2022年人教版高中化學(xué)必修第四章《化學(xué)與自然資源的開發(fā)利用》教案

1、名師精編 優(yōu)秀教案【志鴻優(yōu)秀教案】 2013-2014 學(xué)年高中化學(xué)第四章 化學(xué)與自然資源的開發(fā)利用教案 新人教版必修 2 從容說課本節(jié)課是復(fù)習(xí)課，主要為第四章第一節(jié)、第二節(jié)內(nèi)容。 要求通過復(fù)習(xí)使學(xué)生能夠進(jìn)一步掌握冶煉金屬的方法， 金屬的回收和資源保護(hù)的有關(guān)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)和資源觀念。開發(fā)利用金屬礦物和海水資源，了解化學(xué)資源的綜合利用。在教師的引導(dǎo)下， 培養(yǎng)學(xué)生的歸納能力、比較能力，培養(yǎng)學(xué)生舉一反三的能力。通過典型例題的分析，教給學(xué)生分析問題、解決問題的方法，為學(xué)生的發(fā)展打下基礎(chǔ)。通過活動(dòng)與探究，培養(yǎng)學(xué)生的探究能力、創(chuàng)新能力。在書寫冶煉 Ag 、Mg 等金屬的化學(xué)方程式時(shí)，要讓學(xué)生標(biāo)出

2、電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目，加深對(duì)冶煉實(shí)質(zhì)的理解，同時(shí)鞏固氧化還原反應(yīng)的知識(shí)。在講鋁和鐵的冶煉時(shí)，可讓學(xué)生觀看高爐煉鐵和氧化鋁電解槽的圖片或錄像，可以帶領(lǐng)學(xué)生去工廠參觀，以擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面，增強(qiáng)學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。三維目標(biāo)知識(shí)與技能1使學(xué)生了解金屬冶煉的一般原理，理解金屬單質(zhì)的活潑性與選擇冶煉方法之間的聯(lián)系。2開發(fā)利用金屬礦物和海水資源，常識(shí)性介紹金屬的回收和利用，了解化學(xué)與資源綜合利用。3培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)境意識(shí)和資源觀念。過程與方法1自主學(xué)習(xí)，自主歸納冶煉金屬的方法，金屬的回收和資源保護(hù)的有關(guān)知識(shí)。開發(fā)利用金屬礦物和海水資源，了解化學(xué)與資源綜合利用。加強(qiáng)環(huán)保意識(shí)。2通過典型例題的分析、學(xué)習(xí)，掌握分析問題、

3、解決問題的方法。3探究與活動(dòng)，通過復(fù)習(xí)，了解探究過程的意義和方法，培養(yǎng)從形象思維到抽象思維的能力。情感、態(tài)度與價(jià)值觀1通過復(fù)習(xí)，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生愛國主義情感。通過介紹金屬回收的重要意義，樹立資源保護(hù)意識(shí)和環(huán)保理念。2樹立正確的人生觀、價(jià)值觀：熱愛科學(xué)、熱愛社會(huì)、關(guān)注生活。通過搜集資料，培養(yǎng)學(xué)生搜集信息能力和自學(xué)能力。要點(diǎn)提示教學(xué)重點(diǎn) ：歸納能力、比較能力的培養(yǎng)。教學(xué)難點(diǎn)： 培養(yǎng)舉一反三的能力，培養(yǎng)發(fā)散思維、創(chuàng)新思維的能力。教具準(zhǔn)備： 實(shí)物投影儀。教學(xué)過程導(dǎo)入新課我們這一章主要學(xué)習(xí)了資源的開發(fā)利用，下面我們進(jìn)行系統(tǒng)復(fù)習(xí)。推進(jìn)新課第四章 復(fù)習(xí)課 , 一、金屬的冶煉師請(qǐng)同學(xué)們完成下列填空。投影：1在自

4、然界中少數(shù)以游離態(tài)形式存在的金屬，其化學(xué)性質(zhì) 多數(shù)以化合態(tài)形式存在的金屬，其化學(xué)性質(zhì) _。_；在自然界中絕大2冶煉的實(shí)質(zhì)：用還原的方法，將金屬化合物中 _離子變成 _。3金屬冶煉的步驟：第一步：礦石的富集。除去雜質(zhì)，提高礦石中有用成分含量。第二步：冶煉。利用_反應(yīng)原理，在一定條件下，用_ 把金屬礦石中的_還原成 _。名師精編 優(yōu)秀教案第三步：精 煉。采用一定方法，提煉純金屬。4金屬冶煉的方法：熱分解法：主要用于 _金屬的冶煉，如 _。HgO= Ag 2O=熱還原法：常用的還原劑有 _，用于中等活動(dòng)程度金屬的冶煉，如：Fe、W、V。WO3H 2電解法：一般用于電解 Al 2O3=Fe2O3COV

5、 2O5Al _金屬的冶煉，如：電解制鋁。電解 MgCl 2=思考：金屬的活潑性與金屬的冶煉方法有何關(guān)系？二、金屬的回收和資源的保護(hù)把廢舊金屬作為一種資源，加以回收利用，既減少了垃圾量，_矛盾。防止 _，又緩解了【例 1】 已知在 pH 為 45 的環(huán)境中， Cu 2、Fe 2幾乎不水解， 而 Fe 3幾乎完全水解。工業(yè)上制 CuCl 2是將濃鹽酸用蒸氣加熱到 80 左右，再慢慢加入粗氧化銅 (含少量雜質(zhì) FeO)，充分?jǐn)嚢枋怪芙?。欲除去溶液中的雜質(zhì)離子，下述方法中可行的是 ( ) A加入純 Cu 將 Fe 2還原為 Fe B向溶液中通入 H2S 使 Fe 2沉淀C向溶液中通入 Cl 2，再

6、通入 NH 3，調(diào) 節(jié) pH 為 45 D向溶液中通入 Cl 2，再加入純凈的 CuO 粉末調(diào)節(jié) pH 為 45 師由于氧化銅中含有少量氧化亞鐵，因此，跟熱的濃鹽酸混合后，除生成 CuCl 2外，F(xiàn)eO 也溶解生成 FeCl2，要除去雜質(zhì)離子 Fe 2，由于此時(shí) CuCl 2 幾乎不水解，因此 Fe 2也幾乎不水解。方法 A、B 由于反應(yīng)不進(jìn)行，因此都不可行；方法 C 在通入氨氣時(shí)，溶液中會(huì)產(chǎn)生 NH 4，也不可取； D 方法是將 Fe 2先氧化成 Fe 3，由于溶液酸性較強(qiáng)，F(xiàn)e 3幾乎不水解，再通過加入 CuO 的方法將剩余鹽酸反應(yīng)掉，使溶液酸性減弱到 pH 為 45，便可以達(dá)到沉淀 Fe

7、(OH) 3 的目的。答案： D 三、煤、石油、天然氣的綜合利用師請(qǐng)同學(xué)們歸納以下問題。1如何進(jìn)行綜合利用？2電、煤、石油、天然氣可得到哪些主要化工原料？3舉例說明煤、石油、天然氣是三大合成材料的主要原料。四、環(huán)境保護(hù)你知道當(dāng)今世界的三大環(huán)境問題是什么嗎？導(dǎo)致形成這三個(gè)環(huán)境問題的根源是什么？么？由于人們對(duì)工業(yè)高度發(fā)達(dá)的負(fù)面影響預(yù)料不夠，預(yù)防不利， 導(dǎo)致了全球的三大危機(jī)是什請(qǐng)回憶、思考、討論，現(xiàn)實(shí)生活中的哪些現(xiàn)象屬于環(huán)境污染 (或環(huán)境污染造成的 )? 師請(qǐng)同學(xué)們自行分析，可以討論。(教師巡視，指導(dǎo) ) 【例 2】 20XX 年 10 月，某市煉油廠的油罐泄漏，一臺(tái)拖拉機(jī)行駛至附近時(shí)，“ 轟”的一

8、聲巨響，瞬間油罐起火，經(jīng)及時(shí)撲救，大火經(jīng) 20 個(gè)小時(shí)基本熄滅，可十幾支消防隊(duì)水龍頭仍對(duì)油罐繼續(xù)噴水 6 小時(shí)。 10 月 24 日市環(huán)保部門對(duì)煉油廠和市區(qū)上空進(jìn)行大氣監(jiān)測(cè)，其污染指標(biāo)均未超過國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。請(qǐng)用學(xué)過的化學(xué)知識(shí)回答：名師精編 優(yōu)秀教案(1)該油罐起火的原因？(2)火滅后為何要繼續(xù)向油罐噴水？(3)市環(huán)境部門要監(jiān)測(cè)大氣中哪些有害氣體？(4)用燒堿溶液可吸收污染氣中的有害氣體，寫出其中兩種氣體與燒堿反應(yīng)的方程式。師本題是一道材料題，油罐起火的原因從燃燒的條件考慮，火滅后繼續(xù)向油罐噴水還是從燃燒的條件考慮。答案： (1) 由于油罐泄漏，油罐中汽油逸出致使附近的空氣中含有大量的汽油氣體，

9、當(dāng)拖拉機(jī)行駛至此處時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的火花或火星將空氣中的汽油氣體引燃，從而導(dǎo)致油罐著火。(2)火滅后繼續(xù)向油罐噴水是為了進(jìn)一步降低油罐的溫度，使之低于汽油的著火點(diǎn)，防止汽油重新燃燒發(fā)生爆炸。(3)監(jiān)測(cè)大氣中的有害氣體有 SO2、CO2、CO 和 NO2等。(4)2NaOH SO2=Na2SO3H2O,2NaOH CO 2=Na2CO 3 H2O 課堂小結(jié)這節(jié)課我們復(fù)習(xí)了開發(fā)利用金屬礦物和海水資源，化學(xué)與資源綜合利用、環(huán)境保護(hù)等有關(guān)知識(shí)。同學(xué)們通過自己歸納、整理，進(jìn)一步加深了對(duì)這部分知識(shí)的理解。同時(shí)訓(xùn)練培養(yǎng)了歸納、 比較能力，突出了金屬礦物和海水資源的作用。通過本節(jié)學(xué)習(xí)，有利于培養(yǎng)學(xué)生關(guān)心社會(huì)、熱

10、愛生活的習(xí)慣。通過對(duì)典型例題的分析，學(xué)習(xí)了審題解題的一般步驟及方法，了解了學(xué)以致用的重要性，培養(yǎng)了分析問題、 解決問題的能力。希望同學(xué)們通過對(duì)例題的剖析，能夠培養(yǎng)舉一反三的能力。布置作業(yè)習(xí)題 6 板書設(shè)計(jì)第四章 復(fù)習(xí)課一、金屬的冶煉金屬冶煉的步驟和方法二、金屬的回收和資源的保護(hù)三、石油和煤的煉制四、環(huán)境保護(hù)活動(dòng)與探究1對(duì)廢品進(jìn)行回收利用是合理利用資源的有效途徑，完成下表： 市 廢品回收站通過對(duì)當(dāng)?shù)氐膹U品回收站的調(diào)查，2水與人類的生存與發(fā)展息息相關(guān)。在水資源嚴(yán)重匱乏的今天卻有大量的水體、水域 受到不同程度的污染。通過對(duì)當(dāng)?shù)氐暮恿鳌⒑催M(jìn)行調(diào)查，完成下表。時(shí)間 _日期 _ 段 湖泊 區(qū)域 河流 水

11、質(zhì)狀況污染物名師精編 優(yōu)秀教案污染源危害預(yù)防建議與措施備課資料海洋資源的開發(fā)利用與海洋環(huán)境海洋資源類型海洋中有豐富的資源。在當(dāng)今全球糧食、資源、 能源供應(yīng)緊張與人口迅速增長(zhǎng)的矛盾日益突出的情況下，開發(fā)利用海洋中豐富的資源，已是歷史發(fā)展的必然趨勢(shì)。目前， 人類開發(fā)利用的海洋資源，主要有海洋化學(xué)資源、海洋生物資源、海底礦產(chǎn)資源和海洋能源四類。海水可以直接作為工業(yè)冷卻水源，也是取之不盡的淡化水源。發(fā)展海水淡化技術(shù)，向海洋要淡水，是解決世界淡水不足問題的重要途徑之一。海水中已發(fā)現(xiàn)的化學(xué)元素有80 多種。目前，海洋化學(xué)資源開發(fā)達(dá)到工業(yè)規(guī)模的有食鹽、鎂、溴、淡水等。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，豐富的海洋化學(xué)資源，

12、將廣泛地造福于人類。海洋中有 20 多萬種生物，其中動(dòng)物18 萬種，包括16 000 多種魚類。在遠(yuǎn)古時(shí)代，人類就已開始捕撈和采集海產(chǎn)品。現(xiàn)在，人類的海洋捕撈活動(dòng)已從近海擴(kuò)展到世界各個(gè)海域。漁具、漁船、探魚技術(shù)的改進(jìn)，大大提高了人類的海洋捕撈能力。海洋中由魚、蝦、貝、藻等組成的海洋生物資源，除了直接捕撈供食用和藥用外，通過養(yǎng)殖、 增殖等途徑還可實(shí)現(xiàn)可持續(xù)利用。在大陸架淺海海底，埋藏著豐富的石油、天然氣以及煤、硫、磷等礦產(chǎn)資源。在近岸帶的濱海砂礦中， 富集著砂、貝殼等建筑材料和金屬礦產(chǎn)。結(jié)核，它們是未來可利用的潛力最大的金屬礦產(chǎn)資源。在多數(shù)海盆中，廣泛分布著深海錳海水運(yùn)動(dòng)中蘊(yùn)藏著巨大的能量，它們

13、屬于可再生能源，而且沒有污染。但是， 這些能量密度很小， 要開發(fā)利用它們，必須采用特殊的能量轉(zhuǎn)換裝置。潮汐發(fā)電和波浪發(fā)電，但是工程投資較大，效益也不高。海洋漁業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)在，具有商業(yè)開發(fā)價(jià)值的是海洋漁業(yè)資源主要集中在沿海大陸架海域，也就是從海岸延伸到水下大約 200 米深的大陸海底部分。這里陽光集中，生物光合作用 強(qiáng)，入海河流帶來豐富的營(yíng)養(yǎng)鹽類，因而浮游生物繁盛。 這些浮游生物是魚類的餌料，它們?cè)诤Ｑ笾蟹植己懿痪鶆?，一般在溫帶海區(qū)比較多。溫帶地區(qū)季節(jié)變化顯著，冬季表 層海水和底部海水發(fā)生交換時(shí)，上泛的底部海水含有豐富的營(yíng)養(yǎng)鹽類，這些營(yíng)養(yǎng)鹽類來自海洋中腐爛的生物遺體。暖流和 寒流交匯處或有冷海水上泛

14、的地方， 餌料比較豐富。 這些地方通常是漁場(chǎng)所在地。因此，盡管大陸架水域只占海洋總面積的 7.5%，漁獲量卻占世界海洋總漁獲量的 90%以上。世界主要漁業(yè)國都分布在溫帶地區(qū)，這些溫帶國家魚產(chǎn)品消費(fèi)量高，市場(chǎng)需求大。 中國和日本是世界海洋漁獲量較多的國家。中國在充分利用近海漁場(chǎng)和淺海灘涂大力發(fā)展海洋捕撈和海水增養(yǎng)殖業(yè)的同時(shí)，遠(yuǎn)洋捕撈也獲得了較大的發(fā)展。日本可耕地有限，人口密度高，因此海洋水 產(chǎn)品在食品結(jié)構(gòu)中比重較大。海洋油、氣開發(fā)海底油氣的開發(fā)，開始于20 世紀(jì)初。它的發(fā)展經(jīng)歷了從近海到遠(yuǎn)海、從淺海到深海的過程。受技術(shù)條件的限制，最初只能開采從海岸直接向淺海延伸的油氣礦藏。80 年代以來，在能源

15、危機(jī)和技術(shù)進(jìn)步的刺激下，近海石油勘探與開發(fā) 陸架挺進(jìn)，逐漸形成了嶄新的近海石油工業(yè)部門。飛速發(fā)展，海洋石油開發(fā)迅速向大地質(zhì)學(xué)家和地球物理學(xué)家通常利用地震波方法來尋找海底油氣礦藏，然后通過海上鉆井來估計(jì)礦藏類型與分布，分析是否具有商業(yè)開發(fā)價(jià)值。海上鉆井平臺(tái)是實(shí)施海底油氣勘探和開采的工作基地，它標(biāo)志著海底油氣開發(fā)技術(shù)的水平。工作人員和物資在平臺(tái)和陸地間的運(yùn)輸一般通過直升機(jī)完成。油氣田離煉油廠一般都較遠(yuǎn)，油氣要經(jīng)過裝油站通過船舶運(yùn)到目的地，或直接由海底管道輸送至海岸。海底石油和天然氣的勘探、開采是一項(xiàng)高投資、高技術(shù)難度、高風(fēng)險(xiǎn)的工程，國際合作名師精編 優(yōu)秀教案和工程招標(biāo)是可行方式之一。海洋環(huán)境保護(hù)海

16、洋環(huán)境問題包括兩個(gè)方面：一是海洋污染， 即污染物進(jìn)入海洋， 超過海洋的自凈能力；二是海洋生態(tài)破壞，即在各種人為因素和自然因素的影響下，海洋生態(tài)環(huán)境遭到破壞。1海洋污染海洋污染物絕大部分來源于陸地上的生產(chǎn)過程。海岸活動(dòng)， 例如傾倒廢物和港口工程建設(shè)等，也向沿岸海域排入污染物。污染物進(jìn)入海洋，污染海洋環(huán)境，危害海洋生物，甚至危及人類的健康。工業(yè)生產(chǎn)過程中排出的廢棄物是海洋污染物的主要來源，它們集中在大型港口和工業(yè)城市附近。 19531970 年，日本九州島水俁灣發(fā)生的汞污染事件，就是因?yàn)楣S在生產(chǎn)有機(jī)產(chǎn)品過程中，排出含汞廢物。這些有害物質(zhì)流入海洋后，致 100 多人嚴(yán)重中毒，并先后死亡。逐漸在魚和貝類體內(nèi)富集。最后導(dǎo)核電站和工廠排出的冷卻水，水溫較高， 流入河口或海中時(shí)， 往往給海洋生物帶來影響。施入農(nóng)田的殺蟲劑隨雨水流進(jìn)河流，或者隨土壤顆粒在河口附近淤積，最終進(jìn)入海洋。 偶發(fā)性的海上石油平臺(tái)和油輪事故，引起石油滲漏和溢出，造成海洋污染。2海洋生態(tài)破壞 除海洋污染外，人類的生產(chǎn)活動(dòng)，例如工程建設(shè)和漁業(yè)生(圍墾和濫捕等 )，以及自然環(huán)境的變化， 例如全球變暖和海平面上升，都會(huì)使海洋生態(tài)環(huán)境遭到破壞和改變。人類對(duì)某些海洋生物的過度捕撈，導(dǎo)