高中化学化学与技术教学指导苏教版选修2doc.doc

《化学与技术》教学指导
一、编写特点
《化学与技术》是在学生学习化学必修1、化学必修2后文科学生的二个选修模块之一，或作为高中文、理科学生的ⅠB选修模块。
《化学与技术》在必修课基础上帮助学生了解化学在工农业生产等方面的应用、对技术创新的影响，更深刻地了解化学与人类生活、科学技术进步和社会发展的关系，以提高他们的化学科学素养。该模块以化学知识为基础，介绍化学在自然资源开发利用、材料制造和工农业生产和环境保护事业中的作用，使学生能运用所学知识对化学有关的一系列技术问题作出合理的分析，强化应用意识和实践能力。
课程标准中《化学与技术》模块的认知性目标要求分析
由课程标准可知，本模块认知性目标要求中，“知道、列举、描述、说出、认识、了解”等认知性学习目标要求的内容占89.5％，“说明、评价”等认知性学习目标要求较高的内容只占约10.5％，由此可见《化学与技术》学习目标的总体水平要求体现基础性。
普通高中化学课程标准中对《化学与技术》模块的内容标准概括为：通过本课程的学习，学生应主要在以下几个方面得到发展：
1、了解化学在工农业生产中的具体应用，认识化学工业在国民经济发展中的地位；
2、认识化学科学发展对技术进步的促进作用，强化技术意识；
3、形成自然资源综合利用、废旧物资再生利用的观念；
4、通过调查、分析和讨论交流等途径认识实际化工生产技术问题的复杂性，增强创新意识。
技术和科学都是人类文明发展的强大动力。科学与技术的目的完全不同。科学是研究自然界中的事物是如何发生和发挥作用的。而技术却是为了满足人类的各种需要和解决实际问题而对自然界所进行的改变或调整。
技术不仅包括生产制备、加工、维修、营销的技巧，还包括研究和设计。技术所涉及的问题是具体化、操作化的，它与科学的抽象化、理论化是紧密结合在一起的。科学与技术是相互依赖、相互促进的。
技术：人类在利用自然和改造自然的过程中积累起来并在生产劳动中体现出来的经验和知识，也泛指其他操作方面的技巧。
——现代汉语词典对技术的定义
教材在较为宽阔的生产技术背景下，提出化学与技术的若干具体问题，学生将运用实验探究、调查访问、查阅资料、交流讨论等方式认识与化学原理相关的技术与人类的生活、社会发展的密切关系和重要作用，激发了解化学技术的兴趣。
技术发展的两种主要模式：
①依靠偶然发现和实践经验的积累，如制陶、铁的冶炼、青铜（合金）冶炼技术。人们不自觉地应用化学原理和化学过程。
②以科学（化学）为基础的技术
在自然资源的开发利用，材料加工，化肥、农药、医药的生产，环境保护等工农业生产的许多领域，化学原理和方法成为技术进步的核心力量。
教材用6个专题、20个单元来讨论化学与技术中的有关问题：
1、水处理与海水淡化技术；
2、化学品制造（合成氨、氯碱工业、硫酸制造工业、镁铝的冶炼）；
3、有机化合物（有机药物、合成洗涤剂、纤维素、高分子材料）的合成、制备；
4、材料表面处理、材料组成与性能的优化、复合材料的制造；
5、土壤酸碱性的测定、土壤改良、化肥的生产与使用、无土栽培技术与营养液的配制、化学农药的发展；
6、环境污染的化学防治与绿色化学生产工艺等。
《化学与技术》的体系
以“资源利用→加工技术→ 环境保护”为线索，重点选取“水处理技术”、“无机化工”、“药物制备”、“材料加工”、“农业现代化”、“环境治理”等课题构建教学内容。

二、教学建议解读
1、《化学与技术》模块以资源利用、材料制造、工农业生产中的化学问题为线索，介绍化学知识及其应用。教学中一方面要重视化学基础知识、基本技能的教学，不能单纯介绍生产过程和技术；另一方面也要突出化学知识在生产技术发展和更新中的应用和作用，增强学生的技术意识，如介绍合成氨，要帮助学生理解化学反应速率与化学平衡原理在合成氨条件选择中的应用，也要让学生了解在实际生产中保证生产条件的技术关键。
2、要联系真实的生产实际，深入浅出地介绍与化学有关的技术问题，不要只是简单、机械地讲述化工生产的过程与技术知识。在教学过程中要让学生感受到实际化工生产技术问题的复杂性，体会到从化学原理到实际生产过程所需要的各种技术，需要人们应用原理知识通过实验、生产实践的摸索和研究，对技术进行不断的改进、创新和发展，最终达到较好的经济效益。
教师要结合课程内容，充分利用当地各种有利条件，组织学生参观、访问、调查、讨论等实践活动，如本省的巨化、镇海炼化等大型化工企业中的合成氨车间、硫酸车间、氟化学车间、炼油装置，杭州的四堡、七格污水处理厂，本地的自来水厂，印染、制药、塑料等化工企业，环保、质检等部门，使学生有机会接触实际问题，综合运用所学的知识来认识生产生活中与化学有关的技术问题。条件不具备的，也可让学生观看相关的影像资料或图片，或从网络中去查找（也可由教师从网络中下载）。
3、要重视设计和组织化学实验、调查访问、资料阅读、问题讨论等多种学习活动，让学生在活动中得到体验和乐趣，在活动中思考、学习。要注意运用模型、多媒体影像资料、图片和动画，把较为复杂、抽象的生产过程、生产工艺形象化、通俗化，减少学生学习的困难。利用化学实验，帮助学生体会重要的生产工艺原理，如硬水软化、电解、电镀、催化氧化、化学腐蚀、有机合成反应等化学原理的学习，都要尽量让学生动手实验或观看演示。
4、研究和运用化学原理以降低工农业生产中的能耗，减少环境污染，发展绿色化学工艺是生产技术改进与发展的重要课题。在教学中要十分注意培养学生的绿色化学观念和环境保护意识。如在学习硫酸工业生产知识时要介绍硫酸工业的三废处理；在学习合成氨生产时要介绍联碱工艺；介绍合成洗涤剂时，可说明为什么要使用无磷洗涤剂的原因；学习纤维素利用的有关知识时，应联系造纸厂污水对环境的影响及污水排放前的处理的重要性。
5、《化学与技术》是与生产生活实际密切联系的学习模块。在教学过程中，要注意帮助学生学会发现生产生活中有意义的化学问题；帮助学生学会通过观察、调查收集有关数据，并对数据加以科学地处理；帮助学生通过学习、实验、讨论提高分析、解决问题的能力。要求学生能通过实验事实的归纳揭示化学变化规律，能应用化学知识对生产生活中有关化学技术的简单问题作出合理的解释和说明。如教材中要求学生调查水资源问题，进行资料分析。这一课题的学习不仅要帮助学生认识、理解解决水资源紧缺、防止水体污染的紧迫性和重要性，还要帮助学生认识当今世界水资源开发、利用中存在的主要问题，了解人们怎样研究、探索解决这些问题的方法，了解化学科学在解决水资源问题中可以起到什么作用，鼓励学生结合本地的实际情况，提出自己的看法。
6、化工生产的技术处于不断的改革、创新中，新技术、新观念层出不穷，教师要注意收集新的信息、资料，补充、更新教学内容，也要注意引导学生从生产实际中学习、了解化学学科在各个领域的应用和发展前景。例如，氯碱工业的食盐水电解工艺，从20世纪80年代以来，隔膜电解工艺已逐渐被离子膜电解工艺替代。在介绍食盐水电解时，应当介绍先进的离子膜电解工艺。
7、《化学与技术》模块的内容中，有许多反映化学科学社会价值、化学科学促进现代科学技术发展的具体、生动的事例，也有反映由于人类不正确地运用科学和技术成果而产生负面影响的事例，说明了正确看待和运用化学科学技术的重要性。教材中还通过一些事例，说明学习和掌握生产技术，需要有扎实的化学知识和较高的科学素养。例如，氨、尿素合成工艺的发明和改进对农业生产的发展和粮食增产的重大作用，纤维素的化学加工解决了人们的穿衣问题，镁铝的冶炼、有机高分子材料的合成都大大加快了人类社会发展的进程。化学创造了人类文明。在化工生产中有时也会给环境带来污染。但最终依靠化学技术能够解决环境污染。绿色化学意味着人类社会的可持续发展。在教学中让学生认识到人与自然和谐相处对社会可持续发展的重要性，认识到将要从事的职业所必备的知识和科学素养，培养学生对自然和社会的责任感。

专题1的主要内容及知识结构海水淡水技术（蒸馏法、电渗析法、反渗析法、冷冻法）
海水淡化的概念
硬水软化
暂时硬度和永久硬度
天然水中钙、镁离子的作用
污水的处理
生活用水的净化
水质净化和污水处理的必要性
水质净化和污水处理的必要性

水的净化与
污水处理

生活用水的净化

污水的处理

天然水中钙、镁离子的作用

多样化的水
处理技术
暂时硬度和永久硬度
硬水软化

硬水软化

海水淡化的概念

海水淡化

海水淡水技术（蒸馏法、电渗析法、反渗析法、冷冻法）

课标要求：
1、知道化学在水处理中的应用。
2、了解海水的综合利用，认识化学科学发展对自然资源利用的作用。
教学方法建议
①按P5“调查研究”栏目，根据提纲撰写调查报告。
②完成实验1－1－1 明矾的净水作用，了解明矾净水原理，初步了解一般混凝剂的净水作用。
③收集海水综合利用资料，讨论科学技术对促进生产力发展所起的作用、资源的循环利用、环境的源头治理对可持续发展的意义。
④完成实验1－2－1 用离子交换树脂软化硬水、了解离子交换法软化硬水的基本原理，并能测定水的总硬度。
合成氨条件的选择（化学平衡原理的应用）
专题2的主要内容及知识结构

合成氨生产工艺
氨气的利用－合成氨

固氮催化剂的研究

食盐水的电解原理

海盐的利用－氯碱生产工艺
食盐水电解工艺

法拉第电解定律

氯碱工业产品的用途
自然资源利用技术

接触法制硫酸的化学原理

硫酸生产工艺
硫酸的生产原理与工艺

硫酸工业的三废处理

金属冶炼的原理

氯化镁的提取
镁、铝的冶炼
从海水中提取金属镁

氯化镁的电解

电解铝的原理

课标要求：
1、了解合成氨的主要原理、原料、重要设备、流程和意义，认识催化剂的研制对促进化学工业发展的重大意义。
2、了解我国基本化工的生产资源、基本化工产品的主要种类和发展概况。
3、举例说明金属材料的特点，了解有关的生产原理。
教学方法建议
①收集煤、水等资源综合利用的资料。
②参观合成氨厂或观看有关的影像资料片了解生产过程、原料利用率、能耗和成本核算，撰写观察报告。联系化学2（专题2）化学反应与能量转化，讨论如何应用化学平衡移动原理、化学反应速率因素影响，选择提高合成氨转化率的生长条件。
③硫酸工业着重介绍沸腾炉，接触室和吸收塔三个生产设备，介绍沸腾炉时主要从提高燃烧速率和燃烧完全程度来理解。介绍接触室时，可应用化学平衡原理，理解控制生产条件对二氯化硫转化率的作用、热交换器的作用，以及如何防止催化剂中毒。在介绍吸收塔时应介绍逆流原理。
④镁和铝的冶炼是从自然资源中提取、冶炼金属。教学中要结合化学1所学的相关知识，联系工业生产实际作适当的拓宽，如金属的冶炼要依据它们在自然界的存在状态和金属的活动性，相应地采用热分解法、热还原法和电解法，并在交流讨论中启发学生关注镁、铝的提取冶炼过程中怎样控制反应条件，保证生产顺利进行，使学生领略到反应条件控制的重要性与条件的控制方法。
⑤完成实验2－2－1 电解饱和食盐水，模拟实验了解石棉隔膜电解槽原理。

专题3的主要内容及知识结构
有机药物重要性

阿司匹林发展史和合成路线
有机药物制备

有机药物的制备

去污原理和表面活性剂

合成洗涤剂的生产

十二烷基苯磺酸钠的生产

洗涤剂中辅助成分
让有机反应为人类造福

纤维素的利用

纤维素的化学加工

纤维素的水解

纤维素酯的制造和利用

天然橡胶和合成橡胶

有机高分子合成

合成树脂和塑料

高分子吸水材料

课标要求
1、通过调查讨论煤、石油和天然气等综合利用的最新进展；
2、了解我国基本化工的生产资源、基本化工产品的主要种类和发展概论；
3、通过实例了解精细化工产品的生产特点，知道精细化工在社会发展中的作用；
4、举例说明高分子合成材料和其他新材料的特点，了解有关的生产原理。
教学方法建议
①收集资料，煤、石油、天然气等资源的综合利用。
②结合化学2有机化学专题的基本知识，介绍有机药物制备；肥皂、合成洗涤剂的生产，纤维素化学加工以及有机高分子合成技术。
③完成实验2－1－1 试验苯酚的性质，初步了解探究有机物性质的一般方法。
④对市场上常见洗涤剂的调查研究，让学生体验商品市场的调查过程。
⑤完成实验3－3－1 试验纤维素水解。
⑥完成实验3－4－1 比较纸尿布在不同条件下的吸水性，了解高分子吸水材料的性能、用途，理解吸水、保水原理。

专题4的主要内容及知识结构
金属的表面处理(铝的阳极氧化、钢铁发蓝、电镀)

材料的加工处理

腐蚀加工技术、氟化氢蚀刻玻璃、电络板的制作、光刻技术

改变材料组成（合金、硅酸盐 材料和特种陶瓷）

提高材料的纯度（单晶硅、二氧化硅、光纤）
材料组成的优化
材料加工与性能优化

纳米材料

复合材料的组成

常见复合材料的制造（钢筋混凝土、搪瓷）
复合材料的制造

复合材料的主要品种（树脂基、金属基、陶瓷基复合材料）

课标要求
1、讨论社会发展和科技进步对材料的要求，认识化学对材料科学发展的促进作用；
2、举例说明金属材料、无机非金属材料、复合材料和其他新材料的特点，了解有关的生产原理；
3、举例说明用化学方法进行金属材料表面处理的原理；
4、收集我国现代材料研究和材料工业发展情况的资料，认识新材料的发展方向。
教学方法建议
①回顾化学1 专题2：从海水中获得的化学物质，专题3：从矿物到基础材料的内容。
②参观金属材料、无机非金属材料或高分子材料的生产、加工企业（或观看影碟），收集有关资料，撰写有关科学小品。
③完成实验4－1－1 铝的阳极氧化，理解铝表面氧化膜对铝的保护作用及利用电解原理对金属表面的处理方法，有条件可做“钢铁的发蓝”和“简易电镀”的实验。
④完成实验4－2－1 纳米铁粉的制取和性质的实验，了解纳米材料与普通物质的差异。

专题5的主要内容及知识结构
土壤的酸碱性和pH
土壤酸碱性的改良

土壤酸碱性的改良

化肥的作用

化肥生产与合理使用

氮、磷、钾肥的特点和制取

无土栽培的原理
为现代农业技术添翼

无土栽培的实验方法
无土栽培技术

无土栽培的方式

农药的作用

化学农药的发展

农药的发展历史

课标要求
通过典型事例了解化学肥料、农药、植物生长调节剂和除莠剂及其发展趋势。
教学方法建议
①采取分组、分内容进行自主学习，通过查阅资料，调查当地农业生产情况，如土壤的酸碱度，农药、化肥的使用情况，在教师指导下进行交流讨论，培养学生自主学习和独立思考能力，增强团队意识和合作精神，增强社会责任感。
②完成实验5－1－1 测定学校附近农田、土壤的pH，让学生了解土壤酸碱度的测量方法，认识土壤酸碱性对农作物生长的影响。
③完成实验5－2－1 评价钾肥对土壤酸碱性的影响，了解不同钾肥对土壤的酸碱性的不同影响。
④完成实验5－3－1 营养液配制与无土栽培实验，使学生学会营养液的配制，了解无土栽培的具体过程。
专题6的主要内容及知识结构
废弃物的资源化
煤的脱硫处理

垃圾分类处理
环境污染的化学防治

固体废弃物处理

城市垃圾的无害处理

农业废弃物处理（冶金生产）
从污染防治到绿色化学

绿色化学的含义与基本原则

原料绿色化
绿色化学

催化剂绿色化
绿色化学工艺

溶剂绿色化

产品绿色化

课标要求
以废旧塑料的再生利用为例，认识化学对废旧物资再生与综合利用的作用，讨论其可能的途径。
教学方法建议
①在化学2中已了解绿色化学思想的基础上，指导学生通过调查、分析和交流讨论等途径认识资源的循环利用、能源的优化应用、环境的源头治理对可持续发展的意义，提高学生的实践能力、应用知识的能力，培养他们的社会责任感。
②有条件可组织学生参观垃圾填埋场、垃圾发电厂、农村沼气池，或者利用挂图、从网络下载有关资料和图片。
③通过“问题解决”栏目中提供的方法，书写煤脱硫处理的有关化学方程式，理解各种脱硫技术的化学原理。
④完成实验6－1－1 探究聚苯乙烯的解聚，注意选用适宜的聚苯乙烯废塑料样品。