3.从电极材料判断：活泼金属作负极，不活泼金属（或石墨）作正极。从发生的反应判断：发生氧化反应的电极是负极，发生还原反应的电极是正极。
4.家用电器的普及和种类的增加，使得电池的使用量随之剧增。废电池混在垃圾中，不仅污染环境，而且造成浪费。据报道，全国的电池年消耗量为30亿只，因疏于回收而丢失铜740吨，锌1.6万吨，锰粉9.7万吨。另外，普通干电池里含有镉和汞两种元素，这两种元素若污染了土壤和水源，进入人类的食物链，就会发生“水俣病”（汞中毒）和“痛痛病”（镉中毒），这两种工业公害病，都在日本发生过，造成很多人死亡。
为防止悲剧重演，我们应该把废旧电池与其他垃圾分开，集中回收。许多国家都很重视废旧电池的回收，如德国的很多商店要求顾客在购买电池时，同时要把废旧电池交回商店；日本的分类垃圾箱里有一种专门放废旧电池的黄色垃圾箱，垃圾箱的投入口有三个，分别标有普通电池、纽扣电池和其他电池。
第二节 化学与资源综合利用、环境保护
一、教学设计
本节教材从资源利用和环境保护这一视角，进一步阐明化学和人类可持续发展的关系，与上节内容相辅相成。纵观历史，从使用火到水、木材、煤、石油、天然气等资源,人类能源的来源全部都是从自然界中得到，其中的大多数资源属于不可再生的有限资源。仅仅注重资源开发是远远不够的，人类要实现可持续发展，就必须做到合理开发资源、最大限度地利用好资源，还要保护好环境。而化学不仅在资源开发上能发挥重要作用，在资源的综合利用以及环境保护方面同样大有用武之地。因此，在学习第一节内容之后，教材又安排了第二节内容，能使学生对化学与可持续发展有一个全面的认识。
本节教学重点：煤、石油、天然气的综合利用，特别是石油的利用；通过环境保护和绿色化学的有关知识，使学生加强环保意识并培养绿色化学的理念。
本节教学难点：石油裂化的原理。 1.教学策略设计
本节教学重在使学生做到了解和体会，知识教学不必过分加深、拓宽。要有意识地增强学生的参与度，激发学生的学习兴趣。
（1）教学方法的选择
本节教学可采用多种方法来展开。例如：可利用图表、数据、观看有关录像资料、研讨或结合当地情况组织学生参观化工厂、炼油厂、科研院所、环保部门，等等。还可以结合当地或其他地方污染或污染治理情况，展开调查，也可以组织学生上网查找资料，开展相关的研究性学习。
（2）教学组织形式的选择
根据教学内容，结合各地、各校的具体情况，本节教学也可以采用集体教学或小组教学两种形式进行。
（3）教学媒体的选择
本节内容主要要求学生大致了解，用心体会，没有太大的难度。在课堂上可以将多种媒体进行整合，通过实物、模型、图表、录像、多媒体课件等增加信息量，实现教学的优化。
（4）评价反馈
本节学习之后，也可以采用多种评价方式对学习效果进行反馈，例如可以利用多媒体呈现形成性练习、请学生归纳总结学习内容、交流对资源综合利用以及绿色化学的认识，或就化学与资源利用、环境保护、绿色化学的关系写一篇小论文，等等。
（5）课时建议
煤、石油和天然气的综合利用1课时；环境保护与绿色化学1课时。 2.教学模式设计
“煤、石油和天然气的综合利用”的教学可以采用以下教学流程： 【教学设计I】
数据展示或观看录像：煤、石油和天然气是当今人类使用的主要能源和重要化工原料→实物：煤样品→煤的组成简介→根据煤的组成让学生联系实际生活，分析烧煤时会有哪些污染，如何使煤变成清洁能源以及煤除了燃烧以外还能有什么用途→煤的综合利用：干馏、汽化和液化→展示：煤干馏的主要产品及用途→天然气及其用途和开发前景简介→展示原油
样品→介绍组成（也可观看录像）→结论：为了提高石油的利用率，应当将石油中的各种成分进行一定程度的分离→启发：对于互溶的液体混合物应当如何分离？→石油分馏介绍（借助录像或图片）→图片：各种石油馏分的用途→石油裂化和裂解→介绍三大合成材料→聚合反应生成高分子化合物简介→谈感受：科技进步给我们带来了什么？怎样处理资源利用和环境保护的关系？→研究性学习作业：思考与交流。
【教学设计II】
课前自学教材内容，收集有关煤、石油、天然气综合利用的资料（包括文字及录像）→小组代表汇报→教师引导分析：为什么要对资源综合利用？→谈感受：科技进步给我们带来了什么？怎样处理资源利用和环境保护的关系？→研究性学习作业：思考与交流。
“环境保护与绿色化学”的教学可以采取多种灵活的教学方式，既可以进行常规课教学，也可以分组进行研究性学习，还可以组织走访科研院所或环保部门。无论采用哪种学习方式，最终要使学生树立环保意识和绿色化学理念。
二、活动建议 1.开展协作学习
通过本节学习，学生应当明确化学资源利用和环境保护中的重要作用。发展经济，不能走先污染再治理的老路，要提倡绿色化学。而资源的综合开发以及绿色化学等思想已经为社会接受并深入人心。在学习本节时，要充分调动学生的积极性，根据各校实际情况开展协作学习，要鼓励学生主动参与。可以把学生分成小组，小组间相互协作开展社会调查、上网查找资料、学者访谈等方式进行研究性学习。
2.组织科学探究
（1）通过上网查找相关资料，了解我国煤炭、石油、天然气工业的发展现状，以及煤、石油和天然气在国民经济中的重要地位，提出对能源发展方向的见解。
（2）通过走访相关的部门和单位，了解节约能源和防止污染的重要性并探讨应当采取的措施，并写出一篇小论文。
（3）通过网络查找资料或走访专家、学者，了解绿色化学的含义并体会绿色化学在化工生产中的重要性。
（4）怎样应对塑料袋和塑料快餐盒的方便性、低成本和环境污染的矛盾？
（5）酸雨和生活污水有哪些危害？以酸雨的防治和无磷洗涤剂的使用为例，谈谈化学在环境保护中的作用。
三、问题交流 【思考与交流1】
1.回收利用废旧合成材料主要有三种途径，一是通过熔融再生重新做成多种有用的材料；二是采用热裂解或化学处理的方法使其分解，用于制备多种化工原料；三是将废旧合成材料作为燃料使用。
2.合成材料的生产和使用与环境保护、协调发展是一个社会问题，很多具体问题就现实地摆在我们面前，例如，是限制使用聚苯乙烯快餐盒，还是回收利用？
请根据所学的内容，并搜集必要的资料，就支持和反对大量生产和使用合成材料展开讨论或辩论。可以参考下列正方和反方的一些观点：
正方观点举例：
（1）生产和使用合成材料可以更加合理的开发和利用自然资源。 （2）生产和使用合成材料可以使利用太阳能变得方便、经济和实用。 （3）用合成材料替代木材、棉花、天然橡胶等，有利于生态环境的保护。 反方观点举例：
（1）生产和使用合成材料等自然界原本没有的物质，超出环境的自然消化能力，这不是科技的进步，而是异化和倒退。
（2）废旧合成材料的回收和利用并不容易，甚至有些材料的回收再生成本大大高于制造成本，经济上考虑根本不合算。
（3）天然的东西是最好的，我们应该提倡“回归自然”的绿色生活方式，拒绝生产和使用合成材料。
【思考与交流2】
1.酸雨是指pH≤5.6的酸性降水，其主要成分是硫酸和硝酸，属于严重的大气污染现象，会区域性或随风漂移形成对土壤肥力、森林、水生动植物和建筑物等的大范围危害。酸雨主要是由化石燃料的燃烧、金属矿物的冶炼、生产和使用硫酸、硝酸的工厂等排放的硫氧化物（SOX）和氮氧化物（NOX）所造成的。
利用化学方法可以控制硫和氮氧化物，进而控制酸雨等危害。例如，针对我国以煤炭为主、酸雨类型属于硫酸型的特点，主要采取燃料预脱硫、炉内脱硫和烟囱排气除硫等措施，用CaCO3、CaO、Ca(OH)2、NH3水等吸收脱硫。
CaO(s)+SO2(g)
CaSO3(s)
2CaSO3(s)+O2(g)2CaSO4(s) SO2 + 2NH3+H2O===(NH4)2SO3
再如，机动车辆的尾气排放也同样需要控制，其中的氮氧化物还是光化学污染主要成因，它比硫氧化物的消除难度大，一般采用CH4、H2、NH3等在Pt、Pd等催化作用下使氮氧化物还原，转化为N2、CO2、H2O等无害气体。
CH4 + 4NO2
4NO+CO2+2H2O
CH4+4NO2N2+CO2+2H2O
2.工业生产废水和污水的不适当排放、化肥的不合理使用以及生活污水任意排放会造成严重水体和水源污染。例如，含有大量氮、磷的污水排向湖泊、水库和近海海域，造成了水体的富营养化，出现藻类大量繁殖形成赤潮、水华等严重污染问题。我们日常使用的合成洗涤剂常用多聚磷酸盐作为助洗剂，在水体中经藻类的微生物催化后，容易水解为磷酸盐，成为引起水体富营养化的污染物。
3.组织学生讨论化学实验中的固体、液体和气体废弃物产生的原因及处理方法，鼓励学生对化学实验绿色化问题进行专题研究，并对实验及其装置进行改进。
【思考与交流3】
以乙烯为原料通过氯代乙醇法生产环氧乙烷，其原子利用率为：
采用银催化一步合成环氧乙烷的原子利用率为：100％。 四、习题参考
1.B 2.CH4·8H2O 4. C3H8+5O23CO2+4H2O，增大空气进入量或减少液化石油气进入量。
第二节 来自石油和煤的两种基本化工原料
一、教学设计
乙烯和苯是两类烃的重要代表物。学习了甲烷和烷烃的性质，学生能初步从组成和结构的角度认识甲烷的性质，但需要对“结构与性质”的关系进一步强化认识；乙烯和苯的教学都能起到这种作用。另外，学生能从生活实际出发，认识乙烯和苯的广泛应用，再学习它们的性质，强化理论与实际的联系，使学生能够学以致用。
本节教学重点：乙烯的加成反应、苯的取代与加成反应。让学生通过实验初步了解有机基本反应类型，形成对有机反应特殊性的正确认识，并能从结构上认识其反应特点。
本节教学难点：乙烯结构与性质的关系、苯的结构与性质的关系、苯的取代反应与烷烃取代反应的区别。
1.教学模式设计
由于本节内容的安排与以往的教材顺序有所不同，主要强调从生活实际出发，寻找学生熟悉的素材组织教学，教师在设计教学模式时，要根据学生的情况，灵活选择可利用的素材设计或组织教学，提高学生的教学参与度，给学生适当的动手实验、表达和交流的机会，研究教学方式和学习方式的转化，力图有所创新，提高教学效果。
【教学设计Ⅰ】 提出问题：描述与乙烯有关的化学制品的外观、用途和来源→能否从石油中得到乙烯？ 探究实验：从石油分馏中得到的石蜡油进一步加热会得到什么？→将产生的气体通入溴的四氯化碳溶液、高锰酸钾溶液→观察现象。
讨论交流：上述两种溶液褪色的原因？可能的结论？乙烯与烷烃结构的差异性？ 得出结论：加成反应、加成反应与取代反应的区别（从C的成键特点理解）。 评价与反馈：练习电子式、结构式、化学方程式的书写；课外实践活动； 【教学设计Ⅱ】
情景创设：提前布置学生实践活动（水果的催熟实验），或网上查阅水果催熟的相关资料。
展示交流：说明为什么会产生这一现象？如何得到这种物质？
探究实验：加热分解石蜡油，观察现象？→ 将产生的气体通入溴的四氯化碳溶液、高锰酸钾溶液 → 观察现象。
讨论交流：溶液褪色的原因？ 这种物质的可能结构？与烷烃结构的差异性？ 得出结论：加成反应、加成反应与取代反应的区别。
评价与反馈：练习电子式、结构式、化学方程式的书写；说明乙烯的重要用途。 【教学设计Ⅲ】
提出问题：苯的分子式为C6H6，写出原子可能的连接方式，给出实际的表示方法。猜测可能的性质？
探究实验：观察苯的物理性质，向少量苯中滴加溴的四氯化碳溶液、高锰酸钾溶液 → 观察现象？
讨论交流：这种物质与烷烃和乙烯结构的差异性？还可能发生哪些反应？→用多媒体动画给出苯的溴代和硝化反应，降低学生认识的难度。
得出结论：苯可以发生取代反应和加成反应，取代反应比加成反应易于发生。
评价与反馈：练习书写苯的溴代、硝化和加成反应的化学方程式；说明苯的重要用途。 不论是上述哪种设计，都要考虑到学生和学校的实际，希望老师能有自己更新创意的设计。
2.教学策略设计
具体教学组织中使用的教学策略群相对比较固定，一般常用的教学策略使用频率较高，有时一节课的重复次数也较多，教师要根据自己的需要加以灵活运用。
本节可能用到的策略主要有：
（1）课时划分：乙烯的性质1课时、苯的性质1课时。
（2）问题创设：找出生活中乙烯和苯的制品、水果的催熟实验、乙烯和苯分子结构的变化等。
（3）内容呈现：实践活动（水果的催熟实验）、探究实验（石蜡油分解）、模型、文字资料、图片、苯实验的多媒体动画等。
（4）方法手段：讲授、学生制作与实验、小组合作、比较、类比、模拟、模型、假说、讨论、抽象等。
（5）评价反馈：列表比较加成反应与取代反应，比较甲烷、乙烯、苯的结构和性质。 二、活动建议 【实践活动】
水果催熟实验也可以设计成实验条件控制的系列实验，让学生归纳出乙烯的主要性质。 实验Ⅰ：集气瓶中放青色、未熟的水果（蔬菜），在空气中盖上玻璃片； 实验Ⅱ：集气瓶中放青色、未熟的水果（蔬菜），通入一定量的乙烯；
实验Ⅲ：集气瓶中放青色、未熟的水果（蔬菜），瓶底放少量KMnO4固体，通入一定量的乙烯；
在实验中，让学生总结实验的设计方案，使学生在知识学习的过程中，更关注过程与方法的形成与训练。
【科学探究】
实验装置也可以改为右图所示装置；在试管①中加入石蜡油和氧化铝；试管②放在冷水中；试管③中加入KMnO4溶液或溴水。
实验要点：
（1）石棉要尽量多吸收石蜡油。
（2）石蜡油分解反应的温度要在500 ℃以上。
（3）实验中要注意防止倒吸；最好是教师演示实验；没有条件做实验的学校，可以放录像或其他多媒体资料。
（4）KMnO4用稀溶液，3 mL该溶液中一般加入2～3滴稀H2SO4溶液，增加KMnO4溶液的氧化性。
（5）配制溴的四氯化碳溶液时，20 mL四氯化碳加1~2滴溴即可。 三、问题交流 【思考与交流】
乙烯和苯的应用十分广泛，可以呈现实物样品，也可以放多媒体资料，最好要求学生自己参与活动，按小组寻找乙烯和苯的化学制品，体会它们在社会经济生活中的重要性。
四、习题参考
3.B 4.B D 5.C 6.A D
第二节 元素周期律
一、教学设计
元素周期律是对元素性质呈现周期性变化实质的揭示，通过本节的学习，可以使学生对以前学过的知识进行概括、综合，实现由感性认识上升到理性认识；同时，也会以此理论来指导后续学习，所以，学好元素周期律是十分重要的。
本节教学重点：元素周期律的涵义和实质；元素性质与原子结构的关系。 本节教学难点：元素性质和原子结构的关系。
元素周期律属于化学基础理论知识，基础理论教学应具有严密的逻辑性，从课堂教学的结构上，应当体现出教材本身逻辑系统的要求；要重视理论推理，借助实验和事实分析，应用归纳法和演绎法，培养学生的逻辑思维能力。
基础理论的教学模式一般为：
提出课题→列出理论研究的要点→应用实验或资料，分析阐述以得出规律性结论→结合新的事实，检验、应用得出的结论。
根据教材的安排以及高一学生的实际情况，关于原子核外电子的排布，只要求学生熟悉1～18号元素原子核外电子的排布，并会应用即可。重点是元素周期律、元素周期表和元素周期律的应用，关于这部分内容的教学可采用问题探究教学模式组织教学过程。利用问题探究的形式组织学生活动，下列设计可供参考：
分析教材表1-2数据→学生归纳1～18号元素的原子结构特点→思考与交流→得出原子核外电子排布的规律→提出新问题（如元素的金属性、非金属性是否随元素原子序数的变化而呈周期性变化呢？）→实验探究 （钠、镁、铝元素化学性质的比较）→得出结论→资