人教版高中化学必修2第四章精品教案（附例题剖析）

人教版高中化学必修 2 第四章精品教案（附例题剖析） 第四章 化学与可持续发展 第一节 开发利用金属矿物和海水资源（第 1 课时） 三维目标 知识与技能 1、帮助学生认识和体会化学在自然资源开发和利用中的意义和作用。常识性介绍金属回收和资源保护的 意义 2、揭示化学与可持续发展的重要关系。 3、树立资源保护意识及合理开发意识。 4、初步培养自主查阅资料的能力 5、使学生初步掌握化学实验基本操作、基本技能 。 过程与方法 1、自主学习，培养学生自学能力。 2、活动动探究，通过了解金属资源的开发；金属冶炼；人类冶炼和使用金属的历史；金属资源的回收和 再利用；海洋资源的类型；海水资源的开发及利用现状，培养学生归纳能力、比较能力。 情感态度与价值观 3、帮助学生树立节约资源、爱护环境、变废为宝等意识。 4、通过金属矿物以及海水资源的开发利用两个专题，使学生热爱自然，热爱化学。 教学重点：了解化学方法在金属矿物开发（主要是金属冶炼）及海水资源开发中的作用。 教学难点：学生在掌握金属冶炼的一般原理基础上，了解适用于不同金属的冶炼方法。 教具准备：多媒体、投影仪、砂纸、铁架台（带铁圈）、蒸发皿、滤纸、火柴、沙子、铝粉或铝银粉（商 业名称）、镁带、氯酸钾、氧化铁粉末、小木条 电教器材：视频展示台（包括录象），实物投影仪 挂图、 标本等 教学过程 新课导入 介绍金属在自然界中的分布、存在形态、储量以及金属资源的回收和保护的必要性（配合金属及矿物的 实物录象和旁解录音，简介我国金属矿产资源在世界的排名情况，树立人均拥有资源的意识） 少数化学性质不活泼的金属，在自然界中能以游离态存在，如金和铂以及少量的银和铜，较活泼的铁只 能存在于陨石中，而化学性质活泼的金属，在自然界中总是以化合态存在。但在实际生产和生活中应用的金 属材料却往往是纯金属或合金，着就需要把金属从金属矿物中提炼出来，这就叫做金属的冶炼。 师：（1）你知道从金属矿物中提炼金属，一般要经过哪些步骤？关键的一步是什么？ （2）要将化合态的金属矿物转化为金属单质，有哪些方法？其实质是什么？ 师指导阅读：看课本第 80-81 页内容 生：学生阅读教材，展开讨论，并用自己的语言加以概括回答 师板书小结： 一、金属矿物的冶炼 （一）金属矿物的冶炼步骤： 矿石富集——金属冶炼——金属精炼 （二）冶炼的化学方法实质： 利用还原的方法，使金属化合物中的金属离子得到电子变成金属原子。 （三）金属冶炼的一般方法： 1．热分解法 2．热还原法 3．电解法 师举例讲解：不活泼的金属汞和银的氧化物不稳定，受热易分解生成金属单质和氧气；较活泼的金属如 铁等和不活泼金属铜的氧化物较稳定，受热不易分解，需用还原剂（焦炭、一氧化碳、氢气、铝）来还原； 活泼金属如钠、铝等氧化物非常稳定，加热或热还原剂均无法使其分解，只能用最强的还原手段即电解法使 其氯化物、氧化物还原。（板书有关化学方程式） 师组织讨论：请结合金属活动性顺序表总结金属冶炼方法的一般规律。 生：领会，思考 师板书小结：K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 电解法 热还原法 热分解法 物理提 炼法 生：讨论，总结，归纳 师组织练习： 1．请完成下列化学方程式，标出电子转移数目和方向： (1)Fe2O3+C—— (2)PbO2+CO—— (3)MgCl2——(电解) 2．已知金属硫化物矿煅烧一般生成金属氧化物和二氧化硫，请再结合已学的知识和课本中“湿法冶金” 的小资料完成并写出下列化学方程式： (1)我国北宋初期湿法炼铜（只要求写离子方程式） (2)HgS+O2—— (3)FeS2+O2—— （化学Ⅰ 不作要求） （2）冶炼金属时要考虑原料及反应条件的选择问题；对于某些不活泼的金属如铜和银等，也常用电解盐 溶液的方法进行精炼。但电解法要消耗大量电能，成本较高。 师过渡设问：（1）地球上的金属矿产资源是有限的，而且是不能再生的，随着人们的不断开发利用，矿产资 源将会日渐减少，如何解决这一难题呢？ （3）金属制品在使用过程中会被腐蚀或损坏，同时由于生产的发展，新的产品要不断替代旧的产品，因 而每年就有大量废旧金属产生。废旧金属是一种固体废弃物，会污染环境，应该怎样解决这类问题？ 生： 看课本第 99-100 页，讨论后，自由发表意见，并进行交流。 【例题剖析】 【例 1】关于金属元素在自然界存在的情况的叙述中，正确的是（ ） A 金属元素仅存在于矿物中。 B 金属元素存在于矿物和动物体內，但植物体內不含。 C 少数金属元素以游离态存在，大多数金属元素以化合态存在。 D 金属元素不仅存在矿物中，动物和植物体內也存在少量金属元素。 【实验 4-1】 注意事项：实验时要注意安全，反应装置应远离易燃物；铝粉要细（200 目以上），最好用铝银粉（商业 名称）；预先擦去镁带的氧化膜，长度约需 10 cm（过短热量不够，影响实验效果。 二、金属的回收和资源的保护： 把 废 旧 金 属 作 为 一 种 资 源 ， 加 以 回 收 利 用 ， 既 减 少 了 垃 圾 量 ， 防 止 ， 又 缓 解 的 矛盾。 师（提问）：（1）请看插图并联系生产和生活实际，说说金属回收再利用的意义？ （2）你认为本节课的重点应该是什么？ 师（小结）： 本节课的重点是掌握金属冶炼的一般原理及常见的金属冶炼的三种方法，并能利用金属 冶炼的一般规律正确书写有关化学方程式，标出电子转移数目和方向。同时，要充分认识金属回收利用和资 源保护的重要意义，牢固树立环境保护意识和开发、节约资源的观念。 布置作业： 复习本节课的内容 完成本节的同步练习 板书设计： 活动与探究 1．查找资料，了解我国主要有那些钢铁基地？并以其中的 2 个工厂为例，完成下表： ×××钢铁厂 ×××钢铁厂 产量（万吨/年） 原料 原理 主要设备 第一节 开发利用金属矿物和海水资源（第 2 课时） 三维目标 知识与技能 1、帮助学生认识和体会海水资源开发和利用中的意义和作用。 2、揭示化学与可持续发展的重要关系。 3、树立资源保护意识及合理开发意识。 4、初步培养自主查阅资料的能力 过程与方法：活动动探究，通过了解海洋资源的类型；海水资源的开发及利用现状，培养学生归纳能力、 比较能力。 情感态度与价值观：帮助学生树立节约资源、爱护环境、变废为宝等意识，使学生热爱自然，热爱化学。 教学重点：了解化学方法在海水资源开发中的作用。 教学难点：海水资源合理开发综合应用 教具准备：多媒体、投影仪、电教器材：视频展示台（包括录象），实物投影仪 挂图、标本等 教学过程 【录象导课】 师：放映录像（或幻灯片）：海水资源介绍→提出问题：利用海水资源，要解决哪些问题？→呈现录像 （或幻灯片）：海水淡化装置→实验演示（原理分析）→多媒体呈现：海水化学资源概况→问题探究：海水 提溴、海带中 I-检验→实验→研讨：自然资源的开源节流。 生： 阅读课本，归纳、总结 师：课前布置任务，搜集海水资源开发资料→小组汇报→提出海水淡化装置设想（包括原理分析）、海水提 溴、海带中 I-检验→相互评价→研讨：自然资源的开源节流。 生 1：思考问题，归纳整理 生 2：原理分析 【例题剖析】 【例 1】据报导，1999 年 7 月 2 日在河北省沧州市歧口附近海域发生面积 400km2 的赤潮，以酱紫色为主； 同日 12 点天津海域也发生 25km2 赤潮；7 月 3 日上午 9 时，河北沧州、天津赤潮面积已扩大至 1500 km2。去 年在广东、香港海域、渤海湾均出现了更大面积的赤潮。赤潮是指在一定条件，海域中的某些生物在短时间 内大量繁殖或聚集的现象，常使海水变红、褐色。赤潮生物主要是甲藻、硅藻，也包括一些原生动物、细菌 等。赤潮是一种严重的海洋灾害，不仅污染环境，而且对海洋养殖业构成极大威胁。请根据以上资料回答下 列问题： 从化学因素、环境因素方面，分析赤潮发生的原因。 从生物学原理上分析，赤潮生物大量繁殖会对其他海洋生物产生那些不良影响？ 如何防治赤潮？ 答案： （1）地理条件：春夏季节，雨过天晴，风和日丽，洋流缓慢，水温较高，易发生赤潮。去年和前年渤海 发生大规模的赤潮，就与这些气候、地理条件有关。 （2）生物因素：赤潮生物（主要是甲藻、硅藻）在量繁殖。 （3）化学因素：海水中的营养盐（主要是氮盐和磷盐）以及一些微量元素、有机物的存在直接影响着赤 潮生物生长，繁殖和代谢，这些化学因素是赤潮生物形成和发展的基础。 （4）环境因素：由于环境污染日益加剧，农业生产施肥灌溉，冲刷出来的废水中含有氮和磷；通常工业 废水中含有有机物、重金属、无机盐；生活废水中也含有大量有机物、营养盐氮和磷，这些废水常未经处理 源源不断的流入江河，最后流入大海。使的大海中氮和磷的含量过剩，造成海水的富营养化，赤潮生物大量 繁殖起来。所以，环境污染造成的海水水体富营养化是赤潮发生的根本原因。 对赤潮生物大量繁殖的现象，要充分考虑到它们与其他生物或非生物的相互影响作用（即要考虑到生存斗争 的问题）。这样才能比较全面的概括出赤潮对海洋的生物的危害。这种危害主要以下几种方式：（1）施放毒 素，在水中的鱼、虾、贝等生物吞食这些产生毒素的赤潮生物后，会引起中毒死亡。即时没有死亡，当这些 沉积毒素的海产品被误食也会引起人体或其他生物体中毒而产生危害。 赤潮的危害 （1）有些赤潮生物能向体外分泌黏液，妨碍海洋生物的滤食和呼吸，重者会窒息死亡。 （2）赤潮生物大量消耗氧气，造成水体溶解氧减少，影响海洋生物的生存。 （3）大面积的赤潮挡住阳光，影响海洋植物的光合作用，破坏食物链。 赤潮对海洋生物既然会造成巨大危害，我们就应该想办法对赤潮进行预防和治理。 赤潮的防治 （1）建立完善的赤潮监管系统，及时发现赤潮，采取防范措施: （2）控制污染：减缓或扭转海水富养营化。 （3）喷洒化学药品直接杀死赤潮生物，或喷洒聚凝剂，使生物粘在一起，沉降到海底。 （4）机械方法：可通过机械设计把赤潮海水吸到船上进行过滤，把赤潮生物分离。 （5）用围栏把赤潮发生区围隔起来，避免扩散、污染其它海域。 【例题剖析】 【例2】一位遇上海难的水手，随着木排在海上漂流。他用完了淡水，感到异常口渴，但他不喝海水， 因 为他知道喝海水会致命。理由是( )。 A. 海水有苦涩味，根本喝不下去 B. 海水中含有多种盐，能使肠胃腐烂致人死亡 C. 海水中有许多微生物，有些微生物能致人死亡 D. 海水会造成水分从血液和组织内脱离出来，进入肠胃中，使人脱水死亡 【教师精讲】解答本题应从海水组成这一化学问题和海水对人体的生理活动有什么影响这一生物问题入 手加以解释。 海水是由氯化钠等多种成分组成的混合物。很多人都有过误喝海水的经历，所以观点A、B、C 不正确。人体内氯化钠的含量约0.9%，海水中盐的含量要高很多。因此，饮用海水后，会因渗透压的不同导 致脱水，造成死亡。命题人从教会学生“学会生存”的角度考查了相关的化学知识。 答案：D 二、活动建议 1.开展协作学习 提出课题，例如，金属元素在自然界中的存在、分布；金属资源的开发；金属冶炼；人类冶炼和使用金 属的历史；金属资源的回收和再利用；海洋资源的类型；海水资源的开发及利用现状；海水淡化的现状及前 景；自然资源和可持续发展的关系，这些课题为广大同学提供了丰富的研究性学习的机会，完全可以让学生 在课余就以上全部或部分问题开展研究性学习，通过查找资料、进行专家访谈或进行研讨等活动，既有利于 达成本节学习目标，又调动了学生学习的主动性、积极性，同时还锻炼了能力并增强了学生的社会意识和社 会责任感。 2.组织科学探究 （1） 为什么不同金属的冶炼方法不同？ 冶炼金属的实质是用还原的方法使金属化合物中的金属离子得到电子变成金属原子。由于不同的金属离 子的电子的能力不同，所以冶炼的方法不同。 （2） 金属活动顺序与金属冶炼 金属活动性序表中，金属的位置越靠后，越容易被还原，用一般的还原方法就能使金属还原；金属的位 置越靠前，越难被还原，最活泼金属只能用最强的还原手段来还原。 金属的活动顺序： K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag Pt Au 金属原子失电子能力 强 → 弱 金属离子得电子能力 弱 → 强 主要冶炼方法 电解法 热还原法 热分解法 （3）为什么人类使用铁器比使用铜器晚？ 金属使用的先后与金属冶炼的难易有关。 （4）海水提溴和海带中 I-检验 海水提溴只要原理符合即可；I-检验，提出问题讨论：很多氧化剂都可以氧化 I-，用 H2O2 有什么好处？ （颜色变化明显） 三、问题交流 【思考与交流】 1.目前海底矿藏资源的勘探和开采技术还不够成熟， 要投入实用更面临许多课题。除了成本比陆地高以 外，还存在破坏生态环境等问题。有资料表明，开采海底矿藏作为一个产业将在 2010 年至 2030 年才能形成。 2.废旧金属资源的再生利用肩负着提供新资源、改善环境和保护人类生存条件等任务，是一项利在当代、 功在千秋的社会性公益事业。通过查阅有关资料，帮助学生树立节约资源、爱护环境、变废为宝等意识。 生：学生回答。 课堂小结 这节课我们学习了海水资源的开发和利用，通过学习，我们知道：海水是一个巨大的资源宝库，从海水 中我们可以提取许多重要的化工产品，同学们要努力学习，掌握先进的科学技术，让海水更好地造福人类。 布置作业 P85 T3 板书设计： 第一节 开发利用金属矿物和海水资源 （第 2 课时） 二．海水资源的开发利用 1．水资源的利用 （2） 溴 3. 树立资源保护意识及合理开 （1）淡化 （3）钾 发意识 （2）循环冷却 2．制备化工产品 （1）镁 活动探究 1.查阅资料,写篇小论文:海水资源简介。 第二节 化学与资源综合利用、环境保护（第 1 课时） 三维目标 知识与技能：知道化石燃料是重要的自然资源，了解化石燃料燃烧对环境的影响，懂得选择对环境污染 较小的燃料，认识化石燃料综合利用和开发新能源的重要意义。 过程与方法：通过设计对化石燃料燃烧产物成分分析的定性定量实验，使学生学会解决物质（气体）检 验的一般方法。 情感态度与价值观：知道学好化学等科学知识，为保护环境，解决能源危机作出贡献。 教学重点：化石燃料综合利用和开发新能源的重要意义。 教学难点：化石燃料的综合利用 教具准备：多媒体、投影仪、焦炭、氨水、苯、甲苯 教学过程 [新课引入] 我们知道人类的生活和社会的发展离不开能源，它为人类从事各种活动提供动力，对社会发 展起着积极的作用。 师:我国是最早利用煤、石油、天然气的国家，而且蕴藏量和丰富，那么你知道我国化石燃料的分布吗？ [学生发言介绍] 师:虽然资源很丰富，但分布很不均匀，如我国 60%的天然气在中西部地区，而东部沿海地区经济发达，怎 样才能用到天然气呢？ 生:西气东输！ 师:对！你知道我国的这一工程吗？（投影介绍） 师: 使用煤、石油、天然气最初是当成燃料，人们把一定量的燃料完全燃烧时放出的热量叫热值。课本介 绍了一些燃烧的热值，你能找出那种燃料的热值最高和最低吗？ [投影] 练一练 师:化石燃料虽然热值高，但也有缺点，你知道吗？ [ 播放录象] 化石燃料带来的环境污染。学生总结有哪些环境污染？ 师: 因为燃烧化石燃料会带来环境污染，而且浪费燃料，所以应该综合利用。 [播放录象] 煤、石油的综合利用。 [学生总结] 煤 [投影] 你知道干馏和分馏的区别吗？ 师: 虽然化石燃料的用途很大，但令人担忧的是它们在地球上的蕴藏量是有限的，石油、天然气再过几十 年就要用完，煤的使用也是几百年的事，那么，人类将如何面对能源短缺问题呢？ 生: 节约能源，开发新能源。 [投影] 常见的新能源介绍 干馏 焦碳 煤焦油 焦炉气 分馏 [知识拓展] 师: 出示教学目标，对这节课的知识你掌握了吗？还有哪些问题要提？ 【例题剖析】 　　 【例 1】某混合气体通【】过溴水（使其褪色），再通过灼热的氧化铜（使其黑色变红色），再通过无水 白色粉末（使其变蓝色），再通过澄清石灰水（石灰水由清变浑再变清），最后剩余气体在空气中点 燃，火焰呈淡蓝色，这混合气体是（ ）。 　　（A）水煤气 （B）焦炉煤气 （C）石油液化气 （D）高炉煤气 　　评注：中学化学涉及的知识点较多，需要记忆的知识点最好在通过归纳、比较的基础上进行记忆。如“气” 有水煤气、焦炉煤气、石油液化气、高炉煤气、乙炔气、爆鸣气、天然气（沼气）、裂化气、裂解气、石油炼 厂气等；“水”有蒸馏水、去离子水、自来水、矿泉水、海水、硬水、软水、氨水、石灰水、王水等。研究 记忆规律表明，比较归纳法是强化化学知识记忆和提高记忆效率的一种行之有效的方法。 　　【例 2】某 1mol 链烃 A，在一定条件下完全裂解成 1mol 烷烃 B 和 1mol 烯烃 C，生成的混合气对氢气的相 对密度为 14.5。通过计算回答下列问题： 　　（1）写出链烃 A 可能的结构简式和名称。 　　（2）烷烃 B 和烯烃 C 可能各是什么？ 　　（3）如果要求 1mol B 完全燃烧时需要氧气的物质的量是整数，那么 C 只能是什么烯烃？ 　　　评注：由上述解法，根据质量守恒定律， ，若生成的 B、C 分别为烷烃和烯烃，则 A 一定为烷烃。 　　 【例 3】下列说法错误的是（ ） 　　A．石油是只含有 的烷烃，可以通过石油的分馏得到汽油 　　B．含 以上烷烃的重油经过催化裂化可以得到汽油 　　C．石油的分馏是一个化学过程 　　D．石油裂解得到的裂解气中含不饱和的烯烃 　课堂小结：本节课我们学习了煤、石油、天然气等资源,，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。化学知识可以帮助我们认识、了解世界，我们更可以用学过的化学知识进行发明、创造，造 福人类。 [布置作业] 1． 教材 P92、③④ 板书设计 第二节 化学与资源综合利用、环境保护 （第 1 课时） 一、化石燃料――煤、石油、天然气 二. 开发新能源、使用相对清洁燃料 　　 1、优点：性价比高 　　 2、缺点： 　　 A、不可再生――耗尽――节约 　　 B、污染环境――温室效应、酸雨等 第二节 化学与资源综合利用、环境保护（第 2 课时） 三维目标 知识与技能：1．了解一些燃料燃烧对环境有不良影响，应选择使用不污染环境或对环境污染小的燃 料． 2．应使用和开发化石燃料以外的清洁燃料，综合利用资源和开发新能源具有重要意义． 过程与方法：通过活动探究，通过化石燃料对环境的影响和新能源的开发，培养学生归纳能力、比较 能力。 情感态度与价值观：重视实验和讨论，借此来培养善于合作、勤于思考、严谨求实、勇于创新实践的科 学精神，同时通过燃料对环境的影响的学习来树立保护环境的意识，体会化学与社会发展的关系． 教学重点：了解一些燃料燃烧对环境有不良影响，应选择使用不污染环境或对环境污染小的燃料．充分 认识保护环境的重要意义。 教学难点：开发使用不污染环境或对环境污染小的燃料 教具准备：多媒体课件 教学过程 [新课导入] ［引言］ 俗话说：“明枪易躲，暗箭难防”。难防，不等于不触防 。隐藏在我们身边的无形杀手究竟是什么? 下面请第三小组同学代表给大家讲讲。 师： 屏幕显示 师： ［过渡］随着生活条件的不断改善，人们的消遣方式也多种多样，如近年来兴起的家庭宠物热。当 我们观赏着鱼儿的嬉戏，聆听着鸟儿的鸣唱，抚摸着温驯的小猫小狗，生活确是情趣盎然，惬意非常。然而， 在这惬意的后面却潜伏着疾病的隐患。 板书 一、化石燃料对环境的影响 ［学生活动］由第 1 小组代表发言。 师： 屏幕显示 由于化石燃料是目前世界一次能源的主要部分，其开采、燃烧、耗用等方面的数量及对环境的影响也令人关 注． 对环境的影响最典型的是煤炭开采，包括开采对土地的损害、对村庄的损害和对水体的污染，据不完全 统计，迄今为止平均每开采 1 万吨煤炭塌陷农田 0.2 公顷，平均每年塌陷 2 万公顷．开采时水污染对生态环 境的影响也量大面广，平均每开采 1 吨原煤需排放 2 吨污水．有些地区，由于水体的严重污染，造成居民用 水短缺． 化石燃料在利用过程中对环境的影响主要是燃烧时的各种气体与固体废物和发电时的污染．化石燃料产 生的污染物对环境的影响主要有两个方面．一是全球气候变化．燃料中二氧化碳进入大气，使大气中二氧化 碳的浓度增大，从而导致温室效应，改变了全球的气候，这是热污染．火电站发电所剩“余热”被排出到河 流、湖泊、大气或海洋中，在多数情况下，会使水温升高．例如，这种废热水进入水域时，其温度比水域的 温度平均要高出 7～8 度，以致明显改变水域周围的环境． 师： 板书 二、原子能化石燃料对环境的影响 ［学生活动］由第 2 小组代表发言。 师：［概括］屏幕显示 核动力是利用铀—235(或钚—239)在中子轰击下发生裂变，同时释放出核能，将能量用来驱动发电机组， 发出电来作为动力．由于核动力的燃料是核燃料(铀或钚)，相比于煤或石油具有无气污染，无漏油等问题．它 的缺点是存在放射性污染，因此为了保证安全，要求由反应产生的废物应与环境隔离，不让它进入生态环 境．目前国内外公认比较好的处理技术是深部地下将反应完全的放射性废物进行玻璃固化后，将其埋藏于数 百米深的岩层中． 首先在深部岩层中开挖洞室，将玻璃固化体装入不锈钢容器内，然后把容器放入洞底，用湿润 土材料进行密闭，阻止万一情况下发生的放射性物质向周围的扩散和转移． 师： 板书 三、水力发电对环境的影响 ［学生活动］由第 3 小组代表发言。 师：［概括］屏幕显示 水库建造的过程与建成之后，对环境的影响主要包括以下几个方面： 自然方面：巨大的水库可能引起地表的活动，甚至有可能诱发地震．此外，还会引起水位改变．如下游 水位降低或来自上游的泥沙减少等．水库建成后，由于蒸发量大，气候凉爽，炎热天气减少． 生物方面：对陆生动物而言，水库建成后，可能会造成大量的野生动植物被淹没死亡灭绝．对水生动物 而言，由于上游生态环境的改变，会使鱼类受到影响，导致灭绝或种群数量减少．由于上游水域面积的扩大， 使某些生物(如钉螺)的栖息地点增加，为一些地区性疾病的传播、蔓延创造了条件． 物理化学性质方面：流入和流出水库的水在颜色和气味等物理化学性质方面发生改变，深层水的密度、温度， 甚至溶解氧等有所不同，深层水的水温低，而且沉积库底的有机物由于厌氧分解，水体的二氧化碳含量明显 增加． 社会经济方面：修建水库可以防洪、发电，也可以改善水的供应和管理，增加农田的产量．不利之处， 如受淹地区城市搬迁、农村移民安置会对社会结构、地区经济发展等产生影响，若大局计划不周，社会生产 和人民生活安排不当，还会引起一系列的社会问题．另外，自然景观的淹没与破坏，更是文化和经济上的一 大损失．应当事先制定保护规划和落实保护措施． ［学生活动］由第 4 小组代表发言。“从身边做起与社会责任感”问题的探讨。 师： ［总结］“要增强全民族的环境意识，保护和合理利用土地、矿藏、森林、水等自然资源，努力改 善生态环境”。这是社会对我们提出的要求。环境保护这一功在千秋大业的工作，决不仅仅是少数专业人员的 责任。地球上每一个公民，都有义务来维护周围的环境。 作为肩负新世纪历史重任的青年一代，我们应从小做起、从身边做起，树立环保意识，增强保护环境的社会 责任感和紧迫感，并自觉地投入到保护环境的行动中去。 古人说：“千里之行，始于足下。”如果每个人都能从身边做起，会是怎样的结果? 有人做过这样一个算术题：如果把世界上所用纸张的一半加以回收利用，就可满足人们对新纸张需求量的 75%， 这样不仅可使 8 万平方千米的森林免于因造纸而惨遭砍伐，而且可使环境污染显著减轻。又如，使用易拉罐 作为饮料容器将消耗大量的铝，而炼铝又消耗大量能源并产生环境污染。而节纸用纸、不喝易拉罐饮料，回 收易拉罐却是每个人日常生活中很容易做到的事件。因此，环境保护就在我们每一位的身边。 “一室不扫，何以扫天下”。胸怀大志的青年朋友，让我们携起手来从身边做起吧! 【例题剖析】 　　 【例 1】 煤、石油、天然气等能源在地球上已探明的蕴藏量是有限的，以目前人类消耗这些能源的速 度估算，石油和天然气不过几十年，煤不过几百年就会消耗殆尽。因此进一步开发利用新能源已显得十分迫切。 氢气是一种高效而无污染的理想能源。下列(1)～(6)是制取氢气的方法，其中包括正在研发的方案。 (1)电解法：2H2O＝2H2↑+O2↑ (2)甲烷转化法: CH4+H2O＝CO+3H2 (3)水煤气法: C+H2O＝CO+H2 (4)碳氢化合物热裂法: CH4＝C+2H2 (5)设法将太阳能聚焦产生高温使水分解: 2H2O＝2H2↑+O2↑ (6)寻找高效催化剂使水分解产生氢气 上述6种方法中你认为可行的、且很有发展前途的方法是哪几种? 说明理由。 　　 【例 2】酸雨对环境的影响很大，为减少酸雨产生，应（ ） 　　 ①少用煤作燃料 ②燃料脱硫 ③在已酸化的土壤中加石灰 ④多种植美人蕉、银杏 ⑤开发新能源 ⑥多种法国梧桐、柠檬 　　 　　 【例 3】“绿色食品”是指（ ） 　　 A．添加了绿色色素的食品 　　 B．含有叶绿素的食品 　　 C．原料生产过程中没有污染的食品 　　 D．原料生产及加工过程中都没有污染的食品 课堂小结 环境问题是当今世界面临的热点问题之一，通过本节课的学习，请同学们更要增强环保意识，从我作起， 从身边的小事作起，养成良好的习惯，把热爱环境、保护环境落到实处。努力做到人与环境和谐共存。 催化剂 100℃ 高温 高温 布置作业 P93 T4 板书设计： 第二节 化学与资源综合利用、环境保护 （第 2 课时） 二．环境保护与绿色化学 1、化石燃料对环境的影响 3、水力发电对环境的影响 4、开发化石燃料以外的清洁燃料， 综合利用资源和开发新能源 2、原子能化石燃料对环境的影响 [活动与探究] (一)探究煤的燃烧形成的酸雨及其危害 煤的主要成分是碳，但含有较多的硫元素，燃烧时产生 SO2，SO2 与 CO2 一样，也能和水反应，生成亚 硫酸(H2SO3)，亚硫酸在空气中的铁锰氧化物的催化作用下，最终转化为硫酸，另外，煤燃烧时还能产生二氧 化氮气体，这也是形成酸雨的一种有害气体． 酸雨主要是由大气中二氧化硫成分增多所致，二氧化硫及其氧化物和生成的水化物随雨雪、雾降到地面 就形成了酸雨．酸雨能使土壤酸化、养分淋溶、肥力降低；使地面水、地下水酸化，影响植物生长；使水中 生物和鱼类大批死亡，甚至绝迹；破坏生态平衡；酸雾能附着在人们的支气管粘膜上，使呼吸道感染，危及 人体健康． (二)汽车用燃料的燃烧 目前，多数汽车使用的燃料是汽油或柴油，它们燃烧时产生的一些物质会直接排放到空气中，对空气造 成污染．尾气中的一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物等都是污染物． 为了减少汽车尾气对空气的污染，目前在燃料使用和汽车制造技术方面已采取了一些措施，如：(1)改进发动 机的燃烧方式，以使汽油能充分燃烧；(2)使用催化净化装置，使有害气体转化为无害物质；(3)使用无铅汽油， 禁止含铅物质排放．同时，在管理上，加大检测尾气的力度，禁止没达到环保标准的汽车上路． 目前，一些城市的部分汽车已改用压缩天然气(CNG)或液化石油气(LPG)作燃料，以减少对空气的污染． 综合上述讨论，可知煤和石油等化石燃料燃烧造成对空气的污染，主要有以下几方面原因： (1)燃烧中的一些杂质如硫等燃烧时，产生空气污染物如二氧化硫等； (2)燃料燃烧不充分，产生一氧化碳； (3)未燃烧的碳氢化合物及碳粒、尘粒等排放到空气中． 第四章 复习课 三维目标 知识与技能：使学生了解金属冶炼的一般原理，使学生理解金属单质的活泼性与选择冶炼方法之间的联 系。开发利用金属矿物和海水资源，常识性介绍金属的回收和利用，了解化学与资源综合利用。 培养学生的环境意识和资源观念。 过程与方法：1．自主学习，自主归纳冶炼金属的方法，金属的回收和资源保护的有关知识。开发利用金 属矿物和海水资源，了解化学与资源综合利用。加强环境意识。 2．通过典型例题的分析、学习，掌握分析问题、解决问题的方法。 3．探究与活动，通过复习，了解探究过程的意义和方法，培养从形象思维到抽象思维的能力。 情感、态度与价值观 1．通过复习，进一步培养学生爱国主义情感。通过介绍金属回收的重要意义，树立资源保护意识和环保 理念。 2．树立正确的人生观、价值观：热爱科学、热爱社会、关注生活。通过搜集资料。培养学生搜集信息能 力和自学能力。 教学重点：归纳能力、比较能力的培养。 教学难点：培养举一反三的能力，培养发散思维、创新思维的能力。 教具准备：实物投影仪 教学过程 师：【实物投影】：（学生完成下列填空） 一、金属的冶炼 1．在自然界中少数以游离态形式存在的金属，其化学性质 ；在自然界中绝大多数以 化合态形式存在的金属，其化学性质 。 2．冶炼的实质：用还原的方法，将金属化合物中 电子变成 。 3．金属冶炼的步骤： 第一步：矿石的富集。除去杂质，提高矿石中有用成分含量。 第二步：冶炼。利用 反应原理，在一定条件下，用 把金属矿石中的 还原成 。 第三步：精练。采用一定方法，提炼纯金属。 4．金属冶炼的方法：①热分解法：主要用于 金属的冶炼，如 。 HgO Ag2O ②热还原法：常用的还原剂有 ，用于中等活动程度金属的冶炼，如：Fe、W、V。 WO3 + H2 — Fe2O3 + CO — V2O5 + Al — ③电解法：一般用于 金属的冶炼，如：电解制铝。 Al2O3 MgCl2 生思考：金属的活泼性与金属的冶炼方法有何关系？ 二、金属的回收和资源的保护： 把废旧金属作为一种资源，加以回收利用，既减少了垃圾量，防止 ，又缓解 的矛盾。 【例题剖析】 【例 1】已知在 PH 为 4～5 的环境中，Cu2＋、Fe2+几乎不水解，而 Fe3＋几乎完全水解。工业上制 CuCl2 是将 浓盐酸用蒸气加热到 800C 左右，再慢慢加入粗氧化铜（含少量杂质 FeO），充分搅拌使之溶解。欲除去溶液 中的杂质离子，下述方法中可行的是 （ ） A．加入纯 Cu 将 Fe2＋还原为 Fe B．向溶液中通入 H2S 使 Fe2＋沉淀 C．向溶液中通入 Cl2，再通入 NH3，调节 PH 为 4～5 D．向溶液中通入 Cl2，再加入纯净的 CuO 粉末调节 PH 为 4～5 答案：D 三、石油和煤的炼制 师：【实物投影】： 1． 石油的组成：石油主要含碳和氢两种元素(两种元素的总含量平均为 97％～98％，也有达 99％)，同时还 含有少量的硫、氧、氮等。 2． 石油的成分：由烷烃、环烷烃和芳香烃组成，石油大部分是液态烃，同时在液态烃里溶有气态烃和固态 烃。　　　 3．石油的炼制及加工 分馏 (1)概念： ①分馏：指的是根据石油中各种烃的沸点不同进行分离的方法。 ②常压分馏：通常压强下进行的分馏，得到汽油、煤油、重油等。 ③减压分馏：降低分馏塔内压强的办法，能使重油的沸点随压强降低而降低，从而使其中的物质分离开来。 师： 想一想：减压分馏的原理和目的是什么？　　 生： 学生思考,讨论，总结，归纳 (2)方法　　 裂化　　　　(1)概念 ①裂化：是在一定条件下，把分子量大、沸点高的烃断裂为分子量小、沸点低的烃的过程。　　 ②热裂化：在加热作用下进行的裂化，热裂化温度过高会发生结焦现象。 ③催化裂化：在催化作用下进行的裂化，催化裂化可提高汽油的产量和质量。 师： 举例　 重油石蜡等较大的烃分子，在 500℃左右和一定的压强下，被裂化而转变为 　　　　分子量较小的烃：C16H34 C8H18＋C8H16 　　　　　　　　　　　　　　　　 辛烷　辛烯 　　　　有些裂化产物还会继续分解，生成饱和的和不饱和的气态烃，例如： C18H18 C4H10＋C4H8　　　　　C4H10 CH4＋C3H6 辛烷　　丁烷　丁烯　　　　　　　　甲烷 丙烯　　 C4H10 C2H4＋C2H6　　　 丁烷　　乙烯　乙烷　　　　　　　 重整：重整就是把直链烃的分子结构“重新调整”，以转化为芳香烃或具有支链的烷烃异构体。重整是在有催 化剂的参加下加热来进行的。重整的目的是获取苯、甲苯和二甲苯，并提高汽油品质。 师： 【实物投影】： 1．煤的种类 　　　　　 含 C 的质量分数 无烟煤 　　95％ 烟煤 　70～80％ 褐煤 　50～70％ 　　　　 煤的种类 泥煤 　50～60％ 2．煤的元素组成：C、H、N、S 等 煤的成分：多种有机物和无机物所组成的复杂混合物　　　 煤的干馏　　　　 　工业炼焦：分为高温干馏和低温干馏　　　 高温干馏：把煤粉隔绝空气加热到 1000℃以上使煤发生复杂变化。 煤的干馏产品及用途 师：想一想：石油的分馏和煤的干馏有什么不同？ 生：学生思考,讨论，总结，归纳 师（总结）：刚才几位同学的归纳总结，充分展示了各自的才华。体现了大家对教材的理解和掌握，当然， 他们各有千秋。下面就请大家对以上几种方式方法进行简单地评论。 生 1：第一位同学归纳比较全面、细致 生 2、第 2 位同学有些不完整 生 3：…… 师（微笑）：无论以哪种形式归纳、总结，都要注意以下几点： (1)要注意基础知识 (2)要抓重点 (3)突出难点 (4)便于掌握、理解 【例题剖析】 【例 2】（2003 年，上海春季高考）近年来，上海兴建了许多大型的公共绿地，人均绿地面积的大小由“一张 报到一张床再到一间房”。上海的环境得到显著改善，体现了 2010 年世博会“城市，让生活更美好”的主题。 不久前，在市区最大的开放式公共绿地——黄兴公园举行了礼花汇演，造型各异的七彩礼花在夜色中腾空而 起，交相辉映，蔚为壮观。 礼花弹的药筒内装有火药、铝镁粉末和金属盐类等。礼花弹点燃后迅速升上高空，所需的动力是由其中的 燃烧产生的。礼花弹中的 在高温下产生绚丽多彩的火焰，在化学实验中称为 。 答案： 火药 金属盐类 焰色 四、环境保护 你知道当今世界的三大环境问题是什么吗？导致形成这三个环境问题的根源是什么？ 由于人们对工业高度发达的负面影响预料不够，预防不利，导致了全球的三大危机是 。 请回忆、思考、讨论，现实生活中的哪些现象属于环境污染（或环境污染造成的）？ 【例题剖析】 　　【例 3】2003 年 10 月，某市炼油厂的油罐泄漏，一台拖拉机行驶至附近时，“轰”的一声巨响，瞬间油罐 起火，经及时扑救，大火经 20 个小时基本熄灭，可十几支消防队水龙头仍对油罐继续喷水 6 小时。10 月 24 日市环保部门对炼油厂和市区上空进行大气监测，其污染指标均未超过国家有关标准。请用学过的化学知识 回答： (1)该油罐起火的原因?(2)火灭后为何要继续向油罐喷水?(3)市环境部门要监测大气中哪些有害气体?(4)用烧碱 溶液可吸收污染气中的有害气体，写出其中两种气体与烧碱反应的方程式。 【教师精讲】本题是一道材料题，油罐起火的原因从燃烧的条件着想，火灭后继续向油罐喷水还是从燃烧的 条件着想。 答案：(1)由于油罐泄漏，油罐中汽油逸出致使附近的空气中含有大量的汽油气体，当拖拉机行驶此处时，发 动机产生的火花或火星将空气中的汽油气体引燃，从而导致油罐着火。 (2)火灭后继续向油罐喷水是为了进一步降低油罐的温度，使之低于汽油的着火点，防止汽油重新燃烧发生爆 炸。 (3)监测大气中的有害气体有 SO2、CO2、CO 和 NO2 等。 (4)2NaOH+ SO2＝Na2SO3+H2O，2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O 课堂小结 这节课我们复习了开发利用金属矿物和海水资源，化学与资源综合利用、环境保护等有关知识。同学们 通过自己归纳、整理，进一步加深了对这部分知识的理解。同时训练培养了归纳、比较能力。突出了金属矿 物和海水资源的作用。通过本节学习 ，有利于培养学生关心社会、热爱生活的习惯。 通过对典型例题的分析，学习了审题解题一般步骤及方法,了解了学以致用的重要性，培养了分析问题解决问 题的能力。希望同学们通过对例题的剖析，能够培养举一反三的能力。 布置作业 【多媒体投出作业】 板书设计 第四章 化学与可持续发展 （复习课） 一、金属的冶炼 三、石油和煤的炼制 金属冶炼的步骤和方法 二、金属的回收和资源的保护 四、环境保护 活动与探究 教学步骤 学生活动设计 教师活动设计 设计意图 引导探究 探究煤的燃烧形成的酸雨。 从煤的成份推出燃烧产物，从二氧 化碳与水反应生成酸推测二氧化 硫形成酸雨。 引导复习煤的知识引入 酸雨的形成。 实验探究 分组进行有关酸雨的探究实验， 并开展讨论课本的“讨论”。 指导实验，组织讨论。引导学生总 结发言。 探究酸雨的危害。 引导探究 从汽车用燃料的成份推出燃烧 产物，分析尾气中污染物。 引导复习石油的知识引入燃烧产 物的探究。 探究汽车用燃料的燃烧。 引导探究 从汽车用燃料的成份改良和充 分燃烧的角度推测减少污染的 方法。 引导从燃烧的反应开展探究。 探究减少汽车尾气对空 气的污染。 总结 归纳总结化石燃料燃烧造成对 空气污染的原因。 引导从燃烧的反应总结归纳。 了解燃料对环境的影响。 引导探究 从酒的酿制推出乙醇的可再生， 从燃烧的反应推出其优点。 引导从酒精的制备、性质来探究酒 精。 探究乙醇。 引导探究 说出应用的例子及优点。 引导从乙醇燃烧的优点探究其使 用。 探究乙醇作燃料的情况。 引导探究 回忆氢气的性质推出氢气是最 清洁的燃料。从制备考虑其应用 前景。 引导从氢气的性质制备来探究。 探究氢气。 讨论 从掌握的知识分组讨论课本的 “讨论” 组织开展讨论。引导学生总结发言。 确定选择使用的燃料。 引导探究 从掌握的知识描述知道的新能 源。 引导描述新能源。 认识开发新能源的重要 性。 总结 回忆归纳总结本课题知道了的 知识。 引导总结本课题内容要求。 检查对知识的学习情况。