资源简介

教学设计
课程名 第八章 化学与可持续发展 章末复习 授课类型 新授课
授课对象 授课时间 课时 1课时
教材 必修第二册（人教版）
知识梳理
教学方法和手段
PPT 演示、
教学过程(表格描述)
教学环节 主要教学活动 设置意图
知识 精讲 任务一、自然资源的开发利用 1.金属矿物的开发和利用 （1）金属在自然界中的存在形态 大多数以化合态存在，极少数以游离态存在。 （2）金属冶炼的原理 金属的冶炼是利用氧化还原反应原理，在一定条件下，使金属离子得到电子被还原成金属原子，从而获得金属单质。即：Mn＋＋ne－＝M。 （3）铝热反应 概念铝和金属氧化物在高温下发生剧烈反应并放出大量热的化学反应原理Al作还原剂，金属氧化物作氧化剂，用铝将金属氧化中的金属置换出来铝热剂铝粉和和某些金属氧化物(Fe3O4、V2O5、Cr2O3等)组成的混合物反应特点反应迅速且放出大量的热，新生成的金属单质呈熔融态且易与Al2O3分离应用冶炼难熔的相对较不活泼的金属金属，如V、Cr、Mn等；焊接钢轨
（4）金属的冶炼方法 ①金属冶炼方法的选择与金属活泼性的关系 金属活泼性顺序K、Ca、Na、Mg、AlZn、Fe、Sn、Pb(H)、CuHg、Ag Pt、Au金属原子失电子能力属离子得电子能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针对措施直流电强制提供电子H2、CO、C、Al等还原剂加热(高温)加热物理富集或化学方法
②其他方法 湿法炼铜：Fe＋CuSO4＝FeSO4＋Cu 火法炼铜：Cu2S＋O2===2Cu＋SO2 2．海水资源的开发利用 （1）海水淡化三种方法的原理 方法原理蒸馏法将海水加热至沸腾汽化，然后将蒸气冷凝而得到蒸馏水电渗析法在外加直流电场作用下，利用阴、阳离子交换膜对水中阴、阳离子的选择透过性，使水中的一部分离子转移到另一部分水中而达到除盐的目的离子交换法用阳离子交换树脂和阴离子交换树脂除去海水中的阴、阳离子，得到去离子水
（2）海水化学资源的开发利用 ①从海水中提取溴 ▲基本操作 富集海水晒盐和海水淡化过程中，使Br－的浓度增大氧化处理后的海水先酸化，再通Cl2，将Br－氧化为Br2：Cl2＋2Br－＝Br2＋2Cl－浓缩利用溴的挥发性，通热空气或水蒸气，吹出的溴蒸气用SO2吸收：Br2＋SO2＋2H2O＝H2SO4＋2HBr；再通Cl2，将Br－氧化为Br2：Cl2＋2Br－＝Br2＋2Cl－蒸馏用水蒸气将溴蒸出并冷凝得液溴
▲工艺流程 ②从海水中提取镁 ▲工艺流程 ▲反应原理 MgCl2＋Ca(OH)2＝Mg(OH)2↓＋CaCl2 Mg(OH)2＋2HCl＝MgCl2＋2H2O MgCl2·6H2O===MgCl2＋6H2O↑ MgCl2(熔融)===Mg＋Cl2↑ 3．煤、石油和天然气的综合利用 （1）煤 ①组成 ②综合利用 干馏概念把煤隔绝空气加强热使之分解的过程（工业上也叫煤的焦化）主产品焦炭、煤焦油、粗氨水、粗苯、焦炉气(H2、CH4、CO)气化概念把煤转化为CO和H2的过程主反应C+H2O(g)===CO+H2液化直接液化煤+H2 液体燃料间接液化煤——→CO和H2———→甲醇
（2）石油 ①成分 石油主要是由多种碳氢化合物组成的混合物。按元素来看：碳、氢含量为97%--98%按物质来看：烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物 ②石油炼制： A.石油的分馏 B.石油的催化裂化 c .石油裂解（深度裂化） D.石油催化重整 ③石油的综合利用 变化过程原理产物分馏利用石油中各组分沸点的不同进行分离汽油、煤油、柴油、重油等裂化将大分子的重油断裂为小分子的轻质油轻质油裂解深度的裂化乙烯、丙烯、甲烷等气态烃催化重整石油中链状烃重新调整结构转化为环状烃苯或甲苯等
石油的分馏可获得液化石油气(主要成分是丙烷、丁烷、丙烯、丁烯)、汽油、煤油、柴油等工业制品(都是混合物)。石油的催化重整是获得芳香烃的重要来源。石油的裂化是为获得较多的轻质油。石油的裂解是为获得较多的气态烯烃。 （3）天然气 成分主要成分为甲烷应用日常生活用途燃料化工生产合成氨、生产甲醇
任务二、化学品的合理利用 （1）化学品 大众化学品如乙烯、硫酸、纯碱、化肥精细化学品医药、农药、日用化学品、食品添加剂
（2）化肥、农药的合理使用 ①合理施用化肥 目的保障农作物增产，减少农作物损失考虑因素土壤酸碱性、作物营养状况、化肥本身的性质过量施用危害化学易溶于水，会造成浪费；流入河流和湖泊，造成水体富营养化、产生水华；不合理施用，影响土壤的的酸碱性和土壤结构
②合理施用农药 目的农作物病虫害的综合防治发展时期早期除虫菊、烟草等植物；波尔多液、石灰硫黄合剂等无机物物现代有机氯农药、有机磷农药、氨基甲酸酯和拟除虫菊酯类农药发展方向高效、低毒和低残留不合理施用危害可能破坏害虫与天敌之间的生态平衡，一些害虫会产生抗药性造成土壤和作物的农药残留超标造成大气、地表水和地下水的污染
任务三、环境保护与绿色化学 1.大气污染：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：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：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。 通过具体知识的总结来梳理本节课的重点。
随堂训练 1．下列化工生产原理错误的是(　　) ①可以通过电解熔融的氯化钠来制取金属钠 ②可以将钠加入饱和氯化镁溶液中制取镁 ③用电解法冶炼铝时，原料是氯化铝 ④高炉炼铁时所发生的反应都是放热反应，故无须加热 A．②③　　 　 B．①③ C．①②　　 　 D．②③④ 【答案】D 【解析】常用电解熔融NaCl的方法冶炼金属Na，①正确；Na非常活泼，将Na加入饱和MgCl2溶液中，Na先与H2O反应生成NaOH和H2，Mg2＋再与OH－反应生成Mg(OH)2沉淀，②错误；AlCl3为共价化合物，熔融状态下不导电，故冶炼铝使用的是Al2O3，③错误；高炉炼铁时所发生的反应有些是放热反应，如Fe2O3＋3CO=====2Fe＋3CO2，但仍需要高温，④错误。故选项D符合题意。 2.海水提镁的主要流程如下： 下列说法正确的是(　　) ①试剂M是盐酸　②流程中的反应全部都是非氧化还原反应　③操作b只是过滤　④用海水晒盐后的饱和溶液加石灰乳制Mg(OH)2　⑤电解熔融MgCl2比电解熔融的MgO制金属镁更节约能量 A．①②③④⑤　 B．②③ C．④⑤ D．①④⑤ 【答案】D 【解析】电解熔融氯化镁的反应属于氧化还原反应，因此②是错误的。③操作b应是蒸发、结晶、过滤，因此③是错误的。 3.关于石油的说法中，不正确的是(　　) A．石油是混合物，除含烷烃外，还可能含有环烷烃和芳香烃 B.常压分馏得到的汽油是混合物，没有固定的沸点 C．裂化是化学变化，裂解不是化学变化 D．裂化的目的是得到轻质油，裂解的目的是得到乙烯、丙烯等化工原料 【答案】C 【解析】石油是混合物，除含烷烃外，还可能含有环烷烃和芳香烃，A项正确；常压分馏得到的汽油是混合物，混合物没有固定的沸点，B项正确；裂化是在一定条件下，将相对分子质量较大、沸点较高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃的过程，裂解是石油化工生产过程中，以比裂化更高的温度，使石油分馏产物(包括石油气)中的长链烃断裂成乙烯、丙烯等短链烃的加工过程，裂化和裂解过程中都有新物质生成，属于化学变化，C项错误；石油裂化的目的是提高轻质液体燃料(汽油、煤油、柴油等)的产量，特别是提高汽油的产量，裂解的目的是得到乙烯、丙烯等化工原料，D项正确。 4.为研究化肥对农作物生长情况的影响，研究人员在相同条件下，在实验用田里施用等量有效成分的化肥，对小麦的产量进行对比研究。下表(“√”表示施用化肥，“×”表示没有施用化肥)显示三年实验的结果 实验用田施用化肥情况小麦收成的相对产量氮肥磷肥钾肥田地1×××1.0田地2√××2.2田地3××√1.2田地4√√√3.9
根据上表，错误的是(　　) A．氮肥可增加小麦的产量 B．没有施肥，小麦不能生长 C．对于增加小麦的收成，氮肥比钾肥效果好 D．同时施用含N、P、K的化肥可获得最大的小麦产量 【答案】B 【解析】由表中数据可知施加氮肥时能够提高小麦的产量，A项正确；不施加化肥，小麦也能生长，只不过长势不好，B项错误；对于增加小麦的收成，氮肥比钾肥效果好，C项正确；同时施用含N、P、K的化肥可获得最大的小麦产量，D项正确。 5.以下非金属氧化物与其引起的环境问题及主要来源对应正确的是(　　) 选项氧化物环境问题主要来源ACO2破坏臭氧层化石燃料的燃烧BSO2温室效应汽车尾气的排放CNO2光化学烟雾工厂废气、汽车尾气的排放DCO酸雨汽车尾气和化石燃料的不完全燃烧
【答案】C 【解析】化石燃料燃烧主要排放二氧化碳气体，与温室效应有关，而与破坏臭氧层无关，A项错误；工厂废气的排放产生大量二氧化硫气体，是形成酸雨的主要污染物，而温室效应是由二氧化碳引起的，B项错误；工厂废气、汽车尾气排放大量的氮氧化物，氮氧化物是形成光化学烟雾的主要污染物，C项正确；形成酸雨与二氧化硫及氮的氧化物有关，CO是一种有毒气体，与酸雨无关，D项错误。 巩固学生对所学知识的理解和掌握，并帮助他们将所学知识熟练运用
板书设计
一、自然资源的开发利用 二、化学品的合理利用 三、环境保护与绿色化学
教学设计反思
本节课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，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。

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