最新沪教版九年级化学下册第9章 化学与社会发展教学设计

第9章化学与社会发展
此单元的内容要求学生认识中国节能标志。

应对能源危机我们应采取开发新能源、降低能耗的措施。

知道常见电池大多是将化学能转化为电能的，会做锌铜原电池的小实验(不要求作出解释)。

知道随意丢弃废弃电池对环境污染的严重性。

学会氢气的实验室制取及验纯实验，了解实验设计中固液分离的原理。

了解氢能源的主要优点，以及目前面临的推广障碍。

知道材料可分为天然材料、合成材料(还有按需设计材料，不考查)；又可分为金属材料、无机非金属材料、有机合成材料、复合材料。

能分别举一两个例子，或根据所提供的常见材料判定其所属类别。

了解材料科学在社会发展中的重要性。

常识性了解金属材料的发展与金属的活动性有关；玻璃的生产原料是砂子、石灰石、纯碱；陶瓷的发展等。

知道有机合成材料分为塑料、合成橡胶、合成纤维；纤维分为天然纤维、人造纤维、合成纤维，常识性了解合成纤维的优缺点：知道动物毛发、植物纤维、化纤布料的简易鉴别方法(灼烧法、腐蚀法)。

知道聚乙烯、聚氯乙烯、有机玻璃等都属于塑料：熟悉聚乙烯、聚氯乙烯的使用上的区别和鉴别方法。

熟知“白色污染”的含义、危害及解决的方法。

常识性了解橡胶分天然橡胶和合成橡胶。

复合材料的概念，能举一至二个例子。

认识中国环境标志。

知道造成空气污染的几种主要污染物：二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物、可吸入颗粒物及其主要来源。

常识性了解温室效应形成的原因(二氧化碳、甲烷浓度增大)及危害，我国酸雨的类型(硫酸型)及其典型危害。

了解硫粉燃烧的实验现象：火焰(区分空气中、氧气中)、生成物状态气味、二氧化硫水溶液的酸性及对比研究的实验方法。

进而了解硫酸型酸雨形成的机理。

常识性了解水污染主要来自工业废水、农业用水、生活污水以及赤潮、水华形成的主要原因。

了解污水净化的意义，知道污水处理的基本方法，知道明矾、漂白粉的基本作用。

常识性了解固体废弃物回收、处理的重要意义；认识物品回收标志，知道分类回收的概念。

了解化学学科的重要作用(帮助人类认识物质、利用资源、发展科技等)。

学会针对环保、能源、资源等方面问题，能简单地举例，并能就应对措施进行简单的论述。

第1节能源的综合利用
知识与技能
1．了解常见的能源，认识节约能源和开发新能源的重要性。

2．知道化石燃料是重要的自然资源，认识化石燃料的综合利用。

3．了解太阳能的利用。

4．知道电池中的能量转化，了解常见的电池及其性质、使用和回收。

5．了解氢能源的优缺点及其发展前景。

6．掌握氢气的实验室制法，并提高探究学习的能力。

过程与方法
1．能查阅资料，与他人进行交流与讨论。

2．学会借助实验手段探究一些生活现象。

情感、态度与价值观
1．增强学生对周围生活和自然界中的能源问题的关注程度和探究欲。

2．激发学习化学的兴趣，体会到化学知识的重要性。

3．树立社会可持续发展的意识。

重点
1．化石燃料的利用。

2．能源的开发与利用。

3．电能是由化学能转化而成，燃烧化石燃料的缺点，使用化学电源的优点。

4．节约能源及开发新能源的重要性，增强节能意识。

难点
1．电池是将化学能转变为电能的一种装置。

2．对太阳能、氢能等新能源开发的认识。

【学生交流】能源是世界上不可缺少的资源，常见的能源有哪些？
【教师讲述】能源的分类
能源
类型
定义实例
一级能源
直接来自自然界而未经加工转
换的能源
化石燃料、太阳能等
二级由一级能源直接或间接转化而电能、煤气、氢能等
【学生讨论交流】化石燃料是我们生产、生活中的主要能源。

随着全球能源使用量的增长，化石燃料等不可再生能源日渐枯竭。

为减弱即将面临的能源危机，应尽力减少能源消耗、增加能源利用率和开发利用太阳能、氢能、核能、地热能、潮汐能等新能源。

【教师讲述】煤、石油和天然气是当今世界上最重要的三种化石燃料。

它们都是上亿年前地球积存的太阳能，它们会越用越少，并不可能在短期内从自然界中得到补充，属于不可再生的能源。

(1)煤：煤是一种有光泽的黑色固体，是古代植物遗体在地壳中经过一系列复杂的变化而形成的，主要含有C元素，此外含有少量的H、S、O、N等元素，是一种复杂的混合物；煤是人类历史上最古老的化石燃料之一，被誉为“工业的粮食”、“黑色的金子”。

(2)石油：石油是一种黑色或棕色的黏稠液体，是古代动植物遗体在地壳中经过一系列复杂的变化而形成的，主要含C、H元素，另含有少量的S、O、N等元素，石油也是一种复杂的混合物，被誉为“工业的血液”。

(3)天然气：天然气是一种无色气体，天然气的形成与石油相同，在有石油的地方，
)。

一般都有天然气。

天然气的主要成份是甲烷(CH
4
【教师讲述】若将石油直接点燃，则石油会因发生不完全燃烧烧而产生大量的浓烟，使燃料造成极大的浪费，因此，人们一般不直接用石油做燃料，而是将石油进行深加工得到各种用途广泛的油料，这一过程称为石油的分馏。

【教师讲述】石油的分馏主要是利用石油中各成分的沸点不同，给石油加热，让石油中沸点不同的各组分先后蒸发出来，从而实现各组分的分离。

石油的分馏示意图如下图所示。

石油分馏发生的是物理变化。

石油――→加热蒸馏⎩⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎧石油气
溶剂油
汽油
航空煤油煤油柴油
润滑油石蜡沥表
通过化石燃料的综合利用，可以得到许多重要的化工产品。

利用这些化工产品可以制备许多有机合成高分子化合物，并进一步制造许多生活、生产中使用的性能优良的合成材料。

【练习】下列关于石油的说法正确的是( )
A ．石油的蕴藏量是无限的
B ．石油是“清洁燃料”
C ．将石油分馏可以制得多种化工产品
D ．石油除了作燃料，不能再开发利用了
【精析】石油是一种成分复杂的混合物；石油的蕴藏量不是无限的，越用会越少，属于不可再生能源；石油除了作燃料外，还可以深加工成多种化工产品。

本题只有C 项中的说法正确。

【答案】C
【教师讲述】太阳是个巨大的能源库，在不间断地向外辐射能量。

太阳能以光波的形式传送到地面，绿色植物通过光合作用直接利用太阳能，动物食用植物间接利用太阳能。

【教师讲述】我们今天使用的最主要的一次能源是煤、石油、天然气，它们的形成来源于太阳能。

远古时期，植物在阳光的照射下，发生光合作用，太阳能转化为化学能，储存在植物体内。

后来，经过几百万年的沉淀、化学变化、地壳运动，在高压下变成了煤、石油和天然气。

所以，我们开采化石燃料获得能量，实际上开采的是上亿年前的太阳能。

再如，风能、水能也来源于太阳能。

在太阳光的直接照射下，空气受热不均匀流动而产生风、水被“搬”到高处而具有了能。

【讨论】光合作用是大自然利用太阳能最成功的范例。

有人估计，地球上每年通过
光合作用储藏的太阳能，相当于全球能源消耗量的10倍左右。

你还知道哪些利用太阳能的方法？
【小结】太阳能是取之不尽、用之不竭的天然能源，而且是一种“清洁”能源，不会带来环境污染问题。

目前，人类利用太阳辐射能主要有两种方式：(1)光—热转换：利用太阳辐射能加热物体而获得热能，如太阳灶、太阳能热水器等；(2)光—电转换：把太阳能直接转换成电能，如太阳能电池(也称太阳能光伏电池)。

【练习】生物体的能量最终来源于( )
A．化学能B．太阳能C．热能D．机械能
【精析】从太阳能转化的途径知，经过绿色植物的光合作用将其转化为化学能，被动物吞食转化为生物体的能量。

所以生物体的能量最终来源于太阳能。

【答案】B
【讨论】如何将化学能转化成电能？
化石燃料的燃烧；使用化学电源，常见的是电池。

【学生交流】电池是一种将化学能转化成电能的装置，其优点是什么？
可将化学能直接转化成电能，既减少大气污染，又提高能量转化效率。

【观察与思考】
观察常用的几种不同类型的电池。

它们有什么相同之处？
【实验】化学能转化为电能
【交流与讨论】废旧电池如何处理？
【练习】
1．能源的贮存和综合利用是世界各国科学家关注的重大课题。

下图是一种贮存太阳能的方法。

(1)请根据图示说明太阳能依次转化成哪些形式的能量？
(2)你能设计出其他方案将太阳能贮存起来吗？
【讨论】本题考查了能量的转化形式。

利用太阳能得到电池，这是将太阳能转变成了电能；再用电能来使水分解产生氢气；将氢气贮存后，可用于发电或燃烧，从而又转
化为电能或热能。

当然，太阳能的利用主要是供暖，可将太阳能转化为热能。

绿色植物在太阳光的作用下将二氧化碳和水转化成氧气和葡萄糖，植物体又通过复杂的化学反应将葡萄糖转化为淀粉或纤维素，这是将太阳能转化为化学能的又一途径。

2．“再生能源”是指人类可以再生产的能源，它不因被人类利用而日益减少；“非再生能源”是指随着被人类利用而逐渐减少的能源。

长期以来，我国一直以煤、石油、天然气、核能为主要能源。

2001年我国政府宣布，在一些城市推广使用“乙醇汽油”。

乙醇汽油”的主要成分是乙醇，乙醇可用高梁、玉米、薯类为原料，经发酵蒸馏而得到，请回答下列问题：
(1)煤、石油、天然气三种化石燃料是________(填“再生能源”或“非再生能源”，下同)，乙醇是________。

(2)从环保角度考虑，使用“乙醇汽油”的益处是
________________________________________________________________________。

(3)从增加农民收入的角度考虑，使用“乙醇汽油”的益处是
________________________________________________________________________。

【精析】抓住“再生能源”和“非再生能源”的定义这一信息来解决第(1)题。

煤、石油、天然气是人类历史上古老的化石燃料，需要上万年才能形成，因此属于“非再生能源”；而乙醇可由绿色植物经发酵、蒸馏而得到，属于“再生能源”。

从环保角度考虑“乙醇汽油”的益处，要抓住其产生有害气体和烟尘的量及可能导致的污染现象来分析，
它可减少因大量燃烧化石燃料而产生的SO
2、NO
2
等有害气体，保护环境；另外，生产乙
醇需要种植农作物，大规模种植绿色植物可吸收CO
2
，防止温室效应。

从经济角度考虑，使用”乙醇汽油”可使农民多种粮，多卖粮，提高农民的收入。

解：(1)非再生能源再生能源(2)可减少SO
2、NO
2
等有害气体的排放，也可防止
温室效应(3)使用粮食作物生产乙醇，鼓励农民多种粮，多卖粮。

(意思相近即可) 资料：太阳是个巨大的能源，它不断向外辐射能量。

由于直接利用太阳能不会污染环境，因此，它是很有开发价值的能源，现在正进一步研究如何开发利用这一无污染且用之不竭的新能源。

目前，太阳能可通过四个渠道被人类利用：①通过大气和水分的升腾循环，再通过风、流水、波浪、海流等以风和水能等形式释放出来。

②被海洋吸收，成为海洋内能，再以潮汐等形式释放出来。

③通过植物的光合作用把太阳能转化和储存起来，再以草木、沼气、煤、石油、天然气等燃料的形式释放出来。

④通过转化成电能，
被人们直接利用，这种方式目前主要通过太阳能电池来实现。

太阳能电池就是利用晶体硅和非晶体硅为材料制成的一种将太阳能转化为电能的装置，常用的太阳能电池是硅电池。

许多国家的太阳能利用日益商品化。

在日本、美国和欧洲，用太阳能供电的无线电、风扇、电冰箱等日用商品琳琅满目。

【教师讲述】人们认为氢能是一种极其理想的新能源。

【回忆】学过哪些制取氢气的方法？
2H 2O=====通电2H 2↑＋O 2↑
Zn ＋H 2SO 4===ZnSO 4＋H 2↑(或镁、铁等)
【学生交流】你认为哪一种适合实验室制取氢气？说出你的理由。

【教师讲述】氢气作能源的优缺点。

⎭⎬
⎫燃烧放热多生成物无污染 制氢资源丰富 氢能 ⎩⎨⎧制取成本高，耗能大安全贮运困难
【交流与讨论】由于氢气的制取成本高，安全贮运困难，氢气作为能源目前还不能广泛使用，你认为有哪些可行的方法来解决这个问题？
从长远观点看，若有朝一日大力发展水电站、太阳能发电站和核电站，电力供应十分充裕时也可利用电解水；使太阳能聚焦，产生高温，使水分解生成氢气；研究高效催化剂，使水分解产生氢气；研究特殊化学物质，开发廉价能源分解水产生氢气。

【练习】
1．氢气是一种高效而无污染的能源，下列(1)～(6)是某化学兴趣小组的学生查阅资料后归纳的工业制取氢气的方法，其中包括正在研究的方案。

(1)电解水法：水――→通电氢气＋氧气
(2)甲烷转化法：甲烷＋水――→氧化剂氢气＋一氧化碳
(3)水煤气法：碳＋水――→高温氢气＋一氧化碳
(4)碳氢化合物热裂法：甲烷――→高温碳＋氢气
(5)用太阳光聚焦产生高温使水分解：水――→高温氢气＋氧气
(6)寻找高效催化剂分解水：水――→催化剂氢气＋氧气
如果人类将来广泛使用氢气作为能源，那么上述六种方法中，你认为可行的、具有发展前途的方法有几种？说明理由。

【讨论】从节能、价廉、环保、安全等角度分析和评价是解决本题的关键。

方法(1)：耗用了电能，但从长远观点看，若有朝一日大力发展水电站、太阳能发电站和核电站，电力供应十分充裕时也是可行的。

方法(2)和方法(3)：产生了一氧化碳，有毒，污染环境，所以这两种方法不可取。

方法(4)：甲烷在高温条件下分解，耗能大，且甲烷资源不廉价。

方法(5)：太阳能是取之不尽的廉价资源，可充分利用，而且不污染环境。

方法(6)：催化剂能大大加快水的分解速率，且节约了能源。

故较好的、有发展前途的方法应该是方法(1)、(5)、(6)。

【解】方法(1)：电力供应充足时可行；方法(5)：价廉、环保；方法(6)：加快反应速率、节能。

2．随着全球能量使用的增加，化石燃料等不可再生能源将日趋枯竭。

世界各国人民的节能意识正在日趋增强，科学家也在开发新能源、研制节能产品、提高化学能的转化效率等方面，做着积极的努力。

请【回答】
(1)有待继续开发、利用的能源有(至少写3种)：____________________。

(2)用化学反应方程式表示出一个由化学能转化为内能的例子：
________________________________________________________________________。

(3)生产、生活中存在着化学能和电能的相互转化。

请你举一个在使用中由化学能转化为电能的例子：
________________________________________________________________________。

(4)氢气具有热值高且________的特点，因此被认为是最清洁的燃料。

【精析】本题要求对能源的转化进行梳理，并结合所学到的有关化学知识和技能解决实际问题。

从环保、廉价、资源丰富等角度考虑，有开发和利用前景的能源有：太阳能、风能、地热能、波浪能、氢能、潮汐能、可燃冰等。

其中氢能不仅热值高，而且其燃烧产物为水，对环境没有污染，所以是最清洁的燃料。

(2)、(3)小题是开放性题目，答案只要符合题意即可。

化学能转化为内能，如燃料的燃烧等，因化学反应产生热量，内能增加等。

化学能转化为电能最常见的装置就是电池。

电池放电时，电池中的物质发生化学反应，将化学能转化为电能，如干电池、燃料电池等。

【解】(1)太阳能、风能、地热能、潮汐能、可燃冰、波浪能等(只要写3种即可) (2)C
＋O 2=====点燃CO 2(开放性答案，只要答案合理即可) (3)干电池(开放性答案，只要答案合理
即可) (4)燃烧产物是水、无污染
【作业】课后1，2，3，4， 5
第1节 能源的综合利用
一、能源的分类 能源类型
定义 实例 一级
能源
直接来自自然界而未经加工转换的能源 化石燃料、太阳能等 二级
能源
由一级能源直接或间接转化而来的能源 电能、煤气、氢能等 可再
生
能源
不随其本身的转化或被人类利用而减少的能源 太阳能、水能、风能、地热能等 非再
生
能源 随其本身的转化或被人类利用
而减少的能源 化石燃料、核燃料等
二、化石能源及化石能源的综合利用
三、太阳能
四、化学电池
五、氢能
氢气作能源的优缺点
⎭
⎬
⎫燃烧放热多生成物无污染 制氢资源丰富 氢能 ⎩⎨⎧制取成本高，耗能大安全贮运困难
在教学过程中，把教学活动设计成师生之间、学生之间的多向交流活动，多数时候是以对话的形式进行交流，尊重学生的主体发展，学生成为真正意义上学习的主人，作为“引路人”，教师及时恰当地对他们的成功与存在问题进行评价，这将会缩短老师和学生之间感情的距离，在这样平等和谐的氛围中，全体学生都没有过重的思想包袱，他们有时窃窃私语，有时神情激昂，积极主动地在老师设计的活动中探究学习，从而使他们参与、协作、创新等能力得到全面主动的发展。

第2节新型材料的研制
知识与技能
1．知道材料是社会进步的物质基础，了解材料开发和应用与化学科学发展之间的关系。

2．知道青铜、钢铁等合金在人类历史发展中具有的划时代的意义。

3．了解无机非金属材料(如陶瓷、玻璃、水泥等)在生产、生活中的应用。

4．了解纤维等合成材料的分类、性质和用途，知道“白色污染”的危害及其防治方法。

过程与方法
1．通过探究性实验掌握几种纤维、聚乙烯与聚氯乙烯的鉴别方法。

2．能够初步了解各种材料的优缺点及其应用。

情感、态度与价值观
通过材料化学的学习，了解各种材料在社会发展中的重要作用。

重点
1．知道无机材料的特点及其在生产、生活中的应用。

2．废弃的材料对自然环境造成的污染及其危害，提出可能解决污染的合理措施。

3．实验探究纯棉纤维、羊毛纤维、化学纤维，聚乙烯及聚氯乙烯等常见材料的鉴别方法。

难点
实验探究纯棉纤维、羊毛纤维、化学纤维，聚乙烯及聚氯乙烯等常见材料的鉴别方法。

【交流讨论】家庭中常见的材料种类、性能、应用。

一、师生对话
【讨论交流】材料的利用伴随着人类社会的发展，从远古的旧石器、新石器到古代的陶瓷、青铜器时代，工业革命的铁器时代，20世纪70年代的硅单晶材料的出现给我们带来计算机和信息革命。

现在纳米材料的出现，也会带来一次技术革命。

强调材料在人类文明进步中所起的作用。

【指导阅读】看书第99～105页，尝试归纳材料的分类。

(板书)
材料⎩⎨⎧
无机材料⎩⎨⎧金属材料无机非金属材料合成材料复合材料
二、师生对话 【讨论交流】无机材料并板书
金属材料⎩⎨⎧金属：铜→铁→铝合金：铝合金，钛合金，贮氢合金，记忆合金等
从古到今人们对金属材料的运用：介绍几次大的社会生产力的提高与金属材料的关系。

【活动探究】1.生活中常见物质中的金属。

(1)温度计________；(2)镜子________；(3)易拉罐________；(4)日光灯泡发亮的金属________；(5)普通干电池的负极材料________等等。

2．根据你的兴趣，收集关于用不同金属材料制造的日用品、工艺品和各种兵器的史料，说说它们各是用什么金属材料制成的，有什么优异性能，并与同学们交流。

3．在使用金属材料时，人们需耍防止金属材料腐蚀，延长金属材料的使用寿命。

请
你结合已学过的知识和已有的生活经验，与同学们讨论防止金属材料腐蚀的措施，并指出在使用金属材料时应注意哪些问题。

三、师生对话
【观察与讨论】看教材彩图9－12，介绍从古到今的非金属材料利用的文明史(如陶瓷、宜兴紫砂、景德镇的瓷器、现代的各种各样的玻璃材料以及现代的耐高温、高强度的陶瓷等等)并板书。

【活动探究】形形色色的玻璃材料： 材料
性能特点
四、师生对话
【师生对话】人类在材料的认识、制造、利用经历了从天然到合成，再到设计的发展过程：如古代人们以树叶遮身，到后来的布、麻、动物毛皮、蚕丝等。

天然材料――→人类生活水平提高和生产力水平的发展合成材料⎩⎨⎧塑料合成纤维（板书）合成橡胶
【活动探究】1.用简单的方法鉴别棉纤维、羊毛纤维和合成纤维。

性质
纤维种类
燃烧情况 受酸溶液 的影响 受碱溶液 的影响 纯棉布
2.用简单的方法鉴别聚乙烯、聚氯乙烯
________________________________________________________________________。

【讨论交流】(1)市场上用来包装食品的塑料是________，不能用________来包装食品，因为
________________________________________________________________________。

(2)聚乙烯和聚氯乙烯组成上最大的差别就是
________________________________________________________________________。

(3)什么叫白色污染：________________，你认为怎样可以消除白色污染：
________________________________________________________________________。

(4)为了增加轮胎的耐磨性可在橡胶中加入
________________________________________________________________________。

(5)你还知道哪些合成材料：
________________________________________________________________________。

【交流讨论】事物具有二重性，合成材料为人类带来便利的同时带来环境问题，鼓励同学们积极认真学习，将来开发出环境友好的合成材料。

五、联想与启示
各种材料的优缺点⎩⎨⎧金属材料：强度大，不耐腐蚀
非金属材料：耐高温，但脆性大合成材料：强度大，但不耐高温
【讨论交流】
复合材料有什么特点：
________________________________________________________________________。

(板书)
你知道生活中哪些复合材料，它们有什么特点：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。

下图中的复合材料各部分分类和特点：
________________________________________________________________________。

六、练习测试
1．人类使用金属的历史，由早到晚的顺序正确的是( )
A ．铁→铜→铝
B ．铜→铝→铁
C ．铜→铁→铝
D ．铁→铝→铜
2．下列纤维属于合成纤维的是( )
A ．棉花
B ．羊毛
C ．蚕丝
D ．涤纶
3．下列物质中不属于复合材料的是( )
A ．钢筋混凝土
B ．玻璃钢
C ．高性能陶瓷
D ．复合肥
七、课堂总结
引导学生总结本节课的收获。

第2节 新型材料的研制
材料⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪
⎧石器↓ ⎭⎪⎬⎪⎫
⎭⎬⎫铜器↓铁器金属材料⎩⎨⎧金属合金↓陶瓷—无机非金属材料无机材料有机合成材料⎩⎨⎧⎭⎬⎫塑料合成纤维合成橡胶以石油工业为基础的三大合成材料复合材料：两种或两种以上材料复合成一体的材料
本节课以社会的发展历史为背景，以材料的演变为主线，引导学生揭示人类不断探索的过程。

课堂上注重老师的讲解与学生的讨论和举例相结合，注重学生的自学与教师的补充相互融合。

课堂内溶深入浅出，课堂反馈效果较好，能充分调动学生的参与热情。

第3节环境污染的防治
知识与技能
1．知道中国环境保护标志，了解环境污染的危害和保护环境的必要性。

2．了解大气、土壤、水污染的现况，以及污染的成因、危害及防护措施。

3．通过探究，掌握酸雨的成因及危害和污水净化的基本原理。

过程与方法
能够通过对环境污染的成因，做出初步的设想来改善及防护。

情感、态度与价值观
通过对环境污染现状及危害的了解，使学生珍爱自己身边的环境，提高环保意识。

重点
1．实验探究酸雨的成因及危害，知道酸雨的防治措施。

2．水资源在今后可能出现的危机，水污染原因及净水原理。

3．垃圾对环境的污染，区分各种固体废弃物，寻找合适的回收利用、处理垃圾的方法。

难点
实验探究净水原理。

【引入新课】中国环境标志图形由青山、绿水、太阳及十个环组成。

环境标志的中心结构表示人类赖以生存的环境；外围的十个环紧密结合，环环紧扣，表示公众参与，共同保护环境；同时十个“环”字与环境的“环”同字，其寓意为“全民联合起来，共同保护人类赖以生存的环境。

”。