第一单元 空气质量的改善教学设计(第一课时)

苏教版 《化学与生活》

专题一 洁净安全的生存环境

第一单元 空气质量的改善 第一课时

空气质量报告与大气污染的治理 教学设计

授课人：谢飞

一、教材与学情分析

本节课是苏教版高中化学选修1《化学与生活》专题1第一单元《空气质量的改善》第一课时，将教材进行重组，空气质量报告和治理大气污染两点内容相结合。但目前空气质量报告的内容已经与课本不一致，2012年后空气质量报告的污染物已有6种，已经把空气污染指数改成空气质量指数，教学时不可照本宣科。

学情分析：学生在高一时已系统学习了SO2、氮氧化物、臭氧等物质的性质，对空气污染物有一定的认识，这一课将真正打开高中学生从科学的角度认识生活中的化学，让学生关注生活中的化学。

二、目标定位

1、

知识与技能：知道空气质量指数是衡量空气质量的重要指标，了解空气质量指数的确定方法。了解大气污染物的种类。知道这些污染物的主要危害，理解治理大气污染的一般方法。

2、过程与方法：通过问卷调查了解学生状况，通过自主讨论，分析数据得出结论。利用新闻链接提供丰富多样的素材，向学生介绍最新成果。通过学***气污染的治理，增强环保意识。

3、情感态度价值观：从学生身边的化学出发，激发学生爱化学、爱生活的情感。通过有关大气污染知识的学习，增强环境保护意识，增强社会责任感。

重点：空气质量指数的确定方法，大气污染物的主要治理方法。激发学生学习化学的情感，增强学生的社会责任感。

难点：知道空气的质量问题与人类的生存发展的关系，能利用化学知识解决大气污染治理的方法，形成社会责任感。

三、

教学方法

问卷调查、指导学生阅读法、小组讨论总结法、资料分析法

四、

教学过程

环节一：情境引入，开展讨论，关注空气质量报告。

展示学生问卷调查的结果

1、学生对所居住城市的空气质量的描述：

8.8%优、52.9%良、11.9%轻微污染、17.6%轻度污染、8.8%中度污染、0重度污染

2、主要污染物有：二氧化硫、氮氧化物、可吸入颗粒物。

3、

污染物的主要危害：酸雨、光化学烟雾、雾霾等

提出问题： 1、你是怎么了解你所居住城市的空气质量的？

2、气质量的优、良等等，你对空气质量的评价标准是什么？

设计意图：通过问卷调查，了解学生对空气质量的关注情况和关注的途径。

1

【观察与思考】视频：常州市昨天的天气预报。你从天气预报这个节目中获得了哪些信息？

学生观看天气预报后了解了第二天的气温，当天的空气质量，常州市有6个检测点检测空气质量。

【问题】为什么要播报空气质量报告？

学生提出观点：使人们了解空气质量。促使环保部门及时掌握当地的空气质量状况，及时采取相应措施。

【展示资料】常州市环保局今天上午8：00发布的空气质量报告。

【观察与思考】空气质量报告由哪几个部分组成？

【交流与讨论】1、首要污染物是如何确定的？

2、该城市的空气污染指数又是如何确定的？

3、空气质量等级又是如何确定的？

学生讨论后得出结论：污染指数最大是该城市的首要污染物，首要污染物的污染指数就是该城市的污染指数，空气质量由污染指数确定的，污染指数越大，空气质量越差。

设计意图：利用常州市环保局实时空气质量报告检测数据，给学生提供真实的情境，学生通过讨论分析数据，理解空气质量报告的组成。

环节二：活动探究，解决问题，空气质量指数的确定。

【展示资料】今天中午11点检测点发布的各污染物指数。

【观察与思考】学生分析得出结论：首要污染物是臭氧。

【学生质疑】学生提出臭氧可以吸收紫外线保护地球，为什么今天中午11点的首要污染物是臭氧？

设计意图：利用常州市环保局实时发布的各污染物指数，提供真实的情境，中午11点的数据与上午8：00的数据形成对比，产生认识冲突，激发学生求知欲望。

【问题解决】观看视频资料，认识臭氧，了解地面臭氧的危害。

信息提示：空气污染指数（Air Pollution Index，简称API）就是将常规监测的几种空气污染物浓度简化成为单一的数值形式，并分级表示空气污染程度和空气质量状况。2012年上半年出台规定，将用空气质量指数（Air Quality Index，简称AQI）替代原有的空气污染指数（API）。参与评价的污染物为SO2、NO2、PM10、PM2.5、O3、CO等六项。发布频次也从每天一次变成每小时一次。

学生认识到高空的臭氧是地球的保护伞，而地面的臭氧是健康的杀手。

设计意图：提供最新的素材，跳出课本的框架，使教学内容与时俱进。

2

环保三：观察思考，动手实践，治理大气污染

【置疑】为什么今天早晨7点的首要污染物还是PM2.5，到了中午首要污染物就变成臭氧？地面的臭氧又是如何产生的呢？

【新闻链接】常州最近天气晴好，臭氧成为首要污染物。

这段时间，常州天气晴好，据市环境监测中心发布的数据，入春以来，在影响我市的首要污染物中，PM10和臭氧交替出现。其中，最近一周的首要污染物是“臭氧”。

我现在市环境监测中心，现在是上午的九点半钟，通过我身边的这台电脑能够实时的查看到现在臭氧的指标。从早晨六点钟臭氧达到一个最低值，随着太阳出来之后，它的指标在一路上升。

学生通过分析板书臭氧形成的化学方程式。

【置疑】新闻显示“从早晨六点钟臭氧达到一个最低值，随着太阳出来之后，它的指标在一路上升。”这是为什么呢？ 【观察与思考】播放视频，专家访谈。

学生从视频中了解到地面臭氧的形成还和氮氧化物及碳氢化合物有关。进一步认识到治理臭氧的污染首先要治理氮氧化物。

设计意图：从臭氧自然过渡到氮氧化物，使学生认识到这些污染物不是独立存在的。也引起学生对氮氧化物危害的认知。

学生提出氮氧化物可以形成硝酸型酸雨，还会造成光化学烟雾。

【提问】如何将氮氧化物变成无毒的物质？

设计意图：引导学生利用所学知识，从化合价的角度分析，将氮氧化物变成无毒的氮气需要加还原剂。增强学生在大气治理中的学科意识。

学生板书汽车尾气治理的化学方程式，并分析氨气具有还原性，也能还原氮氧化物，并板书氨气治理NO2的化学方程式。

【展示资料】1、尿素溶液吸收法

吸收液的温度控制在30℃～90℃,pH值在1～3之间,吸收后尾气中NOx的去除率高达99.95%。

2、活性炭法

3、催化分解法:NO→1/2N2+1/2O2

NOx和SO2联合控制技术

生物净化法

……

设计意图：学生感受到化学知识的伟大作用，激发学生对化学的热爱之情。

【过渡】形成酸雨的物质还有什么？

设计意图：自然过渡到SO2，引起学生对SO2性质的回忆。

【投影】SO2的危害，历史上伦敦烟雾事件。前车之鉴，后事之师，为了不让历史重演，1972年6月5日，联合国在瑞典首都斯德哥尔摩举行第一次人类环境会议，通过了著名的《人类环境宣言》及保护全球环境的“行动计划”，提出“为了这一代和将来世世代代保护和改善环3

境”的口号。这是人类历史上第一次在全世界范围内研究保护人类环境的会议。并将6月5日定为“世界环境日”。

设计意图：使学生感受到环境保护的重要性，也感受到国际社会对环境保护的措施与决心。

【新闻链接】可就在去年，我国山东临汾差点重现伦敦烟雾事件。播放视频，我国的临汾二氧化硫超标事件。

学生通过视频认识到此次事件背后反应出的问题：工厂负责人缺乏环境保护意识，环保部门玩忽职守。

【提问】如果你是临汾居民，你会对工厂负责人、环保部门提出哪些建议。

学生提出自己的观点：将散煤集中供热，进行燃煤脱硫处理并板书燃煤脱硫的化学方程式，SO2为酸性氧化物，还可以利用氨水吸收SO2并板书化学方程式。

【展示资料】SO2的治理方法

1、方法Ⅰ中氨水吸收燃煤烟气中SO2，能提高燃煤烟气中SO2去除率的措施有哪些？

2、方法Ⅲ中用惰性电极电解溶液的装置如图所示。阳极区发生的反应是什么？

学生从化学原理的角度分析。

设计意图：从世界环境日知道国际对环境保护的决心到我国临汾SO2事件，让学生感受到相关负责人玩忽职守对社会造成的伤害，进一步激发学生的社会责任感。并利用已学的知识来治理SO2的污染，解决环境问题，让学生感受到解决问题的成就感，激发学生学习的欲望。

【展示资料】十一五我国SO2、氮氧化物的排放量逐年下降的图表。

学生通过图表直观感受到SO2、氮氧化物排放量逐年下降，体会到化学的力量，同时认识到我国在环境保护方面所作的贡献，自然由生一种民族自傲感。

【新闻链接】雾霾又来了，北京雾霾红色警报，学校被迫停课。

【交流与讨论】雾霾天气产生的原因是什么？

学生提出观点，并提出治理方法，洒水、绿色出行等等

【展示资料】静电除尘

设计意图：从学生的生活实际出发，常州的主要污染物为可吸入颗粒物，通过讨论与查找资料了解治理可吸入颗粒物的方法。

环节四：自我反思，提升认识，建设美丽中国

【视频资料】关键词apec蓝

【展示】2016-2017我国各项污染物年均浓度变化。及我国牵头的环境公约。

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中国政府高度重视环境保护，将环境保护确立为一项基本国策，中提出了建设“资源节约型社会”。通过产业优化升级、制造业技术升级、节能减排、发展新洁能源，积极参与国际环境保护公约。

刚刚结束的党的十八大第一次把生态文明建设作为中国特色社会主义建设总体布局的重要方面，提出了建设美丽中国的目标。

学生通过视频了解到北京在apec会议期间采取的措施，实现蓝天白云美丽中国，向北京学习，保护环境人人有责。

【小结】小结本节课的学习内容

教师感言：化学科学是极富魅力的科学，它研究的内容十分丰富，在人类社会的持续发展中担负着重要的任务。你们可能会把化学课上学习的一切都忘记，但，无论如何，请不要忘记勒夏特列原理。改变影响化学平衡的一个因素，平衡将向减弱这种改变的方向移动，不会回到原来的起点。

最后学生谈谈本节课的收获，并对大气污染治理、建设美丽中国谈谈自己的想法，畅所欲言。体会到化学的力量，提升了社会责任感。

五、

板书设计

第一单元 空气质量的改善

污染物 治理方法

学生板书方程式

SO2

首要污染物

空NOX

气学生板书方程式

AQI指数

质PM10

（空气质量指数）

量静电除尘

PM2。5

报

告

学生板书方程式

O3

空气质量等级

CO 六、

教学反思

本节题让学生结合已有的知识和经验，从生活走进化学、再从化学回归生活。从问卷调查着手，引导学生关注天气预报，了解空气质量报告，通过讨论确定空气质量指数的确定，再利用本市实时空气质量报告的数据，引出首要污染物臭氧，形成认识冲突，激发学生探究欲望。在探究臭氧的形成过程，利用新闻资料，引出氮氧化物的危害，在氮氧化物的治理问题上，引导学生通过化合价从氧化还原的角度分析问题，解决问题，并展示治理氮氧化物的成果，环环相扣。通过临汾SO2超标事件，进一步激发学生的社会责任感，进一步提升学生利用知识解决问题的能力。最后通过展示中国在环境保护中的贡献，使学生形成民族自傲感。

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