高中化学《河流的综合开发以美国田纳西河流域为例》 教学设计 新人教版必修3.docx

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高中化学《河流的综合开发以美国田纳西河流域为例》教学设计新人教版必修3

2019-2020年高中化学《河流的综合开发以美国田纳西河流域为例》教学设计新人教版必修3

[课标要求]：

以某流域为例，分析该流域开发的地理条件，了解该流域开发建设的基本内容，以及综合治理的对策措施

[教学重点与难点]：

重点：

1、分析田纳西河流域开发的自然背景及开发的现状；

2、分析流域综合开发的措施

难点：

建立流域和水系的概念

根据流域的自然背景，分析流域综合开发的措施及意义

[教学方法]启发讲述法、案例分析法、图示法等

[教学过程]:

一、流域：

1、流域和水系：

图3.14

流域（供水区）——指供给河流地表水源的地面集水区和地下水源的地下集水区的总称；一般指地面集水区。

分水岭——相邻流域间的山岭或河间高地。

分水岭最高点的连线，称为分水线或分水界。

水系（河系）——指河流干流、支流和流域内的湖泊、沼泽或地下暗河，彼此连接组成的庞大系统。

支流——注入干流；二级支流——注入一级支流；三级支流——注入二级支流。

2、流域的特性——特殊性、整体性。

二、流域开发的自然背景：

流域开发的自然背景决定了方式和方向。

田纳西河的基本情况

1、地形——

评价：

利：

弊：

（注意：

分析水力丰富与否要从两个方面分析：

河流水量的大小；河流的落差）

2、气候——

（注意：

描述气候特征要从气候的两个基本要素——气温和降水两个方面着手。

对气温的描述可参考下列数值指标）

描述

酷寒

严寒

寒冷

温和

温暖

炎热

月均温℃

-30℃∽-34.9℃

<-20℃

<0℃

0℃∽15.9℃

16℃∽19.9℃

>20℃

 3、水系——对航运影响

⑴有利——

⑵不利——

（注意:

分析内河航运发达的条件——发达——水量大；水量变化小；经济发展程度高

不发达——水量小；水量变化大；经济发展程度低）

4、矿产资源——

（注意：

常见非金属矿：

石英、云母、磷、盐、煤、石油、天然气、玉石矿等，以能源矿和宝石类矿最为重要）

三、流域的开发早期及其后果：

1．18世纪下半叶：

生产状况：

环境状况：

2．19世纪后期：

生产状况：

环境状况：

生态环境问题

产生原因

造成后果

土地退化

植被破坏

环境污染

3．后果：

（注意：

棉花适宜的地区具有光照充足，气候干旱，水源丰富的特点，如中亚、埃及、中国的新疆等，美国田纳西河流域夏季降水较少，正利于棉花后期的生长和成熟，田纳西河为灌溉提供充足的水源。

）

四、流域的综合开发

1．流域的开发的核心：

2．田纳西河流域管理局（简称TVA）：

TVA将河流的作为流域开发的核心，并结合条件对流域进行综合开发，同时对流域的进行恢复和治理（图3．20）。

读图P57——图3.21、3。

22思考：

干流上的大坝的最主要的功能是：

、。

为何田纳西河每年的8月1日开始放水？

为什么对于田纳西河这样的自然和经济背景，采取梯级开发比较有利？

（注意：

水电站的选址从三个方面考虑——建坝的工程量要小，一般选建在峡谷处；蓄水量，要有水可蓄；效益高，追求综合效益：

防洪、旅游、养殖、发电、灌溉等）

流域的综合治理方面：

1、防洪

2、航运

3、发电

4、提高水质

图3.26：

发电与保护环境：

电站发电时出现的的问题

采取补救的措施

左图：

抽水泵

当发电时，就会放出尾水，因这种水缺少氧气，不利于水生生物生存

用一种抽水泵，将下层冰冷而又缺氧的水抽上来，让上层温暖的水沉下去，为下层的水生生物提供热量和氧气

右图：

水坝

当发电停止时，坝下就会干涸，水生生物就会死亡

用图中的水坝，来阻止发电的尾水迅速流失，在不发电时仍能保持河床中有水。

5、旅游

6、土地利用——措施：

①

②；

③；

④。

治理结果：

。

[知识链接]

流域和水系:

（1）流域:

又称供水区域,指供给河流地表水源的地面集水区和地下水源的地下集水区的总称,一般指地面的集水区.相邻流域间的山岭或河间高地,称为分水岭.分水岭最高点的连线,称为分水线或分水界.流域是一个自然区域,又是一个经济区域,区域内自然因素之间,自然因素与经济因素之间相互联系、相互影响、相互制约，由此构成了流域的整体性。

具体表现为下表：

区域自然要素

自然状况

区域特征

区域发展方向

产业类型、布局与区域关系

植被

含沙量的多少

地形塑造

特色农业

地形、降水

落差与水量

水能的资源的丰歉

能源工业

地质

成矿

矿产资源

加工工业

知识储备：

防洪库容和防洪标准

库容就是水库的容积。

防洪库容主要是用于调蓄上游入库洪水，削减洪峰，减轻下游洪水威胁，以达到防洪的目的。

其相应水位，称为最高洪水位，洪水能够给水上建筑物（如大坝、堤防等）构成较大的威胁，在设计这些水上建筑物时就不能不考虑它本身抗御洪水的能力。

通常所说某水库是按百年一遇洪水设计，就是指水库能够抗御重现期为百年的洪水。

“百年一遇”即为该水库的设计标准。

鱼道：

fishway

　　供鱼类洄游通过水闸或坝的人工水槽。

鱼道的设计主要考虑鱼类的上溯习性。

在闸坝的下游，鱼类常依靠水流的吸引进入鱼道。

鱼类在鱼道中靠自身力量克服流速溯游至上游。

鱼道由进口、槽身、出口和诱鱼补水系统组成。

进口多布置在水流平稳，且有一定水深的岸边或电站，溢流坝出口附近。

常用的槽身横断面为矩形，用隔板将水槽上、下游的水位差分成若干个小的梯级，板上设有过鱼孔，利用水垫、沿程摩阻、水流对冲和扩散来消除多余能量。

由于孔形不同，又可分为堰式、淹没孔口式、竖缝式和组合式等。

调查了解通过闸、坝的过鱼对象，拟定设计运行水位和设计流速等是确定隔板布置、过鱼孔形式和尺寸等的主要依据。

出口应靠近岸边，水流平顺，并与溢流坝或水电站进口间留有足够的距离，以免过坝的鱼再被水流带到下游。

尽管鱼道设计成败的关键在于进口位置的选择，但实际运用情况表明，拦河修建闸、坝后，难于引鱼进入鱼道，故近代常采用其他鱼类过坝措施。

[练习巩固]:

1.下列能源中，属非可再生能源的是（　）

A.风能　B.生物能　C.天然气　D.太阳能

2.山西省煤炭资源的特点是（　）

A.煤种齐全，以褐煤为主　

　B.大同煤矿是优质主焦煤基地

　C.煤田多为中厚煤层，埋藏浅，适于露天开采　

　D.分布范围广，全省有一半土地下面有煤田分布

3.改革开放初期，山西省经济的核心是（　）

A.原料工业　B.加工工业　C.采煤业　D.冶金业

4.围绕能源开发，山西省构建的产业链是（　）

①煤-电-铝②煤-焦-化③煤-气-液④煤-铁-钢⑤煤-电-钢

A.①②③　B.②③④　C.①②④　D.③④⑤

5.下列叙述正确的是（　）

A.加工工业一直呈下降趋势

　　B.原料工业xx年比1995年增加了25%

　　C.采掘业逐渐取代加工工业占到主导地位

　　D.冶金、化学、建材等部门属于加工工业

6.虽然山西省是能源大省，为我国现代化建设做出了重大贡献，但它却尚未成为经济强省。

为改变这种状况，山西省政府提出了加快经济结构调整的战略。

据此完成下列问题：

（1）加快经济结构调整，急需解决水资源短缺问题，为此，正在建设引黄入晋工程，其中最大的水利工程是（   ）

（2）山西省产生生态环境问题的根源是（　）

A.露天开采　　B.矿区道路的铺设　　

C.井矿巷道的建设　　D.重化工为主的产业结构

（3）你认为应怎样调整经济结构，变能源大省为经济强省？

P56思考：

1、田纳西河水主要靠大气降水补给，河流的水量会随降水量的变化而变化。

冬末春初多降水，河流在这个季节径流量也最大，其中3月份水位最高；夏秋季降水相对较少，河流流量在这一埋藏也最小，进入枯水期，其中以10月份水量最少。

2、从诺克斯维尔市气温降水柱状图看，田纳西河流域水热条件的匹配并不佳。

冬末春初多阴雨，光照少，不利于作物的播种和生长；而在作物生长的旺季——夏季，正是需水量最大的季节，而该季节降水不足，极易形成旱灾，影响作物的生长和成熟。

解决的措施就是发展农田灌溉。

田纳西河水量圈套，能够为农田灌溉提供充足稳定的水源。

P56思考：

田纳西河进入枯水期时，因水位过低，使吨位大的船只不能通航，将大大影响客货运量。

可以通过修建水库大坝的方法调节水量，或是抬高水位。

P57活动：

1、灌溉容易导致的生态环境问题：

河流因考试抽水而径流减少，盐度增加，湿地又因失去补给水源而面积减小，导致湿地生态环境的变化，造成河湖中蓝绿藻繁殖，鱼类减少；因灌溉增加，地下水位上升，出现干旱地盐渍化的问题。

2、从墨累—达令河流域开发的情况来看，主要是对水资源的数量掌握不清。

导致引用了过多的河水用灌溉，使下游生态环境恶化，甚至发生海水倒灌现象。

在干旱、半干旱区，影响人类生产、生活、生存的最为重要的因素是水，大流域开发时至关重要的也是对水的合理利用。

只要采取合理的灌溉方式（如滴灌），就不会出现因灌溉不当而出现的种种生态环境问题。

对河流水源利用上，只要进行全流域的合理调配使用，避免在上、中、下游地区过多的截取径流，就不会出现下游水量养活海水倒灌的问题。

这些都是我们在干旱区进行流域开发中要积极避免的。

思考：

结合田纳西河流域的自然特征，分析修建大坝有何作用？

修建大坝拦蓄水量所起的作用是多方面的，但就田纳西河流域的自然特征而言，主要有以下几个方面：

⑴田纳西河流域山地多，起伏大，河流落差大，修建大坝可利用落差发电；⑵水流急，且水位季节变化大，修建大坝可调节径流，使之趋于平稳，利用内河航运；⑶降水年内变化较大，河流径流季节变化大，雨季易出现洪水，修建大坝可拦蓄洪水，减少洪灾；⑷修建大坝拦水，还用作旱季时的灌溉用水。

⑸水源充足可改善小气候环境。

读图P59——图3.20（田纳西河流域的综合开发与治理）:

此图为田纳西河梯级开发与第一、第二、第三产业的关系。

⑴农业：

梯级开发为其种植业和林业、牧业提供了水源、消除了洪涝灾害；为水产养殖提供了场所。

⑵工业：

水电为其提供了动力资源，使工业成本降低、污染下降。

⑶第三产业：

梯级开发提供了旅游资源和便利的交通。

⑷三大产业间间相互影响的关系：

如森林得到恢复，为木材加工、造纸工业提供原料。

生态环境的改善提供了旅游业的基础。

方便的水运为工业提供了廉价的运输。

 P62活动：

1、提高土地利用程度，也就是说要加强开垦荒地、发展畜牧业、增加旅游设施、为造纸厂采集更多的原料等。

可能会使①旅游在短期内获得较高的经济收益，但从长期分析会导致旅游业萎缩；②由于工农业用地的增加，植被的减少，污染源增多，如增加农药、化肥、杀虫剂、除草剂的使用量等，从而导致水质下降；③由于农牧业加强,用水也有所增加,对枯水期的发电用水会减少;④由于农牧业加强,用水也有所增加,枯水期水位下降，加上植被减少，水土流失加强，淤塞河道，航运条件变差；⑤由于提高了土地利用程度，会加重水土流失现象，河流含沙量增加、淤塞河道、小气候恶化、洪涝灾害增多，加重防洪负担。

2、如水质下降①河水水质变坏会影响到土地的利用。

比如水果、蔬菜、粮食、花卉的种植和畜牧业等，凡是用河水灌溉或饮用的，都将受到影响。

②河水水质下降，将会使旅游人数减少。

③如果水质变差是由于“富营养化”的话，会引起水生植物滋生，繁生的水生植物顺流而下就可能堵塞水轮机，影响发电。

甚至使溢洪道排洪不畅而影响防洪效果。

④短期内不会对航运带来麻烦，但旅游人减少，也会影响航运的经济效益。

又如提高水质：

土地利用、旅游、航运三个方面都会降低，因为这些部门在生产过程中都会产生污染物，损坏水质。

土地利用降低才能减小其他生产的规模，植被覆盖率才高；旅游降低，才能减少旅游活动对水的污染；航运降低才能减轻航运过程中，特别是船舶产生的石油污染。

阅读指导：

伏尔加河的综合利用

1、伏尔加河流域的条件

位于俄罗斯境内，多流经平原地区，干支流通航里程长；

流域内有丰富的石油、天然气、钾、磷等矿产；

人口稠密，交通便捷，工农业发达

2、伏尔加流域的开发

以修筑大型水利枢纽、进行梯级开发为重点；

通过开通运河、清理水道、建设河港等工程措施，沟通了波罗的海、白海、黑海、亚速海、里海，实现了“五海通航”；

通过对全水系进行综合开发治理，实现了发电、航运、灌溉、供水、渔业和旅游等综合经济效益，带动了全流域国民经济的综合发展。

3、伏尔加河综合开发中存在的问题

水利工程没有修建过鱼道，影响鱼群洄游产卵；

下游没有修建大型水库，水量受自然因素影响较大，水旱灾害频繁发生；

沿岸法治没有得到有效控制，河水污染严重。

2019-2020年高中化学《油脂》教案1新人教版选修5

一、教学内容

1、课标中的内容

《有机化学基础》主题2烃及其衍生物的性质与应用第4点：

认识卤代烃、醇、酚、醛、羧酸、酯的典型代表物的组成和结构特点，知道它们的转化关系。

活动与探究建议⑥实验：

自制肥皂与肥皂的洗涤作用。

2、教材中的内容

本节是第四章第一节《油脂》，本节书是化学2中的有机化学的知识基础上进行学习，应注意知识的衔接、拓展与深化。

在化学2中由于油脂的结构复杂，学生已有知识还不足以从结构角度认识油脂的性质，课标只要求从组成和性质上认识。

在选修5中，本章安排在烃的衍生物之后，学生对烃的衍生物中各种官能团的结构、结构和反应已经有了一定的认识的认识和理解。

教学中要正确处理好结构、性质、用途的关系，突出强调“结构决定性质，性质反映结构”的基本思想。

同时，本节又是烃的衍生物知识的延续和发展，即从单官能团的化合物和发展到多官能团的化合物，从小分子延续和发展到高分子。

为学习合成高分子作好铺垫。

二、教学对象分析

1、知识技能方面：

学生已经学习了酯的结构和性质，具有一定的基本理论知识和技能知识。

2、学习方法方面：

经过高一一年及对有机中烃和烃的衍生物的学习，学生具备一定的探究学习能力及比较学习能力。

三、设计思想

总的思路是先设置情景，让学生通过对酯的结构和性质的复习，引入对油脂的结构和性质的类比思考，激发学生的探究热情。

根据新课标的要求，在教学过程中通过对自制肥皂与肥皂的洗涤作用的实验探究，加深学生对油脂性质的认识，培养学生的实验探究能力和动手操作能力，引导学生对生活中的化学问题的思考和认识。

四、教学目标

1、知识与技能：

（1）使学生了解油脂的概念。

（2）理解油脂的组成和结构

（3）引导学生结合日常生活中所能接触到的油脂知识与其结构联系起来，了解油脂的物理性质及用途。

（4）使学生理解油脂的化学性质（氢化、水解和皂化反应）

（5）常识性介绍肥皂、合成洗涤剂与人体健康等知识

2、过程与方法：

通过设计实验、探索实验、阅读材料等方法，让学生在自主活动过程中培养和提高实验操作能力、自学能力、观察能力、分析能力和理解能力。

通过联系生活、生产实际问题培养学生对知识的迁移能力和推理能力。

3、情感态度与价值观：

在科学探究过程中，通过比较和分析，不断地揭示问题和解决问题，让学生从问题中获得新知识，激发学生强烈的求知欲，同时开发学生的智力。

通过对肥皂制取的探究，认识化学对日常生活生活的重要意义。

五、教学的重点和难点

1、教学重点：

油脂的结构和化学性质。

2、教学难点：

油脂氢化、水解的基本原理；结构决定性质原理的应用。

六、教学过程

教学内容

教学环节

教学活动

设计意图

教师活动

学生活动

复习酯的知识

复习引入

[设问]我们在日常生活中食用的猪油、牛油、羊油、花生油、豆油、棉籽油等，和用来作燃料的汽油、柴油是否为同类化合物?

[思考交流]

1．什么是高级脂肪酸？

2．硬、软脂酸与油酸的烃基是否饱和？

3．简述不饱和烃基的化学性质？

4．甘油（丙三醇）的结构简式如何表示？

5．什么是酯？

6．酯有怎样的化学性质？

同学间交流、讨论，然后回答问题。

检查学生对已学知识掌握程度。

为“油脂”的学习作铺垫。

总结

结合学生的回答，将上述问题作解答。

聆听，思考，提问。

油脂的结构

类比指出

引导学生对比酯和油脂的定义

对比、思考、领会。

加深对油脂的理解

油脂的组成和结构

展示

与酯的结构对比，思考、理解。

加深对酯的组成与结构及与油脂的关系的理解。

油脂的分类

阅读归纳

指导学生归纳

阅读课本后归纳。

培养学生自学归纳能力。

油脂的物理性质

实验探究

[设问]

（1）平日家中做汤放油，油浮在水面上还是溶于水中？

（2）衣服上的油渍怎样能洗净？

[学生回答后指出]现在请同学们分组进行有关“油脂的物理性质”实验，用实验验证自己的结论。

[探索实验]

1．

（1）取一支试管，注入2毫升水。

（2）向

（1）中滴入几滴食用油，振动试管，静置，观察现象。

2．用汽油擦洗布片上的油渍，观察现象。

联系生活实际积极回答。

分组进行有关“油脂的物理性质”的实验，观察现象得出结论。

现象：

油浮在水面上而不溶于水中。

结论：

（1）食用油的密度比水的密度小。

（2）食用油不溶于水。

现象：

布片上的油渍能用汽油擦洗干净。

结论：

食用油易溶于汽油。

引导学生联系生活实际，利用实验验证自己的思考，得出油脂具有哪些物理性质。

油脂的化学性质

启发思考

1．从“油脂的结构”特征分析它可能具有的化学性质？

2．如何将“油”变成“脂肪”？

根据油脂的结构对油脂的性质作出推测。

培养学生分析推理能力。

归纳讲授

1．油脂的氢化（加成反应）

2．水解反应

（1）酸性水解

（2）碱性水解（皂化反应）

皂化反应——油脂在碱性条件下的水解反应叫做皂化反应。

对比不饱和烃、酯的相关性质理解、领会。

培养学生类比分析能力。

自制肥皂

实验探究

引导学生分析出制肥皂的过程：

自主探究

培养学生探究能力。

油脂的用途

介绍

1．油脂是人类的主要食物之一。

2．油脂是重要的化工原料

阅读、聆听、了解。

总结

思考、理解。

练习

展示“课堂练习”，指导学生解答。

思考解答

培养学生应用知识的能力

作业

1．课本P78习题3、4

2．网上搜索“表面活性剂”“种类”“使用”，写一篇介绍性小短文。

七、课堂练习

1．下列物质属于油脂的是（）

A．煤油B．润滑油C．凡士林D．牛油

2．下列叙述中错误的是（）

A．油脂不属于酯类B．油脂兼有酯类和烯烃的性质

C．油脂的氢化又叫油脂的硬化D．油脂属于混合物

3．下列有关油脂的叙述错误的是（）

A．植物油能使溴水褪色

B．皂化反应是指油脂在碱性条件下的水解过程

C．硬水使肥皂的去污能力减弱是因为发生了沉淀反应

D．油脂的水解反应称皂化反应

4．基本可以判断油脂皂化反应基本完成的现象是（）

A．反应液使红色石蕊变蓝色B．反应液使蓝色石蕊变红色

C．反应后静置，反应液分为两层D．反应后静置，反应液不分层

5．油脂皂化后的混合物分离，可以采用的方法是（）

A．萃取B．蒸馏C．分液D．盐析

6．某饱和脂肪酸的甘油酯3.5g,加入50ml0.5mol/L的NaOH后共热，当水解完全时，过量的NaOH恰好被13mL0.1mol/L的盐酸中和，此水解后的饱和脂肪酸碳原子个数为（）

A．13B．14C．17D．18

7．在油脂化工中，把与100g油脂加成时消耗的单质碘的克数称为磺值，用以表示油脂的不饱和程度。

分析某种油脂水解所得的高级脂肪酸时，只测定出两种高级脂肪酸，已知这种油脂的磺值为116，则这种油脂的结构为（）

8．某天然油脂10g需1.8gNaOH才能完全皂化，又知对该油脂1000g进行催化加氢时，消耗12gH2才能完全硬化。

试推断1mol该油脂平均含C=C为多少mol?

【答案】

1．D2．A3．D4．D5．D6．D7．C8．29.4mol

八、本教学设计的特点

1、本教学设计运用新旧知识对比的方式对油脂的性质进行教学，培养学生类比思维能力。

2、本教学设计补充肥皂制取的实验，体现新课标的自主探究精神。

九、教学反思

本节课在学生掌握酯的性质的基础上学习，通过对比酯的性质学习油脂的性质效果较好，但应注意油脂结构中的特点。

开展探究实验“肥皂的制取”既能激发学生学习兴趣，又能使学生很好掌握油脂水解的反应特点。

本实验在课堂上进行比较费时，改在课外作为家庭小实验，并上交实验报告，既可将课堂教学延伸至课外，又可对学生进行表现性评价。