案例分析等。

強調化學在現實生活或學習中的價值和作用，鼓勵學生進一步探索和應用化學知識。

7.課后作業布置（5分鐘）

目標：鞏固學習效果，提高學生的自主學習能力。

過程：

布置課后作業：讓學生撰寫一篇關于化學與社會可持續發展的短文或報告，要求結合實際案例進行分析。

提醒學生注意作業的格式和截止日期，鼓勵學生積極思考和參與。教學資源拓展1.拓展資源

-環境保護與化學技術：介紹先進的廢水處理技術、空氣污染物控制方法等，如反滲透技術、活性炭吸附等。

-資源利用與化學工程：探討化學在金屬提取、石油化工、生物技術等領域的應用，例如鋁土礦提取、生物燃料的生產。

-新能源與化學創新：介紹新型電池技術、光催化技術、生物質能等化學在新能源開發中的應用。

-可持續發展政策與法規：介紹國內外與化學相關的環境保護政策和法規，如《京都議定書》和中國的環保法規。

2.拓展建議

-閱讀相關書籍：《化學與環境》、《化學工程原理與應用》等，以加深對化學與社會可持續發展關系的理解。

-觀看紀錄片：推薦觀看關于環境保護和可持續發展的紀錄片，如《地球脈動》、《塑料海洋》等，以直觀感受化學問題的嚴重性。

-參與社區活動：鼓勵學生參與社區的環保活動，如垃圾分類、節能減排等，將所學知識應用于實踐。

-開展小課題研究：指導學生選擇一個與化學相關的社會問題，如“城市空氣質量監測”或“水資源保護”，進行小課題研究，提升學生的研究能力和批判性思維。

-訪問專業網站：推薦訪問化學相關的研究機構或組織的官方網站，如中國化學學會、國際化學聯合會等，獲取最新的化學研究動態。

-組織討論小組：定期組織學生討論化學與社會可持續發展的話題，如“化學在應對氣候變化中的作用”，以促進學生之間的交流與合作。

-撰寫論文或報告：鼓勵學生撰寫關于化學與社會可持續發展的論文或報告，鍛煉他們的寫作能力和邏輯思維能力。

-參加學術競賽：推薦學生參加與化學相關的學術競賽，如化學知識競賽、科技創新大賽等，激發他們的學習興趣和創新能力。教學反思今天的教學，我深感化學與社會可持續發展這個課題的重要性。首先，我覺得課堂氛圍營造得還不錯，通過圖片和視頻，學生們對化學的應用有了直觀的認識，這讓我很高興。不過，我也發現了一些需要改進的地方。

在基礎知識講解時，我發現有些概念對學生來說比較抽象，比如化學物質在環境中的循環。我嘗試用生活中的例子來解釋，但可能還是不夠生動，有些學生看起來還是有些困惑。這說明我需要更加多樣化地呈現知識，比如通過實驗演示或者角色扮演來增強學生的理解。

案例分析部分，我選擇了幾個典型的案例，但感覺討論的深度還不夠。有的學生只是簡單地描述了案例，沒有深入分析背后的化學原理和社會影響。我覺得在今后教學中，可以更早地引入討論環節，讓學生在課前就進行資料收集和思考，這樣在課堂上就能有更深入的交流。

小組討論環節，我注意到學生的參與度有差異。有的小組討論得很熱烈，而有的小組則顯得比較被動。這可能是因為分組不合理或者學生之間的互動不夠。我需要在以后的教學中更加細致地觀察學生的表現，及時調整分組策略，鼓勵每個學生都參與到討論中來。

課堂展示與點評環節，我發現有的學生展示時比較緊張，這可能是由于缺乏自信。我意識到需要加強學生的表達訓練，可以通過模擬展示、同伴互評等方式來提高他們的展示能力。

最后，課堂小結和課后作業的布置也是我需要反思的地方。我覺得小結部分可以更加精煉，直接點明本節課的核心知識點。而課后作業的設計，則需要更加注重實踐性和應用性，讓學生能夠將所學知識應用到實際生活中去。教學評價與反饋1.課堂表現：

學生們在課堂上的參與度較高，對于化學與社會可持續發展的主題表現出濃厚的興趣。大部分學生能夠積極回答問題，并在討論中提出自己的觀點。然而，也有少數學生在課堂上顯得較為沉默，這可能需要我在今后的教學中更加關注他們的參與度，創造更多的互動機會。

2.小組討論成果展示：

小組討論環節中，各小組展示了自己的研究成果，內容涵蓋了化學在環境保護、資源利用和新能源開發等多個方面。雖然有些小組的展示不夠完善，但總體來說，學生們能夠將所學知識與社會問題相結合，提出了不少有創意的解決方案。

3.隨堂測試：

通過隨堂測試，我發現學生對化學與社會可持續發展相關的基礎知識掌握得較好，但部分學生在應用知識解決實際問題時仍存在困難。這提示我需要在今后的教學中加強學生對知識的實際應用能力的培養。

4.學生自評與互評：

學生們在課后進行了自評和互評，評價內容包括課堂參與度、小組討論表現、知識掌握情況等。從評價結果來看，學生們對自己的表現有較為客觀的認識，同時也能夠提出改進建議。

5.教師評價與反饋：

針對課堂表現，我將重點反饋以下方面：

-鼓勵積極參與課堂討論，提高課堂參與度。

-加強對化學與社會可持續發展關系的理解，將理論知識與實際問題相結合。

-提高小組合作能力，學會在團隊中發揮自己的優勢。

-培養批判性思維，敢于提出自己的觀點，勇于質疑。

-關注課后作業的質量，確保學生能夠將所學知識應用到實際生活中去。

此外，我還將針對以下方面給予學生反饋：

-對于基礎知識掌握較好的學生，鼓勵他們進一步拓展知識面，關注化學領域的最新研究。

-對于在課堂上表現較為沉默的學生，關注他們的學習需求，提供個性化的輔導和幫助。

-對于在小組討論中表現突出的學生，給予肯定和鼓勵，激發他們的學習熱情。

-對于在隨堂測試中表現不佳的學生，分析原因，提供針對性的輔導，幫助他們提高學習成績。板書設計①化學與社會可持續發展的關系

-化學在環境保護中的應用

-化學在資源利用中的作用

-化學在新能源開發中的應用

②環境保護中的化學技術

-廢水處理技術：反滲透、活性炭吸附

-空氣污染物控制：催化轉換、過濾技術

③資源利用的化學工程

-金屬提取：鋁土礦提取、銅礦提煉

-石油化工：催化裂化、加氫裂化

④新能源開發的化學創新

-電池技術：燃料電池、鋰離子電池

-光催化技術：光解水制氫、光催化降解污染物

⑤可持續發展政策與法規

-國際化學相關法規：《京都議定書》

-中國環保法規：環境保護法、水污染防治法典型例題講解例題1：

題目：某工廠排放的廢水中含有一定量的重金屬離子，需要進行處理。已知該廢水中的銅離子濃度為0.1mol/L，需要計算完全沉淀這些銅離子至少需要多少摩爾的氫氧化鈉？

解答：

首先，寫出銅離子與氫氧化鈉反應的化學方程式：

\[\text{Cu}^{2+}+2\text{OH}^-\rightarrow\text{Cu(OH)}_2\downarrow\]

根據化學方程式，1摩爾的銅離子需要2摩爾的氫氧化鈉來沉淀。因此，0.1摩爾的銅離子需要：

\[0.1\text{mol}\times2=0.2\text{mol}\]

所以，至少需要0.2摩爾的氫氧化鈉來沉淀廢水中的銅離子。

例題2：

題目：某地發現一種新型電池，其正極材料為鋰離子，負極材料為石墨。該電池的理論比能量為250Wh/kg。如果電池質量為1kg，計算該電池能夠存儲的最大電能。

解答：

電池的理論比能量表示每千克電池材料可以存儲的電能，單位為Wh/kg。因此，1kg電池能夠存儲的最大電能為：

\[250\text{Wh/kg}\times1\text{kg}=250\text{Wh}\]

例題3：

題目：某城市計劃利用太陽能光伏板發電，已知每平方米光伏板的理論發電效率為15%，每平方米光伏板每天可以接收到的太陽輻射能量為5kWh/m2。計算該城市需要多少平方米的光伏板才能滿足每天100kWh的電力需求。

解答：

首先，計算每平方米光伏板每天可以產生的電能：

\[5\text{kWh/m}^2\times15\%=0.75\text{kWh/m}^2\]

然后，計算滿足100kWh需求所需的光伏板面積：

\[\frac{100\text{kWh}}{0.75\text{kWh/m}^2}\approx133.33\text{m}^2\]

所以，該城市需要大約133.33平方米的光伏板。

例題4：

題目：某工廠采用生物降解塑料替代傳統塑料，已知生物降解塑料的降解周期為1年，而傳統塑料的降解周期為500年。如果每年生產100噸傳統塑料，計算在生物降解塑料替代后，每年可以減少多少年累積的塑料垃圾。

解答：

首先，計算傳統塑料和生物降解塑料的累積垃圾量：

傳統塑料累積垃圾量：

\[100\text{噸/年}\times500\text{年}=50,000\text{噸}\]

生物降解塑料累積垃圾量：

\[100\text{噸/年}\times1\text{年}=100\text{噸}\]

然后，計算減少的累積垃圾量：

\[50,000\text{噸}-100\text{噸}=49,900\text{噸}\]

所以，每年可以減少大約49,900噸的塑料垃圾。

例題5：

題目：某地區計劃建設一個風力發電場，已知每臺風力發電機每小時的發電量為500kW·h，風速為12m/s，風力發電場的風速分布符合Weibull分布，形狀參數為2，尺度參數為12。計算該風力發電場在一年內的平均發電量。

解答：

首先，計算Weibull分布的概率密度函數：

\[f(v)=\frac{2}{\beta}\left(\frac{