沪教版化学九上1.1《化学使世界更美好》word教案

1.1 化学使世界更美好（共2课时）

第2课时化学研究什么化学促进社会的发展

一、设计思想

通过介绍化学研究大洋深处“可燃冰”的组成、性质和用途，化学研究金刚石内部结构，探究其高硬度的原因，化学研究用空气中的氮气来生产氮肥，化学研究开发石油、煤为原料制造合成纤维让学生知道化学研究化学研究物质的组成、结构、性质以及变化规律。化学是研制新物质的科学，是信息科学、材料科学、能源科学、环境科学、海洋科学、生命科学和空间技术等研究的重要基础。。

通过介绍我国古代杰出的化学工艺和目前我国化学和化学工业的巨大成就，让学生初次体会到化学对社会的进步和发展出了重大的贡献，激发学生学习化学的兴趣。通过介绍化学学科的发展和现代的生活方式给了我们更多的使用各种各样物质的机会，但随着工业的发展全球性的环境问题伴随而来，让学生学会用辩证的观点认识社会的发展和环境污染问题，而化学神奇之处可以变废为宝。初次体验树立环保和可持续发展意识的重要性。

二、教学目标

1. 知识与技能

（1）复习理解物理变化和化学变化的概念及它们的本质区别

（2）能运用概念判断一些易分辨的典型的物理变化和化学变化

（3）复习理解物理性质和化学性质的概念

（4）能运用概念判断一些物理性质和易分辨的典型的化学性质

2. 过程与方法

通过对实验现象的观察和分析，感受归纳整理的化学实验学习方法。

3. 情感态度与价值观

（1）激发学生亲近化学、热爱化学并渴望了解化学的情感。

（2）让学生体验人类社会的发展离不开化学，体验学习化学的重要意义。

（3）用辩证的观点认识社会的发展和环境污染问题，而化学神奇之处可以变废为宝。（4）初次体验树立环保和可持续发展意识的重要性。

三、重点和难点

教学重点：激发学生亲近化学、热爱化学并渴望了解化学的情感，。

教学难点：用辩证的观点认识社会的发展和环境污染问题。

化学神奇之处可以变废为宝。

四、教学用品

药品：蜡烛。

仪器：铁架台、铁夹、酒精灯、玻璃导管、湿布。

媒体：多媒体电脑、实物投影仪、PPT课件。

五、教学流程

1. 流程图

2. 流程说明

[1] 创设情境，导入新课。

[2] 复习上节课中三个化学反应的现象、文字表达式。

[3] 教师举例、学生判断，复习上一节课中的四个基本概念。

[4]、[5]、[6]、[7] 用多媒体介绍化学研究的事例，学生体验和交流更多内容。

[8] 化学研究物质的组成、结构、性质以及变化规律。

[9]、[10] 用多媒体介绍人类文明史中化学的作用，学生体验和交流更多内容。

[11]、[12]、[13]、[14、][15] 用多媒体介绍化学促进社会发展。

[16]、[17] 教师介绍、学生体验化学促进社会发展。

[18]、[19]、[20] 用辩证的观点认识社会的发展和环境污染问题，用化学知识可以变废为宝。

[21] 师生共同小结本课，结束本课。

六、教学案例

1. 教学过程

2. 主要板书

3. 相关链接

金刚石参考资料：

(金刚石的分子结构)

(金刚石的晶体结构)

金刚石的化学成分是纯碳，石墨的化学成分也是纯碳，金刚石坚硬无比，而石墨质地非常软。这是因为石墨中的碳原子是成层排列的，原子间的结合力很小，金刚石中的碳原子则是交错整齐地排列成正四面体结构，每个碳原子都紧密地与其它4个碳原子直接连接，构成一个牢固的结晶体。要使碳原子形成这样的结构，需要2千摄氏度高温和5万个大气压。人们现在已经能够利用高温高压制造出人造金刚石

生物固氮作用（biological nitrogen fixatio）：大气中的氮被原还为氨的过程。生物固氮只发生在少数的细菌和藻类中。估计全球每年生物固氮作用所固定的氮（N2）约达17500万吨，其中耕地土壤约有4400万吨，超过了每年施入土壤4000万吨肥料氮素（工业固氮）的量（Burris，1977）。因此，生物固氮作用有很大潜力。固氮微生物种类：到1982年固氮微生物达70多个属，大多数是原核微生物（细、放、蓝细菌），也有真菌。根据固氮微生物与高等植物以及其他生物关系，分为二个类型。1．自生固氮微生物──在土壤中或培养基中，独自生活时能固定氨态氮。在进行固氮作用时对植物或其它生物没有明显的依存关系。有好气性、厌气性、兼厌气性有化能自养异养，光能自养、异养型生固氮微生物。2．共生固氮微生物──二种微生物紧密地生长在一起时，由固氮的共生菌进行分子态氮的还原作用。

人造血管：北京理工大学研发成功直径6毫米以下的“人造血管”，并且正在一条狗身上进行实验，将进一步应用于人类临床实验。这项技术填补了国际空白，有助于心脏病的治疗。

据北京理工大学材料科学与工程学院副院长杨荣杰教授介绍，理工大学成功研发出直径6毫米以下的小口径血管后，首先由阜外医院在一条狗身上进行实验，22个月未发现堵塞现象。到目前为止，共进行了9例狗动脉植入试验，除手术致死进行病理分析

以外，其余全部存活。根据国家相关标准，在一定数量动物身上进行实验并成功后，这项技术就可以进行人类临床实验。

据了解，全球每年有超过60万人需要进行血管重建手术。其中大于6毫米的“人造血管”已经实现了商品化，而小于6毫米的小口径血管制备则成为一个国际性的难题。

北京理工大学材料科学与工程学院采用丝素蛋白为基本原料，制备出了3～5厘米抗凝血材料及小口径血管样品。

杨教授表示，下一步，这项技术将走出实验室，尝试产业化，由现在的人工生产转为机械化生产，放大到公斤级制备。实现产业化后，这种“人造血管”的成本至少能降低50％，使更多患者能够接受。

可燃冰参考资料：

1. 什么是可燃冰

谈到能源，人们立即想到的是能燃烧的煤、石油或天然气，而很少想到晶莹剔透的“冰”。然而，自20 世纪60 年代以来，人们陆续在冻土带和海洋深处发现了一种可以燃烧的“冰”。这种“可燃冰”在地质上称之为天然气水合物（Natural Gas Hydrate，简称Gas Hydrate），又称“笼形包合物”（Clathrate），分子结构式为：CH4·H2O。

天然气水合物是一种白色固体物质，外形像冰，有极强的燃烧力，可作为上等能源。

它主要由水分子和烃类气体分子（主要是甲烷）组成，所以也称它为甲烷水合物。天然气水合物是在一定条件（合适的温度、压力、气体饱和度、水的盐度、pH等）下，由气体或挥发性液体与水相互作用过程中形成的白色固态结晶物质。一旦温度升高或压力降低，甲烷气则会逸出，固体水合物便趋于崩解。（1立方米的可燃冰可在常温常压下释放164立方米的天然气及0.8立方米的淡水）所以固体状的天然气水合物往往分布于水深大于300 米以上的海底沉积物或寒冷的永久冻土中。海底天然气水合物依赖巨厚水层的压力来维持其固体状态，其分布可以从海底到海底之下1000 米的范围以内，再往深处则由于地温升高其固体状态遭到破坏而难以存在。

从物理性质来看，天然气水合物的密度接近并稍低于冰的密度，剪切系数、电解常数和热传导率均低于冰。天然气水合物的声波传播速度明显高于含气沉积物和饱和水沉积物，中子孔隙度低于饱和水沉积物，这些差别是物探方法识别天然气水合物的理论基础。此外，天然气水合物的毛细管孔隙压力较高。

2. 可燃冰的成因

可燃冰是天然气分子（烷类）被包进水分子中，在海底低温与压力下结晶形成的。

形成可燃冰有三个基本条件：温度、压力和原材料。首先，可燃冰可在0℃以上生成，但超过20℃便会分解。而海底温度一般保持在2～4℃左右；其次，可燃冰在0℃时，只需30个大气压即可生成，而以海洋的深度，30个大气压很容易保证，并且气压越大，水合物就越不容易分解。最后，海底的有机物沉淀，其中丰富的碳经过生物转化，可产生充足的气源。海底的地层是多孔介质，在温度、压力、气源三者都具备的条件下，可燃冰晶体就会在介质的空隙间中生成。

3. 可燃冰的资源量

世界上绝大部分的天然气水合物分布在海洋里，据估算，海洋里天然气水合物的资源量是陆地上的100 倍以上。据最保守的统计，全世界海底天然气水合物中贮存的甲烷总量约为1.8 亿亿立方米(18000×1012m3 ) ，约合1.1 万亿吨(11×1012t) ，如此数量巨大的能源是人类未来动力的希望，是21 世纪具有良好前景的后续能源。

可燃冰被西方学者称为“21世纪能源”或“未来新能源”。迄今为止，在世界各地的海洋及大陆地层中，已探明的“可燃冰”储量已相当于全球传统化石能源（煤、石油、天然气、油页岩等）储量的两倍以上，其中海底可燃冰的储量够人类使用1000