高中第一節(jié)課教案

第九章化學(xué)與社會(huì)發(fā)展第一節(jié)化學(xué)與能源。

教案課件是老師需要精心準(zhǔn)備的，大家應(yīng)該開(kāi)始寫(xiě)教案課件了。只有寫(xiě)好教案課件計(jì)劃，可以更好完成工作任務(wù)！你們會(huì)寫(xiě)教案課件的范文嗎？下面是小編幫大家編輯的《第九章化學(xué)與社會(huì)發(fā)展第一節(jié)化學(xué)與能源》，歡迎閱讀，希望您能閱讀并收藏。

三、第一節(jié)化學(xué)與能源

[教材分析]

本章是初中化學(xué)課程的最后一章，通過(guò)前面八章的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)有了一定的化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能，也有了一定的科學(xué)探究能力。初步具備應(yīng)用化學(xué)知識(shí)解決生產(chǎn)、生活中簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題的能力，對(duì)化學(xué)與人類(lèi)生產(chǎn)、生活及社會(huì)發(fā)展有了一定的認(rèn)識(shí)。通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，將使學(xué)生進(jìn)一步感受化學(xué)對(duì)社會(huì)發(fā)展已做出的貢獻(xiàn)，化學(xué)的發(fā)展必將對(duì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展做出更大貢獻(xiàn)。

本節(jié)內(nèi)容從維系人類(lèi)生存發(fā)展所需要的三大支柱之一-------能源出發(fā)，通過(guò)學(xué)習(xí)電池和氫能的初步知識(shí)為載體，使學(xué)生知道電池可以將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為低污染、高效率特點(diǎn)的電能；了解氫能的開(kāi)發(fā)和利用對(duì)未來(lái)社會(huì)新能源的開(kāi)發(fā)和利用的現(xiàn)實(shí)意義及美好前景，從而認(rèn)識(shí)化學(xué)為提高能源利用率，開(kāi)發(fā)新能源做出的重大貢獻(xiàn)，感悟到化學(xué)在解決能源危機(jī)中的作用。

[學(xué)習(xí)目標(biāo)]

一、知識(shí)與技能目標(biāo)

1、學(xué)習(xí)幾種常見(jiàn)的能源，認(rèn)識(shí)能源開(kāi)發(fā)和節(jié)約能源的重要性；

2、知道電池能將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能，了解使用化學(xué)能比燃燒化石燃料具有更多的優(yōu)點(diǎn)；

3、了解幾種常見(jiàn)的電池，知道亂扔廢棄電池會(huì)污染環(huán)境，了解回收、處理廢棄電池的意義；

4、知道氫能是一種理想的新能源，了解用氫能的優(yōu)越性和推廣使用氫氣能源面臨的困難；

5、認(rèn)識(shí)化學(xué)在解決能源危機(jī)方面的意義；

二、過(guò)程與方法目標(biāo)

培養(yǎng)學(xué)生查閱資料、收集和處理信息的能力；

三、情感態(tài)度、價(jià)值觀目標(biāo)

以化學(xué)與能源為載體，培養(yǎng)學(xué)生的節(jié)能意識(shí)和環(huán)保意識(shí)；

[教學(xué)重難點(diǎn)]

重點(diǎn)：化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的原理；

難點(diǎn)：以化學(xué)與能源為載體，培養(yǎng)學(xué)生的節(jié)能意識(shí)和環(huán)保意識(shí)；

[教學(xué)策略]

交流討論、實(shí)驗(yàn)探究、學(xué)生自主學(xué)習(xí)等；

[課時(shí)安排]

1課時(shí)

[教學(xué)過(guò)程]

[引導(dǎo)]

“能源”這個(gè)詞相信大家都不陌生。能源為人類(lèi)提供了動(dòng)力和熱量，在社會(huì)發(fā)展中起著極為重要的作用，我們的衣、食、住、用、行樣樣離不開(kāi)能源。同學(xué)們?cè)O(shè)想一下：如果沒(méi)有能源，我們將過(guò)著怎樣的生活？（可能的回答：吃生的食物，生活在黑暗中，沒(méi)有交通工具只能步行……）可見(jiàn)，生活離不開(kāi)能源。本節(jié)課我們一起來(lái)學(xué)習(xí)——化學(xué)與能源。

[板書(shū)]

第一節(jié)化學(xué)與能源

一、能源與節(jié)能

[引入]

我們的身邊時(shí)刻離不開(kāi)能源，那同學(xué)們你們都知道哪些能源呢？

[學(xué)生討論]

教師組織學(xué)生看教材圖9-1就能源的種類(lèi)進(jìn)行交流；

[板書(shū)]

常見(jiàn)能源：化石燃料、電能、太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮?、核能、生物能、氫能等?/p>

[教師講解]

化石燃料是當(dāng)今世界應(yīng)用得最多最廣的能源，人類(lèi)的生活和生產(chǎn)活動(dòng)，主要依賴(lài)化石燃料。但是，化石燃料是不可再生的能源，地球上儲(chǔ)藏量有限，消耗一點(diǎn)就少一點(diǎn)。目前，人類(lèi)正面臨著能源危機(jī)的到來(lái)。作為世界未來(lái)的主人，我們?cè)撊绾螢榻鉀Q能源危機(jī)做些貢獻(xiàn)？

[學(xué)生活動(dòng)]

根據(jù)所查資料，進(jìn)行交流討論；

[板書(shū)]

1、解決能源危機(jī)的一般方法：延長(zhǎng)現(xiàn)有能源的使用時(shí)間（提高能量轉(zhuǎn)化效率，研制開(kāi)發(fā)節(jié)能產(chǎn)品）；開(kāi)發(fā)新能源；

[教師引導(dǎo)]

中國(guó)是一個(gè)發(fā)展中的大國(guó)，能源消耗量巨大，且隨著工業(yè)的發(fā)展和人們生活水平的提高，能源消耗不斷增加。據(jù)1998年統(tǒng)計(jì)，按現(xiàn)有速率使用能源，我國(guó)化石能源即將枯竭：煤：90年；石油：20年；天然氣：60年；節(jié)約能源是我國(guó)發(fā)展的手段之一。觀察圖9-2“中國(guó)節(jié)能標(biāo)志”，引導(dǎo)學(xué)生討論并認(rèn)識(shí)標(biāo)志。

[學(xué)生活動(dòng)]

節(jié)能標(biāo)志由兩部分組成：中間是一個(gè)漢字“節(jié)”，代表“節(jié)約”；“節(jié)”字的“橫”和外面的圓圈組成一個(gè)大大的字母“e”，代表“能源”（能源的英文單詞energy的第一個(gè)字母）。引導(dǎo)回顧：節(jié)水標(biāo)志；

[板書(shū)]

2、中國(guó)節(jié)能標(biāo)志：“節(jié)”代表“節(jié)約”；“e”代表“能源”；

[教師引導(dǎo)]

傳統(tǒng)的化石燃料燃燒產(chǎn)生的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的方法，既存在著浪費(fèi)自然資源，又污染環(huán)境的問(wèn)題。那么我們能否尋找一種轉(zhuǎn)化效率高，并且污染少的能量轉(zhuǎn)化方法呢？

[學(xué)生活動(dòng)]

閱讀教材，積極思考和討論，認(rèn)識(shí)化學(xué)能源具有上述優(yōu)點(diǎn)；

[板書(shū)]二、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能

1、化學(xué)電源：將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置；

原理：化學(xué)能→電能

[講解]

電池是一種化學(xué)電源，它有多種型號(hào)。你們知道哪些型號(hào)，它們有何相同之處？

介紹幾種常見(jiàn)電池；

[演示實(shí)驗(yàn)]

演示實(shí)驗(yàn)9-5；

注意觀察現(xiàn)象；

[學(xué)生活動(dòng)]

現(xiàn)象：電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)；

結(jié)論：電路中有電流通過(guò)，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能；

反應(yīng)方程式：Zn+CuSO4===Cu+ZnSO4

[教師分析引導(dǎo)]

實(shí)驗(yàn)說(shuō)明：通過(guò)化學(xué)反應(yīng)，消耗了物質(zhì)的化學(xué)能源才輸出電能，即化學(xué)能通過(guò)化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為電能。日常生活中的干電池、航天器上的燃料電池等就是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。電能用途十分廣泛，然而廢棄電池處理不好也會(huì)污染環(huán)境，例：一節(jié)1號(hào)電池爛在地里，能使1平方米的土壤永久失去利用價(jià)值，能使600噸水受污染，相當(dāng)于一個(gè)人一生的飲水量。其中所含的汞、鉛、鎘等重金屬離子對(duì)人體健康和生態(tài)環(huán)境危害也很大。那么應(yīng)如何處理廢棄電池呢？

[學(xué)生交流]

進(jìn)行回收利用；

[教師引導(dǎo)]

通過(guò)上面的學(xué)習(xí)，我們已經(jīng)知道解決能源危機(jī)可以從提高能源轉(zhuǎn)化的效率，使用節(jié)能產(chǎn)品等方面考慮。但隨著化石燃料的日趨枯竭，還迫切需要人們開(kāi)發(fā)新能源，其中氫能是一種極理想的新能源。

[板書(shū)]

二、理想的綠色能源------氫能

[教師引導(dǎo)]

氫能作為一種理想的綠色能源，它具有哪些優(yōu)點(diǎn)呢？

[學(xué)生活動(dòng)]

閱讀教材回答

[板書(shū)]

三大優(yōu)點(diǎn)：資源豐富；熱量高；產(chǎn)物無(wú)污染；

[引發(fā)思考]

目前氫氣還不能得到廣泛應(yīng)用的原因是什么？

[學(xué)生回答]

1、制取成本高，需要大量的電能；

2、安全儲(chǔ)存問(wèn)題；

[講解]

1999年2月17日起，冰島這個(gè)島國(guó)成為第一個(gè)實(shí)施氫動(dòng)計(jì)劃的國(guó)家，小汽車(chē)和公共汽車(chē)全部使用氫能代替以往的材油、汽油。德國(guó)、美國(guó)也有一部分汽車(chē)相繼投入使用；中國(guó)也出現(xiàn)了無(wú)污染的氫動(dòng)汽車(chē)，相信不久的將來(lái)，我們到處都可以看到這種汽車(chē)。也希望同學(xué)們學(xué)好化學(xué)，為能源的發(fā)展貢獻(xiàn)一份力量！

[引導(dǎo)]

工業(yè)制取氫氣常使用電解水的方法制取，而工業(yè)上通常是用鋅跟稀硫酸反應(yīng)來(lái)制取，請(qǐng)大家寫(xiě)出這兩種方法制取氫氣的反應(yīng)方程式。

[提出問(wèn)題]

實(shí)驗(yàn)室制取氫氣為什么選用鋅跟稀硫酸反應(yīng)？用稀鹽酸呢？用金屬鎂或鐵跟稀硫酸反應(yīng)呢？反應(yīng)需要驗(yàn)純氣體嗎，如何操作？

[學(xué)生思考]

回顧學(xué)過(guò)的制取氫氣所采用的裝置，藥品，檢查氣密性的方法，驗(yàn)純；

[小結(jié)]

[作業(yè)布置]

教材P233⑤

擴(kuò)展閱讀

第九章化學(xué)與社會(huì)發(fā)展第二節(jié)化學(xué)與材料

第九章第二節(jié)化學(xué)與材料

二.教學(xué)目標(biāo)

1.讓學(xué)生觀察身邊有哪些材料，了解它們的主要性能與應(yīng)用；

2.根據(jù)已有經(jīng)驗(yàn)討論比較棉、毛、合成纖維的優(yōu)缺點(diǎn)；

3.探究棉、毛、合成纖維與酸、堿作用及燃燒時(shí)的現(xiàn)象；

4.探究鑒別棉、毛、合成纖維的方法及辨別羊毛制品真?zhèn)蔚姆椒ǎ?/p>

5.了解聚乙烯與聚氯乙烯的不同用途，探究?jī)烧叩蔫b別方法；

6.知道什么是“白色污染”以及白色污染的治理方法。

重點(diǎn)

1.知道金屬材料、無(wú)機(jī)非金屬材料的特點(diǎn)及其在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用；

2.知道廢棄的材料對(duì)自然環(huán)境造成的污染及其危害，提出可能解決污染的合理措施；

3.實(shí)驗(yàn)探究純棉纖維、羊毛纖維、化學(xué)纖維，聚乙烯及聚氯乙烯等常見(jiàn)材料的鑒別方法。

難點(diǎn)

實(shí)驗(yàn)探究純棉纖維、羊毛纖維、化學(xué)纖維，聚乙烯及聚氯乙烯等常見(jiàn)材料的鑒別方法。

三.具體內(nèi)容

1.材料的發(fā)展過(guò)程

2.材料的分類(lèi)

分為：金屬材料、無(wú)機(jī)非金屬材料、合成材料、復(fù)合材料。

3.金屬材料

包括純金屬和各種合金。

（1）金屬材料的發(fā)展歷程

古代——近代工業(yè)——現(xiàn)代工業(yè)

（2）常見(jiàn)金屬材料及應(yīng)用

球墨鑄鐵（Fe、C、Si、Mn）——可代替鋼

錳鋼（Fe、C、Mn）——鋼軌、自行車(chē)架、坦克裝甲、挖掘機(jī)鏟斗

不銹鋼（Fe、Cr、Ni）——醫(yī)療器械、炊具

黃銅（Cu、Zn）——機(jī)器零件、儀表、日用品

青銅（Cu、Sn）——軸承、齒輪等

白銅（Cu、Ni）——錢(qián)幣、代替銀飾品

焊錫（Sn、Pb）——焊接金屬

硬鋁（Al、Cu、Mg、Si）——火箭、飛機(jī)、輪船等

18K黃金（Au、Ag、Cu）——金飾品、錢(qián)幣

18K白金（Au、Cu、Ni、Zn）——金飾品

鉑金（Pt）——鉑金飾品

4.無(wú)機(jī)非金屬材料

分為傳統(tǒng)材料和新型材料。

傳統(tǒng)材料：陶瓷、玻璃、水泥

新型材料：新型陶瓷、光導(dǎo)纖維等

5.合成材料

包括塑料、合成橡膠、合成纖維。

（1）合成纖維

纖維分為：天然纖維、人造纖維、合成纖維

天然纖維：吸水性、透氣性好

合成纖維：強(qiáng)度高、耐磨、彈性好、耐腐蝕

灼燒

受酸溶液的影響

受堿溶液的影響

棉花

無(wú)臭味、無(wú)殘留物

較大

較大

動(dòng)物的毛

燒焦羽毛味，無(wú)殘留物

大

大

化纖布料

臭味，燒后有殘留物

不大

不大

（2）塑料

①常見(jiàn)塑料制品

塑料管材、塑料袋、塑料薄膜、塑料盆、雨衣等。

②塑料品種

聚乙烯（PE）、聚氯乙烯（PVC）、聚苯乙烯（PS）、有機(jī)玻璃（PMMA）、電木塑料。

③聚乙烯塑料和聚氯乙烯塑料的比較

聚乙烯

聚氯乙烯

組成

C、H

C、H、Cl

性質(zhì)

電絕緣性能好，耐化學(xué)腐蝕，耐寒、無(wú)毒

耐有機(jī)溶劑，耐化學(xué)腐蝕，耐磨，電絕緣性能好，抗水性好，使用時(shí)會(huì)分解出有害物質(zhì)（有毒）

燃燒

易

較難

離火后

繼續(xù)燃燒

停止燃燒

燃燒氣味

無(wú)氣味

有刺激性氣味

用途

可制食品袋、包裝藥物、日常用品、管道、絕緣材料等

可制日常用品、電線(xiàn)包皮、管道、絕緣材料、建筑材料、人造革等

④聚乙烯塑料和聚氯乙烯塑料的鑒別

6.合成橡膠

（1）天然橡膠和合成橡膠

（2）合成橡膠的優(yōu)點(diǎn)

具有良好的彈性、絕緣性和耐高溫性

（3）合成橡膠的應(yīng)用

制造飛機(jī)、軍艦、汽車(chē)、醫(yī)療器械等

7.復(fù)合材料

將兩種或兩種以上的材料復(fù)合成一體而形成的材料

【典型例題】

例1、不粘鍋的內(nèi)壁有一薄層聚四氟乙烯的涂料，它的化學(xué)式可表示為（CF2CF2）m（m為正整數(shù)）。

下列關(guān)于聚四氟乙烯的說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）

A.該物質(zhì)是由碳和氟氣（F2）組成的混合物

B.該物質(zhì)分子中碳、氟（F）原子個(gè)數(shù)比為1：2

C.該物質(zhì)中含氟的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為76％

D.該物質(zhì)應(yīng)該是一種化學(xué)穩(wěn)定性很強(qiáng)的物質(zhì)

答案：A

例2、用羥基磷酸鈣為原料生產(chǎn)的陶瓷能夠制造人工骨、人工關(guān)節(jié)及人工假牙。已知其化學(xué)式中除鈣離子外還含有3個(gè)PO43-離子、1個(gè)氫氧原子團(tuán)，則其化學(xué)式是（）

A.Ca5（OH）（P04）3B.Ca3（OH）（PO4）3

C.Ca2（OH）（PO4）3D.Ca6（OH）（PO4）3

答案：A

例3、在各種新型材料的研發(fā)、制造和使用中，有滌綸、腈綸等各種_________（填“天然”或“合成”）纖維制成的五彩繽紛的衣料；有汽車(chē)等交通工具的軸承以及刀具等所用到的各種__________（填“金屬”或“非金屬”）材料。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，化肥通?？煞譃榈省________和磷肥。肥田粉的主要成分是硫酸銨，它屬于________肥。

答案：合成金屬鉀肥氮

例4、在《聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約》大會(huì)上通過(guò)的《京都協(xié)議》中明確規(guī)定：發(fā)達(dá)國(guó)家要限制二氧化碳等溫室氣體的排放量?？茖W(xué)家采取“組合轉(zhuǎn)化”技術(shù)，將二氧化碳在一定條件下轉(zhuǎn)化為重要的化工原料乙烯（C2H4），其化學(xué)方程式為：

2CO2+6H2＝C2H4+4H2O

若用36g氫氣轉(zhuǎn)化二氧化碳，則能處理標(biāo)準(zhǔn)狀況下的二氧化碳?xì)怏w多少升？同時(shí)又能生成多少克化工原料乙烯？（已知：標(biāo)準(zhǔn)狀況下，二氧化碳的密度為1.977g/L）

答案：二氧化碳質(zhì)量為264g；二氧化碳體積為133.5L乙烯質(zhì)量為84g

【模擬試題】（答題時(shí)間：40分鐘）

一、選擇題

1.下列家庭日用品中不含金屬材料的是（）

A.瓷花瓶B.導(dǎo)線(xiàn)C.電視機(jī)D.電池

2.區(qū)別聚乙烯塑料和聚氯乙烯塑料的最佳方法是（）

A.顏色B.硬度C.溶解性D.燃燒，聞氣體的氣味

3.下列生活用品由有機(jī)合成材料制成的是（）

A.尼龍襪子B.砂鍋C.鐵鍋D.瓷碗

4.一種新興的金屬由于其密度小、延展性好、耐腐蝕性強(qiáng)，它和它的合金材料在航空、航海和化學(xué)工業(yè)中正逐步取代鋁和鋁合金材料而被廣泛應(yīng)用，該金屬是（）

A.鋅B.鈦C.鎂D.錳

5.要解決“白色污染”問(wèn)題，下列方法不可行的是（）

A.盡可能減少使用塑料制品

B.回收廢舊塑料

C.研制和推廣使用在自然條件下容易分解的新型塑料

D.禁止使用任何塑料制品

6.下列屬于合成纖維的是（）

A.棉花B.羊毛C.蠶絲D.絳綸

7.在垃圾回收中，我們提倡實(shí)行垃圾分類(lèi)回收。在街道邊的垃圾箱中，綠色箱表示盛裝可回收再利用垃圾，黃色箱用來(lái)裝不可回收垃圾。下列物質(zhì)中①?gòu)U鋁線(xiàn)②果皮③易拉罐④口香糖⑤廢鐵鍋⑥空礦泉水瓶⑦一次性塑料飯盒⑧舊書(shū)、舊報(bào)紙，其中能夠扔進(jìn)綠色垃圾箱的是（）

A.③⑤⑥⑧B.③⑤⑥⑦⑧C.①③⑤⑥⑧D.①⑤⑥⑧

8.美國(guó)和日本的三位科學(xué)家以導(dǎo)電有機(jī)高分子材料的研究成果榮獲2000年度諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。他們用碘來(lái)?yè)诫s聚合物，使其導(dǎo)電能力增強(qiáng)107倍，具有金屬般的導(dǎo)電能力。碘（I2）屬于（）

A.金屬單質(zhì)B.非金屬單質(zhì)C.化合物D.混合物

9.有這樣一幅彩圖：把一個(gè)裝有小鳥(niǎo)的籠子浸入魚(yú)缸中，讓小鳥(niǎo)與籠外的小魚(yú)“共同生活在一起”。制作這個(gè)籠子的材料是用碳及碳的化合物合成的，你認(rèn)為這個(gè)籠子的材料必須具有的性能是（）。

A.透氣、隔水B.透氣、透水C.透水、隔氣D.隔氣、隔水

10.某種鐵的氧化物20g，在加熱條件下，通入足量的一氧化碳完全反應(yīng)后，將生成的氣體用石灰水完全吸收，得沉淀37.5g，則該氧化物中鐵元素和氧元素的質(zhì)量比是（）

A.2：3B.7：2C.7：3D.21：8

二、填空題

11.塑料、合成纖維、合成橡膠稱(chēng)為，它們都是人工合成的化合物，它們的特點(diǎn)是相對(duì)分子質(zhì)量。

12.玻璃、有機(jī)玻璃、玻璃鋼、不銹鋼四種物質(zhì)，其中屬于金屬材料的是，屬于無(wú)機(jī)非金屬材料的是，屬于合成材料的是，屬于復(fù)合材料的是。

13.從下面兩種塑料中選擇合適的來(lái)制造不同的產(chǎn)品（填編號(hào)）：

（A）聚乙烯（B）聚氯乙烯

（1）食品保鮮膜

（2）服裝包裝袋

（3）塑料牛奶瓶

14.高分子化合物按其來(lái)源可分為和兩大類(lèi)；棉花、羊毛、天然橡膠等屬于，塑料、合成纖維等屬于。

15.認(rèn)真回想自家廚房里的鍋、碗、瓢、盆及各種炊事用具的名稱(chēng)，按材料所屬類(lèi)別填入下表（至少舉一例）：

金屬材料

無(wú)機(jī)非金屬材料

合成材料

復(fù)合材料

三、簡(jiǎn)答題

16.簡(jiǎn)述材料的分類(lèi)，請(qǐng)各舉一例。

17.列舉日常生活中由下列材料制成的物品，并分析它們的特點(diǎn)：

（1）金屬材料；

（2）非金屬材料；

（3）合成材料；

（4）復(fù)合材料。

18.制造普通玻璃的原料是碳酸鈉、碳酸鈣、石英（SiO2），反應(yīng)的原理是碳酸鈉、碳酸鈣在高溫下分別跟石英反應(yīng)生成硅酸鹽（Na2SiO3、CaSiO3）。寫(xiě)出這兩個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式。

四、實(shí)驗(yàn)題

19.請(qǐng)寫(xiě)出燃料法區(qū)別聚乙烯、聚氯乙烯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：

是否有火焰

是否有煙

氣味

聚乙烯

聚氯乙烯

第九章化學(xué)與社會(huì)發(fā)展第三節(jié)化學(xué)與環(huán)境

第三節(jié)化學(xué)與環(huán)境

重點(diǎn)：

1、實(shí)驗(yàn)探究酸雨的成因及危害，知道酸雨的防止措施；

2、水資源在今后可能出現(xiàn)的危機(jī)，水污染原因及凈水原理；

3、垃圾對(duì)環(huán)境的污染，區(qū)分各種固體廢棄物，尋找合適的回收、利用處理垃圾的方法。

難點(diǎn)：

實(shí)驗(yàn)探究?jī)羲怼?/p>

1．通過(guò)有關(guān)環(huán)境污染的資料，讓學(xué)生充分認(rèn)識(shí)環(huán)境污染日益惡化的趨勢(shì)和危害，再讓學(xué)生討論中國(guó)環(huán)境標(biāo)志的創(chuàng)意，從而培養(yǎng)學(xué)生保護(hù)環(huán)境人人有責(zé)的社會(huì)責(zé)任感，激發(fā)學(xué)生從我做起，為環(huán)保作力所能及的工作。

2．實(shí)驗(yàn)探究和查閱資料認(rèn)識(shí)酸雨的成因以及危害，加深對(duì)酸雨的認(rèn)識(shí)，討論治理酸雨的措施，增強(qiáng)消除大氣污染的緊迫感。

3．過(guò)討論了解水體污染源以及防治方法，實(shí)驗(yàn)探究污水凈化原理；通過(guò)查閱資料并交流討論了解污染水體的物質(zhì)了解“赤潮”、“水華”的成因和危害，增強(qiáng)學(xué)生節(jié)約水，愛(ài)惜水，保護(hù)水的意識(shí)。

4．引導(dǎo)學(xué)生分析每天自己家中的廢棄物，從而聯(lián)想每天整個(gè)社區(qū)的固體廢棄物，討論了解這些廢棄物將造成的危害；通過(guò)討論“為什么垃圾是放錯(cuò)地方的資源”，知道一般垃圾的回收處理方法和意義。

[參考資料]

一、燃料電池

燃料電池與常規(guī)化學(xué)電源的顯著區(qū)別是：常規(guī)化學(xué)電源的活性物質(zhì)貯存在電池內(nèi)部，這些物質(zhì)耗盡后電池就不能再提供電能；而燃料電池所需的燃料和氧化劑貯存在電池外部的容器中，只要連續(xù)向電池供給燃料和氧化劑，它就可以不斷地輸出電能。

我們知道水電解以后，可以生成氫和氧，其逆反應(yīng)則是氫和氧化合生成水。燃料電池正是利用水電解及其逆反應(yīng)獲得電能的裝置。以天然氣、石油、甲醇、煤等原料為燃料制造氫氣，然后與空氣中的氧反應(yīng)，便可以輕易地得到需要的電能。

燃料電池主要由燃料電極和氧化劑電極及電解質(zhì)組成，加速燃料電池電化學(xué)反應(yīng)的催化劑是電催化劑。作為燃料電極的電催化劑有過(guò)渡金屬和貴金屬鉑、鈀、釕、鎳等。作氧電極用的電催化劑有銀、金、汞等。常用的燃料有氫氣、甲醇、肼、液氨、烴類(lèi)和天然氣。氧化劑一般用空氣或純氧氣，也有用過(guò)氧化氫水溶液的。航天用的燃料電池，大部分用氫或肼作燃料。由電催化劑和防水劑組成的燃料電極和氧電極形成正、負(fù)兩極，正、負(fù)兩極之間用電解質(zhì)（堿溶液或酸溶液）隔開(kāi)，燃料和氧化劑分別通入兩個(gè)電極，在電催化劑的催化作用下，同電解質(zhì)一道發(fā)生氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)中產(chǎn)生的電子由導(dǎo)線(xiàn)引出，這樣就產(chǎn)生電流。迄今為止，在所有電池中效率最高的是堿性燃料電池，它是燃料電池家族中的第一代，發(fā)電效率達(dá)70%，曾成功地應(yīng)用于載人宇宙飛行中，但成本昂貴；磷酸型燃料電池是燃料電池的第二代，無(wú)論是技術(shù)方面還是實(shí)用方面，都非常引人注目，80年代中期這種電站開(kāi)始試運(yùn)行；熔融碳酸型（MCFC）電池是燃料電池的第三代產(chǎn)品，與主要用于小規(guī)模發(fā)電的磷酸型相比，MCFC可稱(chēng)得上是大容量發(fā)電燃料電池（可達(dá)2萬(wàn)千瓦）；在未來(lái)社會(huì)中更受人注目的是第四代燃料電池，即固體電解質(zhì)型燃料電池（SOFC），它是以氧化鋯等固體為電解質(zhì)的，它不僅在性能方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)越于磷酸型電池和MCFC，而且，由于它的電解質(zhì)是固體，免去了腐蝕和溢漏的危險(xiǎn)。燃料電池家族中的第五代是聚合物電解質(zhì)型薄膜燃料電池（PEMFC）。要將氫能用于汽車(chē)、飛機(jī)，就非得借助PEMFC不可。最近在燃料電池的行列中，又出現(xiàn)了一位新秀，它就是生物燃料電池。一般燃料電池的催化劑都用貴金屬，從細(xì)菌細(xì)胞中，提煉出一種叫做甲醇脫氫酶的生物催化劑，可以加速氫氣的釋放，從而加快電子從甲醇中脫出的速度。

燃料電池的規(guī)模和用途可隨意選擇，大到可以代替大中型的火力發(fā)電廠，小到可以在醫(yī)院、旅館和特殊部門(mén)等特別場(chǎng)合中使用。燃料電池的綜合效率高（發(fā)電效率可高達(dá)40%-60%，綜合利用率可達(dá)80%）、對(duì)環(huán)境影響極小，因此它被認(rèn)為是繼火力、水力和原子力之后的第四大發(fā)電體系。

二、綠色的能源——太陽(yáng)能

太陽(yáng)是個(gè)巨大的能源，它不斷向外輻射能量。由于直接利用太陽(yáng)能不會(huì)污染環(huán)境，因此，它是很有開(kāi)發(fā)價(jià)值的能源，現(xiàn)在正進(jìn)一步研究如何開(kāi)發(fā)利用這一無(wú)污染且用之不竭的新能源。目前，太陽(yáng)能可通過(guò)四個(gè)渠道被人類(lèi)利用：

（1）通過(guò)大氣和水分的升騰循環(huán)，再通過(guò)風(fēng)、流水、波浪、海流等以風(fēng)能和水能等形式釋放出來(lái)。

（2）被海洋吸收，成為海洋內(nèi)能，再以潮汐等形式釋放出來(lái)。

（3）通過(guò)植物的光合作用把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化和儲(chǔ)存起來(lái)，再以草木、沼氣、煤、石油、天然氣等燃料的形式釋放出來(lái)。

（4）通過(guò)轉(zhuǎn)化成電能，被人們直接利用，這種方式目前主要通過(guò)太陽(yáng)能電池來(lái)實(shí)現(xiàn)。

太陽(yáng)能電池就是利用晶體硅和非晶體硅為材料制成的一種將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，常用的太陽(yáng)能電池是硅電池。許多國(guó)家的太陽(yáng)能利用日益商品化。在日本、美國(guó)和歐洲，用太陽(yáng)能供電的無(wú)線(xiàn)電、風(fēng)扇、電冰箱等日用品琳瑯滿(mǎn)目。

（1）太陽(yáng)能照相機(jī)

日本制成的世界上第一架太陽(yáng)能照相機(jī)，重量?jī)H有475克，機(jī)內(nèi)裝有先進(jìn)的太陽(yáng)能電池系統(tǒng)，其蓄電池可連續(xù)使用4年。美國(guó)一家公司生產(chǎn)了一種新型的135照相機(jī)，它的光圈、速度均由微電腦自動(dòng)控制，電力則有太陽(yáng)能硒光電池提供，只要有光線(xiàn)，就能供電。

（2）太陽(yáng)能電話(huà)

以太陽(yáng)作能源的無(wú)線(xiàn)電話(huà)已在英國(guó)一家無(wú)線(xiàn)電公司問(wèn)世。它利用頂端上裝的太陽(yáng)能接受板，可以不斷給電池充電。使用者的聲音通過(guò)無(wú)線(xiàn)電波輸入附近的電話(huà)交換機(jī)，再傳送到各地電話(huà)通訊網(wǎng)去。巴黎伏德瓦特公司制作的太陽(yáng)能收費(fèi)公用電話(huà)，耗電量極低，只要在陽(yáng)光下充電幾小時(shí)，便足夠使用十天之多。

（3）太陽(yáng)能冰箱

法國(guó)的太陽(yáng)能冰箱以甲醇為制冰機(jī)，每24小時(shí)可制冰10千克，保鮮30千克食物。印度研制出一種倉(cāng)庫(kù)用的大型太陽(yáng)能冰箱，上部裝有的拋物線(xiàn)鏡將陽(yáng)光集中在半導(dǎo)體網(wǎng)孔上，把光轉(zhuǎn)換成電流，箱內(nèi)溫度保持在負(fù)2攝氏度，可冷藏500千克食品，每天還可制出25千克冰。

（4）太陽(yáng)能電視機(jī)

芬蘭研制的太陽(yáng)能電視機(jī)只要白天把半導(dǎo)體硅光電轉(zhuǎn)換器放在有陽(yáng)光的窗臺(tái)上，晚上不需要電源便可觀看電視。轉(zhuǎn)換器貯存的電能，可供工作電壓為12V的電視機(jī)使用3~4小時(shí)。印度研制的太陽(yáng)能電視機(jī)，其能源吸收系統(tǒng)只要每天工作4小時(shí)，即使3天無(wú)太陽(yáng)，也能不用電源而正常接收訊號(hào)播放節(jié)目。

（5）太陽(yáng)能住宅

這是利用太陽(yáng)能電池的一種特殊民用建筑，包括陽(yáng)光集能、蓄能、發(fā)電、加熱以及相應(yīng)的控制裝置。目前各國(guó)設(shè)計(jì)的太陽(yáng)能住宅一般比較小，居住面積100平方米左右。如以色列缺乏能源，但每年有320個(gè)以上的晴天，所以，政府號(hào)召市民購(gòu)買(mǎi)太陽(yáng)能住宅。目前，該國(guó)已成為世界普及太陽(yáng)能發(fā)電、加熱最快的國(guó)家。

太陽(yáng)能電池的前景很廣闊，據(jù)預(yù)測(cè)：到21世紀(jì)中期，全世界電力總耗量的20%-30%將由太陽(yáng)能電池提供。

三、能代替鋼鐵的陶瓷

陶瓷能代替鋼嗎？回答是肯定的。我們所說(shuō)的這個(gè)陶瓷，并不是我們常見(jiàn)的陶瓷，而是一種被稱(chēng)為高技術(shù)的新品種陶瓷。高技術(shù)陶瓷與普通陶瓷，“血統(tǒng)”上并無(wú)淵源，但材料科學(xué)家能從地球上現(xiàn)有的幾十萬(wàn)種原料中，慧眼獨(dú)具，發(fā)展出這種“身懷絕技”的“萬(wàn)能”材料來(lái)，的確是受了普通陶瓷的啟迪。

長(zhǎng)久以來(lái)，金屬一直占據(jù)著材料王國(guó)的霸主，尤其是鋼鐵，應(yīng)用范圍更加廣泛。鋼鐵作為材料有它的許多優(yōu)點(diǎn)，然而也存在著諸如不耐腐蝕、不耐高溫、不夠堅(jiān)硬、不能絕熱等缺點(diǎn)。有趣的是，鋼鐵等金屬的短處，反過(guò)來(lái)恰恰是非金屬材料的長(zhǎng)處。不過(guò)陶瓷也有自己的“薄弱環(huán)節(jié)”：雖硬但無(wú)韌性，一碰就碎，以敲就斷，而且毫無(wú)彎曲延長(zhǎng)的余地。因此，要讓陶瓷代替鋼鐵，必須對(duì)陶瓷材料進(jìn)行“抽筋換骨”的手術(shù)，做到揚(yáng)長(zhǎng)避短。材料科學(xué)家分析了普通陶瓷的成分以后，認(rèn)為它的一種主要原料，含雜質(zhì)較多的黏土，是普通陶瓷的“薄弱環(huán)節(jié)”的根源，所以，他們?cè)囉霉杷猁}類(lèi)化工原料和一些人工合成的氧化物來(lái)取代黏土?？茖W(xué)家曾將沙淀粉和氧化鋯三種原料按一定比例混合，放進(jìn)溫度為1400oC、充有氮?dú)獾臓t子內(nèi)燒上7小時(shí)，最后制成一種銀灰色的氧化硅陶瓷。這種高技術(shù)陶瓷，密度和鋁差不多，能耐受1500oC以上的高溫，韌性很好，硬度尤其驚人，只有用金剛石才能把它割斷。以后，又試驗(yàn)制成了碳化硅、氧化鋯、碳化鈦、增韌氧化鋁等幾種新陶瓷材料。

成分不同的高技術(shù)陶瓷，性能和應(yīng)用各不同。用鋼鐵制造的發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸，受溫度的限制，只能利用汽油燃燒后的一小部分熱能，大部分熱能都從汽缸的冷卻系統(tǒng)散失了。氧化鋯陶瓷能解決此難題，它特別耐磨損、耐腐蝕、耐高溫，用它制成的發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸，不需要冷卻系統(tǒng)，使燃油在汽缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生的熱能最大限度地轉(zhuǎn)化成汽車(chē)獲得的動(dòng)力。而且由于汽缸硬度大，幾乎不易受磨損，并且也不受燃油產(chǎn)生的酸性氣體的腐蝕。因此，這種高技術(shù)陶瓷汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命長(zhǎng)、功率大、制造成本低，可以節(jié)省大量金屬材料和30%的油耗量。

利用氧化鋯硬度超過(guò)鋼材在高溫下不會(huì)軟化的特點(diǎn)，機(jī)械工程師設(shè)計(jì)了氧化鋯陶瓷車(chē)刀，在自動(dòng)車(chē)床上以最高的切削速度，加工最硬的合金鋼零件。陶瓷車(chē)刀削如泥，刀刃不軟不崩，零件表面光潔度高。用含鋯的高技術(shù)陶瓷制作的切削刀具，刀體一旦受到外力的沖擊產(chǎn)生裂縫時(shí)，它會(huì)自動(dòng)膨脹，將裂縫彌合起來(lái)。氧化鋯陶瓷剪刀和家用小刀，刀口久用不鈍，不銹不裂，被稱(chēng)為永不報(bào)廢的長(zhǎng)命剪刀。

高技術(shù)陶瓷可以比鋼鐵硬，也可以像銅鋁等有色金屬那樣有延展性和可塑性。把氧化鈦陶瓷研磨成極其細(xì)致的細(xì)晶粒，家上黏合劑，高溫熔燒成板材，將板材加熱到180oC，可以壓延成波浪形的陶瓷板。氟化鈣陶瓷，只需加熱到80oC便歐擠壓變形的特性。專(zhuān)家們認(rèn)為高技術(shù)陶瓷能被“軟化”，就意味著為這種材料最終能被延展、擠拉、卷繞成材打開(kāi)了希望之門(mén)。

高技術(shù)陶瓷作為未來(lái)材料之王的“萬(wàn)能材料”，其潛力實(shí)在是無(wú)止境的。

四、污染水體的元兇

污染水體的主要物質(zhì)有六類(lèi)：

1．有毒物質(zhì)

包括氰化物、有機(jī)農(nóng)藥、酚、砷及其化合物，重金屬類(lèi)物質(zhì)（如汞、鉛、鎘、鉻）和致、癌物質(zhì)（如芳香族化合物）。

2．病微生物

包括各種病毒、細(xì)菌、原生動(dòng)物等。

3．耗氧污染物

這些物質(zhì)能消耗水中大量的溶解氧，惡化水質(zhì)，使水發(fā)黑變臭，危害水生生物，危害農(nóng)業(yè)，包括一些有機(jī)物和無(wú)機(jī)物。

4．無(wú)機(jī)污染物

包括酸、堿、無(wú)機(jī)鹽和無(wú)機(jī)懸浮物等。這些物質(zhì)使水具有酸性或堿性，降低水質(zhì)，危害水生生物，危害農(nóng)業(yè)。

5．合成洗滌劑等有機(jī)物

包括諸如多氯聯(lián)苯，它們通過(guò)“食物鏈”逐級(jí)傳遞，最終影響到人類(lèi)。

6．植物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)

包括含氮、磷、鉀等元素的物質(zhì)。這類(lèi)物質(zhì)是水體生物生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，一旦過(guò)剩，會(huì)使水中的一些浮游生物和某些藻類(lèi)迅速繁殖，破壞水體原有的生態(tài)平衡，最終會(huì)導(dǎo)致水體萎縮，這就是全球?yàn)橹^疼的“水體營(yíng)養(yǎng)化”。發(fā)生在江河、湖泊中的“水華”，近海海域或?？诘摹俺喑薄本褪撬w富營(yíng)養(yǎng)化導(dǎo)致的。

江、河、湖、海有它們自己的平衡，由于人類(lèi)活動(dòng)的干擾，生活污水、工業(yè)廢水源源流入湖、海，農(nóng)田肥料也被雨水?dāng)y帶而來(lái)，使水中生物所需的氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)過(guò)剩，一些浮游生物和某些藻類(lèi)迅速生長(zhǎng)繁殖。

由于它們生長(zhǎng)周期短，增殖與死亡頻頻交替，瘋長(zhǎng)，過(guò)多的占據(jù)了水體及水面，使陽(yáng)光難以射入水中，使水生植物光合作用受阻，釋放氧氣減少，威脅水生動(dòng)物。同時(shí)，這些小的浮游生物還可附在魚(yú)鰓上，使本已缺氧的魚(yú)、貝類(lèi)呼吸困難，以致大量窒息死亡；而且水華或赤潮生物劇長(zhǎng)及死亡分解過(guò)程也消耗大量水中溶解的氧，它們死后被微生物分解過(guò)程中還能產(chǎn)生某些生物毒素，也可使魚(yú)、貝等中毒死亡。

五、對(duì)污水的處理

污水的處理，根據(jù)對(duì)水質(zhì)的要求，可分為三級(jí)。污水的一級(jí)處理也稱(chēng)預(yù)處理。在污水處理引進(jìn)的污水，通常先通過(guò)鐵柵欄過(guò)濾，去掉體積較大的雜物，然后再流入污水池中，經(jīng)沉淀及浮選等過(guò)程，把污水中的懸浮物和固體沉淀物去掉。然后再根據(jù)污水的性質(zhì)，加入一定量的堿或酸等化學(xué)實(shí)際、試劑，將污水中的酸堿物質(zhì)中和。我國(guó)20世紀(jì)80年代，各城市的污水處理站大多為一級(jí)處理。污水的一級(jí)處理可理解為一般的物理化學(xué)法的初步除污過(guò)程。

污水的二級(jí)處理，指的是在一級(jí)處理的基礎(chǔ)上進(jìn)一步做生化處理。例如采用生物膜法，利用微生物去除污水中的可溶性有機(jī)污染物。污水經(jīng)過(guò)二級(jí)處理后，大部分有機(jī)質(zhì)被去除，水中只留下一些無(wú)機(jī)鹽類(lèi)及少量的懸浮物。目前，我國(guó)不少新型化工廠可達(dá)污水二級(jí)處理標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)然，作為企業(yè)污水的處理，根據(jù)排放污水的不同性質(zhì)，采用的物理、化學(xué)、生物等去污的具體方法也是各式各樣的。為提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，工廠的污水還可以與廢料的回收再利用等因素結(jié)合起來(lái)，進(jìn)行綜合的治理。

污水的三級(jí)處理，也稱(chēng)深度處理，是利用較為復(fù)雜的物理、化學(xué)等方法進(jìn)一步除去水中的有害物質(zhì)。其處理方法有活性炭吸附、離子交換、臭氧氧化、電滲析、反滲透等等。通過(guò)深度處理后，污水可以?xún)艋焦I(yè)用水的標(biāo)準(zhǔn)，故三級(jí)處理后的水可以再次在工業(yè)上使用。由于深度處理的成本較高，因此目前還沒(méi)能普遍采用。但我國(guó)的水資源并不豐富，許多城市供水還很緊張，可以相信，在不遠(yuǎn)的將來(lái)，水的深度處理必定會(huì)得到廣泛的重視和應(yīng)用。

第九章第一節(jié)美國(guó)