归纳与整理教案设计（一等奖）

必修2 第四章《化学与可持续发展》教学设计

一

、本单元设计：

本单元教学的主要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，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。因此，教学要围绕这一教学目标展开。教材从金属矿物以及海水资源的开发利用两个专题，阐明化学在自然资源的合理开发和综合利用上的作用，首先是因为在当今全球资源、能源供应紧张与人口迅速增长的矛盾日益突出的情况下，金属矿物和海水资源同人类的生活有着日益紧密的联系，同时学生在前面的学习中已经了解钠、铝、铁、铜等金属以及氯、氮、硫、硅等非金属及其重要化合物的主要性质，并且对金属冶炼及海水资源也有一定的了解，这些都为学习创造了条件。接着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，两节内容相辅相成。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。

二

、本单元在教材中所处的地位及作用

1

功能和地位

化学研究和应用的一个重要目标就是开发和利用自然界中一切可能的物质资源和能量资源，为人类生存和社会发展提供必要的物质和能源基础；同时,应该注意到这一过程必须同自然环境相互协调，走可持续发展的道路。这是贯穿本章始终的核心观念。本章作为高中必修模块的结尾，不仅对于学生总结复习很重要，而且对于学生进一步确定、学习后续的选修模块乃至选择自己未来升学和就业方向都可能会产生一定的影响。

①从科学知识的角度，有利于学生将前面所学过的知识和技能进行必要的梳理、归纳和拓展。

②从科学、技术和社会相互作用背景的角度，有利于学生加深体会化学在综合利用自然资源的作用，学会辨证地看待人类和自然协调发展中可能会遇到的问题，并培养做出明达决策的意识和能力。

2

内容的特点

①突出主题：通过金属矿物的开发，海洋资源的开发和化石燃料的利用为例，突出“化学与可持续发展”的两个方面，一是利用化学变化不断提供人类生存和发展的物质条件(主要包括获得有用物质和获得能量)，利用化学变化还可以创造自然界原本没有的物质(主要指合成高分子化合物)，从而使生活更加方便、舒适；二是在开发自然资源的过程中，必须深刻地认识到保护周围环境、维护生态和平的重要性，建立可持续发展的观念。

②体现基础:知识内容方面是在紧紧围绕金属矿物、海水和化石燃料这些人类重要自然资源的综合利用中的化学基本原理和基础知识。学习方法方面是通过比较、分类、归纳等基本方法来梳理从而较系统掌握学科的基础知识。情感和价值观方面利用金属矿物、海水和化石燃料这些人类重要自然资源的综合利用中过程的利弊来感受人与社会的和谐发展。

三、本章课时安排及教学重难点

本节教学重点：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。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

1

本节教学难点：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。石油裂化的原理。

四、本章相关内容的新旧对比分析

1.

新旧课程标准的对比及分析

本章的内容要求在新的《高中化学课程标准》中是属于必修2的主题3《化学与可持续发展》。在课程标准中第四章与第三章的要求放在一起，说明第四章的学习是建立在第三章学习的基础上的。（以下有下划线是第四章的内容要求）

主题三

化学与可持续发展

内容标准

活动与探究建议

1．认识化石燃料综合利用的意义，了解甲烷、乙①查阅资料：利用石油裂解产物乙烯制取 烯、苯等的主要性质，认识

乙烯、氯乙烯、苯的重要的化工产品。

衍生物等在化工生产中的重要作用。

②实验探究：乙烯、乙醇、乙

酸的主要

2．知道乙醇、乙酸、糖类、油脂、蛋白质的组成化学性质。

和主要性质，认识其在日常生活中的应用。

③讨论从乙烯制备乙酸的合成路线。

3．通过简单实例了解常见高分子材料的合成反应，

④对比实验：尿液中葡萄糖的检测。

能举例说明高分子材料在

生活等领域中的应用。

⑤实验：淀粉的水解和水解产物的检验。

4．以海水、金属矿物等自然资源的综合利用为例，

⑥查阅资料：海水资源及其利用。

了解化学方法在实现物质间转化中的作用。认识化

⑦调查：当地水污染及治理的情况。

学在自然资源综合利用方面的重要价值。

⑧讨论：如何选择合适的洗涤剂。

5．以酸雨的防治和无磷洗涤剂的使用为例，体会⑨查阅资料：高分子材料的应

用与发展。

化学对环境保护的意义。

⑩查阅资料：符合“绿色化学”

思想的

6．能说明合成新物质对人类生活的影响，

讨论化工产品的生产

在化工生产中遵循“绿色化学”思想的重要性。

旧教材的大纲要求：

按照学生的认识水平，并参照有关知识在高中化学中的重要程度，对知识的教学要求可分为四个层次，从低到高依次是：

A：对所学知识有大致的印象。

B：知道“是什么”。能够记住学习过的知识的要点，能够根据提供的材料识别是什么。

新教材必修2第四章的内容在旧教材中分别在元素化合物的卤族、氧

族、金属的通性、烃合成材料中介绍

元素化合物

卤

族

氧

族

金属的通性

教学内容

海水资源及其综合利用

常见的生活环境的污染和防止

环境保护的重要意义

金属冶炼的一般原理

金属的回收和资源保护

石油的分馏产品和用途

石油的分馏、裂化和裂解

煤的干馏和综合利用

教学要求

选学

A B B A A A A A

2 烃

合成材料

合成材料（塑料、合成纤维、合成橡胶的品种、性能和用途）; 新型有机高分子材料

2.

新旧教材内容的对比及分析

新教材中第四章的题目是《化学可持续发展》共两节书，第一节介绍的是金属矿物资源的开发和利用，以及海水资源的开发利用。金属矿物资源的开发在新教材中主要介绍冶炼金属的三种不同方法，还介绍了铝热反应。而这部分在旧教材中是高二化学第三《几种重要的金属》介绍《铝和铝的重要化合物》及《金属的冶炼》中介绍的。《海水资源及其综合利用》是旧教材高一化学第四章《卤素》中的选学内容，而在新教材中这一部分不但作为正文介绍，而且还加了海水提溴及海带含碘的科学探究，并且在介绍海水淡化的方法时再次巩固（必修1）第一章学习的蒸馏操作及原理。新教材本章的第二节《化学与资源综合利用、环境保护》主要介绍的是煤、石油和天然气的综合利用，及环境保护与绿色化学。煤主要介绍其成分及干馏产物，而石油主要介绍分馏、裂解，裂化。此内容在旧教材中是高二化学第四章《烃》第六节《石油、煤》，与旧教材相比这一节书的内容介绍得要简单。

五、本单元的内部结构关系、知识线索网

六、本单元的教学要求

广州市教研室对人教版高中化学（必修2）第四章的知识与技能教学目标要求

第一节 开发利用金属矿物和海水资源

基本要求

①知道根据金属的活动性不同，可分别采用加热、电解、还原剂还原等方法冶炼金属。并能从能量的角度选择金属的冶炼方法。能够书写相关的化学方程式。

②知道海水淡化的几种方法；掌握海水蒸馏的原理。

③知道从海水中提取溴、碘的原理。了解非金属置换反应。

④能参照海水提取镁过程的化学原理写出有关的化学方程式。

（通过上述要求让学生体会、认识海水资源的广阔前景）

初步学会梳理无机物之间的转化（镁及其化合物的关系）

金属冶炼及海水综合利用的化工工艺技术。

弹性要求

不宜拓展

第二节

化学与资源综合利用、环境保护

基本要求

①认识煤、石油、天然气是人类能源的主要来源。能书写简单代表物燃烧的化学方程式。

②了解煤的成分；知道通过煤的干馏可得到多种化工产品及其用途；知道煤的气化和液化可减少燃烧所造成的环境污染。

③了解石油的成分；知道通过石油的分馏及裂化可得到多种化工产品及其用途。

④通过乙烯的聚合反应了解常见高分子材料的合成；了解聚合反应的原理。知道日常生活中的一些合成高分子材料的应用。

3

⑤知道形成酸雨的主要物质是硫氧化物和氮氧化物；认识含氮、磷的水体污染问题；知道一些污染的来源及控制方法。（化学在三废治理方面发挥重要作用）

弹性要求

不宜拓展

了解原子“原子经济”的概念

各种控制污染的原理

七、本单元的课时安排

第一节

开发利用金属矿物和海水资源

2 课时；

第二节

化学与资源综合利用、环境保护

2 课时；

复习和机动

1 课时。

八、教学流程

化学2 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

第一课时 《金属矿物的开发利用》

（一）教材分析

教材以金属在自然界中的分布、存在形式、引出关于金属的冶炼知识。在金属冶炼的三个步骤中，利用氧化还原反应原理，把金属矿石中的金属离子还原成金属单质这一步是最关键的步骤，也是化学所要重点研究的问题。由于金属的化学活动性不同，金属离子得到电子还原成金属原子的能力也就不同，冶炼方法自然不同。教材以金属活动性顺序为线索，以举例的方式，简介了三种冶炼金属的方法，即热分解法、热还原法和电解法。

热分解法适用金属活动性顺序中位于氢以后的金属；热还原法适用位于金属活动性顺序中部的金属；而对于钾、钠、钙、铝等活动金属，一般采用电解的方法制备。由于生产条件的不同，同一种金属也可能有多种冶炼方法，但冶炼方法的总的趋势是，金属活动性顺序中，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。

（二）

教学目标

1．认识金属冶炼的本质并归纳冶炼金属的基本方法

（三）

教学过程

【提问】生活中你觉得金属是如何存在的？化合态？游离态？

【学生回答】生活中的金属大多以化合态存在，如铁锈、铜绿等。有的以游离态金属存在，如金等

【板书1】一

金属矿物的开发利用

1 金属在自然界中存在的形态

【提问】要把化合态的金属变成金属单质，使用什么方法？

【讲解】冶炼金属就是把化合态的金属元素转变为金属单质。

而化合态金属大多呈阳离子状态，所以冶炼金属的实质就是：使金属阳离子获得电子，n+还原为金属原子的过程。金属冶炼示意为：M+ne→M n+【板书2】金属冶炼指：M+ne→M 【思考】（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）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

【思考】回忆初中学过的冶炼金属有哪些？写出化学方程式，这些方法属于什么原理？ 【小结】 （1）对活泼金属如K、Na、Ca、Mg、Al需用最强有力的还原手段——电解法。

（2）对较活泼金属如Zn、Fe、Sn、Pb、Cu、W可用还原剂法。

（3）对一些很不活泼的金属如Hg，用加热法即可。

金属冶炼的一般方法:1、热分解法—金属活动性顺序表中氢以后的金属2HgO==Hg+O2↑2Ag2O==4Ag+O2↑2、热还原法—大多数金属（活动性介于Zn-Cu的金属常见还原剂：焦碳、CO、Hl等2、活泼金属A2CuO+C===2Cu+CO2↑Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2高温高温高温CuO+H2===Cu+H2OCr2O3+2Al===2Cr+Al2O3高温3、电解法（钾、钙、钠、镁、铝等活泼金属的冶炼）电解2NaCl====2Na+Cl2↑2Al2O3（熔融）====4Al+3O2↑冰晶石电解【板书3】金属冶炼的一般方法:

【练习】写出冶炼金属钠、铝、铁、汞的化学方程式。

【教师检查后板书4】 【学生练习】（1）写出以H2作还原剂由WO3制金属钨的化学方程式

【板书5】【实验4-1】铝热反应、铝热剂

实验4-1镁条的燃烧为铝热剂提供高温条件，氯酸钾为镁条继续燃烧提供氧。现象铝与氧化铁反应的化学方程式铝热剂：金属铝与铁、钴、镍、锰等的氧化物的混合物。镁条激剧烈燃烧，放出大量热，发出耀眼白光，纸漏斗剧烈反应，纸漏斗被烧穿，有熔融物落入沙中2Al+Fe2O3===2Fe+Al2O3

高温

5

其它的铝热反应：高温古法炼铜-----兴于商周时期火法炼铜灼烧辉铜矿（Cu2S）碳法制铜灼烧孔雀石[Cu2(OH)2CO3 ]与木炭混合物Cu2（OH）2CO3 ===== 2CuO + H2O + CO2↑3MnO2+4Al === 3Mn+ 2Al2O3Cr2O3+2Al === 2Cr + Al2O33Co3O4+8Al === 9Co + 4Al2O3高温高温湿法炼铜Fe + CuSO4==

【讨论和思考】①我国古代劳动人民最早发明了“水法炼铜”，是水法冶金的起源，在世界化学史上是一项重大贡献，早在西汉时期《淮南万毕术》里就有“曾青得铁，则化为铜”的记载，曾青可能是碳酸铜一类物质，把其溶于酸中得溶液，当把铁粉投入此液即可得铜，根据学过的化学知识，分析其原理，并写出化学方程式。

②早在人们使用铜铁之前，人们就使用黄金和白银作为饰物和货币；历史上的“青铜器时期”早于“铁器时期”而近百年才大量使用铝制品，这些历史事实与金属活泼性和冶炼的难易有什么联系？

金属的活动顺序金属原子失电子能力金属离子得电子能力主要冶炼方法K Ca Na Mg AlZn Fe SnPbCuHg Ag Pt Au强弱电解法热还原法弱强热分解法金属矿物资源有限合理利用矿物资源途径：提高金属矿物的利用率减少金属的使用量加强金属资源的回收和再利用使用其他材料代替金属材料

金属提炼步骤：（1）矿石的富集、除杂；（2）冶炼；（3）精炼。

6

金属矿物的开发和利用金冶炼原理:将金属从其化合物中还原出来属的电解法冶热还原法炼冶炼方法(根据金属的活泼性)热分解法合理利用矿物资源，坚持可持续发展战略有效使用金属产品、材料，提高利用率，加强回收利用，使用其他材料替代。

【课堂练习】1.下列关于金属冶炼的说法不正确的是( D ) A 金属冶炼是由人类生产生活需要发展起来的

B 天然矿藏很少只含一种金属元素往往含有较多杂质

C 金属的冶炼主要有矿石的富集、冶炼还原和精炼三个步骤

D 金属冶炼一定要用到还原剂

2、用铝热剂冶炼难熔金属，是因为铝是（ D ）

A 具有导电性 B 具有延展性C 既能与酸反应又能与碱反应 D 被氧化过程中放出大量的热

3、可用热分解法就可能制得的金属有（ ）

A . Cu Cr B . Ti W C . Ag Hg D . Na Al 4、冶炼金属常用以下几种方法：①以C或H2、CO作为还原剂还原法；②热分解法；③电解法；④铝热法。现冶炼下列金属：Al、Mg、Cu、Hg、Mn，试标明适宜的冶炼方法。

Al： ； Mg： ；

Cu： ； Hg： ； Mn： 。

Mn+ M 【反馈练习】在化学史上，金、银、铜等重金属发现较早，轻金属则发现较迟，如钾、钠、钙等直到19世纪才被发现，这是为什么？

1.

镁及其合金是一种用途很广的金属材料，目前世界上60%的镁是从海水中提取的，主要步骤如下：

溶液

试剂

海水（主要含①

NaCl和MgSO4熔试剂

等）

融

无水②MgCl2

Mg(OH)2

MgCl2

Mg 溶液

电

解

7

（1）为了使MgSO4转化为Mg(OH)2，试剂①可以选用 ，要使MgSO4完全转化为沉淀，加入①的量应 ；

（2）加入试剂①后，能够分离得到Mg(OH)2沉淀的方法是 ；

（3）无水MgCl2在熔融状态下，如何得到单质镁？ 。

（4）写出①、②两个过程中所发生的反应离子方程式： 。

2.

金属铝、铁、银的冶炼常用什么方法？为什么

3.

废旧金属如报废的汽车、自行车、罐头盒等金属制品，是一种固体废弃物，随着工业的发展，人民生活水平的提高，城市中这种固体废弃物也造成了环境污染，如何处理这些废旧金属提出自己的解决方法。 4.

下列叙述错误的是 [ ] A．炼铁时，还原剂CO将铁从铁矿中还原出来

B．活泼金属Na只能用电解法冶炼制出

C．汞的冶炼只能用还原剂法 D．铝的冶炼用还原剂法

5.

自然界中的大多数金属以____态存在，少数不活泼金属能以____态存在。

在金属活动性顺序中，钾、钠、铝等金属一般常用____法提炼；位于氢以后的金属可用____法提炼；位于中部的金属一般可用____法提炼。

6.

蒸馏的操作方法，可以用于分离 [

] A．混合气体

B．悬浊液里的固体和液体

C．沸点不同互溶的液体

D．一切混合物

【第一课时答案】1 发现的早金属化学性质不活泼，在自然界中以游离态形式存在，有的金属虽然以化合态存在但与碳在高温的条件下容易还原成金属，而一些活泼金属形成的化合物以电解熔融物的方法才能得到金属单质。而这种冶炼金属的方法发现的较晚。

熔融

2 ①NaOH ,过量②

过滤

③

MgCl2====Mg+Cl2

↑

④

Mg+2OH=Mg(OH)2

↓ 2+Mg(OH)2+2H=Mg+2H2O 3 冶炼铝用电解法，冶炼铁用还原剂法，冶炼银用加热法，因金属的化学活动性不同，得电子能力不同，还原能力不同。

4 略

5 C 6化合，游离 电解熔融物盐或氧化物，直接加热，热还原法

7 C

8 +2+

第二课时 海水资源的开发利用

【复习】金属冶炼的一般方法

【引入】丰富的海洋资源

【板书1】1、海水水资源的利用——海水淡化

海水蒸馏原理示意图 太阳能蒸发海水示意图：

太阳能蒸发装置

其他淡化技术：电渗析法、离子交换法（高分子半透膜）

【板书2】2、海水化学资源的开发利用 －－海水中提取 NaCl

海水晒盐

9

粗盐的提纯粗盐中的杂质：泥沙、Ca2+、Mg2+、SO42-除杂试剂：①Na2CO3②NaOH③BaCl2②③①试剂加入顺序：③②①③①②基本原则：先加BaCl2,后加Na2CO3

如何证明海带中存在碘元素•实验现象：加入H2O2后，溶液由无色变为深黄色，加入淀粉溶液后，溶液又变为深蓝色化学方程式：2KI+ H2O2+H2SO4=I2+K2SO4+2H2O

不用水洗酒精润湿为什么灼烧海煮沸2~3分钟的带至灰烬？目的是什么？取样处理灼烧溶解过滤转化为无海带为什么不能用水冲洗？机灰烬为什么海带要用酒精润湿？浸取I-验证实验过程

为什么用H2O2氧化I-，而不用其他的氧化剂？先氧化后检验

10

【拓展一】海水提溴

浓缩海水通Cl2①溴单质通空气、水蒸气，氢溴酸②SO2吸收通氯气溴单质③2 NaBr+ Cl2=2 NaCl+ Br2Br2+ SO2 + 2H2O =2HBr+H2SO42HBr + Cl2= 2HCl + Br2

海水提溴的实验室模拟装置

【拓展二】海水提镁 写出各步的化学方程式

贝壳 生石灰 石灰乳 氢氧化镁 氯化镁 镁

11

海水资源的综合利用——海水综合利用联合工业体系

【课堂练习】1、水资源非常重要，联合国确定2003年为国际淡水年，以下关于水的说法错误的是（ D ）

A.蒸馏法是海水淡化的方法之一 B.淡水的密度小于海水的密度

C.融化的雪水中矿物质含量比深井水中的少 D.0℃以上，温度越高，水的密度越小

2、医生建议因缺少某种元素而患甲状腺肿大的病人多食海带，这是由于海带中含有较丰富的（ A ）

A.碘元素 B.铁元素 C.钾元素 D.锌元素

3、一位海上遇难的水手，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，因为他知道海水会致命,主要原因是 （ D ）

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、海水会造成人体水分从血液和组织内脱离出来，进入肠胃中，使人脱水死亡

4、在检验海带中碘元素的实验中，有以下步骤：①灼烧海带至完全生成灰，停止加热，冷却；②在滤液中滴加稀H2SO4及H2O2，然后加入几滴淀粉溶液；③用剪刀剪碎海带，用酒精润湿，放入坩埚中；④海带灰转移到小烧杯，加蒸馏水，搅拌、煮沸、过滤.③①④②(1)合理的步骤是____________②(2)证明含碘的步骤是_______,

变蓝

现象是滴入淀粉溶液，溶液_____________________,-+ 2H+ +HO==I+2HO22 22反应的离子方程式是2I__________________________

【课后作业】教材P93-94

12

第二节

资源综合利用

环境保护

【引入】保护环境与人类可持续发展的重要性

1、化石燃料：煤、石油和天然气都是古代 动植物遗骸 经过一系列复杂变化而成，它们是人们生活中经常使用的主要燃料，因此常称它们为

化石 燃料，是

不可再生 资源。

2、煤、石油燃烧对环境的影响

（1）煤的燃烧对空气的影响

煤燃烧时会排放出 SO2、NO2 等气体和一些烟尘，它们都是大气的污染物。

（2）用石油作燃料，直接燃烧的是石油的加工产品——汽油、煤油、柴油等，它们燃烧时会排放出 CO 、 氮的氧化物 、含

铅

化合物、未燃烧的 碳氢 化合物和烟尘等，它们都是大气的污染物

【板书1】一、煤

、石油、天然气的综合利用

1.

从煤、石油和天然气中获得基本化工原料

煤的组成及其综合利用

（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）煤综合利用的途径：煤的干馏、气化、液化

煤的干馏：将煤隔绝空气加强热使它分解的过程，也叫煤的焦化。

煤干馏得到焦炭、煤焦油、焦炉气等，属于化学变化。 焦炉气成分：氢气、甲烷、乙烯、一氧化碳

如下表

煤干馏的主要产品和用途

一、煤、石油、天然气的综合利用、石油、天然气的综合利用一、煤煤的气化原理：将其中的有机物转化为可燃性气体的过程。高温C(s) + H2O CO(g) + H2(g)水煤气煤的液化直接液化：使煤与氢气作用生成液体燃料。间接液化：使煤先汽化为一氧化碳和氢气，再催化合成甲醇等CO + 2H2一定条件CH3OH（甲醇）

13

天然气的综合利用

天然气是一种清洁的化石燃料，更是一种重要的化工原料，主要用于合成氨和生产甲醇等。 还可以利用甲烷合成含有两个或多个碳原子的其他有机物。

石油的综合利用

石油的组成物质：烷烃、环烷烃、芳香烃等

是由多种碳氢化合物组成的混合物。 石油的加工：

分馏、裂化、 裂解

（1）分馏：利用原油中各组成沸点的不同，将复杂的混合物分离成较简单和更有用的混合物的过程。是物理变化。

产品主要为：汽油、柴油、煤油和含碳原子较多的重油。

2.石油的催化裂化C16H34 ＿＿＿+＿＿＿C8H18＿＿＿+ ＿＿＿C4H10＿＿＿+＿＿＿C4H10＿＿＿+＿＿＿

14

3.乙烯之间的相互加成：(加聚反应或聚合反应）高分子化合物

2.

以煤、石油、天然气为原料生产合成材料

一、煤、石油、天然气的综合利用、石油、天然气的综合利用一、煤合成材料（1）三大合成材料：塑料、合成橡胶和合成纤维是三大合成材料，都主要是以石油、煤和天然气为原料生产的。（2）聚乙烯:乙烯在一定条件下发生反应，形成高分子化合物。催化剂方程式为：n CH2＝CH2 →-[CH2＝CH2 ]-n。在聚乙烯中，n称为聚合度，表示高分子化合物中的数目，n有的相同，有的不同，所以它是混合物。单体为：CH2＝CH2 ,链节为-[CH2＝CH2 ]-n。聚丙烯：单体：聚甲基丙烯酸甲酯（有机玻璃）单体：CH2＝CHCH3CH2=C-COOCH3∣CH3

15

二、环境保护与绿色化学

“三废”污染及其防治（废气废水废渣）

大气污染物主要来自化石燃料燃烧和工业生产过程中产生的废气及其携带的颗粒物。工业生产中的废水往往含有复杂的成分，任意排放会导致土壤、水源的污染，需要经过多步处理才能达到排放标准。废渣等固体废弃物的处理兼有减少环境污染和资源回收利用两个重要目的。 绿色食品是指无污染、无公害的食品，白色污染是指塑料垃圾。

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。

原子经济：反应物的原子全部转化为期望的最终产物，也就是原子利用率为100%。

原子利用率＝（预期产物的分子量／全部生成物的分子量总和）×100％

绿色化学特点：

1．充分利用资源和能源，采用无毒、无害的原料；

2．在无毒、无害的条件下进行反应，以减少向环境排放废物；

3．提高原子的利用率，力图使所有作为原料的原子都被产品所消纳，实现“零排放”；

4．生产出有利于环境保护、社区安全和人体健康的环境友好的产品。 素质测评：1.下列化学反应符合绿色化学概念的是（B）A.制CuSO4: Cu + H2SO4(浓) == CuSO4 +2H2O + SO2B.制CuSO4: 2Cu + O2== 2 CuOCuO+ H2SO4(稀) == CuSO4 +2H2O C. 制Cu(NO3)2:3 Cu + 8HNO3(稀) == 3 Cu(NO3)2+2NO + 4H2OD.制Cu(NO3)2 :Cu + 4HNO3(浓) == Cu(NO3)2+ NO2+ 2H2O

2.发展绿色食品，避免“白色污染”，增强环保意识，是保护环境、提高人类生存质量的重要措施。绿色食品是指（D）A.绿颜色的营养食品B.有叶绿素的营养食品C.经济附加值高的营养食品D.安全、无公害的营养食品作业：课本102页第4、6、7、11题

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【教学反思】

【反馈练习1】科学家研制的一种使沙漠变绿洲的新技术，即在沙漠中喷洒一定量的聚丙烯酸酯COOR （〔―CH2―CH―〕n）与水的混合物，使其与沙粒结合，形成既能阻止地下的盐分上升，又能拦截、蓄积雨水作用。下列对聚丙烯酸酯的叙述中正确的是

．．①

聚丙烯酸酯是由结构简式为CH2=CHCOOR的小分子聚合而成的 ②

聚丙烯酸酯没有固定的熔沸点 ③

聚丙烯酸酯能发生加成反应

④

聚丙烯酸酯是纯净物

A. ①②

B.

①②③

C.①②③④

D.①④

1.

煤高温干馏的产物中，可用作燃料的是 [

] A．焦炭

B．煤焦油

C．焦炉气

D．粗氨水

2.

石油分馏装置中温度计的水银球应放在 [

] A．石油的反应液中

B．接近容器底C．蒸馏烧瓶的支管口处 D．容器瓶口处

3.

在试管中加入2mL新制溴水，然后加入2mL裂化汽油，萃取水中之溴，振荡后静置，上下层液体均接近无色，这一实验失败的原因是____。

4.

石油是纯净物还是混合物？它由哪些物质组成？

5.

我们日常生活中经常遇到或用到的物质中，哪些属于石油化工产品？

6.

下列石油加工的方法属于物理变化还是化学变化？①减压分馏

②裂化

③重整

④裂解

7.

石油经过哪些化学变化可以制成我们日常生活中使用的食品袋？

8.

干馏和分馏有何区别和联系？

【答案】1.B

2.A C

3.C

，溴与裂化汽油中的不饱和烃发生加成反应

4.混合物。各种烷烃、环烷烃和芳香烃组成的混合物

5.液化石油气、汽油、煤油、柴油、沥青、各种塑料制品、蜡烛、合成纤维织物、合成橡胶制品等

6物理变化：减压分馏

化学变化：裂化、重整、裂解

7.食品袋主要化学成分是聚乙烯塑料。将石油经高温裂解，从裂解气中得到乙烯，使乙烯在一定条件下发生聚合反应，可制成聚乙烯。

8.根据物质的沸点与压强的关系可知，压强越小，物质的沸点则越低。对于重油等沸点范围较高的液体物质而言，常压下要使其沸腾，往往需要较高的温度，而这样的温度下，会有一些烃分子发生碳化或分解，所得的润滑油质量就不高(如易燃烧等)。而对重油进行减压分馏，则可以使其中的各种馏分的沸点同时降低一定的程度，较好地发生分离而不发生碳化结焦或分解反应。

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【反馈练习2】

1.

酸雨形成的主要原因是( ) A.森林乱伐，破坏生态平衡 B.工业上大量含S燃料燃烧

C.制H2SO4厂排出大量尾气 D.汽车

2.

下列有关污染的叙述，正确的是 [ ] A．酸雨主要是空气中的NO，经氧化与水反应生成HNO3所形成

B．破坏臭氧层的主要物质是氟氯烃等物质

C．温室效应主要是因空气中CO浓度增高造成的

D．发电厂排放大量的废热入河、海中，会使流径的水域溶氧量减少。

3.

在我国中西部大开发中，某省为筹建一大型化工基地，征集到下列方案，其中你认为可行的是 [ ] A．建在中西部干旱山区可以脱贫致富 B．应建在水资源丰富和交通方便的远离城市的郊区

C．企业有权自主选择厂址 D．不宜建在人口稠密的居民区

4.

阅读下文请回答

20世纪90年代初，国际上提出了“预防污染”这一新概念。绿色化学是“预防污染”的根本手段，它的目标是研究和寻找能充分利用的无毒害原材料，最大限度地节约能源，在化工生产各环节都实现净化和无污染的反应途径。

下列各项属于“绿色化学”的是 [ ] A．

处理废弃物 B．治理污染点 C.减少有毒物 D．杜绝污染源

[答案] 1 B 2 BD 3 BD 4 D

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