【新教材新课标】第5单元跨学科实践活动3《基于绿色化学探究实验室制氧气的原理》（教学课件+教学设计） -新鲁教版化学九年级上册

(课件网) 鲁教版化学(新教材)九年级上册 跨学科实践活动3 基于绿色化学 探究实验室制氧气的原理 第五单元 定量研究化学反应 学习内容导览 基于绿色化学评估化学反应 2 了解绿色化学原则 1 明·学习目标 1.准确书写实验室制取氧气的三种方法（分解过氧化氢、加热高锰酸钾、加热氯酸钾）的化学方程式。 2.理解绿色化学的核心思想（从源头减少或消除污染），掌握“原子经济性” “预防废弃物产生”等关键绿色化学原则。以绿色化学原则（如原子利用率、原料可再生性等）为证据，推理判断不同制氧方法的环境友好性 3.学会运用原子利用率公式计算化学反应的原子利用率，并能从原料、过程、产物三个维度评估化学反应的环境友好程度。 引·新课导入 左侧的反应容器旁，废弃的试剂瓶堆积如山，未反应的原料顺着管道随意排放，这些在传统化工生产中常见的场景，不仅造成了资源浪费，更可能成为污染环境的 “元凶”。而右侧的装置里，通过优化反应路径，我们能清晰看到副产物几乎为零，原料中的原子最大程度转化为目标产物，这就是绿色化学理念在实际生产中的体现。 那么，这样的反应优化背后，涉及哪些化学原理？它又能为环境保护带来怎样的改变？ 引·新课导入 实验室制取氧气有这三种常用方法，大家已学过它们的操作和原理。今天我们换个角度———从绿色化学的视角，探究哪种方法更环保、更符合可持续发展理念。 绿色化学是什么？你对绿色化学有哪些了解？ 过氧化氢制氧气 高锰酸钾制氧气 氯酸钾制氧气 了解绿色化学原则 01 探·知识奥秘 一、了解绿色化学原则 绿色化学原则 思考与讨论： 1.什么是绿色化学？是谁提出的这一理念？ 2.绿色化学与“先污染后治理”的本质区别是什么？ 绿色化学又称“环境无害化学”、“环境友好化学”、“清洁化学”，绿色化学是近十年才产生和发展起来的，是一个 “新化学婴儿”。它涉及有机合成、催化、生物化学、分析化学等学科,内容广泛。绿色化学的最大特点是在始端就采用预防污染的科学手段，因而过程和终端均为零排放或零污染。世界上很多国家已把“化学的绿色化”作为新世纪化学进展的主要方向之一。 绿色化学最初发端于美国。1984年美国环保局(EPA)提出“废物最小化”，基本思想是通过减少产生废物和回收利用废物以达到废物最少，初步体现绿色化学的思想。但废物最小化不能涵盖绿色化学整体概念，它只是一个化学工业术语，没有注重绿色化学生产过程。 探·知识奥秘 一、了解绿色化学原则 绿色化学原则 绿色化学是指减少或者淘汰有毒物质使用或产生的化学产品和工艺的设计 绿色化学又称环境无害化学、环境友好化学，核心是从源头减少或消除污染，区别于先污染后治理 1998年，保罗·阿纳斯塔斯（Paul Anastas）和约翰·华纳（Paul Anastas）在他们编著的《绿色化学：理论与实践（Green Chemistry: Theory and Practice）》一书中，首次提出并公布了绿色化学的12项原则。 探·知识奥秘 一、了解绿色化学原则 绿色化学原则 国际上认可的绿色化学原则有12条,可以用于评估一个化学反应对环境的友好程度。 缩写 绿色化学原则 缩写 绿色化学原则 P 预防废弃物产生 T 温和的反应条件(温度、压强) R 使用可再生原料 I 反应过程实时监测 O 减少或避免衍生步骤 V 极少的副产物 D 使用可降解的化学产品 E 原子经济性 U 使用安全的合成方法 L 低毒性的化学产品 C 使用催化剂 Y 减少意外情况的可能性 探·知识奥秘 一、了解绿色化学原则 原子经济性 其中，“原子经济性”考虑的是在化学反应中究竟有多少原料的原子进入了产品之中。当反应物中的原子全部转化成我们需要的产物，这时的原子利用率为100%。 3O2 2KClO3 2KCl+ 二氧化锰 加热 +O2 2KMnO4 K2 ... ...