空氣的幼兒園教案
發(fā)表時(shí)間:2020-12-03空氣質(zhì)量的改善。
一名合格的教師要充分考慮學(xué)習(xí)的趣味性,作為高中教師就要好好準(zhǔn)備好一份教案課件。教案可以讓學(xué)生們充分體會到學(xué)習(xí)的快樂,讓高中教師能夠快速的解決各種教學(xué)問題。你知道如何去寫好一份優(yōu)秀的高中教案呢?以下是小編收集整理的“空氣質(zhì)量的改善”,大家不妨來參考。希望您能喜歡!
高中化學(xué)《空氣質(zhì)量的改善》教案3蘇教版選修1
專題1潔凈安全的生存環(huán)境
本專題以創(chuàng)造人類生存所需的潔凈安全的環(huán)境為主線,介紹了空氣質(zhì)量的改善、水資源的合理利用、生活垃圾的分類處理、化學(xué)品的安全使用等與生活關(guān)系密切的內(nèi)容。通過本單元的學(xué)習(xí),學(xué)生不僅可以掌握一些基本的化學(xué)原理,理解科學(xué)方法,發(fā)展各種能力,還可以加深對人類所面臨的環(huán)境問題的認(rèn)識,樹立保護(hù)環(huán)境的意識。
本專題主要以生活為線索安排學(xué)習(xí)內(nèi)容,同時(shí)注意滲透一些基本的化學(xué)原理,如明礬凈水、硬水的軟化、洗衣粉的去污原理、消毒劑的作用原理、平衡移動原理等。這些內(nèi)容充分體現(xiàn)了化學(xué)知識在解決生活問題中的重要作用,可以促使學(xué)生認(rèn)識到學(xué)習(xí)化學(xué)的重要意義,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。
由于有關(guān)環(huán)境保護(hù)的內(nèi)容充分體現(xiàn)了科學(xué)與社會的關(guān)系,因此一直是各類教材、參考書、報(bào)刊雜志的重點(diǎn)內(nèi)容,可以說,學(xué)生在這方面已經(jīng)有了比較豐富的知識。為了發(fā)揮學(xué)生已有知識的作用,本單元在多處設(shè)置了“你知道嗎”、“交流與討論”等欄目,通過精心設(shè)計(jì)的問題,引導(dǎo)學(xué)生回顧已有知識,并應(yīng)用知識分析和解決問題。
由于關(guān)于環(huán)境保護(hù)的內(nèi)容十分廣泛,在本單元中無法一一加以說明,因此,編者除了精選與生活關(guān)系特別密切的內(nèi)容加以介紹之外,在多處設(shè)置了“調(diào)查研究”欄目,引導(dǎo)學(xué)生通過查閱資料、走訪環(huán)保部門、瀏覽網(wǎng)站等多種方式進(jìn)行學(xué)習(xí),在拓寬學(xué)生的知識面的同時(shí),促使學(xué)生在活動中發(fā)展多種能力。
為了促使學(xué)生關(guān)注身邊的環(huán)境問題,培養(yǎng)解決問題的能力,本專題還特地設(shè)置了“各抒己見”、“請你決策”等欄目。在這些欄目中提供了一些相對比較開放的問題,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行討論,積極發(fā)表自己的觀點(diǎn),培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感。
此外,為了充分體現(xiàn)化學(xué)學(xué)科以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的特點(diǎn),發(fā)揮化學(xué)實(shí)驗(yàn)在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、發(fā)展學(xué)生探究能力方面的作用,本單元多處設(shè)置了“活動與探究”欄目,讓學(xué)生通過一些基本的活動,如測定水體的pH、廢塑料的裂解、過氧乙酸與乙酸的性質(zhì)比較等,親身體驗(yàn)解決環(huán)境問題的方法。
第一單元空氣質(zhì)量的改善.
一、學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.知道空氣污染指數(shù)是衡量空氣質(zhì)量的重要指標(biāo),了解空氣污染指數(shù)的確定方法,知道大氣污染物的主要種類。
2.了解溫室效應(yīng)原理和主要的溫室氣體,知道地球表面氣溫上升的主要原因,知道遏制溫室效應(yīng)加劇的主要措施。
3.掌握燃煤脫硫的化學(xué)原理,了解汽車尾氣的凈化方法和靜電除塵原理,通過查閱資料,知道居室內(nèi)主要的空氣污染物,了解居室內(nèi)空氣污染的防治措施。
4.通過有關(guān)大氣污染知識的學(xué)習(xí),增強(qiáng)環(huán)境保護(hù)意識,培養(yǎng)社會責(zé)任感。
二、課時(shí)建議
空氣質(zhì)量報(bào)告1課時(shí)
溫室效應(yīng)1課時(shí)
治理大氣污染1
課時(shí)讓居室空氣更清新1課時(shí)
三、內(nèi)容分析本單元知識結(jié)構(gòu)如下:
空氣質(zhì)量的好壞與人們的生活息息相關(guān),因此,了解大氣污染的相關(guān)知識是對高中學(xué)生的基本要求。本單元不僅要使學(xué)生了解空氣污染指數(shù)、空氣污染物及其控制、溫室效應(yīng)和居室空氣污染等知識,還要促使學(xué)生認(rèn)識到保護(hù)環(huán)境對人類生存和社會的可持續(xù)發(fā)展的重要性。
隨著全國部分省市媒體定時(shí)報(bào)道各地區(qū)的空氣質(zhì)量情況,學(xué)生對空氣質(zhì)量報(bào)告包含的主要內(nèi)容并不陌生,但大部分學(xué)生對空氣質(zhì)量報(bào)告中的首要污染物、空氣污染指數(shù)如何確定、空氣質(zhì)量的不同等級對人體健康的影響等內(nèi)容缺乏了解。因此,教材在“空氣質(zhì)量報(bào)告”部分以幫助學(xué)生學(xué)習(xí)空氣質(zhì)量報(bào)告中的相關(guān)內(nèi)容和核心概念為主,首先以列表的形式向?qū)W生介紹“空氣質(zhì)量報(bào)告”中空氣污染指數(shù)和空氣質(zhì)量等級的對應(yīng)關(guān)系,在此基礎(chǔ)上引出了空氣污染指數(shù)和首要污染物的確定方法,并通過“交流與討論”欄目組織學(xué)生針對各主要大氣污染物對空氣質(zhì)量的影響進(jìn)行討論,以加深學(xué)生對空氣質(zhì)量報(bào)告的認(rèn)識。
酸雨、光化學(xué)煙霧、臭氧層空洞、溫室效應(yīng)都是當(dāng)前不可忽視的環(huán)境問題。教材選取溫室效應(yīng)作為教學(xué)內(nèi)容,通過介紹溫室效應(yīng)原理和說明溫室效應(yīng)對地球上生物生存的積極意義,以幫助學(xué)生辯證地認(rèn)識溫室效應(yīng)對人類生存和環(huán)境發(fā)展的作用。教材中的溫室效應(yīng)簡易實(shí)驗(yàn)為演示實(shí)驗(yàn),在引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行觀察和討論的同時(shí),可以使學(xué)生對溫室效應(yīng)產(chǎn)生直觀印象,發(fā)現(xiàn)溫室氣體和溫室效應(yīng)的關(guān)系。
“治理大氣污染”部分針對空氣質(zhì)量報(bào)告中所提及的三大污染物——二氧化硫、二氧化氮和可吸入顆粒物,介紹了減少大氣污染物排放的主要措施:燃煤脫硫、汽車尾氣催化凈化和靜電除塵。教材采用圖文結(jié)合的形式,詳細(xì)介紹了各種方法的工作原理,并設(shè)計(jì)了豐富的欄目活動,讓學(xué)生在各種問題情景中思考治理大氣污染的方法,培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力和社會責(zé)任感,激發(fā)學(xué)生運(yùn)用化學(xué)知識解決實(shí)際問題的興趣。
居室空氣污染已成為影響人們身體健康的主要環(huán)境問題之一。為了讓學(xué)生認(rèn)識到居室空氣污染的危害性,教材首先設(shè)置“調(diào)查研究”欄目,讓學(xué)生通過調(diào)查活動了解居室空氣污染物的來源及其危害;并以裝修材料污染和廚房污染為主要內(nèi)容,重點(diǎn)介紹了居室中揮發(fā)性有機(jī)物甲醛的性質(zhì)和危害,并通過組織學(xué)生進(jìn)行居室中甲醛含量的測定,加強(qiáng)學(xué)生對甲醛性質(zhì)的認(rèn)識。同時(shí),通過實(shí)踐活動,學(xué)生可以真切感受到居室中甲醛等有毒氣體的存在,提高環(huán)境保護(hù)意識。最后通過正文和“生活向?qū)А睓谀肯驅(qū)W生介紹各種保持居室空氣清新的方法,以幫助學(xué)生學(xué)以致用,用化學(xué)知識指導(dǎo)日常生活。
四、教學(xué)設(shè)計(jì)建議
《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn))》對本單元提出了如下要求與建議:
(1)知道主要大氣污染物,能說出減少大氣污染物的原理與方法。
(2)知道主要的居室空氣污染物,了解其對人體的危害。
由此可見,本單元的認(rèn)知性學(xué)習(xí)目標(biāo)大部分在“了解”和“知道”的層次上。在進(jìn)行本單元的教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)大力關(guān)注體驗(yàn)性教學(xué)目標(biāo),即要求學(xué)生在掌握一定的大氣污染和居室內(nèi)空氣污染的知識的同時(shí),形成環(huán)境保護(hù)意識和環(huán)境衛(wèi)生意識,使他們在日常生活和未來的職業(yè)生涯中自覺履行在課堂上學(xué)到的環(huán)境保護(hù)和環(huán)境衛(wèi)生規(guī)則。
1.教學(xué)設(shè)計(jì)思路
在進(jìn)行本單元的教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí),不能將重點(diǎn)只停留在對教材中化學(xué)知識點(diǎn)的挖掘上,僅僅強(qiáng)調(diào)幾種大氣污染物的化學(xué)性質(zhì)的掌握,而忽視了對學(xué)生進(jìn)行環(huán)境教育,這是有違教材初衷的;只將本單元設(shè)計(jì)成科學(xué)普及課,泛泛而談大氣污染和居室內(nèi)空氣污染,不分輕重,也是不可取的?!痘瘜W(xué)與生活》課程的特點(diǎn)之一就是在生活的場景中講化學(xué),這就決定了本單元教學(xué)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)??偟膩碇v,在本單元教學(xué)設(shè)計(jì)中,應(yīng)使學(xué)生在知曉大氣污染和居室內(nèi)空氣污染事實(shí)的前提下,在適當(dāng)?shù)膯栴}情景中呈現(xiàn)相關(guān)的化學(xué)知識。
(1)合理的問題情景可激發(fā)學(xué)生的好奇心,引發(fā)學(xué)生的求知欲。教師應(yīng)充分利用已有的教學(xué)資源,靈活地運(yùn)用各種教學(xué)媒體,將問題生動形象地呈現(xiàn)在學(xué)生面前。在進(jìn)行“空氣質(zhì)量報(bào)告”的教學(xué)時(shí),可通過“創(chuàng)設(shè)問題情景——學(xué)生自主學(xué)習(xí)——教師總結(jié)”的程序來組織。首先給學(xué)生展示一段從媒體節(jié)目中剪輯而來的空氣質(zhì)量報(bào)告的錄音或錄像資料,然后提出以下問題:大家經(jīng)常在天氣預(yù)報(bào)中聽到“空氣污染指數(shù)”、“空氣質(zhì)量等級”和“首要污染物”等術(shù)語,你知道它們的含義嗎?你知道大氣的主要污染物是哪些物質(zhì)嗎?接著指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材中的相關(guān)內(nèi)容,最后教師進(jìn)行必要的講解、總結(jié)和歸納。
(2)在進(jìn)行溫室效應(yīng)的教學(xué)時(shí),應(yīng)充分利用教材中簡易的溫室效應(yīng)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),引導(dǎo)學(xué)生通過觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,了解CO2作為溫室氣體對全球氣候產(chǎn)生的影響。同時(shí)注意引導(dǎo)學(xué)生辯證地思考問題:地球上生物的生存離不開溫室效應(yīng),但溫室效應(yīng)的加劇使地球表面氣溫升高,從而導(dǎo)致一系列威脅人類生存的環(huán)境問題的出現(xiàn),從而培養(yǎng)學(xué)生辯證、客觀地看問題的科學(xué)態(tài)度。然后通過交流和討論得出遏制溫室效應(yīng)加劇的方法,最后讓學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)及其他途徑了解有關(guān)CO2氣體排放量增加和地球上森林總面積減少的有關(guān)資料。
(3)由于學(xué)生學(xué)習(xí)大氣污染的防治需要以幾種大氣污染物的物理、化學(xué)性質(zhì)等化學(xué)知識作鋪墊,因此,在進(jìn)行這部分知識的教學(xué)前,應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生回憶必修課程《化學(xué)2》中已學(xué)的有關(guān)SOz和N02的化學(xué)性質(zhì),為學(xué)習(xí)酸雨的形成和治理提供知識準(zhǔn)備。同時(shí),在課堂教學(xué)中應(yīng)充分發(fā)揮學(xué)生的主動性,可讓他們利用網(wǎng)絡(luò)、圖書館等課程資源查找有關(guān)燃煤脫硫、汽車尾氣的凈化和靜電除塵的資料,然后教師再結(jié)合教材內(nèi)容作適當(dāng)?shù)恼?、歸納。
(4)居室空氣污染問題已經(jīng)越來越受到人們的廣泛關(guān)注,這部分內(nèi)容在報(bào)紙、廣播、電視、網(wǎng)絡(luò)等媒體中出現(xiàn)得較頻繁,學(xué)生接觸得也較多。因此,教學(xué)設(shè)計(jì)要充分利用學(xué)生對該部分內(nèi)容較深的感性認(rèn)識。例如,知識內(nèi)容的引入可采取“調(diào)查研究”活動的方式:讓學(xué)生查閱資料,了解居室內(nèi)主要的空氣污染物及其來源。教材中以最常見的甲醛為例對居室中的空氣污染物進(jìn)行介紹,需要注意的是,在介紹有關(guān)甲醛的知識時(shí),重點(diǎn)應(yīng)是其毒性和在合成材料中的廣泛應(yīng)用,不宜發(fā)散。
2.教學(xué)設(shè)計(jì)片斷
片斷1空氣質(zhì)量報(bào)告
【教師活動】課前展示一份近期的全國城市空氣質(zhì)量報(bào)告,并布置如下預(yù)習(xí)題:
1.公布空氣質(zhì)量報(bào)告有什么意義?
2.空氣質(zhì)量報(bào)告由哪幾部分組成?相互之間關(guān)系如何?
3.影響我國空氣質(zhì)量的主要污染物有哪些?它們對空氣質(zhì)量分別有什么影響?
【學(xué)生活動】分析空氣質(zhì)量報(bào)告,查閱資料,完成預(yù)習(xí)題。
【教師活動】引入新課:國家每日均公布各地的空氣質(zhì)量報(bào)告,大家知道其中的原因嗎?
【學(xué)生活動】討論、總結(jié):目前我國的空氣污染越來越嚴(yán)重,定期公布各地的空氣質(zhì)量報(bào)告,不僅可以提高公眾對空氣質(zhì)量乃至環(huán)境質(zhì)量的關(guān)注程度,還可以促使各地環(huán)保部門及時(shí)掌握當(dāng)?shù)氐目諝赓|(zhì)量狀況,以便及時(shí)采取相應(yīng)的措施。
【教師活動】提問:空氣質(zhì)量報(bào)告由哪幾部分組成?相互關(guān)系如何?
【學(xué)生活動】總結(jié):空氣質(zhì)量報(bào)告由空氣污染指數(shù)、空氣質(zhì)量等級、首要污染物等內(nèi)容組成,其中空氣污染指數(shù)和空氣質(zhì)量等級存在如下關(guān)系:
空氣污染指數(shù)O~5051~100101~150
空氣質(zhì)量等級優(yōu)良輕微污染
【教師活動】轉(zhuǎn)引:請大家閱讀教材第3頁“檢索咨詢”,理解空氣污染指數(shù)的確定方法。
【學(xué)生活動】閱讀、總結(jié)空氣污染指數(shù)的確定方法:
先確定各種污染物的污染指數(shù),然后選取空氣污染指數(shù)最大的污染物為首要污染物,首要污染物的污染指數(shù)即為空氣污染指數(shù)。
【教師活動】提問:根據(jù)對空氣質(zhì)量報(bào)告的分析,大家認(rèn)為我國的整體空氣質(zhì)量處于一個什么樣的狀況?主要污染物有哪些?
【學(xué)生活動】總結(jié):我國大部分地區(qū)的空氣質(zhì)量為良,部分地區(qū)的空氣質(zhì)量為優(yōu),只有極少數(shù)地區(qū)為輕微污染,從整體上來說,我國空氣受到的污染不太嚴(yán)重。從首要污染物來看,影響我國空氣質(zhì)量的主要污染物為可吸入顆粒物及二氧化硫,只有少部分地區(qū)的主要污染物為二氧化氮。
【教師活動】提問:那么這些污染物對空氣質(zhì)量分別會造成什么樣的影響呢?
【學(xué)生活動】討論、小結(jié):
1.二氧化硫?qū)Υ髿赓|(zhì)量的影響、
二氧化硫?qū)Υ髿獾奈廴局饕谟谛纬伤嵊?。酸雨的危害很大,它會腐蝕建筑物及金屬設(shè)備;會破壞農(nóng)作物及樹木的生長;進(jìn)入水體后會影響水生生物的生長,導(dǎo)致魚類死亡;還會引起土壤酸化,導(dǎo)致養(yǎng)分流失;也會危害人體的健康。
2.二氧化氮對大氣質(zhì)量的影響
二氧化氮除了形成酸雨外,還是引起光化學(xué)煙霧的主要物質(zhì),另外,二氧化氮還會破壞臭氧層,導(dǎo)致臭氧層吸收紫外線的能力下降。
3.可吸入顆粒物對大氣質(zhì)量的影響
可吸入顆粒物中含有一些重金屬離子,人體吸入后可能導(dǎo)致中毒,而這些離子進(jìn)入自然界后,經(jīng)過逐級富集,也會進(jìn)入人體,對人體健康產(chǎn)生危害。
【教師活動】總結(jié):正由于這三種物質(zhì)會造成大氣污染,所以我們必須努力減少這些物質(zhì)的排放,并對已排放的污染物進(jìn)行治理,下一節(jié)課我們將重點(diǎn)討論這個問題。
片斷2治理大氣污染
活動內(nèi)容
教師活動展示圖片:某著名大理石雕像腐蝕前與腐蝕后的照片。
提出問題:該雕像在近幾十年間的腐蝕程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過前幾百年,你知道其中的原因嗎?
學(xué)生活動總結(jié):這是由于大氣受到了S02、N02等酸性氣體的污染,致使雨水的酸度增加,與大理石發(fā)生化學(xué)反應(yīng),導(dǎo)致大理石被腐蝕。
教師活動講解:酸雨可分為硫酸型酸雨及硝酸型酸雨,我國的酸雨主要是硫酸型酸雨。請大家完成教材第5頁的“問題解決”,以加深對酸雨形成過程的認(rèn)識。
學(xué)生活動分析酸雨的形成過程,書寫相關(guān)化學(xué)方程式:
1.硫酸型酸雨的形成
(1)2SO2+O2=2S03S03+H20=H2S04
(2)S02+H20=H2S032H2S03+02=2H2SO4
2.硝酸型酸雨的形成
2NO+O2=2NO23N02+H20=2HNO3+NO
教師活動講解:要肪止酸雨的產(chǎn)生,最直接的方法是阻止SO2及氮氧化物排放到空氣中。以下提供幾種治理方法,請大家根據(jù)原理寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。
1.回收SO2的方法較多,常見的有石灰石法及氨水法等。
活動內(nèi)容
教師活動
石灰石脫硫的原理如下:石灰石在高溫下發(fā)生分解,生成的氧化鈣和二氧化硫反應(yīng)生成亞硫酸鈣,亞硫酸鈣和氧氣反應(yīng)生成硫酸鈣,硫酸鈣可用來生產(chǎn)副產(chǎn)品石膏。
氨水法脫硫的原理如下:氨水和二氧化硫發(fā)生反應(yīng),生成亞硫酸銨,亞硫酸銨和氧氣反應(yīng)生成硫酸銨,硫酸銨可用作氮肥。
2.汽車尾氣中含有NO及CO,若直接排放會嚴(yán)重污染空氣,因此,在許多汽車的尾部常裝有尾氣凈化裝置,通過使用催化劑,促使NO和CO反應(yīng)生成無害的N2和CO2。
學(xué)生活動書寫上述反應(yīng)的化學(xué)方程式。
1.石灰石脫硫:
CaCO3CaO+C02↑CaO+S02=CaS032CaS03+02=2CaS04
氨水脫硫:2NH3+S02+H20=(NH4)2S032(NH4)2S03+02=2(NH4)2SO4
2.汽車尾氣凈化:2NO+2CON2+2C02
教師活動提出問題:在我們進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí),必須要考慮到環(huán)境保護(hù)。請大家思考:若在實(shí)驗(yàn)中有S02氣體排出,我們可以采用什么方法加以處理?
學(xué)生活動討論、小結(jié):根據(jù)SO2的性質(zhì),可以用不同的方法加以處理。
(1)SO2作為一種酸性氧化物,能與堿液發(fā)生反應(yīng),因此可用堿液(如NaOH溶液)吸收;
(2)S02具有較強(qiáng)的還原性,可用氧化劑(如酸性KMnO4溶液)將S02氧化。
教師活動轉(zhuǎn)引:在我國,可吸入顆粒物也是一種主要的大氣污染物,而可吸入顆粒物包括自然界的沙塵以及工廠排出的煙塵。請大家思考:應(yīng)分別采取什么措施加以處理?
學(xué)生活動對于沙塵,解決的關(guān)鍵是防止土壤的沙漠化,主要應(yīng)采取植樹造林的方法;而對于工廠的煙塵,必須采取相應(yīng)措施以減少排放。
教師活動總結(jié):目前主要采用靜電除塵法除去懸浮顆粒物(煙塵)。靜電除塵的原理如教材圖l一6所示。由于懸浮顆粒物帶電荷,因此,在電場作用下會發(fā)生定向移動,最終會吸附在器壁上。經(jīng)過集中處理后,其中的有效成分可進(jìn)一步投入使用。
教師活動除了目前已列入空氣質(zhì)量報(bào)告的三種物質(zhì)之外,氟氯烴也是一種常見的大氣污染物,是造成臭氧層空洞的主要物質(zhì)。請大家課后查閱資料,總結(jié)氟氯烴破壞臭氧層的原理以及應(yīng)采取的相應(yīng)措施。
五、疑難問題討論
1.空氣污染指數(shù)是如何確定的?
空氣污染指數(shù)是一種表示空氣質(zhì)量的重要方法,在我國重點(diǎn)城市的空氣質(zhì)量播報(bào)中都有空氣污染指數(shù)這一項(xiàng)。在我國,計(jì)入空氣污染指數(shù)的污染物有SO2、N0x和PM10(可吸入顆粒物)。空氣污染指數(shù)在O~500之間,其計(jì)算方法如下:
(1)空氣污染物的分指數(shù)計(jì)算
采用某種污染物(i)濃度的實(shí)測值Ci和其分指數(shù)Ii構(gòu)成的分段線性方程計(jì)算。假設(shè)某污染物在其轉(zhuǎn)折點(diǎn)J處的分指數(shù)為Ii,轉(zhuǎn)折點(diǎn)和其相應(yīng)的污染物濃度值見下表。
空氣污染指數(shù)分級濃度最大值
空氣污染指數(shù)污染物濃度最大值(mgm—3)
APIPM10S02NOx
5001.0002.620O.940
400O.8752.1000.750
300O.6251.600O.565
200O.500O.250O.150
i00O.300O.1500.100
50O.120O.0500.050
如果i類污染物的濃度Ci滿足:Cij≤Ci≤Cij+1,其相應(yīng)的分指數(shù)Ii可用下式求出:
式中,Ci為實(shí)測污染物濃度,Cij、Cij+1和Iij、Iij+1,分別為規(guī)定的轉(zhuǎn)折點(diǎn)處污染物濃度和污染分指數(shù)值,可查上表得出。
(2)空氣污染指數(shù)的確定
分指數(shù)中最大的即為空氣污染指數(shù),對應(yīng)的污染物為首要污染物。
(3)計(jì)算實(shí)例
某城市的NO2、S02和PM10的實(shí)測濃度都是0.35mgm-3,求該城市的空氣污染指數(shù)并判斷首要污染物。
解:N02的實(shí)測濃度Ci為0.35mgm一3,介于O.15~O.565mgm一3之間,其分指數(shù)為I23=200,I34=300。由公式可得到:
因此N02的污染指數(shù)為248;同理,可求出S02和PM10的分指數(shù)值分別為207和125。N02的污染指數(shù)為248,最大,因此空氣污染指數(shù)API=248,N02為首要污染物。
2.產(chǎn)生溫室效應(yīng)的溫室氣體有哪些?它們是如何產(chǎn)生的?
工業(yè)革命以后,特別是20世紀(jì)50年代后,由于化石燃料、化學(xué)氮肥和氫氟氯烴等鹵代烷的大量使用,人為產(chǎn)生的溫室氣體的排放量不斷增加,打破了天然溫室氣體的平衡,加劇了溫室效應(yīng)。下面介紹幾種主要的溫室氣體及其變化情況:
(1)二氧化碳(C02)
在工業(yè)革命前的幾千年時(shí)間里,大氣中C02的體積分?jǐn)?shù)的平均值約為2.80×10一6但工業(yè)革命后,由于煤炭、石油等化石燃料的用量劇增以及地球上森林遭到大規(guī)模的破壞,地球生態(tài)圈中碳循環(huán)的平衡被破壞,大氣中C02的平均濃度不斷升高。如果按照目前C02排放量的增長速度,到2040年大氣中C02的體積分?jǐn)?shù)將達(dá)到550×10一6。
(2)甲烷(CH4)
CH。是大氣中含量豐富的一種有機(jī)氣體,它的來源主要有兩種:自然源和人為源。前者主要包括天然沼澤、濕地、河流、湖泊、海洋、熱帶森林等;后者主要包括天然氣泄漏、石油與煤的開采、熱帶生物質(zhì)燃燒、城市垃圾處理等。目前,全球每年CH4氣體的排放量為5.35×108t,其中自然源為1.60×108t,人為源為3.75×108t。
(3)N2O
工業(yè)革命前,大氣中N20的體積分?jǐn)?shù)約為0.275×10一6,而目前約為O.312×10一6。人為產(chǎn)生N2O的來源主要是生物質(zhì)與化石燃料的燃燒、己二酸與硝酸的生產(chǎn)、農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)。
(4)HFCs和PFCs
HFCs(氫氟氯烴)是代替CFCs(氟利昂)作制冷劑、發(fā)泡劑等使用的一種鹵代烴,能產(chǎn)生很強(qiáng)的溫室效應(yīng),主要來自工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域;PFCs主要指CF4、C2F6和C4F10。等三種全氟代烷,其主要來源是鋁的冶煉過程。
3.常見污染物對空氣質(zhì)量的影響
(1)二氧化硫?qū)諝赓|(zhì)量的影響
二氧化硫是危害空氣質(zhì)量的主要物質(zhì)之一,排放的二氧化硫在大氣中與水、氧氣反應(yīng)形成各種酸性化合物,這些物質(zhì)以兩種方法沉降到地面:濕式(例如雨、雹和霧)或者干式(例如氣體和粒子)。
這些酸性化合物到達(dá)地面后,會導(dǎo)致地表水體酸化。很多河流由于酸度的上升,使水生生物尤其是魚類受到影響,當(dāng)水體的pH小于5時(shí),大部分水生生物就會絕跡。
這些酸性化合物除了會直接毀壞樹木和莊稼之外,還會破壞樹木和莊稼賴以生長的根基——土壤。當(dāng)它們進(jìn)入土壤后,會使土壤酸化,當(dāng)土壤的pH小于適宜植物生長的pH范圍時(shí),會導(dǎo)致樹木和莊稼的死亡。
酸性化合物還會腐蝕地面的物體。例如,它們可以和建筑物中的某些結(jié)構(gòu)(如金屬、大理石等)發(fā)生反應(yīng),導(dǎo)致建筑物毀壞。酸性化合物的沉降還會對汽車等金屬構(gòu)造物進(jìn)行腐蝕,造成了這些物體的社會價(jià)值嚴(yán)重降低,并導(dǎo)致維修費(fèi)用大大增加。
二氧化硫與懸浮顆粒物作用還會形成硫酸鹽氣溶膠,可以在大氣中傳播很遠(yuǎn)的距離。硫酸鹽氣溶膠一旦被人體吸入,就會對人類的健康造成危害,導(dǎo)致哮喘和支氣管炎等的發(fā)病率上升。
(2)氮氧化物對空氣質(zhì)量的影響
氮氧化物包括一氧化氮、二氧化氮等。氮氧化物對空氣質(zhì)量的影響主要表現(xiàn)為直接危害人體健康、形成酸雨、破壞臭氧層以及形成光化學(xué)煙霧等。
氮氧化物對呼吸器官有刺激作用。由于氮氧化物較難溶于水,因而能侵入呼吸道深部細(xì)支氣管及肺泡,并緩慢地溶于肺泡表面的水分中,形成亞硝酸、硝酸,對肺組織產(chǎn)生強(qiáng)烈的刺激及腐蝕作用,引起肺水腫。亞硝酸鹽進(jìn)入血液后,與血紅蛋白結(jié)合生成高鐵血紅蛋白,引起組織缺氧。在一般情況下,當(dāng)污染物以二氧化氮為主時(shí),對肺的損害比較明顯,二氧化氮與支氣管哮喘的發(fā)病也有一定的關(guān)系.;當(dāng)污染物以一氧化氮為主時(shí),高鐵血紅蛋白癥和中樞神經(jīng)系統(tǒng)損害比較明顯。
當(dāng)?shù)趸镞M(jìn)入大氣,經(jīng)強(qiáng)烈的太陽紫外線照射后,會與空氣中的氧氣發(fā)生一系列的光化學(xué)反應(yīng),生成臭氧及其他多種復(fù)雜的化合物,形成一種毒性很大的淺藍(lán)色煙霧,即光化學(xué)煙霧。光化學(xué)煙霧有強(qiáng)烈的刺激作用,能使人眼睛紅腫,喉嚨疼痛,嚴(yán)重者會出現(xiàn)呼吸困難、視力衰退、頭暈?zāi)垦?、手足抽搐等癥狀。
(3)可吸入顆粒物對空氣質(zhì)量的影響
可吸入顆粒物對人體健康有嚴(yán)重危害,主要體現(xiàn)在兩個方面:一是將細(xì)小的顆粒物吸入肺內(nèi)可產(chǎn)生刺激作用,出現(xiàn)黏液,從而引起肺部疾患。當(dāng)有些心臟病患者呼吸困難時(shí),可導(dǎo)致心臟損害,嚴(yán)重者還有生命危險(xiǎn)。二是微粒上附著的許多有害物質(zhì)(如重金屬鹽、多環(huán)芳烴等),吸入肺內(nèi)會影響身體健康。微粒越小,所含的多環(huán)芳烴和雜環(huán)化合物越多,危害也就越大,甚至可導(dǎo)致肺癌等疾患。最易受懸浮顆粒物影響的人群包括慢性肺病及心臟病、感冒或哮喘病患者,老年人及兒童。
4.常見居室污染物的來源及危害
室內(nèi)空氣污染物從來源來看,可分為化學(xué)性污染物、生物性污染物及放射性污染物。常見的污染物有甲醛、苯系物等有機(jī)物,氡等放射性污染物,碳氧化物,氮氧化物,可吸入顆粒物等。
(1)甲醛
甲醛主要來源于人造木板、裝修材料、用甲醛作防腐劑的涂料、化纖地毯、化妝品等,在室內(nèi)吸煙也會產(chǎn)生甲醛。
甲醛對人體健康的影響主要表現(xiàn)在導(dǎo)致嗅覺異常、刺激、過敏、肺功能異常、肝功能異常和免疫功能異常等方面。在空氣中其濃度達(dá)到0.06~0.07mgm一3時(shí),兒童就會發(fā)生輕微氣喘;達(dá)到0.1mgm一3時(shí),就有異味和不適感;達(dá)到O.5mgm一3時(shí),可刺激眼睛,引起流淚;達(dá)到O.6mgm一3時(shí),可引起咽喉不適或疼痛;濃度更高時(shí),可引起惡心嘔吐、咳嗽胸悶、氣喘甚至肺水腫;達(dá)到30mgm一3時(shí),會立即致人死亡。
長期接觸低劑量甲醛可引起慢性呼吸道疾病,引起鼻咽癌、結(jié)腸癌、腦瘤、細(xì)胞核基因突變、白血病等疾病。
(2)苯系物
室內(nèi)環(huán)境中苯系物(苯、甲苯、二甲苯等)的來源主要是燃燒煙草的煙霧、溶劑、油漆、染色劑、圖文傳真機(jī)、電腦終端機(jī)和打印機(jī)、黏合劑、墻紙、地毯、合成纖維和清潔劑等。
當(dāng)苯進(jìn)入人體后,可以在肝臟和骨髓中進(jìn)行代謝,在造血組織中形成具有血液毒性的代謝產(chǎn)物。長期接觸苯可引起骨髓與遺傳損害,血象檢查可發(fā)現(xiàn)白細(xì)胞、血小板減少,全血細(xì)胞減少與再生障礙性貧血,甚至發(fā)生白血病。
(3)氡
氡是一種無色、無味的氣體,人體無法察覺,它是放射性核素衰變的產(chǎn)物之一。在室內(nèi)的氡氣極易被人吸入。氡經(jīng)過人的呼吸道沉積在肺部,尤其是支氣管及上皮組織內(nèi),并大量放出射線,導(dǎo)致人體細(xì)胞損壞,甚至患上癌癥。有資料報(bào)道,氡是造成肺癌的第二原因,僅次于吸煙。室內(nèi)氡污染主要來源于建筑裝飾材料,如天然花崗巖等石材、地磚、礦渣、水泥等。
(4)一氧化碳
一氧化碳主要來自廚房油煙和香煙煙霧。由于一氧化碳與血紅蛋白結(jié)合的能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)強(qiáng)于氧氣,因此,當(dāng)人體吸入過多的一氧化碳后,就會導(dǎo)致體內(nèi)缺氧,出現(xiàn)四肢無力、失去控制等癥狀.嚴(yán)葷時(shí)會導(dǎo)致竄息。
(5)丙烯醛
烹飪時(shí)油溫過高會產(chǎn)生丙烯醛,另外,某些裝修材料也會釋放出丙烯醛。丙烯醛是一種無色或淡黃色液體,有惡臭和強(qiáng)烈刺激性。吸入丙烯醛蒸氣會損害呼吸道,導(dǎo)致咽喉炎、胸部壓迫感、支氣管炎;大量吸入可導(dǎo)致肺炎、肺水腫,甚至出現(xiàn)休克、腎炎及心力衰竭。
5.如何減少廚房油煙污染
烹飪過程產(chǎn)生的油煙中,除一氧化碳、二氧化碳和顆粒物外,還會有丙烯醛、環(huán)芳烴等有機(jī)物質(zhì),若油溫過高,還會產(chǎn)生毒性很強(qiáng)的苯并芘。丙烯醛會引發(fā)咽喉疼痛、眼睛干澀、乏力等癥狀;過量的環(huán)芳烴會導(dǎo)致細(xì)胞突變,誘發(fā)癌癥。
要減少油煙污染,首先要加強(qiáng)廚房的排換氣系統(tǒng)。例如,在灶臺與油煙機(jī)間附加一個半開放式的隔層,這樣能有效聚斂烹飪過程中產(chǎn)生的油煙;其次要盡量改變烹調(diào)方式,少煎炸,多使用微波爐、電飯鍋,減少廚房明火的產(chǎn)生。
六、教材習(xí)題參考答案
1.二氧化碳、氟氯烴二氧化碳大氣中二氧化硫、二氧化氮氟氯烴
2.B
3.C
4.(1)203=302
(2)催化劑。氟氯烴分解出來的氯原子是臭氧分解反應(yīng)的催化劑,因此少量的氟氯烴就對臭氧層有較強(qiáng)的破壞作用。
5.31kg,42kg
七、教學(xué)參考資料
1.我國城市空氣質(zhì)量的總體狀況
國家環(huán)境保護(hù)總局在2003年發(fā)布的報(bào)告顯示,在其所監(jiān)測的340個城市中,達(dá)到國家環(huán)境空氣質(zhì)量二級標(biāo)準(zhǔn)的城市有142個,空氣質(zhì)量為三級的城市有108個,低于三級標(biāo)準(zhǔn)的城市有90個。與2002年相比,全國城市空氣質(zhì)量總體上有所好轉(zhuǎn)。
報(bào)告顯示,影響我國城市空氣質(zhì)量的主要污染物仍是可吸入顆粒物,54.4%的城市空氣中可吸入顆粒物濃度達(dá)不到二級標(biāo)準(zhǔn)。二氧化硫(S0。)污染較嚴(yán)重的城市主要分布在山西、河北、河南、湖南、內(nèi)蒙古、陜西、甘肅、貴卅、重慶和四川等地區(qū)。
在113個大氣污染防治重點(diǎn)城市中,有37個城市空氣質(zhì)量達(dá)到二級標(biāo)準(zhǔn),有41個城市空氣質(zhì)量為三級,有35個城市空氣質(zhì)量低于三級。在47個環(huán)境保護(hù)重點(diǎn)城市中,有24個城市空氣質(zhì)量達(dá)到二級標(biāo)準(zhǔn),有16個城市空氣質(zhì)量為三級,有7個城市空氣質(zhì)量低于三級。所統(tǒng)計(jì)的340個城市中,有64個城市位于二氧化硫污染控制區(qū),有116個城市位于酸雨控制區(qū)。
2.溫室效應(yīng)加劇產(chǎn)生的環(huán)境問題和對人類生活的影響
溫室效應(yīng)加劇引起的地球表面氣溫升高帶來了一系列環(huán)境問題,對人類生活也產(chǎn)生了不小的影響。由于全球變暖,海水受熱膨脹和部分冰川融化,海平面升高。據(jù)估計(jì),近百年來,海平面上升了10~20cm。
由于全球有超過一半的人口居住在離海岸線100km的范圍內(nèi),因此,海平面的顯著上升對沿岸低洼地區(qū)會造成嚴(yán)重豹經(jīng)濟(jì)損害。例如,海水沖蝕海邊沙灘的速度加快,將地下淡水推向更遠(yuǎn)的內(nèi)陸。
對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)而言,雖然CO2濃度較高有利于植物的生長,但是,全球變暖也會影響全球的雨量分布。
對漁業(yè)生產(chǎn)而言,由于海水的上升,淡水中鹽分增大,必然會減少淡水魚的種類和數(shù)量。同時(shí),該水域的海洋魚類的種類和數(shù)量也可能相對增多。
3.替代化石燃料的新能源
大氣污染和溫室效應(yīng)加劇在很大程度上是由于煤、石油等化石燃料的大量使用造威的。開發(fā)替代化石燃料的新能源,不僅可以緩解化石燃料日趨枯竭的危機(jī),而且可以大大降低二氧化硫、二氧化氮等空氣污染物和二氧化碳等溫室氣體的排放。替代化石燃料的新能瀝有核能、風(fēng)能、潮汐能、太陽能、氫能等多種。其中核能已經(jīng)被廣泛使用,風(fēng)能、潮汐能的使用歷史雖然較長,但其自身特點(diǎn)限制了它的廣泛應(yīng)用。目前,最具有開發(fā)潛力的替代能源主要有太陽能、氫能等。
(1)太陽能
太陽能的利用主要有兩個途徑:太陽能熱利用和太陽能光伏發(fā)電。太陽能熱利用中最廣泛的一種形式是我們所熟知的太陽能熱水器。太陽能光伏發(fā)電就是利用電池組件將太陽能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?。在無電網(wǎng)地區(qū),此方法可以方便地為用戶提供生活用電;在有電網(wǎng)地區(qū),如果技術(shù)允許,太陽能轉(zhuǎn)變的電能還可并入?yún)^(qū)域電網(wǎng)。
(2)氫能
氫不僅是一種清潔的能源,而且是一種優(yōu)良的能源載體,具有可儲的特性。例如,太陽能、風(fēng)能發(fā)電設(shè)備所產(chǎn)生的暫時(shí)不用的電能,電網(wǎng)負(fù)荷低時(shí)大量的電能都可以轉(zhuǎn)化為氫能儲存,如果需要即可使用。這種儲能方式分散、靈活,同時(shí)氫能也具有可運(yùn)輸?shù)奶匦浴@锰柲芊纸馑茪浜蜕镔|(zhì)制氫是兩項(xiàng)具有巨大開發(fā)潛力的氫制取技術(shù)??茖W(xué)家認(rèn)為,氫能將在21世紀(jì)的能源舞臺上扮演一個舉足輕重的角色。
4.《京都議定書》
為了使人類免受氣候變暖的威脅,1997年12月,在日本京都召開的《聯(lián)合國氣候變化框架公約》締約方第三次會議通過了旨在限制發(fā)達(dá)國家溫室氣體排放量以抑制全球變暖的《京都議定書》。
《京都議定書》規(guī)定,到2010年,所有發(fā)達(dá)國家二氧化碳等6種溫室氣體的排放量要比1990年減少5.2%。具體說,各發(fā)達(dá)國家從2008年到2012年必須完成的削減目標(biāo)是:與1990年相比,歐盟削減8%,美國削減7%,日本削減6%,加拿大削減6%,東歐各國削減5%至8%。新西蘭、俄羅斯和烏克蘭可將排放量穩(wěn)定在1990年的水平上。議定書同時(shí)允許愛爾蘭、澳大利亞和挪威的排放量比1990年分別增加10%、8%和1%。
《京都議定書》需要在占全球溫室氣體排放量55%以上的至少55個國家批準(zhǔn),才能成為具有法律約束力的國際公約。中國于1998年5月簽署并于2002年8月核準(zhǔn)了該議定書。歐盟及其成員國于2002年5月31日正式批準(zhǔn)了《京都議定書》。2004年11月5日,俄羅斯總統(tǒng)普京在《京都議定書》上簽字,使其正式成為俄羅斯的法律文本。目前全球已有141個國家和地區(qū)簽署該議定書,其中包括30個工業(yè)化國家。
美國人口僅占全球人口的3%至4%,而排放的=氧化碳卻占全球排放量的25%以上,為全球溫室氣體排放量最大的國家。美國曾于1998年簽署了《京都議定書》,但2001年3月,布什政府以“減少溫室氣體排放將會影響美國經(jīng)濟(jì)發(fā)展”和“發(fā)展中國家也應(yīng)該承擔(dān)減排和限排溫室氣體的義務(wù)”為借口,宣布拒絕批準(zhǔn)《京都議定書》。
相關(guān)知識
《改善大氣質(zhì)量》教學(xué)設(shè)計(jì)
《改善大氣質(zhì)量》教學(xué)設(shè)計(jì)
教學(xué)目標(biāo)
1.知識與技能:
(1)知道大氣的主要污染物,知道大氣污染物的來源及危害;
(2)知道酸雨、臭氧空洞、溫室效應(yīng)的形成原因,危害及防治
2.過程與方法:
通過對大氣主要污染物的認(rèn)識,了解其來源和危害,通過分析討論來培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會運(yùn)用知識的能力,認(rèn)識到化學(xué)知識在生活中的重要性。
3.情感態(tài)度與價(jià)值觀:
學(xué)生分析大氣主要污染物的種類、來源、危害,充分認(rèn)識到人類生活與自然界的矛盾,充分認(rèn)識到科學(xué)發(fā)展的局限性,從而進(jìn)一步領(lǐng)悟科學(xué)發(fā)展觀的深刻內(nèi)涵,樹立用科學(xué)來促進(jìn)人與自然的和諧關(guān)系。
教學(xué)重點(diǎn):大氣主要污染物及其危害
教學(xué)難點(diǎn):減少或消除酸雨、臭氧空洞、溫室效應(yīng)的方法
教學(xué)用具:多媒體
教學(xué)方法:閱讀、交流、討論、聯(lián)系實(shí)際生活
教學(xué)過程
【創(chuàng)設(shè)情境導(dǎo)入新課】
多媒體展示:
垣曲縣歷山視頻,山西太原霧霾視頻從而導(dǎo)入新課齊聲誦讀《我們和地球相依為命》
課題第四章保護(hù)生存環(huán)境
第一節(jié)改善大氣質(zhì)量
一、大氣污染的危害
【出示學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1.知道大氣主要污染物及其來源、危害
2.知道酸雨、臭氧空洞、溫室效應(yīng)產(chǎn)生的原因、造成的危害及防治
【自主學(xué)習(xí)合作交流1】大氣污染的危害
學(xué)生閱讀課本P72—73相關(guān)內(nèi)容討論回答下列問題:
1、干燥潔凈空氣的組成成分?
2、主要的大氣污染物有哪些?
3、大氣污染物的主要來源?
4、大氣污染的危害?
學(xué)生閱讀,學(xué)習(xí)討論交流后回答,教師點(diǎn)評補(bǔ)充。
【自主學(xué)習(xí)合作交流2】酸雨
閱讀課本P73相關(guān)內(nèi)容討論回答下列問題:
1、什么是酸雨?它是怎樣形成的?請用化學(xué)方程式來表示酸雨的形成過程?
2、酸雨有哪些危害?
3、如何防治?
學(xué)生閱讀,學(xué)習(xí)討論交流后回答,教師點(diǎn)評補(bǔ)充。
【自主學(xué)習(xí)合作交流3】臭氧層受損
閱讀教材P74“臭氧層受損”內(nèi)容,回答:
1、臭氧層有何作用呢?
2、什么原因?qū)е铝恕俺粞蹩斩础钡男纬赡兀?/p>
3、臭氧層受損造成的危害?
4、為了保護(hù)臭氧層,人類采取了哪些措施?
學(xué)生閱讀,學(xué)習(xí)討論交流后回答,教師點(diǎn)評補(bǔ)充、引導(dǎo)分析
氟氯代烷是如何破壞臭氧層的呢?
O3→O2+O
Cl+O3→ClO+O2
ClO+O→Cl+O2
總反應(yīng)式為:2O3→3O2
【自主學(xué)習(xí)合作交流4】溫室效應(yīng)和全球氣候變暖
閱讀教材P76完成“思考與交流”內(nèi)容
學(xué)生討論交流后回答,教師點(diǎn)評補(bǔ)充。
【課堂小結(jié)】
一、大氣污染的危害
1.酸雨2.臭氧層受損3.溫室效應(yīng)與全球氣候變暖
(1)形成原因
(2)危害
(3)防治
【學(xué)以致用】
1、P72思考與交流
2、課后作業(yè):P811、2、3
【課后拓展】
查閱資料,了解世界八大公害事件。
【板書設(shè)計(jì)】
第四章保護(hù)生存環(huán)境
第一節(jié)改善大氣質(zhì)量
一、大氣污染的危害
潔凈空氣的組成
大氣污染物
1.酸雨
(1)形成原因(2)危害(3)如何防治
2.臭氧層受損
(1)形成機(jī)理(2)危害(3)治理方法
3.溫室效應(yīng)與全球氣候變暖:
(1)溫室氣體主要有哪些?
(2)溫室效應(yīng)的危害?
(3)采取哪些措施?
空氣的濕度
俗話說,磨刀不誤砍柴工。作為教師就需要提前準(zhǔn)備好適合自己的教案。教案可以讓學(xué)生更好的消化課堂內(nèi)容,幫助授課經(jīng)驗(yàn)少的教師教學(xué)。教案的內(nèi)容要寫些什么更好呢?以下是小編收集整理的“空氣的濕度”,但愿對您的學(xué)習(xí)工作帶來幫助。
教學(xué)目標(biāo)
知識目標(biāo)
1、知道什么是絕對濕度和相對濕度,知道二者之間的定量關(guān)系,能計(jì)算相對濕度.
2、知道露點(diǎn)的概念;
3、知道濕度計(jì)的原理.
能力目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力.
情感目標(biāo)
通過對新課的自主學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生知識的自我更新的能力,與實(shí)際問題的聯(lián)系有助于提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性.
教學(xué)建議
本節(jié)教材屬于選學(xué)內(nèi)容,在指導(dǎo)學(xué)生閱讀課文時(shí),教師注意幫助學(xué)生把握教材的主線:
(1)空氣的干濕評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)——單位體積的空氣所含水蒸氣的質(zhì)量來表示;
(2)干濕程度的測量——空氣中水蒸氣的壓強(qiáng)——引出絕對濕度;
(3)主觀上感覺的干濕程度——跟空氣中水蒸氣離飽和狀態(tài)的遠(yuǎn)近有關(guān)——引出相對濕度.
(4)直接測量絕對濕度、相對濕度比較困難——引入露點(diǎn),可以根據(jù)露點(diǎn)和氣溫的差值,大致判斷出空氣中水蒸氣的飽和程度——判斷出相對濕度的大小;
(5)利用蒸發(fā)和飽和汽的特點(diǎn)制作了測量濕度的裝置——濕度計(jì).
教學(xué)設(shè)計(jì)方案
本節(jié)教學(xué)可以讓學(xué)生進(jìn)行自學(xué);
(一)課堂引入系列問題的設(shè)計(jì):
在學(xué)生閱讀時(shí)可以參考下列問題進(jìn)行自學(xué):
(1)空氣干濕的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)?
(2)干濕程度如何測量?
(3)主觀上感覺的干濕程度與什么有關(guān)?
(4)露點(diǎn)是怎么出現(xiàn)的,為什么可以用露點(diǎn)來判斷相對濕度?
(5)干濕泡濕度計(jì)的制作原理是怎樣的.
(二)處理課后習(xí)題,教師可以不必再添加新的習(xí)題.
(三)讓學(xué)生閱讀相關(guān)資料,并進(jìn)行討論
質(zhì)量教案示例之一
質(zhì)量教案示例之一
(一)教學(xué)目的
1.知道質(zhì)量的初步概念及其單位。
2.知道物體的質(zhì)量不隨形狀、狀態(tài)和位置而改變。
3.知道托盤天平和物理天平的構(gòu)造及其使用方法。
(二)教具
教師演示用具:鐵錘1把,大鐵釘1個,盛有1分米3的純水的燒杯1只,牙膏皮1塊,裝有冰塊的帶蓋玻璃杯1只,托盤天平1臺、物理天平1臺,砝碼1盒。
學(xué)生實(shí)驗(yàn)器材:托盤天平和砝碼或物理天平和砝碼。
(三)教學(xué)過程
一、引入課題
在課本第一、二章中,我們學(xué)習(xí)了力學(xué)中長度的測量、簡單的運(yùn)動的初步知識,從第七章質(zhì)量和密度至第十四章功,研究的都是物理學(xué)中力學(xué)的內(nèi)容。今天就學(xué)習(xí)質(zhì)量這個物理量。
(板書:一、質(zhì)量)
二、講新課
1.質(zhì)量
(1)通過對實(shí)物的觀察,引入質(zhì)量的概念。
請學(xué)生觀察講臺、課桌。提問:①它們是由什么東西組成的?②講臺和課桌哪個的木材多?
教師出示鐵錘和鐵釘讓學(xué)生觀察,使學(xué)生知道鐵錘和鐵釘都是由鐵組成,但鐵錘含有的鐵比鐵釘含的鐵多。
講解:講臺、課桌、鐵錘、鐵釘物理學(xué)中稱為物體,組成這些物體的木材、鐵叫“物質(zhì)”。由上面的觀察看出:講臺、課桌含有木材的多少不同;鐵錘、鐵釘含鐵的多少也不同。物理學(xué)中用“質(zhì)量”表示物體所含物質(zhì)的多少。
(板書:1.概念物體中含有物質(zhì)的多少叫質(zhì)量)
(2)讓學(xué)生通過觀察,知道物體的質(zhì)量不隨形狀、狀態(tài)和位置而改變。
出示:①一個牙膏皮。提問:(a)將它卷起來,形狀變了,它的質(zhì)量變不變?(b)將它從南京帶到北京,位置變了,它的質(zhì)量變不變?②裝有冰塊的帶蓋玻璃杯。提問:容器內(nèi)的冰全部熔化成水,狀態(tài)變了,它的質(zhì)量變不變?
學(xué)生回答后教師小結(jié):只要物體中含有物質(zhì)的多少不變,它的質(zhì)量就不變,可見物體的質(zhì)量不隨物體的形狀、位置、狀態(tài)而改變。
(板書:物體的質(zhì)量不隨它的形狀、狀態(tài)和位置而改變)
2.質(zhì)量的單位
(1)復(fù)習(xí)小學(xué)學(xué)過的重量的單位
提問:小學(xué)數(shù)學(xué)在表示物體重量時(shí),常用哪些單位?
學(xué)生回答,教師講解:千克是國際上通用的質(zhì)量單位,為了方便,還有比千克大的單位噸,比千克小的單位克、毫克。
板書:2.單位:噸,千克、克、毫克)
出示:1分米3的純水。介紹它的質(zhì)量是1千克。請學(xué)生看課本圖7—l“國際千克原器”。
(2)學(xué)生練習(xí)一些質(zhì)量單位的換算
提問:質(zhì)量的單位由大到小怎樣換算?
(板書:1噸=103千克、1千克=103克、1克=103毫克)
請學(xué)生觀察課本表格“一些物體的質(zhì)量”。讀出“大頭針的質(zhì)量、蘋果的質(zhì)量、鯨的質(zhì)量”。
教師示范,學(xué)生完成課本本節(jié)后的練習(xí)(1)、(2)。
教師板書:大頭針的質(zhì)量=8.0×10-5千克=8.0×10-5×103克=8.0×10-2克=80毫克。
請四位學(xué)生上黑板每人完成該練習(xí)的一個問題。
3.質(zhì)量的測量——天平
(1)介紹常用測質(zhì)量的器具
講解:日常生活中買糧、買菜,稱出的都是貨物的質(zhì)量。請學(xué)生看課本圖7—2“常見的測質(zhì)量的器具”。
提問:誰能說出每種工具的主要優(yōu)點(diǎn)?
臺秤、案秤使用方便;桿秤攜帶方便;電子秤能自動顯示質(zhì)量的價(jià)格。
教師出示:托盤天平和物理天平,介紹學(xué)校實(shí)驗(yàn)室與工廠化驗(yàn)室常用天平稱質(zhì)量。
(2)托盤天平的構(gòu)造及使用方法
講解:由于托盤天平使用較簡便,先學(xué)習(xí)托盤天平的用法。
(a)托盤天平的構(gòu)造
讓學(xué)生將課桌上的托盤天平與課本圖7—3對照,認(rèn)識托盤天平主要部件的名稱。
請一位學(xué)生上講臺利用托盤天平的實(shí)物說明托盤天平各主要部件的名稱。
(板書:托盤天平的構(gòu)造:底座、橫梁、托盤、平衡螺母、指針、分度盤、游碼、標(biāo)尺)
(b)天平標(biāo)尺的零刻線、最大秤量值、最小刻度值
講解:使用有刻度的工具,要先觀察①零刻線在哪里?②量程多大?③最小刻度值多大?
讓學(xué)生觀察課桌上的托盤天平,然后匯報(bào)上述三個問題的結(jié)果。
學(xué)生匯報(bào),教師指出:由于標(biāo)尺上零刻線在左邊,游碼放在標(biāo)尺的零刻線處時(shí),是游碼的左邊與“0”對齊,因此游碼讀數(shù)時(shí)以左邊的線為準(zhǔn);天平的量程即最大秤量值就是這臺天平配套砝碼盒內(nèi)砝碼的總數(shù)加游碼最大的讀數(shù)所表示的質(zhì)量;最小刻度值就是標(biāo)尺上每小格表示的質(zhì)量數(shù)。
(C)托盤天平的調(diào)節(jié)
講解:托盤天平是較精密的稱質(zhì)量工具,使用前要先調(diào)節(jié),先把游碼放在零刻線處,再調(diào)節(jié)橫梁平衡。
(板書:托盤天平的調(diào)節(jié))
教師邊講邊示范,教師調(diào)一步,學(xué)生跟著調(diào)一步。
教師指出:①由常見蹺蹺板的道理知道,指針偏左,右邊平衡螺母向右調(diào);指針偏右,右邊平衡螺母向左調(diào);②在調(diào)節(jié)橫梁平衡時(shí),如指針在分度盤中央左右擺動的格數(shù)相等,橫梁也平衡;③天平調(diào)好后,左右天平盤不能互換。
(d)天平的使用
讓全班閱讀課本天平的使用方法部分。
提問:如何用調(diào)好的托盤天平或物理天平稱一個鐵塊的質(zhì)量?
(板書:天平的使用)
師生討論后歸納:用調(diào)好的天平稱物體質(zhì)量的方法:①鐵塊放左盤,砝碼放右盤;②向天平盤加砝碼要由大到小逐步替換;③鐵塊質(zhì)量等于砝碼和游碼的質(zhì)量數(shù)相加;④測量結(jié)束后,砝碼放回砝碼盒,游碼移回零刻線。
(3)介紹物理天平
(a)物理天平的構(gòu)造
講解:實(shí)驗(yàn)室也常用物理天平稱質(zhì)量。引導(dǎo)學(xué)生看課本圖7—4,對照講臺上物理天平的實(shí)物,說出物理天平各主要部件的名稱。
(板書:物理天平的構(gòu)造)
(b)物理天平的調(diào)節(jié)
教師邊講邊演示:物理天平使用前要先調(diào)節(jié)底板上的底腳螺釘,讓重垂線的小錘尖端跟底板上小錐體的尖端正對,使底板水平;然后再調(diào)節(jié)橫梁上平衡螺母,使橫梁平衡。
(C)物理天平的使用
講解:觀察物理天平的零刻線,最大秤量值,最小刻度值及用調(diào)好的物理天平稱質(zhì)量方法與托盤天平相同。
(4)天平的使用注意事項(xiàng)
引導(dǎo)學(xué)生看課本天平使用要注意的事項(xiàng)。
三、布置作業(yè)
課本“學(xué)到了什么”1.(1)、(2)。
注:文中涉及課本為人教版初中物理第一冊
加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系
一名優(yōu)秀的教師就要對每一課堂負(fù)責(zé),準(zhǔn)備好一份優(yōu)秀的教案往往是必不可少的。教案可以讓學(xué)生更好的消化課堂內(nèi)容,有效的提高課堂的教學(xué)效率。所以你在寫教案時(shí)要注意些什么呢?下面是小編精心為您整理的“加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系”,希望對您的工作和生活有所幫助。
4.2實(shí)驗(yàn):探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系
[教學(xué)目標(biāo)]
一、知識目標(biāo):
理解物體運(yùn)動狀態(tài)的變化快慢,即加速度大小與力有關(guān)
二、能力目標(biāo):
指導(dǎo)學(xué)生知道用控制變量法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)
三、德育目標(biāo)
1.通過探究實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)實(shí)事求是、尊重客觀規(guī)律的科學(xué)態(tài)度.
2.通過實(shí)驗(yàn)探究激發(fā)學(xué)生的求知欲和創(chuàng)新精神.
3.培養(yǎng)學(xué)生合作的團(tuán)隊(duì)精神.
[教學(xué)重點(diǎn)]
1.控制變量法的使用.
2.如何提出實(shí)驗(yàn)方案并使實(shí)驗(yàn)方案合理可行.
3.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析與處理.
[教學(xué)難點(diǎn)]
1.如何提出實(shí)驗(yàn)方案并使實(shí)驗(yàn)方案合理可行.
2.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析與處理
[課時(shí)安排]
2課時(shí)
[教學(xué)過程]
一、導(dǎo)入新課
利用多媒體投影圖4—2—1;
分組定性討論
組I:物體質(zhì)量一定,力不同,物體加速度有什么不同?
組2:力大小相同,作用在不同質(zhì)量的物體上,物體加速度有什么不同?
師:請組1的代表回答一下你們討論的結(jié)果.
組1生:當(dāng)物體質(zhì)量一定時(shí),物體的加速度應(yīng)該隨著力的增大而增大.
師:請組2的代表回答你們組討論的結(jié)果。
組2生:當(dāng)力大小相同時(shí),物體質(zhì)量越大,運(yùn)動狀態(tài)越難以改變,所以質(zhì)量越大,加速度越?。?br>
師:物體運(yùn)動狀態(tài)改變快慢取決于哪些因素?定性關(guān)系如何?
生l:應(yīng)該與物體的質(zhì)量和物體所受的力有關(guān)系.力越大,加速度越大;質(zhì)量越大,加速度越?。?br>
生2:這里指的力應(yīng)該是物體所受的合力,以上圖為例,物體所受的重力和支持力相等,不參與加速度的提供.
師:剛才進(jìn)行多媒體演示時(shí)一次是固定力不變,一次是固定質(zhì)量不變,這樣做有什么好處呢?
生:方便我們的研究.
師:這是研究多個變量之間關(guān)系的非常好的方法,我們把它稱作控制變量法.我們以前在什么地方學(xué)到過這種方法?
生1:在初中我們在探究物體的密度與質(zhì)量、體積之間的關(guān)系時(shí)。
生2:在研究電流與電壓、電阻的關(guān)系時(shí).
師:好,我們這節(jié)課就用這種方法進(jìn)行探究加速度和力、質(zhì)量之間的關(guān)系.
二、新課教學(xué):
(一)加速度與力的關(guān)系
師:設(shè)計(jì)一個實(shí)驗(yàn),保持物體的質(zhì)量不變,測量物體在各個不同的力的作用下的加速度,分析加速度與力的關(guān)系.大家分組討論并且每組設(shè)計(jì)一個實(shí)驗(yàn)方案,并說明實(shí)驗(yàn)的原理.
分組討論
組l生1:我們是根據(jù)課本上的參考案例設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的(在投影儀上展示實(shí)驗(yàn)裝置如圖4—2—2).
組1生2:我們設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理如下:因?yàn)閮蓚€小車的初速度都為零,拉力大小不同,但對每個小車來說保持不變,所以小車應(yīng)該做勻加速直線運(yùn)動.根據(jù)初速度為零的勻加速直線運(yùn)動的位移公式x=at2/2可知,加速度和位移成正比,只要測量位移就可以得到加速度與受力之間的關(guān)系,力的大小可以根據(jù)盤中的砝碼求出來.
師:下面請組2的代表發(fā)言.
組2生1:我們設(shè)計(jì)的方法和組1的差不多,我們是用了一輛小車,小車后面連接一條紙帶,用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄小車的運(yùn)動情況,根據(jù)所打的點(diǎn)計(jì)算小車的加速度,然后再看所受的力和加速度的關(guān)系.
組2生2:為了消除摩擦力的影響,我們在木板下面墊了一個小木塊,當(dāng)小車沒有拉力時(shí)讓它在木板上勻速運(yùn)動.
師:這個同學(xué)的想法很好,這樣小車受到的繩子的拉力就等于小車受到的合力,下面請組3的同學(xué)代表發(fā)言.
組3生1:前面兩組的同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)都是物體的初速度為零,我們可以利用氣墊導(dǎo)軌設(shè)計(jì)一個更為一般的方法,讓導(dǎo)軌傾斜不同的角度,滑塊所受的力就是重力的分力,讓滑塊滑過軌道中間的兩個光電門,記錄經(jīng)過光電門的速度和兩個光電門的距離,根據(jù)公式x=(v2-v02)/2a可以求出加速度的大小,從而可以得到加速度和力的關(guān)系.
師:好的,在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前還應(yīng)該先設(shè)計(jì)自己的實(shí)驗(yàn)表格來記錄一下自己的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).那么你是怎樣設(shè)計(jì)表格使你的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得以記錄的呢?
生1:水平面長木板與小車,車后用繩控制小車運(yùn)動,兩車質(zhì)量相同.表格設(shè)計(jì)如下:
參考表格
小車l小車2
次數(shù)拉車砝碼(s)位移x1/cm拉車砝碼(s)位移x2/cm
1
2
3
4
5
生2:用一輛小車,測量加速度
次數(shù)拉車砝碼(g)加速度a1拉車砝碼(e)加速度a2
1
2
3
4
5
師:好,現(xiàn)在大家就根據(jù)自己設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn),把數(shù)據(jù)填人設(shè)計(jì)的表格內(nèi).
學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn),老師巡回指導(dǎo),幫助實(shí)力較弱的小組完成實(shí)驗(yàn)
師:現(xiàn)在請各小組簡要進(jìn)行一下實(shí)驗(yàn)報(bào)告.
組1生1:我們根據(jù)課本上的參考案例進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),因?yàn)橐阎≤嚨募铀俣群臀灰瞥烧?,通過驗(yàn)證位移和受力之間的關(guān)系,即可得出加速度和受力的關(guān)系.
師:實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是怎樣進(jìn)行處理的呢?
組1生2:我用的是位移和對應(yīng)力的比值.
組1生3:通過我們的討論,我們發(fā)現(xiàn)用作圖的方法能更好地表示位移(即加速度)和力的關(guān)系.關(guān)系圖表如圖4—2—3所示;可得在研究物體質(zhì)量不變的情況下,物體的加速度與物體所受的外力成正比.
組2生:我們通過處理小車后面的紙帶,計(jì)算出小車的加速度,通過作圖驗(yàn)證了小車的加速度和物體所受的合力成正比.組3生:我們用氣墊導(dǎo)軌作出的加速度和所受力的關(guān)系圖象,實(shí)驗(yàn)結(jié)論是圖象非常接近一條過原點(diǎn)的直線.
師:大家做得都非常好,那么你們在實(shí)驗(yàn)中遇到的困難是什么呢?能不能想出辦法來克服?
組1生:當(dāng)拉小車的砝碼的質(zhì)量較大時(shí),繩子容易打滑,從而影響了位移的測量.我們用松香涂抹在繩子上,效果不錯.
組2生:我們在做實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)了這樣一個問題,即當(dāng)砝碼的質(zhì)量和小車的質(zhì)量差不多時(shí),a—F圖象不能再是一條直線,而是發(fā)生了彎曲.
師:這組同學(xué)的問題非常好,實(shí)際上砝碼和盤的重力并不嚴(yán)格等于小車受到的拉力,簡單證明如下:設(shè)砝碼及盤的質(zhì)量為m,小車的質(zhì)量為M,則分別對它們進(jìn)行受力分析,對小車,受拉力和摩擦力,對砝碼和盤,受重力和拉力,那么它們之間的關(guān)系是什么呢?如果相等,根據(jù)物體受合力為零則物體做勻速運(yùn)動,而實(shí)際上砝碼及盤實(shí)際的運(yùn)動應(yīng)該是做加速運(yùn)動,所以說重力和拉力并不相等,而是應(yīng)該重力大于拉力,而我們在實(shí)驗(yàn)中認(rèn)為二者相等,所以實(shí)驗(yàn)的誤差有一部分來源于此.控制的方法就是盡可能地使砝碼和盤的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車及砝碼的質(zhì)量,具體的分析方法我們將在下一節(jié)學(xué)到.
組3生:雖然用氣墊導(dǎo)軌做實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較精確,但實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理比較復(fù)雜.
師:我們可以用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,使數(shù)據(jù)處理變得簡單化,大家在課下討論一下看如何用數(shù)據(jù)處理軟件處理實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù).
師:以上我們是通過控制物體的質(zhì)量不變來探究物體的加速度與物體所受力之間的關(guān)系,下面同學(xué)們繼續(xù)做實(shí)驗(yàn),通過控制物體所受的力不變來探究物體的加速度和質(zhì)量的關(guān)系.
三、小結(jié)
本節(jié)我們學(xué)習(xí)了:
1.力是物體產(chǎn)生加速度的原因
2.用控制變量法探究物體的加速度與合外力的關(guān)系;設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的方法
3.物體的質(zhì)量一定時(shí),合外力越大,物體的加速度也越大;
四、作業(yè)
1.完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告.
2.設(shè)計(jì)一種方案,測量自行車啟動時(shí)的平均加速度