2019-2020年高一化學(xué)第四章 第二節(jié)化學(xué)與資源綜合利用、環(huán)境保護(hù)教案 新課標(biāo) 人教版 必修2.doc

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2019-2020年高一化學(xué)第四章 第二節(jié)化學(xué)與資源綜合利用、環(huán)境保護(hù)教案 新課標(biāo) 人教版 必修2 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(lèi)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(lèi)能源的來(lái)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(kāi)發(fā)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，人類(lèi)要實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，就必須做到合理開(kāi)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(kāi)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、石油、天然氣的綜合利用，特別是石油的利用；通過(guò)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.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(guò)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）教學(xué)方法的選擇 本節(jié)教學(xué)可采用多種方法來(lái)展開(kāi)。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(mén)，等等。還可以結(jié)合當(dāng)?shù)鼗蚱渌胤轿廴净蛭廴局卫砬闆r，展開(kāi)調(diào)查，也可以組織學(xué)生上網(wǎng)查找資料，開(kāi)展相關(guān)的研究性學(xué)習(xí)。 （2）教學(xué)組織形式的選擇 根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，結(jié)合各地、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）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(méi)有太大的難度。在課堂上可以將多種媒體進(jìn)行整合，通過(guò)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）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(xiě)一篇小論文，等等。 （5）課時(shí)建議 煤、石油和天然氣的綜合利用1課時(shí)；環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué)1課時(shí)。 2.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】 數(shù)據(jù)展示或觀看錄像：煤、石油和天然氣是當(dāng)今人類(lèi)使用的主要能源和重要化工原料→實(shí)物：煤樣品→煤的組成簡(jiǎn)介→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→煤的綜合利用：干餾、汽化和液化→展示：煤干餾的主要產(chǎn)品及用途→天然氣及其用途和開(kāi)發(fā)前景簡(jiǎn)介→展示原油樣品→介紹組成（也可觀看錄像）→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→啟發(fā)：對(duì)于互溶的液體混合物應(yīng)當(dāng)如何分離？→石油分餾介紹（借助錄像或圖片）→圖片：各種石油餾分的用途→石油裂化和裂解→介紹三大合成材料→聚合反應(yīng)生成高分子化合物簡(jiǎn)介→談感受：科技進(jìn)步給我們帶來(lái)了什么？怎樣處理資源利用和環(huán)境保護(hù)的關(guān)系？→研究性學(xué)習(xí)作業(yè)：思考與交流。 【教學(xué)設(shè)計(jì)II】 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）→小組代表匯報(bào)→教師引導(dǎo)分析：為什么要對(duì)資源綜合利用？→談感受：科技進(jìn)步給我們帶來(lái)了什么？怎樣處理資源利用和環(huán)境保護(hù)的關(guān)系？→研究性學(xué)習(xí)作業(yè)：思考與交流。 “環(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(mén)。無(wú)論采用哪種學(xué)習(xí)方式，最終要使學(xué)生樹(shù)立環(huán)保意識(shí)和綠色化學(xué)理念。 二、活動(dòng)建議 1.開(kāi)展協(xié)作學(xué)習(xí) 通過(guò)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(kāi)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(kāi)展協(xié)作學(xué)習(xí)，要鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)參與。可以把學(xué)生分成小組，小組間相互協(xié)作開(kāi)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.組織科學(xué)探究 （1）通過(guò)上網(wǎng)查找相關(guān)資料，了解我國(guó)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(guó)民經(jīng)濟(jì)中的重要地位，提出對(duì)能源發(fā)展方向的見(jiàn)解。 （2）通過(guò)走訪相關(guān)的部門(mén)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(xiě)出一篇小論文。 （3）通過(guò)網(wǎng)絡(luò)查找資料或走訪專(zhuān)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）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）酸雨和生活污水有哪些危害？以酸雨的防治和無(wú)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(wèn)題交流 【思考與交流1】 1.回收利用廢舊合成材料主要有三種途徑，一是通過(guò)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為燃料使用。 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(wèn)題，很多具體問(wèn)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(kāi)討論或辯論。可以參考下列正方和反方的一些觀點(diǎn)： 正方觀點(diǎn)舉例： （1）生產(chǎn)和使用合成材料可以更加合理的開(kāi)發(fā)和利用自然資源。 （2）生產(chǎn)和使用合成材料可以使利用太陽(yáng)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）生產(chǎn)和使用合成材料等自然界原本沒(méi)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）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）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。 【思考與交流2】 1.酸雨是指pH≤5.6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、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（SOX）和氮氧化物（NOX）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(guó)以煤炭為主、酸雨類(lèi)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CaCO3、CaO、Ca(OH)2、NH3水等吸收脫硫。 CaO(s)+SO2(g)CaSO3(s) 2CaSO3(s)+O2(g)2CaSO4(s) SO2 + 2NH3+H2O===(NH4)2SO3 再如，機(jī)動(dòng)車(chē)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CH4、H2、NH3等在Pt、Pd等催化作用下使氮氧化物還原，轉(zhuǎn)化為N2、CO2、H2O等無(wú)害氣體。 CH4 + 4NO24NO+CO2+2H2O CH4+4NO2N2+CO2+2H2O 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(kù)和近海海域，造成了水體的富營(yíng)養(yǎng)化，出現(xiàn)藻類(lèi)大量繁殖形成赤潮、水華等嚴(yán)重污染問(wèn)題。我們?nèi)粘Ｊ褂玫暮铣上礈靹┏Ｓ枚嗑哿姿猁}作為助洗劑，在水體中經(jīng)藻類(lèi)的微生物催化后，容易水解為磷酸鹽，成為引起水體富營(yíng)養(yǎng)化的污染物。 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(wèn)題進(jìn)行專(zhuān)題研究，并對(duì)實(shí)驗(yàn)及其裝置進(jìn)行改進(jìn)。 【思考與交流3】 以乙烯為原料通過(guò)氯代乙醇法生產(chǎn)環(huán)氧乙烷，其原子利用率為： 采用銀催化一步合成環(huán)氧乙烷的原子利用率為：100％。 四、習(xí)題參考 1.B 2.CH48H2O 4. C3H8+5O23CO2+4H2O，增大空氣進(jìn)入量或減少液化石油氣進(jìn)入量。