归纳与整理公开课教案

第四章 化学与自然资源的开发利用

（复习课 第一课时）

一、教材分析

《化学与自然资源的开发利用》一章是新课标人教版高中化学必修2的最后一章教学内容，本章主题是化学与可持续发展。

本章体现了综合性，涉及到无机化学、有机化学知识，进行了部分归纳和拓展，为选修5有机化学的学习打下了基础，进一步明确化学与可持续发展的理念。

本周内容突出主题，落实情感、态度与价值观，将科学教育与人文教育融为一体。本章中的知识内容更多表现为载体的作用，通过对化学基础知识的学习，主要的教学目标是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，大多数资源属于不可再生的有限资源，揭示化学与可持续发展的重要关系，树立资源保护意识及合理开发意识。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，还要好好保护环境。

本章从金属矿物、海水和化石燃料这些重要自然资源综合利用中落实化学基本原理和基础知识，同时，关注自然资源开发和社会可持续发展。知识呈现在不同的情景中，促进学生多样化的学习方式，需要注重过程的理解，落实其基础性，结合实际生产体现时代性，启发学生深入的学习和研究 二、学情分析

1.在STS方面已学知识零散涉及，本章有利于加深体会化学在综合利用自然资源中的作用，学会辩证地看待人类和自然协调发展中可能会遇到的问题，知道化学反应的发生是有条件的，认识人与自然和谐相处，落实环保过程化学所体现的作用，可持续发展的重要性。

2.必修1部分已经完成元素及其化合物的学习，有利于将前面所学过的知识和技能进行必要的梳理、归纳和拓展；必修2第三章有机化合物已经学习了基础知识，本章继续学习有机物之间的转化如裂解反应、聚合反应等。对于学生进一步确定学习后续选修模块，乃至升学、就业方向也可能会产生影响。

三、教学与评价目标

（一）教学目标

1.通过课前预习，知道根据金属的活动性不同选择冶炼金属的方法，并能能够书写相关的化学方程式。

2.通过复习，完成课前预习单，能说出海水淡化的原理和方法；能描述从海水中提取溴、碘、镁的原理，运用海水资源的开发原理解决工业生产实际问题，并能化学术语解释或分析化工流程的原理步骤。

3.通过阅读教材，认识煤、石油、天然气等自然资源的开发综合利用，认识化学对于构建清洁低碳、安

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全高效的能源体系所能发挥的作用，体会化学对环境保护的作用和对促进人与自然和谐相处的意义。

（二）评价目标

1.通过填写课前预习案，判断学生基础知识掌握情况；

2.通过对金属冶炼、海水资源综合开发利用整合，培养学生梳理知识形成网络的能力；

3.通过对化工流程的分析、练习，学会分析解决化工流程试题的基本方法。

四、教学与评价思路

课前预习，调查学情——课中研讨，知识运用——概括归纳，拓展延伸——交流展示，互评改进

五、教学重难点

教学重点：金属冶炼的方法 海水资源的综合开发利用；教学难点：化工流程分析

六、教学用品

教学PPT、学案

七、教学过程

[教师活动]展示：课前预习案填写情况，点评重要知识点。

[学生活动]回答交流。

[教师活动]环节一：金属的冶炼

[学生活动]一、金属的冶炼

1.金属冶炼的步骤： 、 、 、 。

2.金属冶炼的实质： 。

3.金属冶炼的方法：

电解法： 热还原法： 热分解法： 其他方法： [学生活动]练习1：古代的“药金”外观与金相似，常误以为是金子。冶炼方法如下：将碳酸锌、赤铜矿(Cu2O)和木炭混合加热至800℃得金光闪闪的“药金”。

(1)“药金”的主要成分是 。

(2)有关的化学方程式是 。

练习2：黄铜矿(CuFeS2)是制取铜及其化合物的主要原料之一，还可制备硫和铁的化合物。

(1)冶炼铜的反应为8CuFeS2＋21O2 8Cu＋4FeO＋2Fe2O3＋16SO2

若CuFeS2中Fe的化合价为＋2，反应中被还原的元素是 (填元素符号)。

(2)利用黄铜矿冶炼铜产生的炉渣(含Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3)可制备Fe2O3。方法为：

①用稀盐酸浸取炉渣，过滤。

②滤液先氧化，再加入过量NaOH溶液，过滤，将沉淀洗涤、干燥、煅烧得Fe2O3。 根据以上信息回答下列问题：

3＋a．除去Al的离子方程式是 。

b．选用提供的试剂，设计实验验证炉渣中含有FeO。

提供的试剂：稀盐酸

稀硫酸

KSCN溶液

KMnO4溶液

NaOH 溶液

碘水

所选试剂为 。证明炉渣中含有FeO的实验现象为 。

[学生活动]总结归纳。

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[教师活动]环节二、海水资源开发

[学生活动]1.海水中水资源的利用包括： 2.海水淡化的方法：

3.海水制食盐，粗盐提纯的方法

食盐除在食品中作调味剂外，它还是一种工业原料，例举工业用途：

①氯碱工业： ②制钠和氯气： ③制盐酸： ④制漂白剂： ⑤制纯碱： [学生活动]练习3：海水淡化可采用膜分离技术。如下图所示，对淡化膜右侧的海水加压，水分子可以透过淡化膜进入左侧淡水池，而海水中其他各种离子不能通过淡化膜，从而得到淡水。对加压后右侧海水成分变化分析正确的是(

) A．溶质质量增加 B．溶剂质量减少

C．溶液质量不变 D．溶质质量分数减小

[学生活动]练习4：海水占地球总储水量的97.2%。若把海水淡化和化工生产结合起来，既可以解决淡水资源缺乏的问题，又可以充分利用海洋资源。

（1）工业上利用电解饱和食盐水可制得重要化工产品，又称为“氯碱工业”。也可以电解熔融氯化钠制得钠和氯气，该反应方程式为 。

（2）近年来有人提出了一种利用氯碱工业产品及氯化钠循环治理含二氧化硫废气并回收二氧化硫的方法，该方法的流程如下：

试写出反应的化学反应方程式

② ，

③ ，

④ 。

[学生活动]4.海带提碘

从海洋中某些植物中提取碘——海带提碘

(1)海带中碘元素的检验

②关键反应(H2O2氧化I)：

③实验现象及结论

实验现象： 实验结论： 5.海水提提取镁

（1）海水提镁的工艺流程

－

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提取镁的步骤和有关反应的化学方程式：

[步骤

化学方程式

教师贝壳煅烧成石灰，并将石灰制成石灰乳

活动]石灰乳加入到海水沉淀池中，得到氢氧

6.化镁沉淀

海氢氧化镁与盐酸反应，蒸发结晶获得六水

水合氯化镁晶体(MgCl2·6H2O) 提取六水合氯化镁晶体在氯化氢气流中加

溴

热生成无水氯化镁

海电解熔融的氯化镁得到金属镁

水中－溴元素以Br形式存在，工业上用空气吹出法从海水中提取溴的工艺流程如图：

[学生活动]练习5：工业上从海水中提取溴可采用如下方法：

（1）向预先经过酸化的浓缩海水中通入Cl2，将海水的溴化物氧化，反应的离子方程式为： 。

（2）向上述混合液中吹入热空气，将生成的溴吹出，用纯碱溶液吸收，生成NaBr、NaBrO3和CO2，反应的化学方程式为： 。

（3）将(2)所得溶液用H2SO4酸化，使NaBr、NaBrO3中的溴转化为单质溴，再用有机溶剂萃取溴，还可以得到副产品Na2SO4，写出这一变化的离子方程式 。

（4）这样得到的溴中还混有少量Cl2，怎样除去？ 。

[学生活动]学生讲解，交流，总结归纳

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[教师活动]环节三、化石燃料的综合利用

[教师活动]环节四、环境保护与绿色化学

1.环境污染的热点问题

2.绿色化学

（1）意义：

（2）核心：利用化学原理从源头上减少或消除工业生产对环境的污染。

（3）原子经济：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，这时原子利用率为100%。

[学生总结]总结反思。

八、板书设计

第四章 化学与自然资源的开放利用

一、金属的冶炼

1.金属冶炼的步骤。

n+-2.金属冶炼的实质：M +ne=M。

3.金属冶炼的方法：电解法、热还原法、热分解法、其他方法

二、海水资源的开发

三、化石燃料的综合利用

九、教学反思

1.本章针对元素化合物部分知识进行了简单的归纳，但教学过程中整合度还不高，学生对元素化合物部分的知识网络建构有待加强，特别是相互之间的灵活转化。

2.高中化学工业流程试题是与真实化工生产联系紧密，要求学生运用知识解决实际问题，要求在新情景下解决“陌生”的问题，培养学生的思维推断能力和分析、解决问题的能力。

3.学生的学法指导需要进一步加强，知识归纳、演绎、推理等能力需要从学科素养的角度层层推进。

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