归纳与整理优质课一等奖

化学与自然资源的开发利用复习课教学设计

学校：

麻山中学

时间：

6-2

一、教学背景

学科

课

题

化学

所用

教材

人教版化学必修2 任课教师

黎志庚

班级

高一5班

化学与自然资源的开发利用复习课

本节课的指导思想和理论依据主要基于以下几点：

课堂教学强调问题来源于实践，问题来源于实际生活，问题来源于学生所面临的一些困惑。

通过引导学生如何引用化学原理来解决实际问题，注重学生的问题探究能力的培养

倡导学生能够应用化学原理关注和分析和身边的实例。

强调科学知识与人文精神并重

1.教学指导思想与理论依据

教学内容的地位：

本节课是人教版教材必修2第四章内容，本节课的内容主旨是希望人类实现可持续发展，就必须做到合理开发利用资源，最大限度的利用好资源，保护环境。能使学生对化学与可持续发展有一个全面的认识。

教学内容的功能：

通过用物理方法和化学手段来实现对的高效利用，以及从源头上实现污2.教材分析

染的零排放的实例分析，使学生能够切身感受到化学与人类社会，化学与环境保护，化学与可持续发展的密切关系。

教学内容的处理：

对于环境污染部分内容在课前的预习探究中由学生通过资料的查阅自主完成，通过具体问题的分析和解决，让学生通过实际体验来完成，对于绿色化学通过定性和定量两个角度对实例进行分析，从而实现知识的全面掌握。

本节课面向的学生是高一学生，从知识的角度看，学生已经学习了原电池的理论,物质的分离提纯的一般方法，能够根据所学知识来体会理解资源开发利用的相关内容。在能力上，学生已初步具备了一定的分析问题的能力与合作实验探究的精神，具备了一定的实验设计能力、实验操作能力和比较归纳能力。本节内容又紧密联系实际，学生学习兴趣浓厚，具备了主动探究的原动力。

3.学生情况分析

知识与能力

1、

以金属矿物开发、海水资源的综合利用为例，让学生了解化学方法在实现物质转化的作用，认识化学在自然资源综合利用方面的重要价值，

2、

使学生认识煤、石油和天然气等化石燃料综合利用的意义

3、

以聚乙烯为例，让学生了解高分子材料在生活等领域中的应用及可能带来的环境问题。

4、

让学生认识化学在环境保护中的作用，树立绿色化学的观念。

过程与方法

4.教学目标

通过自主学习，培养学生的自学能力。教材中通过图片、实验、科学视野等栏目，引导学生体会获取信息的方法。

通过活动探究，培养学生比较、归纳、概括的能力，深入理解化学与可持续发展的关系。

情感、态度、价值观

1、赋予学生绿色化学的思想，培养学生爱护环境从我做起的意识，树立化学与可持续发展的意识。

2、通过问题的分析探究过程，培养学生分析问题解决问题的能力，使学生能够切身感受到化学与人类社会，化学与环境保护，化学与可持续发展的密切关系。

5.教学重点

1、化学方法在金属矿物开发及海水资源开发中的作用

2、煤、石油、天然气的综合利用，特别是石油的炼制

6.教学难点

1、培养学生加强环保意识并培养绿色化学的理念，和分析解决问题的能力

2、石油的裂化原理

二、教学过程

知识体系 1. 金属矿物以及海水资源的开发与利用

除少数金属外，大多数金属以化合态的形式存在于自然界。由金属矿物转变为金属，一般要经过探矿、开采、选矿、冶炼等阶段。金属冶炼主要是利用矿物中的金属离子获得电子变成金属单质发生的氧化还原反应。

结论：金属活动顺序表中不同金属冶炼方法的选择

1、金属的存在：除了金、铂等少数金属外，绝大多数金属以化合态的形式存在于自然界。

2、金属冶炼的涵义：简单地说，金属的冶炼就是把金属从矿石中提炼出来。金属冶炼的实质得电子、被还原

是把金属元素从化合态还原为游离态，即M（化合态） M（游离态）。

+n03、金属冶炼的一般步骤： (1)矿石的富集：除去杂质，提高矿石中有用成分的含量。(2)冶炼：利用氧化还原反应原理，在一定条件下，用还原剂把金属从其矿石中还原出来，得到金属单质（粗）。(3)精炼：采用一定的方法，提炼纯金属。

4、金属冶炼的方法

(1)电解法：适用于一些非常活泼的金属。

MgCl2（熔融）电解

Mg＋Cl2↑

2Al2O3（熔融）电解

4Al＋3O2↑

(2)热还原法：适用于较活泼金属。

Fe2O3＋3CO高温

2Fe＋3CO2↑

WO3＋3H2高温

W＋3H2O

ZnO＋C高温

Zn＋CO↑

常用的还原剂：焦炭、CO、H2等。一些活泼的金属也可作还原剂，如Al，

Fe2O3＋2Al高温

2Fe＋Al2O3（铝热反应）

Cr2O3＋2Al高温

2Cr＋Al2O3（铝热反应）

(3)热分解法：适用于一些不活泼的金属。

2HgO

△

2Hg＋O2↑

2Ag2O

△

4Ag＋O2↑

5、 (1)回收金属的意义：节约矿物资源，节约能源，减少环境污染。(2)废旧金属的最好处理方法是回收利用。(3)回收金属的实例：废旧钢铁用于炼钢；废铁屑用于制铁盐；从电影业、照相业、科研单位和医院X光室回收的定影液中，可以提取金属银。

金属的活动性顺序

K、Ca、Zn、Fe、Sn、

Hg、Ag Pt、Au Na、

Pb、(H)、Cu Mg、Al 金属原子失电子能强

弱

力

金属离子得电子能弱

强

力

主要冶炼方法

电解法

热还原法

热分解法

富集法

还原剂或

强大电流

H2、CO、C、

加热

物理方法特殊措施

提供电子

Al等加热

或

化学方法

二、海水资源的开发利用

1、海水是一个远未开发的巨大化学资源宝库 海水中含有80多种元素，其中Cl、Na、K、Mg、Ca、S、C、F、B、Br、Sr 11种元素的含量较高，其余为微量元素。常从海水中提取食盐，并在传统海水制盐工业基础上制取镁、钾、溴及其化合物。

2、海水淡化的方法：蒸馏法、电渗析法、离子交换法等。其中蒸馏法的历史最久，蒸馏法的原理是把水加热到水的沸点，液态水变为水蒸气与海水中的盐分离，水蒸气冷凝得淡水。

3、海水提溴

有关反应方程式：①2NaBr＋Cl2＝Br2＋2NaCl

②Br2＋SO2＋2H2O＝2HBr＋H2SO4

③2HBr＋Cl2＝2HCl＋Br2

4、海带提碘

－海带中的碘元素主要以I的形式存在，提取时用适当的氧化剂将其氧化成I2，再萃取出来。证明海带中含有碘，实验方法：(1)用剪刀剪碎海带，用酒精湿润，放入坩锅中。(2)灼烧海带至完全生成灰，停止加热，冷却。(3)将海带灰移到小烧杯中，加蒸馏水，搅拌、煮沸、过滤。(4)在滤液中滴加稀H2SO4及H2O2然后加入几滴淀粉溶液。

－＋证明含碘的现象：滴入淀粉溶液，溶液变蓝色。2I＋H2O2＋2H＝I2＋2H2O

[练习]1.下列说法错误的是（

）

A.对废旧金属的最好处理方法是回收、再利用

B.提炼金属要经过矿石的富集、冶炼、精炼三步

C.活泼金属的冶炼都是通过电解其盐溶液制得

D.热还原法中还原剂有焦炭、一氧化碳、氢气或活泼金属等

2.下列金属冶炼的反应原理，错误的是（

）

A. 2NaCl（熔融）

C. Fe3O4＋4CO电解

2Na＋Cl2↑

B. Al2O3＋3H2

△

高温

2Al＋3H2O 高温

3Fe＋4CO2↑

D. 2HgO2Hg＋O2↑

3.海带中含碘元素。从海带中提取碘有如下步骤:①通入足量Cl2；②将海带焙烧成灰后加水搅拌；③加CCl4振荡；④用分液漏斗分液；⑤过滤。合理的操作顺序是（

）

A.①②③④⑤

B.②⑤①③④

C.①③⑤②④

D.②①③⑤④

4.铝能用于冶炼难溶的金属（如Cr、V、Mn等），这是因为铝具有（

）

A.两性 B.导电性好

C.熔点低 D.还原性，在冶炼反应中放出大量的热量

5.下列各组金属最适合用H2或CO把它从化合物中还原出来的是（

）

A.Ca、Mg

B.Al、Fe

C.Fe、Cu

D.Hg、Ag 6.冶炼金属常用以下几种方法：①以C、CO或H2做还原剂 ②热分解法 ③利用铝热反应原理还原 ④电解法。下列金属各采用哪种方法还原最佳。（用序号填写下列空白。）

（1）Fe、Zn、Cu等中等活泼金属_____________。（2）Na、Mg、Al等活泼或较活泼金属_________。

（3）Hg、Ag等不活泼金属__________________。

（4）V、Cr、Mn、W等高熔点金属____________。

2. 化石燃料的综合利用

总结：煤石油天然气是重要的燃料，也是重要的化工原料。石油的炼制主要有分馏、裂化和裂解。煤的综合利用煤的干馏、汽化和液化。以石油煤天然气为原料通过聚合反应可以获得用途广泛的合成材料。

一、煤和石油

1、煤的组成：煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物，主要含碳元素，还含有少量的氢、氧、氮、硫等元素。

2、煤的综合利用：煤的干馏、煤的气化、煤的液化。

煤的干馏是指将煤在隔绝空气的条件下加强使其分解的过程，也叫煤的焦化。煤干馏得到焦炭、煤焦油、焦炉气等。

煤的气化是将其中的有机物转化为可燃性气体的过程。

煤的液化是将煤转化成液体燃料的过程。

3、石油的组成：石油主要是多种烷烃、环烷烃和芳香烃多种碳氢化合物的混合物，没有固定的沸点。

4、石油的加工：石油的分馏、催化裂化、裂解。

二、环境保护和绿色化学

环境问题主要是指由于人类不合理地开发和利用自然资源而造成的生态环境破坏，以及工农业生产和人类生活所造成的环境污染。

1、环境污染

（1）大气污染

大气污染物：颗粒物（粉尘）、硫的氧化物（SO2和SO3）、氮的氧化物（NO和NO2）、CO、碳氢化合物，以及氟氯代烷等。

大气污染的防治：合理规划工业发展和城市建设布

局；调整能源结构；运用各种防治污染的技术；加强大气质量监测；充分利用环境自净能力等。

（2）水污染

＋＋水污染物：重金属（Ba2、Pb2等）、酸、碱、盐等无机物，耗氧物质，石油和难降解的有机物，洗涤剂等。

水污染的防治方法：控制、减少污水的任意排放。

（3）土壤污染

土壤污染物：城市污水、工业废水、生活垃圾、工矿企业固体废弃物、化肥、农药、大气沉降物、牲畜排泄物、生物残体。

土壤污染的防治措施：控制、减少污染源的排放。

2、绿色化学

绿色化学的核心就是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染。按照绿色化学的原则，最理想的“原子经济”就是反应物的原子全部转化为期望的最终产物（即没有副反应，不生成副产物，更不能产生废弃物），这时原子利用率为100％。

3、环境污染的热点问题：

（1）形成酸雨的主要气体为SO2和NOx。

（2）破坏臭氧层的主要物质是氟利昂（CCl2F2）和NOx。

（3）导致全球变暖、产生“温室效应”的气体是CO2。

（4）光化学烟雾的主要原因是汽车排出的尾气中氮氧化物、一氧化氮、碳氢化合物。

（5）“白色污染”是指聚乙烯等塑料垃圾。

（6）引起赤潮的原因：工农业及城市生活污水含大量的氮、磷等营养元素。（含磷洗衣粉的使用和不合理使用磷肥是造成水体富营养化的重要原因之一。）

[练习]7.下列有关日常生活中的化学知识，说法错误的是（

）

A.用完的干电池应回收处理，不可以随意丢弃在垃圾中

B.增加摩托排气管的长度可以降低尾气中CO和NO的含量

C.目前国内销售的加碘食盐中，碘是以KIO3的形式存在

D.应尽量减少含磷洗涤剂的生产，以免导致水中的藻类疯长

8.近年来，我国许多城市禁止汽车使用含铅汽油，其主要原因是（

）

A.提高汽油燃烧效率

B.降低汽油成本

C.避免铅污染大气

D.铅资源短缺

9.导致下列现象的主要原因与排放SO2有关的是（

）

A.酸雨

B.光化学烟雾

C.臭氧空洞

D.温室效应

三、教学评价

本节课的学习效果评价内容主要基于这几个方面：课前预习探究活动中作业的完成情况，课堂自主合作探究中协作学习过程中做出的贡献，是否达到问题的要求。以及课后延伸活动中任务的完成情况评价。