第9章第3节 环境污染的防治(1)---- 还人类洁净的空气
一、教材分析
本节是沪教版九年级化学第九章《化学与社会发展》的第三节,也是九年级化学最后一节内容。教材按本章的章首语中提出“通过本章的学习你将认识:化学怎样保护和改善人类生存的环境”的思路进行编排。通过介绍大气污染的现状、危害,以及化学科学在减少大气污染作出的贡献,形成化学在保护和改善环境中发挥重大作用的认识;设置了“检验二氧化硫实验”和“硫酸型酸雨的形成”的2个实验,并安排了“请用自己的话总结酸雨的形成过程,并与同学讨论提出合理的酸雨防治措施”的活动,意在引导学生在活动中感悟化学的价值,树立起要学好化学,为保护人类的家园作出贡献的伟大志向。
二、学情分析
学生在“奇妙的二氧化碳”中知道了温室效应的成因及根据成因寻求防治措施的思路;在“能源的综合利用”知道了化石燃料对环境造成的影响,以及减少化石燃料燃烧造成环境的环境问题的一般思路。学生的这些知识储备为“通过酸雨形成的实验探究,探寻酸雨的防治措施”成为可能。在前面元素化合物的知识学习中,学生已知道一些单质、氧化物、酸、碱、盐的一些性质,但对它们之间的转化关系很少涉及,硫酸型酸雨的形成过程,为学生初步形成单质、氧化物、酸、碱、盐之间的转化关系提供了契机;同时,学生对化学价值的认识更多的是停留在物质用途等层面,本节的学习为学生感悟化学的价值上升至“化学对促进社会发展中的作用”更高的层面上。
三、教学目标
(一)教学目标
1.通过观察“空气污染指数对应的污染物浓度限值表”,了解影响空气质量的主要污染物及各污染物的主要来源,探寻空气污染的防治措施,体验追本溯源的思维方式。
2.通过“检测二氧化硫实验”,知道空气污染可以通过间接的方法感知,感悟化学在空气质量监测中的作用。
3.通过酸雨形成的实验探究,认识酸雨的成因及形成过程,探寻酸雨的防治措施,形成“化学变化是有规律的,规律是有价值”的化学观念。
(二)教学重点
形成根据影响空气质量的主要污染物及各污染物的主要来源,探寻空气污染的防治措施的一般思路。
(三)教学难点
根据酸雨的成因及形成过程,探寻酸雨的防治措施,形成“化学变化是有规律的,规律是有价值”的化学观念。
四、设计思路
课前要求学生通过网络、电视、报刊等媒体调查有关大气污染的问题,以培养学生通过多种媒体获取信息的能力和对信息进行加工的能力。课堂上,以学生讨论、发言为主,培养学生的表达能力。同时通过酸雨形成的实验探究,培养学生提出问题、分析问题的能力。最后,关于大气污染的防治,仍然要求学生经过分析和思考,提出适当的解决方法,以此培养学生解决问题的能力。同时由于这节课涉及到的内容很多,所以适当使用幻灯片等增加课堂容量,使用大量的污染图片增加对感官的冲击力,使学生深切的感受到环境污染就在我们身边,保护环境势在必行。课后布置作业,对本地民众喜爱燃放烟花爆竹的利弊做调查,形成研究性学习报告,紧扣本课主题,做好课后延伸。
五.教学过程
活动1 新课导入
【新闻展示】习近平提出的“绿水青山就是金山银山”的科学论断为题材。
【问】我们的环境怎么了?
【边展示图片边独白】近百年来,随着工业生产和交通运输业的迅速发展,随意排放“三废”,严重污染了空气、水源、土壤、破坏了生态。这些现象实际上是地球给我们人类的忠告,如果我们再不好好珍惜她,善待她,最终我们只能自食恶果。因此,人类要能够继续生存和发展,就必须保护和改善我们的自然环境,保护好我们共同的家园——地球。今天我们开始学习——环境污染的防治第一课时还人类洁净的空气。
【板书】板书课题
活动2 新课讲授
【讲解】一个成年人每天吸入的空气约为12~16m3。空气的质量对于人类的生存至关重要。因此,防止空气的污染,还人类洁净的空气,对人类的生存和发展至关重要。那么,造成大气污染的主要污染物有哪些?请观察以下表格。
【表格展示】见PPT
【学生】大气污染的主要污染物有二氧化硫、氮氧化合物、一氧化碳和可吸入颗粒(尤其是PM2.5)。
【问】这些空气污染物的主要来源是什么?会造成怎样的环境问题?
【学生】一氧化碳主要来自化石燃料的不完全燃烧,二氧化硫主要来自煤、石油等燃料的燃烧、硫酸厂排放的废气,氮氧化合物主要来自机动车的尾气,可吸入颗粒主要来自地面扬尘、燃煤排放的粉尘等。
【板书】一.空气污染
1.空气主要污染物
2.污染物的来源及造成的环境问题
【问】我们怎样知道空气受污染?
【学生】1.通过感官觉察 2.化学实验等手段
【补充】有时我们可以通过感官觉察到大气污染的存在,如观察到灰蒙蒙的天空就可以判断大气受到了粉尘的污染,闻到空气中的恶臭气味就可以初步确定某种有害物质的存在,但要具体确认某种有害物质及有害物质的含量则需要通过化学实验等手段。下面通过SO2的检验加以说明。
【讲解】SO2是造成酸雨的气体之一。煤、石油、木材中都含有硫元素,点燃后都会产生SO2,而SO2气体能使紫红色的高锰酸钾溶液褪色。因此我们可用
高锰酸钾溶液定性检验SO2的存在。还可通过定量实验,检测空气中SO2的含量。
【演示实验】
在酒精灯上加热硫粉至燃烧,将装有燃着的硫粉的燃烧匙插入装满O2的集气瓶中,让硫粉继续燃烧。燃烧结束,向集气瓶中倒入高锰酸钾溶液,振荡,观察溶液颜色变化 。
【过渡】我国是世界上的燃煤大国,由于煤中含硫,所以煤燃烧产生的SO2进入大气后可形成硫酸型酸雨,我国已成为世界上仅次于欧洲和美洲的第三大酸雨区,直接经济损失南方11省就达440亿元。
【板书】二.酸雨
1.酸雨的危害
【图片展示】边展示边讲解
【问】酸雨有哪些具体危害呢?
【学生】
1、影响水生生物的生长和繁殖
2、使土壤酸化,损害农作物和林木生长
3、腐蚀建筑物、工厂设备和文化古迹
4、危害人类健康
【讲解】酸雨的危害这么大,我们就要防止酸雨的形成和防治酸雨。而要防止酸雨的形成和防治酸雨就必须知道酸雨是如何形成的。我们现在通过实验的方法探究硫酸酸雨的形成。
【板书】2.酸雨的形成
【实验探究】 --- 硫酸酸雨的形成
【实验1】在燃烧匙中放入少量的硫粉,将燃烧匙放在酒精灯火焰上加热,然后将燃烧匙连燃着的硫一起伸到充满氧气的集气瓶中,观察硫在氧气中燃烧的现象,待燃烧结束后盖上玻璃片。
【实验2】观察硫在氧气中的燃烧产物SO2的颜色、状态,并闻一闻SO2的气味。
【实验3】将少量水慢慢注入【实验1】的集气瓶中,轻轻震荡集气瓶,用pH试纸测定集气瓶中溶液的pH。
【实验4】将【实验3】后的溶液滴入紫色石蕊试液中
【完成化学方程式的书写】
课本P111活动与探究2(1)(2)(3)(4)(5)(6)
【归纳总结】硫酸酸雨的形成过程(见PPT)
【讲解】:由硫转换为硫酸的过程,我们可知:物质是可以转换的,转换是有规律的,规律是有价值的。
【问】我们知道了酸雨形成的路径,那如何寻找酸雨的防治方法呢?
【板书】3.酸雨的防治
【学生】
1.从国家政府的角度考虑:
(1)制定环保法规和严格的大气环境质量的标准
(2)加强大气污染的监测和科学研究
2.从化学学科的角度考虑,我们已经知道酸雨形成的路径,就可以寻找酸雨的防治方法:从消除污染源着手,开发替代能源,如太阳能、氢能风能、地热能等,减少化石燃料的燃烧(可是我国目前的燃料主要还是依靠煤,开发和利用新能源也不是一日而蹴)→化石燃料的除硫方法(煤脱硫技术)(但按目前的煤脱硫技术,煤中的硫不能完全去除,所以还是会产生二氧化硫,怎么办呢?) →用石灰浆吸收(但家庭用煤、一些不自觉的厂家废弃随意的排放等已造成酸雨降落地面了,还有补救措施吗?) →用石灰浆吸收
【课后延伸】燃放烟花爆竹是我们当地民众在重要喜庆日时为增加节日气氛所采用的一种方式,但存在诸多的弊端。你是一位环保小卫士,你能从利弊的角度给当地民众怎样的建议呢?
提示:从家庭经济支出、安全性、环保等多角度作社会调查,通过走访专家、民众、当地政府、查找书籍、网络等方式,形成研究性学习报告。
【课堂小结】这一节课我们从化学课角度学习了造成空气污染的主要污染物及来源,我们还学习了酸雨的形成、危害以及如何防治。
【结束语】化学科学必将为人类减少甚至消除大气污染做出更大的贡献,因此我们要学好化学,为我们人类的身体健康、生产生活做贡献!