高中化学《化学与资源综合利用 环境保护》教案1 新人教版必修2

用心 爱心 专心1 化学与资源综合利用 环境保护 第化学与资源综合利用 环境保护 第 1 1 课时 课时 三维目标三维目标 知识与技能 知道化石燃料是重要的自然资源 了解化石燃料燃烧对环境的影响 懂 得选择对环境污染较小的燃料 认识化石燃料综合利用和开发新能源的重要意义 过程与方法 通过设计对化石燃料燃烧产物成分分析的定性定量实验 使学生学会解 决物质 气体 检验的一般方法 情感态度与价值观 知道学好化学等科学知识 为保护环境 解决能源危机作出贡献 教学重点 教学重点 化石燃料综合利用和开发新能源的重要意义 教学难点 教学难点 化石燃料的综合利用 教具准备 教具准备 多媒体 投影仪 焦炭 氨水 苯 甲苯 教学过程教学过程 新课引入 我们知道人类的生活和社会的发展离不开能源 它为人类从事各种活动提 供动力 对社会发展起着积极的作用 师 我国是最早利用煤 石油 天然气的国家 而且蕴藏量和丰富 那么你知道我国化 石燃料的分布吗 学生发言介绍 师 虽然资源很丰富 但分布很不均匀 如我国 60 的天然气在中西部地区 而东部沿海 地区经济发达 怎样才能用到天然气呢 生 西气东输 师 对 你知道我国的这一工程吗 投影介绍 师 使用煤 石油 天然气最初是当成燃料 人们把一定量的燃料完全燃烧时放出的 热量叫热值 课本介绍了一些燃烧的热值 你能找出那种燃料的热值最高和最低吗 投影 练一练 师 化石燃料虽然热值高 但也有缺点 你知道吗 播放录象 化石燃料带来的环境污染 学生总结有哪些环境污染 师 因为燃烧化石燃料会带来环境污染 而且浪费燃料 所以应该综合利用 播放录象 煤 石油的综合利用 学生总结 煤 投影 你知道干馏和分馏的区别吗 师 虽然化石燃料的用途很大 但令人担忧的是它们在地球上的蕴藏量是有限的 石 油 天然气再过几十年就要用完 煤的使用也是几百年的事 那么 人类将如何面对能源 短缺问题呢 生 节约能源 开发新能源 投影 常见的新能源介绍 知识拓展 师 出示教学目标 对这节课的知识你掌握了吗 还有哪些问题要提 例题剖析 例 1 某混合气体通 过溴水 使其褪色 再通过灼热的氧化铜 使其黑色变 干馏 焦碳 煤焦油 焦炉气 分馏 用心 爱心 专心2 红色 再通过无水 白色粉末 使其变蓝色 再通过澄清石灰水 石灰水由清变 浑再变清 最后剩余气体在空气中点燃 火焰呈淡蓝色 这混合气体是 A 水煤气 B 焦炉煤气 C 石油液化气 D 高炉煤气 评注 中学化学涉及的知识点较多 需要记忆的知识点最好在通过归纳 比较的基础 上进行记忆 如 气 有水煤气 焦炉煤气 石油液化气 高炉煤气 乙炔气 爆鸣气 天然气 沼气 裂化气 裂解气 石油炼厂气等 水 有蒸馏水 去离子水 自来水 矿泉水 海水 硬水 软水 氨水 石灰水 王水等 研究记忆规律表明 比较归纳法是 强化化学知识记忆和提高记忆效率的一种行之有效的方法 例 2 某 1mol 链烃 A 在一定条件下完全裂解成 1mol 烷烃 B 和 1mol 烯烃 C 生成 的混合气对氢气的相对密度为 14 5 通过计算回答下列问题 1 写出链烃 A 可能的结构简式和名称 2 烷烃 B 和烯烃 C 可能各是什么 3 如果要求 1mol B 完全燃烧时需要氧气的物质的量是整数 那么 C 只能是什么烯 烃 评注 由上述解法 根据质量守恒定律 若生成的 B C 分别为 烷烃和烯烃 则 A 一定为烷烃 例 3 下列说法错误的是 A 石油是只含有 的烷烃 可以通过石油的分馏得到汽油 B 含 以上烷烃的重油经过催化裂化可以得到汽油 C 石油的分馏是一个化学过程 D 石油裂解得到的裂解气中含不饱和的烯烃 课堂小结 课堂小结 本节课我们学习了煤 石油 天然气等资源 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 化学知识可以帮 助我们认识 了解世界 我们更可以用学过的化学知识进行发明 创造 造福人类 布置作业 1 教材 P92 板书设计板书设计 用心 爱心 专心3 第二节 化学与资源综合利用 环境保护 第 1 课时 一 化石燃料 煤 石油 天然气 二 开发新能源 使用相对清洁 燃料 1 优点 性价比高 2 缺点 A 不可再生 耗尽 节约 B 污染环境 温室效应 酸雨等 第二节 化学与资源综合利用 环境保护 第 2 课时 三维目标三维目标 知识与技能 1 了解一些燃料燃烧对环境有不良影响 应选择使用不污染环境或对环 境污染小的燃料 2 应使用和开发化石燃料以外的清洁燃料 综合利用资源和开发新能源具有重要意 义 过程与方法 通过活动探究 通过化石燃料对环境的影响和新能源的开发 培养 学生归纳能力 比较能力 情感态度与价值观 重视实验和讨论 借此来培养善于合作 勤于思考 严谨求实 勇于创新实践的科学精神 同时通过燃料对环境的影响的学习来树立保护环境的意识 体 会化学与社会发展的关系 教学重点 教学重点 了解一些燃料燃烧对环境有不良影响 应选择使用不污染环境或对环境污 染小的燃料 充分认识保护环境的重要意义 教学难点 教学难点 开发使用不污染环境或对环境污染小的燃料 教具准备 教具准备 多媒体课件 教学过程教学过程 新课导入 引言 俗话说 明枪易躲 暗箭难防 难防 不等于不触防 隐藏在我们身边的 无形杀手究竟是什么 下面请第三小组同学代表给大家讲讲 师 屏幕显示 师 过渡 随着生活条件的不断改善 人们的消遣方式也多种多样 如近年来兴起 的家庭宠物热 当我们观赏着鱼儿的嬉戏 聆听着鸟儿的鸣唱 抚摸着温驯的小猫小狗 生活确是情趣盎然 惬意非常 然而 在这惬意的后面却潜伏着疾病的隐患 板书 一 化石燃料对环境的影响 学生活动 由第 1 小组代表发言 师 屏幕显示 由于化石燃料是目前世界一次能源的主要部分 其开采 燃烧 耗用等方面的数量及对环 境的影响也令人关注 对环境的影响最典型的是煤炭开采 包括开采对土地的损害 对村庄的损害和对水体 的污染 据不完全统计 迄今为止平均每开采 1 万吨煤炭塌陷农田 0 2 公顷 平均每年塌 陷 2 万公顷 开采时水污染对生态环境的影响也量大面广 平均每开采 1 吨原煤需排放 2 吨污水 有些地区 由于水体的严重污染 造成居民用水短缺 化石燃料在利用过程中对环境的影响主要是燃烧时的各种气体与固体废物和发电时的 污染 化石燃料产生的污染物对环境的影响主要有两个方面 一是全球气候变化 燃料中 用心 爱心 专心4 二氧化碳进入大气 使大气中二氧化碳的浓度增大 从而导致温室效应 改变了全球的气 候 这是热污染 火电站发电所剩 余热 被排出到河流 湖泊 大气或海洋中 在多数 情况下 会使水温升高 例如 这种废热水进入水域时 其温度比水域的温度平均要高出 7 8 度 以致明显改变水域周围的环境 师 板书 二 原子能化石燃料对环境的影响 学生活动 由第 2 小组代表发言 师 概括 屏幕显示 核动力是利用铀 235 或钚 239 在中子轰击下发生裂变 同时释放出核能 将能量 用来驱动发电机组 发出电来作为动力 由于核动力的燃料是核燃料 铀或钚 相比于煤 或石油具有无气污染 无漏油等问题 它的缺点是存在放射性污染 因此为了保证安全 要求由反应产生的废物应与环境隔离 不让它进入生态环境 目前国内外公认比较好的处 理技术是深部地下将反应完全的放射性废物进行玻璃固化后 将其埋藏于数百米深的岩层 中 首先在深部岩层中开挖洞室 将玻璃固化体装入不锈钢容器内 然后把容器放入洞底 用 湿润土材料进行密闭 阻止万一情况下发生的放射性物质向周围的扩散和转移 师 板书 三 水力发电对环境的影响 学生活动 由第 3 小组代表发言 师 概括 屏幕显示 水库建造的过程与建成之后 对环境的影响主要包括以下几个方面 自然方面 巨大的水库可能引起地表的活动 甚至有可能诱发地震 此外 还会引起 水位改变 如下游水位降低或来自上游的泥沙减少等 水库建成后 由于蒸发量大 气候 凉爽 炎热天气减少 生物方面 对陆生动物而言 水库建成后 可能会造成大量的野生动植物被淹没死亡 灭绝 对水生动物而言 由于上游生态环境的改变 会使鱼类受到影响 导致灭绝或种群 数量减少 由于上游水域面积的扩大 使某些生物 如钉螺 的栖息地点增加 为一些地区 性疾病的传播 蔓延创造了条件 物理化学性质方面 流入和流出水库的水在颜色和气味等物理化学性质方面发生改变 深 层水的密度 温度 甚至溶解氧等有所不同 深层水的水温低 而且沉积库底的有机物由 于厌氧分解 水体的二氧化碳含量明显增加 社会经济方面 修建水库可以防洪 发电 也可以改善水的供应和管理 增加农田的 产量 不利之处 如受淹地区城市搬迁 农村移民安置会对社会结构 地区经济发展等产 生影响 若大局计划不周 社会生产和人民生活安排不当 还会引起一系列的社会问 题 另外 自然景观的淹没与破坏 更是文化和经济上的一大损失 应当事先制定保护规 划和落实保护措施 学生活动 由第 4 小组代表发言 从身边做起与社会责任感 问题的探讨 师 总结 要增强全民族的环境意识 保护和合理利用土地 矿藏 森林 水等 自然资源 努力改善生态环境 这是社会对我们提出的要求 环境保护这一功在千秋大业 的工作 决不仅仅是少数专业人员的责任 地球上每一个公民 都有义务来维护周围的环 境 作为肩负新世纪历史重任的青年一代 我们应从小做起 从身边做起 树立环保意识 增 强保护环境的社会责任感和紧迫感 并自觉地投入到保护环境的行动中去 古人说 千里之行 始于足下 如果每个人都能从身边做起 会是怎样的结果 有人做过这样一个算术题 如果把世界上所用纸张的一半加以回收利用 就可满足人们对 新纸张需求量的 75 这样不仅可使 8 万平方千米的森林免于因造纸而惨遭砍伐 而且可 用心 爱心 专心5 使环境污染显著减轻 又如 使用易拉罐作为饮料容器将消耗大量的铝 而炼铝又消耗大 量能源并产生环境污染 而节纸用纸 不喝易拉罐饮料 回收易拉罐却是每个人日常生活 中很容易做到的事件 因此 环境保护就在我们每一位的身边 一室不扫 何以扫天下 胸怀大志的青年朋友 让我们携起手来从身边做起吧 例题剖析 例 1 煤 石油 天然气等能源在地球上已探明的蕴藏量是有限的 以目前人 类消耗这些能源的速度估算 石油和天然气不过几十年 煤不过几百年就会消耗殆尽 因 此 进一步开发利用新能源已显得十分迫切 氢气是一种高效而无污染的理想能源 下列 1 6 是制取氢气的方法 其中包括正 在研发的方案 1 电解法 2H2O 2H2 O2 2 甲烷转化法 CH4 H2O CO 3H2 3 水煤气法 C H2O CO H2 4 碳氢化合物热裂法 CH4 C 2H2 5 设法将太阳能聚焦产生高温使水分解 2H2O 2H2 O2 6 寻找高效催化剂使水分解产生氢气 上述6种方法中你认为可行的 且很有发展前途的方法是哪几种 说明理由 例 2 酸雨对环境的影响很大 为减少酸雨产生 应 少用煤作燃料 燃料脱硫 在已酸化的土壤中加石灰 多种植美人蕉 银杏 开发新能源 多种法国梧桐 柠檬 例 3 绿色食品 是指 A 添加了绿色色素的食品 B 含有叶绿素的食品 C 原料生产过程中没有污染的食品 D 原料生产及加工过程中都没有污染的食品 课堂小结 环境问题是当今世界面临的热点问题之一 通过本节课的学习 请同学们更要增强环 保意识 从我作起 从身边的小事作起 养成良好的习惯 把热爱环境 保护环境落到实 处 努力做到人与环境和谐共存 布置作业布置作业 P93P93 T4T4 板书设计 板书设计 催化剂 100 高温 高温 用心 爱心 专心6 第二节 化学与资源综合利用 环境保护 第 2 课时 二 环境保护与绿色化学二 环境保护与绿色化学 1 化石燃料对环境的影响 3 水力发电对环境的影响 4 开发化石燃料以外的清洁 燃料 综合利用资源和开发新能源 2 原子能化石燃料对环境的影响 活动与探究 一 探究煤的燃烧形成的酸雨及其危害 煤的主要成分是碳 但含有较多的硫元素 燃烧时产生 SO2 SO2 与 CO2 一样 也能和 水反应 生成亚硫酸 H2SO3 亚硫酸在空气中的铁锰氧化物的催化作用下 最终转化为硫 酸 另外 煤燃烧时还能产生二氧化氮气体 这也是形成酸雨的一种有害气体 酸雨主要是由大气中二氧化硫成分增多所致 二氧化硫及其氧化物和生成的水化物随 雨雪 雾降到地面就形成了酸雨 酸雨能使土壤酸化 养分淋溶 肥力降低 使地面水 地下水酸化 影响植物生长 使水中生物和鱼类大批死亡 甚至绝迹 破坏生态平衡 酸 雾能附着在人们的支气管粘膜上 使呼吸道感染 危及人体健康 二 汽车用燃料的燃烧 目前 多数汽车使用的燃料是汽油或柴油 它们燃烧时产生的一些物质会直接排放到 空气中 对空气造成污染 尾气中的一氧化碳 未燃烧的碳氢化合物 氮的氧化物 含铅 化合物等都是污染物 为了减少汽车尾气对空气的污染 目前在燃料使用和汽车制造技术方面已采取了一些措施 如 1 改进发动机的燃烧方式 以使汽油能充分燃烧 2 使用催化净化装置 使有害气 体转化为无害物质 3 使用无铅汽油 禁止含铅物质排放 同时 在管理上 加大检测尾 气的力度 禁止没达到环保标准的汽车上路 目前 一些城市的部分汽车已改用压缩天然气 CNG 或液化石油气 LPG 作燃料 以减 少对空气的污染 综合上述讨论 可知煤和石油等化石燃料燃烧造成对空气的污染 主要有以下几方面 原因 1 燃烧中的一些杂质如硫等燃烧时 产生空气污染物如二氧化硫等 2 燃料燃烧不充分 产生一氧化碳 3 未燃烧的碳氢化合物及碳粒 尘粒等排放到空气中 第四章第四章 复习课复习课 三维目标 知识与技能 使学生了解金属冶炼的一般原理 使学生理解金属单质的活泼性与选择 冶炼方法之间的联系 开发利用金属矿物和海水资源 常识性介绍金属的回收和利用 了 解化学与资源综合利用 培养学生的环境意识和资源观念 过程与方法 1 自主学习 自主归纳冶炼金属的方法 金属的回收和资源保护的有关 用心 爱心 专心7 知识 开发利用金属矿物和海水资源 了解化学与资源综合利用 加强环境意识 2 通过典型例题的分析 学习 掌握分析问题 解决问题的方法 3 探究与活动 通过复习 了解探究过程的意义和方法 培养从形象思维到抽象思维 的能力 情感 态度与价值观 1 通过复习 进一步培养学生爱国主义情感 通过介绍金属回收的重要意义 树立资 源保护意识和环保理念 2 树立正确的人生观 价值观 热爱科学 热爱社会 关注生活 通过搜集资料 培 养学生搜集信息能力和自学能力 教学重点 归纳能力 比较能力的培养 教学难点 培养举一反三的能力 培养发散思维 创新思维的能力 教具准备 实物投影仪 教学过程 师 实物投影 学生完成下列填空 一 金属的冶炼 1 在自然界中少数以游离态形式存在的金属 其化学性质 在自 然界中绝大多数以化合态形式存在的金属 其化学性质 2 冶炼的实质 用还原的方法 将金属化合物中 电子变成 3 金属冶炼的步骤 第一步 矿石的富集 除去杂质 提高矿石中有用成分含量 第二步 冶炼 利用 反应原理 在一定条件下 用 把金属矿石中的 还原成 第三步 精练 采用一定方法 提炼纯金属 4 金属冶炼的方法 热分解法 主要用于 金属的冶炼 如 HgO Ag2O 热还原法 常用的还原剂有 用于中等活动程度金属的冶炼 如 Fe W V WO3 H2 Fe2O3 CO V2O5 Al 电解法 一般用于 金属的冶炼 如 电解制铝 Al2O3 MgCl2 生思考 金属的活泼性与金属的冶炼方法有何关系 二 金属的回收和资源的保护 把废旧金属作为一种资源 加以回收利用 既减少了垃圾量 防止 又缓解 的矛盾 例题剖析 例 1 已知在 PH 为 4 5 的环境中 Cu2 Fe2 几乎不水解 而 Fe3 几乎完全水解 工 业上制 CuCl2是将浓盐酸用蒸气加热到 800C 左右 再慢慢加入粗氧化铜 含少量杂质 FeO 充分搅拌使之溶解 欲除去溶液中的杂质离子 下述方法中可行的是 A 加入纯 Cu 将 Fe2 还原为 Fe B 向溶液中通入 H2S 使 Fe2 沉淀 C 向溶液中通入 Cl2 再通入 NH3 调节 PH 为 4 5 用心 爱心 专心8 D 向溶液中通入 Cl2 再加入纯净的 CuO 粉末调节 PH 为 4 5 答案答案 D 三 石油和煤的炼制 师 实物投影 1 石油的组成 石油主要含碳和氢两种元素 两种元素的总含量平均为 97 98 也有 达 99 同时还含有少量的硫 氧 氮等 2 石油的成分 由烷烃 环烷烃和芳香烃组成 石油大部分是液态烃 同时在液态烃里 溶有气态烃和固态烃 3 石油的炼制及加工 分馏 1 概念 分馏 指的是根据石油中各种烃的沸点不同进行分离的方法 常压分馏 通常压强下进行的分馏 得到汽油 煤油 重油等 减压分馏 降低分馏塔内压强的办法 能使重油的沸点随压强降低而降低 从而使其中 的物质分离开来 师 想一想 减压分馏的原理和目的是什么 生 学生思考 讨论 总结 归纳 2 方法 裂化 1 概念 裂化 是在一定条件下 把分子量大 沸点高的烃断裂为分子量小 沸点低的烃的过程 热裂化 在加热作用下进行的裂化 热裂化温度过高会发生结焦现象 催化裂化 在催化作用下进行的裂化 催化裂化可提高汽油的产量和质量 师 举例 重油石蜡等较大的烃分子 在 500 左右和一定的压强下 被裂化而转变 为 分子量较小的烃 C16H34C8H18 C8H16 辛烷 辛烯 有些裂化产物还会继续分解 生成饱和的和不饱和的气态烃 例如 C18H18C4H10 C4H8 C4H10CH4 C3H6 辛烷 丁烷 丁烯 甲烷 丙烯 C4H10C2H4 C2H6 丁烷 乙烯 乙烷 重整 重整就是把直链烃的分子结构 重新调整 以转化为芳香烃或具有支链的烷烃异构 体 重整是在有催化剂的参加下加热来进行的 重整的目的是获取苯 甲苯和二甲苯 并 提高汽油品质 师 实物投影 1 煤的种类 含 C 的质量分数 无烟煤 95 煤的种类 烟煤 70 80 用心 爱心 专心9 褐煤 50 70 泥煤 50 60 2 煤的元素组成 C H N S 等 煤的成分 多种有机物和无机物所组成的复杂混合物 煤的干馏 工业炼焦 分为高温干馏和低温干馏 高温干馏 把煤粉隔绝空气加热到 1000 以上使煤发生复杂变化 煤的干馏产品及用途 师 想一想 石油的分馏和煤的干馏有什么不同 生 学生思考 讨论 总结 归纳 师 总结 刚才几位同学的归纳总结 充分展示了各自的才华 体现了大家对教材的理 解和掌握 当然 他们各有千秋 下面就请大家对以上几种方式方法进行简单地评论 生 1 第一位同学归纳比较全面 细致 生 2 第 2 位同学有些不完整 生 3 师 微笑 无论以哪种形式归纳 总结 都要注意以下几点 1 要注意基础知识 2 要抓重点 3 突出难点 4 便于掌握 理解 例题剖析 例 2 2003 年 上海春季高考 近年来 上海兴建了许多大型的公共绿地 人均绿地面 积的大小由 一张报到一张床再到一间房 上海的环境得到显著改善 体现了 2010 年世 博会 城市 让生活更美好 的主题 不久前 在市区最大的开放式公共绿地 黄兴公 园举行了礼花汇演 造型各异的七彩礼花在夜色中腾空而起 交相辉映 蔚为壮观 礼花弹的药筒内装有火药 铝镁粉末和金属盐类等 礼花弹点燃后迅速升上高空 所需的 动力是由其中的 燃烧产生的 礼花弹中的 在高温下产生绚丽多彩的火 焰 在化学实验中称为 答案 答案 火药 金属盐类 焰色 四 环境保护 你知道当今世界的三大环境问题是什么吗 导致形成这三个环境问题的根源是什么 由于人们对工业高度发达的负面影响预料不够 预防不利 导致了全球的三大危机是 请回忆 思考 讨论 现实生活中的哪些现象属于环境污染 或环境污染造成的 例题剖析 例 3 2003 年 10 月 某市炼油厂的油罐泄漏 一台拖拉机行驶至附近时 轰 的 一声巨响 瞬间油罐起火 经及时扑救 大火经 20 个小时基本熄灭 可十几支消防队水龙 头仍对油罐继续喷水 6 小时 10 月 24 日市环保部门对炼油厂和市区上空进行大气监测 其污染指标均未超过国家有关标准 请用学过的化学知识回答 1 该油罐起火的原因 2 火灭后为何要继续向油罐喷水 3 市环境部门要监测大气中哪 些有害气体 4 用烧碱溶液可吸收污染气中的有害气体 写出其中两种气体与烧碱反应的 用心 爱心 专心10 方程式 教师精讲 本题是一道材料题 油罐起火的原因从燃烧的条件着想 火灭后继续向油罐 喷水还是从燃烧的条件着想 答案 1 由于油罐泄漏 油罐中汽油逸出致使附近的空气中含有大量的汽油气体 当拖拉 机行驶此处时 发动机产生的火花或火星将空气中的汽油气体引燃 从而导致油罐着火 2 火灭后继续向油罐喷水是为了进一步降低油罐的温度 使之低于汽油的着火点 防止汽 油重新燃烧发生爆炸 3 监测大气中的有害气体有 SO2 CO2 CO 和 NO2等 4 2NaOH SO2 Na2SO3 H2O 2NaOH CO