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1、 让更多的孩子得到更好的教育第九章化学与社会发展教材分析 本章结构 （一） 本章在全书中的地位 本章是初中化学的最后一章，学生已经初步学习了一些元素化合物的基础知识，了解了几个重要的化学概念和基本原理，初步具备用化学知识解释和解决生活中简单的实际问题的能力 本章将带领学生从“化学与能源”“化学与材料”“化学与环境”三方面进一步认识化学与社会发展的关系。帮助学生建立自然资源并不是取之不尽、用之不竭的观点；认识人类要合理开发和利用自然资源，树立保护环境、与自然和谐相处的意识，保证社会的可持续发展。知道环境问题的产生与环境污染的治理均与化学知识密切相关。（二） 本章知识结构 本章共分三节， 1、 化
2、学在能源领域中的作用，以及几种能量相互转化的过程和装置。重点了解氢能源的特点，能在实验室里自行制备氢气。 2、 化学对材料科学的发展作用，生活中常见的材料以及材料对社会发展的重大作用。 3、 了解环境污染的种类、成因以及防治方法。 重点、难点 第一节， 化学与能源 1. 化学在能源领域中的作用，以及几种能量(化学能与电能、热能、光能)相互转化的过程和装置。 重点了解氢能源的特点，能在实验室里自行制备氢气。 2. 知道化石燃料是人类社会的重要自然资源及化石燃料的综合利用 了解海洋中蕴藏着丰富的资源。 3. 了解我国能源与资源短缺的国情，认识资源综合利用和新能源开发的重要意义。 第二节， 化学与材
3、料 1.知道常见的金属材料，无机非金属材料，合成材料，复合材料及其应用。 2.了解使用合成材料对人和环境的影响。 3.认识新材料的开发与社会发展的密切关系，知道化学在材料科学方面做出的重要贡献。 第三节， 化学与环境 1.了解典型的大气、水、土壤污染物的来源和危害。 2.了解酸雨的形成原理和危害； 污染水体净化的基本方法； 认识合理使用农药、化肥对保护环境的重要意义； 了解固体废弃物的危害，知道垃圾是一种“放错地方的资源” 。 3.初步形成正确、合理的使用化学物质的意识， 认识化学在环境监测与环境保护中的重要作用。 教学建议 1、 课时安排 第一节，化学与能源 2 课时 第二节，化学与材料 2
4、 课时 第三节，化学与环境 2 课时 整理归纳 测试， 2 课时 2、 教法设想与建议 第一节，化学与能源 介绍常见的能源，如：风能、核能、电能、太阳能、地热能和化学能等，介绍能源对于人类社会的重要作用，以及化学对于能源的储存、转化等方面的作用（如电能转化成氢能，氢能转化成热能或电能、光能转化成化学能进行存储）。着重以化学能转化成电能的原理、装置、应用以及转化后废弃物所产生的污染问题为例进行演示、分析讨论。(不同电池的收集及废电池的危害均可以由学生自主研究并完成调查报告) 介绍氢能源的优点及现阶段存在的问题（如成本的控制，安全贮运的问题）。探究实验室制取氢气的原理（是否可以增加其他几种金属和酸
5、进行实验原理的探究），小结气体制备的装置和收集方法（是否可以在此插入储氢材料的介绍），讨论氢气制取的操作步骤和氢气纯度的检验方法和验纯的必要性。 第二节 化学与材料 1.介绍常见材料的分类，请学生出示收集到的金属材料，讨论这些金属材料的性质及其在生活中的用途。是否能演示储氢合金、记忆合金的录像资料，增加学生的感性认识，讨论储氢合金、记忆合金的用途。 2.通过网络收集与陶器、瓷器、玻璃相关的网页，让学生感受新型无机非金属材料在航天、机械和医疗等方面的巨大作用。（可插入哥伦比亚号航天飞机的机翼问题） 3.介绍三大合成材料：合成纤维、合成塑料、合成橡胶。 合成纤维中重点介绍：比较棉、毛与合成纤维的优
6、缺点，以及探究它们与酸、碱作用及点燃的现象，讨论鉴别棉、毛与合成纤维的方法以及鉴别羊毛制品真伪的方法。 合成塑料的种类用途以及废弃塑料对环境的污染，知道“白色污染”的含义和治理方法。初步学习聚乙烯与聚氯乙烯的不同用途和鉴别。 合成橡胶的优点，（添加碳、硫增加橡胶的耐磨性和弹性的知识是否需要补充），以及其他高分子材料的的介绍 4.复合材料：例举混凝土、玻璃钢、宇航服说明什么是复合材料及其优异性能和应用。 鉴于本节内容的特点，建议有条件的学校尽可能使用媒体资源增强教学的感性和直观性。 第三节，化学与环境 1.空气污染的污染物种类、成因、危害（建议以图片、视频等为媒介）以及治理方法（从治标治本两方面
7、来讨论）。以硫磺在空气和氧气中燃烧以及相关的实验（P239产生有毒气体的实验1实验2是否以演示为佳，实验3、4、5可让学生分组进行）来探究讨论酸雨的成因、对金属、动植物以及建筑物的破坏。使学生了解空气污染导致的三大全球性环境问题。 2.水污染的成因、后果及治理和改善水污染的可行性方法。讨论“赤潮”和“水华”；污染水体中重金属离子、农药等的危害（是否能以图片，事例增强学生的认识）。在探究化学方法处理污水的实验过程中讨论污水净化的方法和步骤，（污水是否可以让学生取，最后由教师选用几种典型的来说明不同污水的处理方法。如淘米洗菜、洗衣物的废水；河水；工厂废水等）。是否可以增加海水淡化的讨论。 3.是否
8、可以让学生对家庭里某一天的垃圾随机取样，在课堂上教师引导学生对家庭垃圾进行分析，讨论理解“垃圾是放错位置的资源”，垃圾分类回收的意义，垃圾处理不当会造成怎样的污染。请学生在课堂学习的基础上对家庭里某一天的垃圾作出研究性报告，对成分、最合理的处理方法进行说明。 问题讨论 1.P241污水处理的探究实验由于对活性炭的使用量较多，是否有必要一人一组？ 资料 自由能源：巨头们在氢动力轿车上“押宝” 广州日报 2003-02-17 11:04:33 本报综合报道美国“千僖年电池”公司总裁斯蒂芬唐称氢为“自由能源”，他认为氢最可能替代石油。 氢可以通过一个特殊的燃料电池，把热能转化为电能，向汽车提供动力，
9、而它的惟一产品就是水，是最环保的新能源。氢是地球上最丰富的元素之一，主要的存在形式是水，取之不竭、用之不尽。问题是，从水中分解氢到应用有很多技术难题，而且氢太容易爆炸。20世纪20年代30年代，氢是当时流行一时的飞艇的最受欢迎的燃料，但1937年德国兴登堡氢动力飞艇爆炸不仅让世人放弃了对飞艇这种空中交通工具，也放弃了用氢做燃料的习惯。 但唐说，他们的公司已经研制出了一个氢燃烧系统，主要是利用从硼砂中提炼出来的催化剂，大大提升很容易爆炸的氢燃烧的安全系数。不过，因为这种催化剂过于昂贵，要想在市场上看到使用这一技术的氢动力轿车，还需要假以时日。像“千僖年电池”公司这样研究牵动着每一个石油业巨头和汽
10、车业巨头的神经。英国石油公司（BP）的新座右铭就是“超越石油”，荷兰皇家壳牌石油公司承诺，将于未来四年内投入10亿美元研究氢动力技术。华尔街一名专家法德尔盖特说：“这些公司都非常担心，一旦某家公司的冒险修成了正果，自己就会被新市场抛弃。”氢化物电池是技术关键 。氢动力轿车还要多少时间才进入市场呢？戴姆勒克莱斯勒汽车公司副总裁托马斯莫尔说：“当街头的加油站都变成加氢站后的第四年。” 这听起来还非常遥远。不过，莫尔的公司最近四年也将拿出14亿美元，和“千僖年电池”公司一道研制新型氢动力轿车“钠”。他说，“钠”轿车使用纳硼氢化物把水分解成氢气和氧气，然后通过氢气和氧气的燃烧提供动力，产物还是水。 罗
11、伯特斯坦佩尔在担任通用汽车公司总裁的时候组织开发出了可给氢动力轿车提供动力镍化氢电池。现在，任“能源转换装置”公司总裁的斯坦佩尔和雪佛龙德士古公司在合作研究氢的储存和输送技术。他们的设想是，在轿车外安装一个装满了氢化金属物的装置，这个装置可以像海绵一样先吸收并储存大量的氢，并在汽车开动时把氢传输到燃料电池中提供动力。 氢生产难做到“无污染”美国总统布什把氢称为“无污染”能源。氢燃烧时的确“无污染”，但用电力从水中分解氢时却可能造成环境问题。美国能源部长斯宾塞亚伯拉罕说，可以先用煤来发电，然后再用电力分解氢。但煤力发电的污染是相当严重的。还可以用核电力从水中分解氢，但美国民众对建设新的核电站大有
12、意见。氢还可以从汽油中收集，石油巨头们钟情于这种想法。 环境保护主义者表示，他们希望广泛建风力发电站和太阳能发电站，然后通过它们提供的电力从水中分解氢。这个提议得到了布什青睐，他的12亿美元大部分都投放到这些项目中了。但尽管美国的风力发电站电力提供能力在2002年增长了28，其提供的电力尚不足美国目前总电力的1，太阳能发电站的贡献就更小了。 从这一点上看，用风力发电站和太阳能发电站提供的电力分解氢很可能将是一个漫长的过程，以至于美国许多专家怀疑，氢到底能不能“无污染”地制造出来。他们宁愿选择用天然气来替代石油向汽车提供动力，尽管天然气在燃烧时很难达到“无污染”。“加氢站”今年问世，美国弗吉尼亚
13、州亚力山德利亚市的H2Gen公司计划在今年下半年推出“加氢站”，其核心技术就是从天然气中提炼氢。这家公司总裁桑迪托马斯说，运用他们的新技术，可通过已有管道把天然气输送到各个“加氢站”，并在“加氢站”分解出氢来。他表示，他们公司提供的氢的价格可以和汽油媲美。 然而，他承认，这个技术仅仅是“氢能源的过渡技术”，等有足够的风力发电 高温超导材料 高温超导材料一般是指在液氮温度（零下196摄氏度）电阻可接近零的超导材料。同样直径的高温超导材料和普通铜材料相比，前者的导电能力是后者的100倍以上，并具有输电损耗小，制成器件体积小、重量轻、效率高的特点，正在用于研制开发新一代超导变压器、超导限流器、超导电
14、缆、超导电机、超导磁分离装置、超导磁拉单晶生长炉、超导磁悬浮列车以及核磁共振人体成像仪等产品。这些产品右以在能源、交通、环保、医疗、军事等领域产生巨大效益。根据世界银行预测，2010年全球与超导有关的产品将占有约1000亿美元的市场份额，而高温超导线材作为超导技术研究及其应用产品开发的关键原材料，全球需求将在12年内达到1万公里以上。2001年9月24日，美国能源部公布的七项重大超导技术应用项目中，有6项都将使用铋系高温超导线材。美国科学家认为：“21世纪的超导技术如同20世纪的半导体技术，将对人类生活产生积极而深远的影响。” 科技日报2001.12.03 记忆合金 上海硅酸盐研究所副研究员
15、刘岩 1932年,瑞典人奥兰德在金镉合金中首次观察到记忆效应，即合金的形状被改变之后，一旦加热到一定的跃变温度时，它又可以魔术般地变回到原来的形状，人们把具有这种特殊功能的合金称为形状记忆合金。记忆合金的开发迄今不过20余年，但由于其在各领域的特效应用，正广为世人所瞩目，被誉为神奇的功能材料。 记忆合金在航空航天领域内的应用有很多成功的范例。人造卫星上庞大的天线可以用记忆合金制作。发射人造卫星之前，将抛物面天线折叠起来装进卫星体内，火箭升空把人造卫星送到预定轨道后，只需加温，折叠的卫星天线因具有“记忆”功能而自然展开，恢复抛物面形状。 记忆合金在临床医疗领域内有着广泛的应用，例如人造骨骼、伤骨
16、固定加压器、牙科正畸器、各类腔内支架、栓塞器、心脏修补器、血栓过滤器、介入导丝和手术缝合线等等，记忆合金在现代医疗中正扮演着不可替代的角色。 记忆合金同我们的日常生活也同样休戚相关。仅以记忆合金制成的弹簧为例，把这种弹簧放在热水中，弹簧的长度立即伸长，再放到冷水中，它会立即恢复原状。利用形状记忆合金弹簧可以控制浴室水管的水温，在热水温度过高时通过记忆功能，调节或关闭供水管道，避免烫伤。也可以制作成消防报警装置及电器设备的保安装置。当发生火灾时,记忆合金制成的弹簧发生形变，启动消防报警装置，达到报警的目的。还可以把用记忆合金制成的弹簧放在暖气的阀门内，用以保持暖房的温度，当温度过低或过高时，自动开启或关闭暖气的阀门。 作为一类新兴的功能材料，记忆合金的很多新用途正不断被开发，例如用记忆合金制作的眼镜架，如果不小心被碰弯曲了，只要将其放在热水中加热，就可以恢复原状。不久的将来，汽车的外
