人教版高中化学说课ppt课件：《化学与可持续发展》.ppt

化学与可持续发展从电池的发展说起普通高中课程标准实验教科书普通高中课程标准实验教科书普通高中课程标准实验教科书普通高中课程标准实验教科书必修必修必修必修2 2 2 2 人民教育出版社人民教育出版社人民教育出版社人民教育出版社第四章第四章第四章第四章 第二节第二节第二节第二节 资源综合利用环境保护（第二课时）资源综合利用环境保护（第二课时）资源综合利用环境保护（第二课时）资源综合利用环境保护（第二课时）教学指导思想教学背景分析教学目标分析教学过程与设计意图4123教学设计特色5教学指导思想化学学科核心素养宏观宏观辨识辨识与微与微观探观探析析变化变化观念观念与平与平衡思衡思想想证据证据推理推理与模与模型认型认知知实验实验探究探究与创与创新意新意识识科学科学精神精神与社与社会责会责任任历史化学环境一、教学指导思想教材分析教学内容教学内容1.初中化学初中化学2.必修必修13.选修选修1社会价值社会价值1.增强环境意识增强环境意识2.科学知识与人文精神科学知识与人文精神学科价值学科价值1.化学知识的实际应用化学知识的实际应用2.体现探究的价值体现探究的价值教学背景分析二、教学背景分析应用知识解决问题能力电化学知识、物质分离方法设计简单实验验证猜想比较扎实基本知识和实验基本技能思维活跃，探究积极，合作意识强待发展待发展知识知识能力能力学情分析二、教学背景分析教学背景分析通过废旧电池回收利用的实例，掌握垃圾资源化的方法。通过具体实例，体会绿色化学理念。通过实际问题的分析和解决，提升学生实验探究能力及创新意识。通过电池的发展史比较，使学生感受科技与环境间的关系，加强学生的科学精神和责任意识。教学目标和重难点三、教学目标和重难点重点难点课前课前课前课前延伸延伸延伸延伸环节一环节一环节一环节一环节二环节二环节二环节二环节三环节三环节三环节三历史历史历史历史化学化学化学化学环境环境环境环境预习预习预习预习探究探究探究探究核心素核心素核心素核心素养形成养形成养形成养形成情景线情景线情景线情景线：电池的发展历程电池的发展历程活动线活动线活动线活动线：提出问题提出问题分析问题分析问题实验验证实验验证 解决问题解决问题拓展提升拓展提升知识线知识线知识线知识线：电池电池发展史发展史资源回资源回资源回资源回收利用收利用收利用收利用绿色绿色化学化学知识知识应用应用课堂教学课堂教学教学过程和设计意图四、教学过程和设计意图教学过程和设计意图1786年年伽伐尼发伽伐尼发现现“生物生物电电”1799年年1836年年伏打制成第伏打制成第一个真正意一个真正意义上的电池义上的电池“伏打堆伏打堆”丹尼尔发明丹尼尔发明“本生电池本生电池”和和“格罗格罗夫电池夫电池”1860年年雷克兰士发雷克兰士发明广受使用明广受使用的的“湿电池湿电池”湿电池：湿电池：负极：负极：锌和汞锌和汞合金合金正极：碾碎的二氧正极：碾碎的二氧化锰和碳的混合物化锰和碳的混合物电解质溶液：氯化电解质溶液：氯化铵溶液铵溶液1887年年赫勒森发明赫勒森发明最早的最早的“干干电池电池”干电池：干电池：负极：负极：锌桶（用锌桶（用汞处理过）汞处理过）正极：二氧化锰正极：二氧化锰和碳的混合物和碳的混合物电解质溶液：糊电解质溶液：糊状氯化铵状氯化铵1901年年尤格涅尔发尤格涅尔发明了明了“镉镍镉镍电池电池”镉镍电池镉镍电池含含重金属：镉重金属：镉随着科技的发展，化学电池也有了长足的发展，随着科技的发展，化学电池也有了长足的发展，同时也带来了一些问题同时也带来了一些问题1859年年普朗特发普朗特发明铅酸蓄明铅酸蓄电池电池铅蓄电池：铅蓄电池：负极：负极：铅铅电解质溶液：电解质溶液：硫酸硫酸早期电池发展史资料一粒纽扣电池可污染60万升水，相当于一个人一生的饮水量。一节电池烂在地里，能够使一平方米的土地失去利用价值。对自然环境威胁最大的5种物质中,电池里就包含了3种.？科技环境当技术的发展遇到了环境问题，我们该怎么办讨论？1.由电池发展引出课题，激发学习兴趣。由电池发展引出课题，激发学习兴趣。2.对比电池的组成，感受科技发展对环境的影响。对比电池的组成，感受科技发展对环境的影响。3.引发思考科技发展与环境之间的关系。引发思考科技发展与环境之间的关系。设计意图设计意图资料资料：3000吨吨废旧废旧电池可以电池可以回收杂锌锭回收杂锌锭141t、冶金二氧化锰、冶金二氧化锰300t、铁皮、铁皮260t，价，价值值相当于国家开发一相当于国家开发一个中型矿山个中型矿山的费用，的费用，更何况这些都是不可更何况这些都是不可再生的一次性资源。再生的一次性资源。方案一：垃圾资源化电池回收利用问题：如何对废旧干电池进行回收利用？分析普通干电池的电极材料、电解质溶液、以及对应的电极反应方程式。已知：干电池的总反应为：Zn2MnO22NH4=Zn2Mn2O32NH3H2O负极：_电极反应：_正极：_电极反应:_废旧干电池电解质：_Zn2e=Zn2+锌桶碳棒NH4Cl、ZnCl2糊+2MnO2+2NH4+2e=Mn2O3+2NH3+H2O+有一瓶废旧干电池内部物质的浸出液，请设计实验验证是否含有NH4Cl向溶液中加入NaOH，加热，观察是否使湿润的红色石蕊试纸变蓝。向溶液中加入AgNO3和稀硝酸，看是否产生白色沉淀。NH4+的检验：Cl-的检验：设计意图1.增强学生实验探究能力及创新意识2.通过实际体验，感受化学知识的作用，提升学生操作能力。讨论：根据干电池的内部结构和电极反应，设计实验，回收利用其中有用物质。已知：锌的熔点为419.4，干电池为了将电解质溶液的流动性减弱，一般是用淀粉和电解质溶液调和成为流动性差的糊状。(1)碳棒：(2)锌桶：(3)MnO2的回收流程:(4)NH4Cl和ZnCl2的回收流程：切开干电池，将碳棒取出，洗净，可用作电极切开干电池，取出锌桶，洗净，可用将其加热到420以上，熔化后制取锌粒。取出内部物质加水溶解过滤沉淀洗净后灼烧除去其中所含炭粉和有机物MnO2取出内部物质加水溶解过滤溶液NH4Cl和ZnCl2混合物加热NH4ClZnCl2浓缩结晶资料资料:德国的马格德堡近郊区兴建了一个德国的马格德堡近郊区兴建了一个“湿处理湿处理”装置，装置，在这里除铅酸蓄电池外，各类电池均溶解于硫酸，然后借在这里除铅酸蓄电池外，各类电池均溶解于硫酸，然后借助离子树脂从溶液中提取各种金属物，用这种方法电池中助离子树脂从溶液中提取各种金属物，用这种方法电池中包含的各种物质有包含的各种物质有95%都能提取出来，还可省去分拣环节。都能提取出来，还可省去分拣环节。这套装置年加工能力可达这套装置年加工能力可达7500t。1.通过具体环境问题的解决，体验和感受化学在环境保护中的作用2.提升学生分析和解决问题的能力设计意图设计意图方案二：技术创新减少污染源绿色化学：利用化学原理，实现清洁生产，从源头上减少和消除污染源。即在获取新物质的化学反应中充分利用参与反应的每个原料原子，尽可能实现“零排放”和“少排放”。近现代电池发展史1909年年1959年年1960年代年代1992年年早期电池的发展主要考虑的是性能方面，到了近现代，电池技术的发展则兼顾了性能和环保两方面爱迪生发明爱迪生发明了可充电的了可充电的“铁镍碱性铁镍碱性电池电池”SONY成功开成功开发出广泛使用发出广泛使用的聚合物锂离的聚合物锂离子电池子电池Hoffman电子电子研制出单晶硅研制出单晶硅太阳能电池效太阳能电池效率达到率达到10%燃料电池成燃料电池成功地应用于功地应用于阿波罗登月阿波罗登月飞船飞船1976年年沃弗辛斯沃弗辛斯基发明镍基发明镍氢电池氢电池可充电，有可充电，有一定污染一定污染无污染，转无污染，转换效率低换效率低无污染，成无污染，成本高，有安本高，有安全隐患全隐患可充电，有可充电，有一定污染一定污染可充电，污可充电，污染小，有安染小，有安全隐患全隐患1.回扣电池发展的情节主线。2.以具体实例感受绿色化学，增强环保意识。3.引导学生关注科技发展与环境关系。设计意图我们的电池还在不断的发展中，请同学们畅想未来的电池是什么样的？1.电量大2.绿色环保3.体积小4.成本低5.安全6.充电便捷未来电池？我国在这方面也作了很大的努力（制定燃油车禁售时间表）1.立德树人，增强科学精神和责任意识。2.增强学生创新意识。3.感受我国在环保方面的努力，提升民族自豪感。设计意图通过本节课的学习，你有什么收获？影响依靠科技环境班级中的垃圾回收箱同学们做的环保宣传海报五、教学设计特色1.注重立德树人：以电池的发展史为主线，多角度对学生进行爱国主义，辩证唯物主义和环境保护教育。2.关注培养人：通过多种情境的创设，逐步培养学生正确的科学观环境观以及责任意识。3.关注核心素养的促进和发展：引导学生解决实际环境问题，逐步增强学生的创新意识和责任意识。谢 谢！