2017-2018學(xué)年高中化學(xué)第4章化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展第2節(jié)化學(xué)與資源綜合利用、環(huán)境保護(hù)教案

1、第二節(jié)化學(xué)與資源綜合利用、環(huán)境保護(hù)一、教學(xué)設(shè)計(jì)本節(jié)教材從資源利用和環(huán)境保護(hù)這一視角，進(jìn)一步闡明化學(xué)和人類可持續(xù)發(fā)展的關(guān)系，與上節(jié)內(nèi)容相輔相成?？v觀歷史，從使用火到水、木材、煤、石油、天然氣等資源，人類能源的來源全部都是從自然界中得到，其中的大多數(shù)資源屬于不可再生的有限資源。僅僅注重資 源開發(fā)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，人類要實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，就必須做到合理開發(fā)資源、最大限度地利用 好資源，還要保護(hù)好環(huán)境。而化學(xué)不僅在資源開發(fā)上能發(fā)揮重要作用，在資源的綜合利用以 及環(huán)境保護(hù)方面同樣大有用武之地。因此，在學(xué)習(xí)第一節(jié)內(nèi)容之后，教材又安排了第二節(jié)內(nèi) 容，能使學(xué)生對(duì)化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展有一個(gè)全面的認(rèn)識(shí)。本節(jié)教學(xué)重點(diǎn)：煤、石

2、油、天然氣的綜合利用，特別是石油的利用；通過環(huán)境保護(hù)和綠色化學(xué)的有關(guān)知識(shí)，使學(xué)生加強(qiáng)環(huán)保意識(shí)并培養(yǎng)綠色化學(xué)的理念。本節(jié)教學(xué)難點(diǎn)：石油裂化的原理。1.1.教學(xué)策略設(shè)計(jì)本節(jié)教學(xué)重在使學(xué)生做到了解和體會(huì)，知識(shí)教學(xué)不必過分加深、拓寬。要有意識(shí)地增強(qiáng)學(xué)生的參與度，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。（1 1 ）教學(xué)方法的選擇本節(jié)教學(xué)可采用多種方法來展開。例如：可利用圖表、數(shù)據(jù)、觀看有關(guān)錄像資料、研討或結(jié)合當(dāng)?shù)厍闆r組織學(xué)生參觀化工廠、煉油廠、科研院所、環(huán)保部門，等等。還可以結(jié)合當(dāng) 地或其他地方污染或污染治理情況，展開調(diào)查，也可以組織學(xué)生上網(wǎng)查找資料，開展相關(guān)的 研究性學(xué)習(xí)。（2 2）教學(xué)組織形式的選擇根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，結(jié)合各

3、地、各校的具體情況，本節(jié)教學(xué)也可以采用集體教學(xué)或小組教學(xué)兩種形式進(jìn)行。（3 3 ）教學(xué)媒體的選擇本節(jié)內(nèi)容主要要求學(xué)生大致了解，用心體會(huì)，沒有太大的難度。在課堂上可以將多種媒體進(jìn)行整合，通過實(shí)物、模型、圖表、錄像、多媒體課件等增加信息量，實(shí)現(xiàn)教學(xué)的優(yōu)化。（4 4 ）評(píng)價(jià)反饋本節(jié)學(xué)習(xí)之后，也可以采用多種評(píng)價(jià)方式對(duì)學(xué)習(xí)效果進(jìn)行反饋，例如可以利用多媒體呈現(xiàn)形成性練習(xí)、請(qǐng)學(xué)生歸納總結(jié)學(xué)習(xí)內(nèi)容、交流對(duì)資源綜合利用以及綠色化學(xué)的認(rèn)識(shí)，或就 化學(xué)與資源利用、環(huán)境保護(hù)、綠色化學(xué)的關(guān)系寫一篇小論文，等等。（5 5 ）課時(shí)建議-2 -煤、石油和天然氣的綜合利用1 1 課時(shí)；環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué) 1 1 課時(shí)。2.2.

4、教學(xué)模式設(shè)計(jì)“煤、石油和天然氣的綜合利用”的教學(xué)可以采用以下教學(xué)流程：【教學(xué)設(shè)計(jì) I I】數(shù)據(jù)展示或觀看錄像：煤、石油和天然氣是當(dāng)今人類使用的主要能源和重要化工原料T實(shí)物：煤樣品T煤的組成簡介T根據(jù)煤的組成讓學(xué)生聯(lián)系實(shí)際生活，分析燒煤時(shí)會(huì)有哪些污 染，如何使煤變成清潔能源以及煤除了燃燒以外還能有什么用途T煤的綜合利用：干餾、汽 化和液化T展示：煤干餾的主要產(chǎn)品及用途T天然氣及其用途和開發(fā)前景簡介T展示原油樣 品T介紹組成（也可觀看錄像）T結(jié)論：為了提高石油的利用率，應(yīng)當(dāng)將石油中的各種成分 進(jìn)行一定程度的分離T啟發(fā)： 對(duì)于互溶的液體混合物應(yīng)當(dāng)如何分離？T石油分餾介紹 （借助 錄像或圖片）T圖片：

5、各種石油餾分的用途T石油裂化和裂解T介紹三大合成材料T聚合反 應(yīng)生成高分子化合物簡介T談感受：科技進(jìn)步給我們帶來了什么？怎樣處理資源利用和環(huán)境 保護(hù)的關(guān)系？T研究性學(xué)習(xí)作業(yè)：思考與交流?！窘虒W(xué)設(shè)計(jì) IIII】課前自學(xué)教材內(nèi)容，收集有關(guān)煤、石油、天然氣綜合利用的資料（包括文字及錄像）T小組代表匯報(bào)T教師引導(dǎo)分析：為什么要對(duì)資源綜合利用？T談感受：科技進(jìn)步給我們帶來 了什么？怎樣處理資源利用和環(huán)境保護(hù)的關(guān)系？T研究性學(xué)習(xí)作業(yè)：思考與交流?！碍h(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué)”的教學(xué)可以采取多種靈活的教學(xué)方式，既可以進(jìn)行常規(guī)課教學(xué), 也可以分組進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)，還可以組織走訪科研院所或環(huán)保部門。無論采用哪種學(xué)習(xí)方式，

6、 最終要使學(xué)生樹立環(huán)保意識(shí)和綠色化學(xué)理念。二、活動(dòng)建議1.1.開展協(xié)作學(xué)習(xí)通過本節(jié)學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)當(dāng)明確化學(xué)資源利用和環(huán)境保護(hù)中的重要作用。發(fā)展經(jīng)濟(jì)，不能 走先污染再治理的老路，要提倡綠色化學(xué)。而資源的綜合開發(fā)以及綠色化學(xué)等思想已經(jīng)為社 會(huì)接受并深入人心。在學(xué)習(xí)本節(jié)時(shí)，要充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，根據(jù)各校實(shí)際情況開展協(xié)作 學(xué)習(xí)，要鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)參與?？梢园褜W(xué)生分成小組，小組間相互協(xié)作開展社會(huì)調(diào)查、上網(wǎng)查 找資料、學(xué)者訪談等方式進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)。2.2.組織科學(xué)探究-3 -（1 1 ）通過上網(wǎng)查找相關(guān)資料，了解我國煤炭、石油、天然氣工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，以及煤、 石油和天然氣在國民經(jīng)濟(jì)中的重要地位，提出對(duì)能源發(fā)展

7、方向的見解。（2 2）通過走訪相關(guān)的部門和單位，了解節(jié)約能源和防止污染的重要性并探討應(yīng)當(dāng)采取的 措施，并寫出一篇小論文。（3 3 ）通過網(wǎng)絡(luò)查找資料或走訪專家、學(xué)者，了解綠色化學(xué)的含義并體會(huì)綠色化學(xué)在化工 生產(chǎn)中的重要性。（4 4）怎樣應(yīng)對(duì)塑料袋和塑料快餐盒的方便性、低成本和環(huán)境污染的矛盾？（5 5 ）酸雨和生活污水有哪些危害？以酸雨的防治和無磷洗滌劑的使用為例，談?wù)劵瘜W(xué)在 環(huán)境保護(hù)中的作用。三、問題交流【思考與交流 1 1】1.1.回收利用廢舊合成材料主要有三種途徑，一是通過熔融再生重新做成多種有用的材料; 二是采用熱裂解或化學(xué)處理的方法使其分解，用于制備多種化工原料；三是將廢舊合成材料 作

8、為燃料使用。I改性再生，高溫裂解超臨界流體法丿燃料化：垃圾固型燃料 熱龍軽生1高爐噴吹*水泥回轉(zhuǎn)窖噴吹氧化笈酵1熱解發(fā)酵2.2.合成材料的生產(chǎn)和使用與環(huán)境保護(hù)、協(xié)調(diào)發(fā)展是一個(gè)社會(huì)問題，很多具體問題就現(xiàn)實(shí) 地?cái)[在我們面前，例如，是限制使用聚苯乙烯快餐盒，還是回收利用？請(qǐng)根據(jù)所學(xué)的內(nèi)容，并搜集必要的資料，就支持和反對(duì)大量生產(chǎn)和使用合成材料展開討 論或辯論?？梢詤⒖枷铝姓胶头捶降囊恍┯^點(diǎn)：正方觀點(diǎn)舉例：（1 1）生產(chǎn)和使用合成材料可以更加合理的開發(fā)和利用自然資源。f報(bào)理方法熔融再生$簡單宜合再生催化裂解化學(xué)方法f加氫裂解 溶劑法制取牝工療料-制取燃料油（氣）-4 -(2) 生產(chǎn)和使用合成材料可以使

9、利用太陽能變得方便、經(jīng)濟(jì)和實(shí)用。(3) 用合成材料替代木材、棉花、天然橡膠等，有利于生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。反方觀點(diǎn)舉例：(1 1)生產(chǎn)和使用合成材料等自然界原本沒有的物質(zhì)，超出環(huán)境的自然消化能力，這不是 科技的進(jìn)步，而是異化和倒退。(2 2 )廢舊合成材料的回收和利用并不容易，甚至有些材料的回收再生成本大大高于制造 成本，經(jīng)濟(jì)上考慮根本不合算。(3 3)天然的東西是最好的，我們應(yīng)該提倡“回歸自然”的綠色生活方式，拒絕生產(chǎn)和使 用合成材料?！舅伎寂c交流 2 2】1.1. 酸雨是指 pHpH 5.5. 6 6 的酸性降水，其主要成分是硫酸和硝酸，屬于嚴(yán)重的大氣污染現(xiàn)象， 會(huì)區(qū)域性或隨風(fēng)漂移形成對(duì)土壤肥力

10、、森林、水生動(dòng)植物和建筑物等的大范圍危害。酸雨主要是由化石燃料的燃燒、金屬礦物的冶煉、生產(chǎn)和使用硫酸、硝酸的工廠等排放的硫氧化物(SOSO)和氮氧化物(NCNCX)所造成的。利用化學(xué)方法可以控制硫和氮氧化物，進(jìn)而控制酸雨等危害。例如，針對(duì)我國以煤炭為 主、酸雨類型屬于硫酸型的特點(diǎn)，主要采取燃料預(yù)脫硫、爐內(nèi)脫硫和煙囪排氣除硫等措施， 用 CaCOCaCO、CaOCaO Ca(OH)Ca(OH)a、NHNH 水等吸收脫硫。300龍CaO(s)+SQ(g)CaO(s)+SQ(g) - CaSO(s)CaSO(s)aoo弋2CaSQs)+O2CaSQs)+O2(g)(g) - 2CaSO(s)2CaS

11、O(s)SOSO + +2NH3+HZO=(NH)2SOSO再如，機(jī)動(dòng)車輛的尾氣排放也同樣需要控制，其中的氮氧化物還是光化學(xué)污染主要成因， 它比硫氧化物的消除難度大，一般采用CHCH、H Hb、NHNH 等在 PtPt、PdPd 等催化作用下使氮氧化物還原，轉(zhuǎn)化為 N N2、COCO、HOHO 等無害氣體。FtCHCH + + 4NQ14NQ1 IJIJ L L4NO+C4NO+C2+2H2O+2H2OFtCH+4NOCH+4NO 宀山匸2M+CQ+2H2O2M+CQ+2H2O2.2. 工業(yè)生產(chǎn)廢水和污水的不適當(dāng)排放、化肥的不合理使用以及生活污水任意排放會(huì)造成 嚴(yán)重水體和水源污染。例如，含有大量氮、磷的污水排向湖泊、水庫和近海海域，造成了水 體的富營養(yǎng)化，出現(xiàn)藻類大量繁殖形成-5 -赤潮、水華等嚴(yán)重污染問題。我們?nèi)粘Ｊ褂玫暮铣上?6 -滌劑常用多聚磷酸鹽作為助洗劑，在水體中經(jīng)藻類的微生物催化后，容易水解為磷酸鹽，成 為引起水體富營養(yǎng)化的污染物。3.3.組織學(xué)生討論化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的固體、液體和氣體廢棄物產(chǎn)生的原因及處理方法，鼓勵(lì)學(xué) 生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化問題進(jìn)行專題研究，并對(duì)實(shí)驗(yàn)及其裝置進(jìn)行改進(jìn)。【