必修II第四章化学与可持续发展教学设计

1、必修II第四章化学与可持续发展教学设计、本单元设计：本单元教学的主要目标是帮助学生认识和体会化学在自然资源开发和利用中的意义和作用，揭示化学与可持续发展的重要关系，树立资源保护意识及合理开发意识。因此，教学要围绕这一教学目标展开。教材从金属矿物以及海水资源的开发利用两个专题，阐明化学在自然资源的合理开发和综合利用上的作用，首先是因为在当今全球资源、能源供应紧张与人口迅速增长的矛盾日益突出的情况下，金属矿物和海水资源同人类的生活有着日益紧密的联系，同时学生在前面的学习中已经了解钠、铝、铁、铜等金属以及氯、氮、硫、硅等非金属及其重要化合物的主要性质，并且对金属冶炼及海水资源也有一定的了解，这些都为

2、学习创造了条件。接着从资源利用和环境保护这一视角，进一步阐明化学和人类可持续发展的关系，两节内容相辅相成。纵观历史，从使用火到水、木材、煤、石油、天然气等资源,人类能源的来源全部都是从自然界中得到，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。、本单元在在教材中中所处的的地位及及作用功能和地位位化学研究和和应用的的一个重重要目标标就是开开发和利利用自然然界中一一切可能能的物质质资源和和能量资资源，为为

3、人类生生存和社社会发展展提供必必要的物物质和能能源基础础；同时时,应该该注意到到这一过过程必须须同自然然环境相相互协调调，走可可持续发发展的道道路。这这是贯穿穿本章始始终的核核心观念念。本章章作为高高中必修修模块的的结尾，不不仅对于于学生总总结复习习很重要要，而且且对于学学生进一一步确定定、学习习后续的的选修模模块乃至至选择自自己未来来升学和和就业方方向都可可能会产产生一定定的影响响。从科学知知识的角角度，有有利于学学生将前前面所学学过的知知识和技技能进行行必要的的梳理、归归纳和拓拓展。从科学、技技术和社社会相互互作用背背景的角角度，有有利于学学生加深深体会化化学在综综合利用用自然资资源的作作

4、用，学学会辨证证地看待待人类和和自然协协调发展展中可能能会遇到到的问题题，并培培养做出出明达决决策的意意识和能能力。2 内容的的特点突出主题题：通过过金属矿矿物的开开发，海海洋资源源的开发发和化石石燃料的的利用为为例，突突出“化学与与可持续续发展”的两个个方面，一一是利用用化学变变化不断断提供人人类生存存和发展展的物质质条件(主要包包括获得得有用物物质和获获得能量量)，利利用化学学变化还还可以创创造自然然界原本本没有的的物质(主要指指合成高高分子化化合物)，从而而使生活活更加方方便、舒舒适；二二是在开开发自然然资源的的过程中中，必须须深刻地地认识到到保护周周围环境境、维护护生态和和平的重重要性

5、，建建立可持持续发展展的观念念。体现基础础:知识识内容方方面是在在紧紧围围绕金属属矿物、海海水和化化石燃料料这些人人类重要要自然资资源的综综合利用用中的化化学基本本原理和和基础知知识。学学习方法法方面是是通过比比较、分分类、归归纳等基基本方法法来梳理理从而较较系统掌掌握学科科的基础础知识。情情感和价价值观方方面利用用金属矿矿物、海海水和化化石燃料料这些人人类重要要自然资资源的综综合利用用中过程程的利弊弊来感受受人与社社会的和和谐发展展。三、本章课课时安排排及教学学重难点点本节教学重重点：了了解化学学方法在在金属矿矿物开发发（主要要是金属属冶炼）及及海水资资源开发发中的作作用。煤煤、石油油、天然

6、然气的综综合利用用，特别别是石油油的利用用；通过过环境保保护和绿绿色化学学的有关关知识，使使学生加加强环保保意识并并培养绿绿色化学学的理念念本节教学难难点：学学生在掌掌握金属属冶炼的的一般原原理基础础上，了了解适用用于不同同金属的的冶炼方方法。石石油裂化化的原理理。四、本章相相关内容容的新旧旧对比分分析新旧课程标标准的对对比及分分析本章的内容容要求在在新的高高中化学学课程标标准中中是属于于必修22的主题题3化化学与可可持续发发展。在在课程标标准中第第四章与与第三章章的要求求放在一一起，说说明第四四章的学学习是建建立在第第三章学学习的基基础上的的。（以以下有下下划线是是第四章章的内容容要求）主题

7、三 化化学与可可持续发发展内容标准活动与探究究建议1认识化化石燃料料综合利利用的意意义，了了解甲烷烷、乙烯烯、苯等等的主要要性质，认认识 乙乙烯、氯氯乙烯、苯苯的衍生生物等在在化工生生产中的的重要作作用。 2知知道乙醇醇、乙酸酸、糖类类、油脂脂、蛋白白质的组组成和主主要性质质，认识识其在日日常生活活中的应应用。 3通通过简单单实例了了解常见见高分子子材料的的合成反反应，能能举例说说明高分分子材料料在 生生活等领领域中的的应用。 4以海水、金属矿物等自然资源的综合利用为例，了解化学方法在实现物质间转化中的作用。认识化学在自然资源综合利用方面的重要价值。 5以酸雨的防治和无磷洗涤剂的使用为例，体会

8、化学对环境保护的意义。 6能说明合成新物质对人类生活的影响， 讨论在化工生产中遵循“绿色化学”思想的重要性。查阅资料料：利用用石油裂裂解产物物乙烯制制取重要要的化工工产品。 实验探究：乙烯、乙醇、乙 酸的主要化学性质。 讨论从乙烯制备乙酸的合成路线。 对比实验：尿液中葡萄糖的检测。 实验：淀粉的水解和水解产物的检验。 查阅资料：海水资源及其利用。 调查：当地水污染及治理的情况。 讨论：如何选择合适的洗涤剂。 查阅资料：高分子材料的应 用与发展。 查阅资料：符合“绿色化学” 思想的化工产品的生产旧教材的大大纲要求求：按照学生的的认识水水平，并并参照有有关知识识在高中中化学中中的重要要程度，对对知

9、识的的教学要要求可分分为四个个层次，从从低到高高依次是是：A：对所学学知识有有大致的的印象。B：知道“是什么么”。能够够记住学学习过的的知识的的要点，能能够根据据提供的的材料识识别是什什么。新教材必修修2第四四章的内内容在旧旧教材中中分别在在元素化化合物的的卤族、氧氧 族、金金属的通通性、烃烃合成材材料中介介绍元素化合物物教学内容教学要求卤 族海水资源及及其综合合利用选学氧 族常见的生活活环境的的污染和和防止环境保护的的重要意意义AB金属的通性性金属冶炼的的一般原原理金属的回收收和资源源保护BA烃石油的分馏馏产品和和用途石油的分馏馏、裂化化和裂解解煤的干馏和和综合利利用AA合成材料合成材料（塑

10、塑料、合合成纤维维、合成成橡胶的的品种、性性能和用用途）新型有机高高分子材材料AA新旧教材内内容的对对比及分分析新教材中第第四章的的题目是是化学学可持续续发展共共两节书书，第一一节介绍绍的是金金属矿物物资源的的开发和和利用，以以及海水水资源的的开发利利用。金金属矿物物资源的的开发在在新教材材中主要要介绍冶冶炼金属属的三种种不同方方法，还还介绍了了铝热反反应。而而这部分分在旧教教材中是是高二化化学第三三几种重重要的金金属介介绍铝铝和铝的的重要化化合物及及金属属的冶炼炼中介介绍的。海海水资源源及其综综合利用用是旧旧教材高高一化学学第四章章卤素素中的的选学内内容，而而在新教教材中这这一部分分不但作作

11、为正文文介绍，而而且还加加了海水水提溴及及海带含含碘的科科学探究究，并且且在介绍绍海水淡淡化的方方法时再再次巩固固（必修修1）第第一章学学习的蒸蒸馏操作作及原理理。新教教材本章章的第二二节化化学与资资源综合合利用、环环境保护护主要要介绍的的是煤、石石油和天天然气的的综合利利用，及及环境保保护与绿绿色化学学。煤主主要介绍绍其成分分及干馏馏产物，而而石油主主要介绍绍分馏、裂裂解，裂裂化。此此内容在在旧教材材中是高高二化学学第四章章烃第第六节石石油、煤煤，与与旧教材材相比这这一节书书的内容容介绍得得要简单单。五、本单元元的内部部结构关关系、知知识线索索网六、本单元元的教学学要求广州市教研研室对人人教

12、版高高中化学学（必修修2）第第四章的的知识与与技能教教学目标标要求第一节 开发利利用金属属矿物和和海水资资源基本要求知道根据据金属的的活动性性不同，可可分别采采用加热热、电解解、还原原剂还原原等方法法冶炼金金属。并并能从能能量的角角度选择择金属的的冶炼方方法。能能够书写写相关的的化学方方程式。知道海水水淡化的的几种方方法；掌掌握海水水蒸馏的的原理。知道从海海水中提提取溴、碘碘的原理理。了解解非金属属置换反反应。能参照海海水提取取镁过程程的化学学原理写写出有关关的化学学方程式式。（通过上述述要求让让学生体体会、认认识海水水资源的的广阔前前景）弹性要求初步学会梳梳理无机机物之间间的转化化（镁及及其

13、化合合物的关关系）不宜拓展金属冶炼及及海水综综合利用用的化工工工艺技技术。第二节 化化学与资资源综合合利用、环环境保护护基本要求认识煤、石石油、天天然气是是人类能能源的主主要来源源。能书书写简单单代表物物燃烧的的化学方方程式。了解煤的的成分；知道通通过煤的的干馏可可得到多多种化工工产品及及其用途途；知道道煤的气气化和液液化可减减少燃烧烧所造成成的环境境污染。了解石油油的成分分；知道道通过石石油的分分馏及裂裂化可得得到多种种化工产产品及其其用途。通过乙烯烯的聚合合反应了了解常见见高分子子材料的的合成；了解聚聚合反应应的原理理。知道道日常生生活中的的一些合合成高分分子材料料的应用用。知道形成成酸雨

14、的的主要物物质是硫硫氧化物物和氮氧氧化物；认识含含氮、磷磷的水体体污染问问题；知知道一些些污染的的来源及及控制方方法。（化化学在三三废治理理方面发发挥重要要作用）弹性要求了解原子“原子经经济”的概念念不宜拓展各种控制污污染的原原理七、本单元元的课时时安排第一节 开发利利用金属属矿物和和海水资资源 2 课时；第二节 化学与与资源综综合利用用、环境境保护 2 课课时；复习和机动动1 课课时。八、本单元元每节课课的教学学流程及及建议化学与可持持续发展展是一个个大课题题，内涵涵丰富，知知识面广广。该教教材只用用4课时时进行教教学。我我们必须须解决内内容多、时时间短这这一矛盾盾。1紧抓化化学学科科基础：

15、参考教教学目标标提到的的基本要要求。教教学过程程紧扣学学科的基基本概念念和基础础理论。如如金属的的冶炼原原理可与与氧化还还原理论论结合，不不同金属属冶炼方方法不同同可与能能量联系系起来。又又如金属属及其化化合物之之间的转转化可与与物质的的分类挂挂上钩。有有机物的的转化只只抓裂解解反应和和加聚反反应。教教学要达达成的目目标是最最最基础础的学科科内容。最最具代表表性的内内容。2资源展展现形式式多样：本章教教学的信信息量需需求很大大。要激激发学生生的兴趣趣提高获获取信息息的效度度。信息息的呈现现方式适适宜采用用多样化化。如：海洋资资源的丰丰富性的的信息可可通过有有关的数数据以表表格形式式展现。原原油

16、的分分馏及裂裂化的产产品和用用途以彩彩图方式式呈现，若若制成动动态的课课件更好好。有些些不适宜宜用上述述两种方方式的就就采用专专题阅读读资料呈呈现。如如：“21世世纪的矿矿物”锰结结核；会会燃烧的的“冰”潜力力巨大的的新能源源甲烷干干冰。3最后一一课时关关于“绿色化化学”和“可持续续发展”建议采采用专题题讨论的的方式进进行。1第一课课时教学学流程多媒体展示示多种金金属矿物物及当代代矿物开开发水平平 展示示从金属属矿石中中提炼金金属的步步骤引导学生回回顾所学学有关金金属制备备的知识识，由具具体到一一般进行行归纳总总结（或或多媒体体呈现后后学生归归纳） 学生讨讨论归纳纳金属的的活动顺顺序与金金属冶

17、炼炼的关系系、归纳纳几种常常用金属属冶炼方方法 录像像：合理理开发金金属资源源 活活动探究究：开发发海底金金属资源源设想或或回收废废旧金属属的意义义2第二课课时教学学流程录像：海水水资源介介绍 提出问问题：利利用海水水资源，要要解决哪哪些问题题？海水淡化装装置 实实验演示示（原理理分析） 多媒体体呈现：海水化化学资源源概况 问问题探究究：海水水提溴、海海带中II-检验 实验 研讨：自然资资源的开开源节流流3第三课课时教学学流程课前自学教教材内容容，收集集有关煤煤、石油油、天然然气综合合利用的的资料（包包括文字字及录象象） 小组组代表汇汇报 教师师引导分分析： 为为什么对对资源综综合利用用？谈感

18、受：科科技进步步给我们们带来了了什么？处理资资源利用用和环境境保护的的关系？4第四课课时教学学流程“环境保护护与绿色色化学”的教学学可以采采取多种种灵活的的教学方方式，既既可以进进行常规规教学，也也可以分分组进行行研究性性学习，查查资料。 九、本单元元课堂教教学效果果评价及及检测第一课时：在化学史上上，金、银银、铜等等重金属属发现较较早，轻轻金属则则发现较较迟，如如钾、钠钠、钙等等直到119世纪纪才被发发现，这这是为什什么？镁及其合金金是一种种用途很很广的金金属材料料，目前前世界上上60%的镁是是从海水水中提取取的，主主要步骤骤如下：海水（主要含NaCl和MgSO海水（主要含NaCl和MgSO

19、4等）试剂溶液Mg(OH)2试剂AAYAMgCl2溶液无水MgCl2熔融电解Mg（1）为了了使MggSO44转化为为Mg(OH)2，试剂剂可以选选用 ，要使使MgSSO4完全转转化为沉沉淀，加加入的量应应 ；（2）加入入试剂后，能能够分离离得到MMg(OOH)22沉淀的的方法是是 ；（3）无水水MgCCl2在熔融融状态下下，如何何得到单单质镁？ 。（4）写出出、两个过过程中所所发生的的反应离离子方程程式： 。金属铝、铁铁、银的的冶炼常常用什么么方法？为什么么废旧金属如如报废的的汽车、自自行车、罐罐头盒等等金属制制品，是是一种固固体废弃弃物，随随着工业业的发展展，人民民生活水水平的提提高，城城市

20、中这这种固体体废弃物物也造成成了环境境污染，如如何处理理这些废废旧金属属提出自自己的解解决方法法。 下列叙述错错误的是是 A炼铁时时，还原原剂COO将铁从从铁矿中中还原出出来BB活泼泼金属NNa只能能用电解解法冶炼炼制出C汞汞的冶炼炼只能用用还原剂剂法DD铝的的冶炼用用还原剂剂法自然界中的的大多数数金属以以_态存存在，少少数不活活泼金属属能以_态存在在。 在金属活活动性顺顺序中，钾钾、钠、铝铝等金属属一般常常用_法法提炼；位于氢氢以后的的金属可可用_法法提炼；位于中中部的金金属一般般可用_法提炼炼。蒸馏的操作作方法，可可以用于于分离 A混合气气体 B悬悬浊液里里的固体体和液体体C沸点点不同互互

21、溶的液液体 D一切混混合物第一课时答答案：1 发现的的早金属属化学性性质不活活泼，在在自然界界中以游游离态形形式存在在，有的的金属虽虽然以化化合态存存在但与与碳在高高温的条条件下容容易还原原成金属属，而一一些活泼泼金属形形成的化化合物以以电解熔熔融物的的方法才才能得到到金属单单质。而而这种冶冶炼金属属的方法法发现的的较晚。熔融2 = 1 * GB3 NaaOH ,过量量 = 2 * GB3 过滤滤 = 3 * GB3 MgCCl2=Mgg+Cll2 = 4 * GB3 Mgg2+22OH=Mg(OH)2 Mgg(OHH)2+2HH+=Mgg2+22H2O熔融3 冶炼铝铝用电解解法，冶冶炼铁用用

22、还原剂剂法，冶冶炼银用用加热法法，因金金属的化化学活动动性不同同，得电电子能力力不同，还还原能力力不同。4 略5 C6化合，游游离 电解熔熔融物盐盐或氧化化物，直直接加热热，热还还原法7 C第二课时科学家研制制的一种种使沙漠漠变绿洲洲的新技技术，即即在沙漠漠中喷洒洒一定量量的聚丙丙烯酸酯酯COOR （CHH2CHn）与水水的混合合物，使使其与沙沙粒结合合，形成成既能阻阻止地下下的盐分分上升，又又能拦截截、蓄积积雨水作作用。下下列对聚聚丙烯酸酸酯的叙叙述中正正确的是是聚丙烯酸酯酯是由结结构简式式为CHH2=CHHCOOOR的小小分子聚聚合而成成的 聚丙烯酸酯酯没有固固定的熔熔沸点 聚丙烯酸酯酯能

23、发生生加成反反应聚丙烯酸酯酯是纯净净物A. B.CC.D.煤高温干馏馏的产物物中，可可用作燃燃料的是是 A焦炭 B煤煤焦油C焦炉气气 D粗粗氨水石油分馏装装置中温温度计的的水银球球应放在在 A石油的的反应液液中 BB接近近容器底底C蒸馏馏烧瓶的的支管口口处 D容容器瓶口口处在试管中加加入2mmL新制制溴水，然然后加入入2mLL裂化汽汽油，萃萃取水中中之溴，振振荡后静静置，上上下层液液体均接接近无色色，这一一实验失失败的原原因是_。石油是纯净净物还是是混合物物？它由由哪些物物质组成成？我们日常生生活中经经常遇到到或用到到的物质质中，哪哪些属于于石油化化工产品品？下列石油加加工的方方法属于于物理变

24、变化还是是化学变变化？减压分分馏 裂化 重整 裂解石油经过哪哪些化学学变化可可以制成成我们日日常生活活中使用用的食品品袋？干馏和分馏馏有何区区别和联联系？第二课时答答案：BA CC溴与裂化汽汽油中的的不饱和和烃发生生加成反反应混合物。各各种烷烃烃、环烷烷烃和芳芳香烃组组成的混混合物液化石油气气、汽油油、煤油油、柴油油、沥青青、各种种塑料制制品、蜡蜡烛、合合成纤维维织物、合合成橡胶胶制品等等物理变化：减压分分馏 化化学变化化：裂化化、重整整、裂解解食品袋主要要化学成成分是聚聚乙烯塑塑料。将将石油经经高温裂裂解，从从裂解气气中得到到乙烯，使使乙烯在在一定条条件下发发生聚合合反应，可可制成聚聚乙烯。

25、根据物质的的沸点与与压强的的关系可可知，压压强越小小，物质质的沸点点则越低低。对于于重油等等沸点范范围较高高的液体体物质而而言，常常压下要要使其沸沸腾，往往往需要要较高的的温度，而而这样的的温度下下，会有有一些烃烃分子发发生碳化化或分解解，所得得的润滑滑油质量量就不高高(如易燃燃烧等)。而对对重油进进行减压压分馏，则则可以使使其中的的各种馏馏分的沸沸点同时时降低一一定的程程度，较较好地发发生分离离而不发发生碳化化结焦或或分解反反应。第三课时酸雨形成的的主要原原因是( )A.森林乱乱伐，破破坏生态态平衡 B.工业上上大量含含S燃料燃燃烧C.制H22SO4厂排出出大量尾尾气 D.汽车下列有关污污染

26、的叙叙述，正正确的是是 A酸雨主主要是空空气中的的NO，经经氧化与与水反应应生成HHNO33所形成成B破坏臭臭氧层的的主要物物质是氟氟氯烃等等物质C温室效效应主要要是因空空气中CCO浓度度增高造造成的D发电厂厂排放大大量的废废热入河河、海中中，会使使流径的的水域溶溶氧量减减少。在我国中西西部大开开发中，某某省为筹筹建一大大型化工工基地，征征集到下下列方案案，其中中你认为为可行的的是 A建在中中西部干干旱山区区可以脱脱贫致富富B应建在在水资源源丰富和和交通方方便的远远离城市市的郊区区C企业有有权自主主选择厂厂址D不宜建建在人口口稠密的的居民区区阅读下文请请回答20世纪990年代代初，国国际上提提

27、出了“预防污污染”这一新新概念。绿绿色化学学是“预防污污染”的根本本手段，它它的目标标是研究究和寻找找能充分分利用的的无毒害害原材料料，最大大限度地地节约能能源，在在化工生生产各环环节都实实现净化化和无污污染的反反应途径径。下列各项属属于“绿色化化学”的是 处理废弃物物 B治理理污染点点减少有毒物物 D杜绝绝污染源源第三课时答答案1 B 2 BD 3 BD 4 D十、本单元元综合探探究活动动1 你家中中有哪些些金属物物品？它它们的使使用寿命命如何？失去使使用价值值的废旧旧金属制制品是如如何处理理的？2 利用假假日调查查你所在在的城镇镇，有关关污水治治理情况况3为防止大大气污染染，你所所居住的的

28、地方，市市政府采采取了哪哪些环保保措施十一、本单单元典型型教学设设计化学2 第第四章 化学与与可持续续发展开发利用金金属矿物物和海水水资源第一课时 金金属矿物物的开发发利用教教学设计计（一）教材材分析教材以金属属在自然然界中的的分布、存存在形式式、引出出关于金金属的冶冶炼知识识。在金金属冶炼炼的三个个步骤中中，利用用氧化还还原反应应原理，把把金属矿矿石中的的金属离离子还原原成金属属单质这这一步是是最关键键的步骤骤，也是是化学所所要重点点研究的的问题。由由于金属属的化学学活动性性不同，金金属离子子得到电电子还原原成金属属原子的的能力也也就不同同，冶炼炼方法自自然不同同。教材材以金属属活动性性顺序

29、为为线索，以以举例的的方式，简简介了三三种冶炼炼金属的的方法，即即热分解解法、热热还原法法和电解解法。热分解解法适用用金属活活动性顺顺序中位位于氢以以后的金金属；热热还原法法适用位位于金属属活动性性顺序中中部的金金属；而而对于钾钾、钠、钙钙、铝等等活动金金属，一一般采用用电解的的方法制制备。由由于生产产条件的的不同，同同一种金金属也可可能有多多种冶炼炼方法，但但冶炼方方法的总总的趋势势是，金金属活动动性顺序序中，金金属的位位置越靠靠后，越越容易被被还原，用用一般的的还原方方法就能能使金属属还原；金属的的位置越越靠前，越越难被还还原，最最活泼金金属只能能用最强强的还原原手段来来还原。教材的第二二部分是是金属的的回收和和资源保保护的有有关知识识，这些些知识的的教学要要求不高高，主要要是为了了培养学学生的环环境意识识和资源源观念。（二）教教学目标标1认识金金属冶炼炼的本质质并归纳纳冶炼金金属的基基本方法法（三）教教学过程程【提问】生生活中你你觉得金金属是如如何存在