2.6 材料的利用与发展 导学案（无答案）

第6节　材料的利用与发展
教
材
解
读
　本节课主要学习材料与人类社会发展、新型材料、材料制造与环境保护。材料的发展经历了石器、陶器、金属冶炼、合成材料、新型材料阶段。在制造材料的过程中会产生许多污染，为了减少或消除污染，人们需要探寻无污染或低污染的“绿色”新工艺。本节课以硫酸铜的制备为例，来说明污染物的防治、转化和综合利用的途径
教
学
目
标
知识与技能
　1.了解材料的发展和利用的历史　2.知道常见的新型材料在促进技术进步方面的作用和意义 3.了解材料制造与环境保护的关系
过程与方法
　
　运用比较法学习材料的发展和各种材料的功能
情感、态度
与价值观
　联系环境污染和材料发展的实际情况，体会探寻无污染或低污染的“绿色”材料制造新工艺的意义
重点难点
　重点：认识新型材料对促进社会科技进步的意义
难点： 通过学习树立正确的环境保护观
　
重难点处理策略　
　重点方面：充分利用学生之前学习的概念并借助具体的图片和实物等素材促进学生对材料的认识
难点方面：结合具有环境污染和材料制造的实例，体会环境保护的重要意义
探究点一　材料与人类社会发展
[情景展示]
[问题探究] 人类使用材料的发展历程是怎样的？
[思考交流] ________________________________________________________________
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[归纳提升] 人类材料的发展历程：石器→陶器→青铜器→钢铁的使用→合成材料的使用→新型材料的使用。
[课堂速记] _________________________________________________________________
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探究点二　新型材料
[情景展示] 新型材料制品
　　　　
[问题探究] 什么是新型材料？新型材料有什么特点？
[思考交流] ______________________________________________________________
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[归纳提升] 新型材料指那些新出现或正在发展中的、具有优异特性和功能并能满足技术进步所需要的材料。其特点为：具有优异特性和功能，与普通材料的性质差别很大。
[继续探究] 新型材料有哪些？
[思考交流] _________________________________________________________________
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[归纳提升] 新型材料有光电子信息材料、先进复合材料、超级陶瓷材料、新型金属材料、新型高分子材料、超导材料、纳米材料、碳纤维等。
[课堂速记] ______________________________________________________________
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探究点三　材料制造与环境保护
[情景展示1]
设计制备方法：
(1)铜能与浓硫酸在加热条件下反应，生成硫酸铜、二氧化硫和水。
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(3)________________________________________________________________________
2．实验原理(相关的化学方程式)：
(1)________________________________________________________________________
(2)________________________________________________________________________
(3)________________________________________________________________________
[问题探究] 以金属为主要原料制备相应的盐有多种途径，如何选择最优的途径(如：原料利用率高，产生的污染少)使工艺绿色化？
[思考交流] _________________________________________________________________
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[归纳提升] 对于某种物质的制取，首先，必须是方案合理可行；其次，必须符合绿色化学的要求，即制造材料过程中把污染降到最低，甚至无污染的状态，而且原料利用率要高。故将Cu与氧气加热反应生成CuO，CuO与稀硫酸反应制取CuSO4的方法符合上述要求，为最佳方案；铜与浓硫酸制取硫酸铜的反应原料利用率低，此过程中有污染空气的气体SO2产生，既浪费了原料又造成了环境污染；另一种方法是将铜与氯气在加热条件下反应生成氯化铜，然后将氯化铜与氢氧化钠溶液反应，生成氢氧化铜沉淀和氯化钠，最后利用氢氧化铜和硫酸反应制取硫酸铜。此方法所选用的原料氯气有毒，安全性不高，且操作步骤多(复杂)，生产成本高，也不符合绿色工艺的要求。
[课堂速记] _______________________________________________________________
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[情景展示2] 工业三废：
废气　　　　　　　　　废水　　　　　　　　　废渣
[情景说明] 化学工业给社会带来巨大财富和众多产品的同时，也向周围环境排放了大量的“三废”(废水、废渣、废气)，使自然界的生态平衡遭受破坏。
[问题探究] 为了保护环境，防治污染，最终达到在保持良好环境的条件下发展工业，我国采取了哪些处理和解决“三废”的措施？
[思考交流] _____________________________________________________________
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[归纳提升] 处理措施：(1)及时处理“三废”。①废气的处理：安装回收设备，将尘粒和一氧化碳、二氧化氮等有害物质除去。②废渣处理：制水泥或其他建筑材料，变废为宝。③废水处理：建污水处理厂，将废水中的有害金属转化为沉淀并制成金属材料，废水符合排放要求后再排放到河流中或循环利用。 (2)提高原料的利用率，增加产品的产量。(3)煤、石油制品进行脱硫处理。(4)推广“绿色工艺”，从根本上降低生产对环境造成的污染。
[课堂速记] _______________________________________________________________
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