1、【志鸿优秀教案】2013-2014 学年高中化学 第四章 化学与自 然资源的开发利用教案 新人教版必修 2 从容说课 本节课是复习课，主要为第四章第一节、第二节内容。要求通过复习使学生能够进一 步掌握冶炼金属的方法，金属的回收和资源保护的有关知识，培养学生的环保意识和资源 观念。开发利用金属矿物和海水资源，了解化学资源的综合利用。在教师的引导下，培养 学生的归纳能力、比较能力，培养学生举一反三的能力。通过典型例题的分析，教给学生 分析问题、解决问题的方法，为学生的发展打下基础。通过活动与探究，培养学生的探究 能力、创新能力。在书写冶炼 Ag、Mg 等金属的化学方程式时，要让学生标出电子转移的
2、方向和数目，加深对冶炼实质的理解，同时巩固氧化还原反应的知识。在讲铝和铁的冶炼 时，可让学生观看高炉炼铁和氧化铝电解槽的图片或录像，可以带领学生去工厂参观，以 扩大学生的知识面，增强学习化学的兴趣。 三维目标 知识与技能 1使学生了解金属冶炼的一般原理，理解金属单质的活泼性与选择冶炼方法之间的联 系。 2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。 3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。加强环保意识。 2通过典型例题的分析、学习
3、，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。 要点提示 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 导入新课 我们这一章主要学习了资源的开发利用，下面我们进行系统复习。 推进新课 第四章 复习课,一、
4、金属的冶炼 师请同学们完成下列填空。 投影： 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_离子变成_。 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 炼。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 Ag 2O= = = = = = = = = = 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、
5、W、V。 WO3H 2 Fe 2O3CO V 2O5Al 电解法：一般用于_金属的冶炼，如：电解制铝。 Al2O3 MgCl 2= = = = = 电 解 = = = = =电 解 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 了_矛盾。 【例 1】 已知在 pH 为 45 的环境中，Cu 2 、Fe 2 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 80 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
6、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 45 D向溶液中通入 Cl2，再加入纯净的 CuO 粉末调节 pH 为 45 师由于氧化铜中含有少量氧化亚铁，因此，跟热的浓盐酸混合后，除生成 CuCl2 外， FeO 也溶解生成 FeCl2，要除去杂质离子 Fe2 ，由于此时 CuCl2 几乎不水解，因此 Fe2 也 几乎不水解。方法 A、B 由于反应不进行，因此都不可行；方法 C 在通入氨气时，溶液中 会产生 NH ，也不可取；D 方法是将 Fe2 先氧化成 Fe3 ，由于溶液酸性
7、较强，Fe 3 几乎 4 不水解，再通过加入 CuO 的方法将剩余盐酸反应掉，使溶液酸性减弱到 pH 为 45，便可 以达到沉淀 Fe(OH)3 的目的。 答案：D 三、煤、石油、天然气的综合利用 师请同学们归纳以下问题。 1如何进行综合利用？ 2电、煤、石油、天然气可得到哪些主要化工原料？ 3举例说明煤、石油、天然气是三大合成材料的主要原料。 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 什么？ 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)? 师
8、请同学们自行分析，可以讨论。 (教师巡视，指导) 【例 2】 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方程式。 师本题是一道材料题，油罐起火的原
9、因从燃烧的条件考虑，火灭后继续向油罐喷水 还是从燃烧的条件考虑。 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 拖拉机行驶至此处时，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、CO 2、CO 和 NO2 等。 (4)2NaOHSO 2=Na2SO3 H2O,2NaOHCO 2=Na2CO3H 2O 课堂小结 这节课我们复习了开发利用金属矿物和海水资源，化学与资源综合利用、环境保护等 有关知识。
10、同学们通过自己归纳、整理，进一步加深了对这部分知识的理解。同时训练培 养了归纳、比较能力，突出了金属矿物和海水资源的作用。通过本节学习，有利于培养学 生关心社会、热爱生活的习惯。 通过对典型例题的分析，学习了审题解题的一般步骤及方法，了解了学以致用的重要 性，培养了分析问题、解决问题的能力。希望同学们通过对例题的剖析，能够培养举一反 三的能力。 布置作业 习题 6 板 书 设 计 第四章 复习课 一、金属的冶炼 金属冶炼的步骤和方法 二、金属的回收和资源的保护 三、石油和煤的炼制 四、环境保护 活动与探究 1对废品进行回收利用是合理利用资源的有效途径，通过对当地的废品回收站的调查， 完成下表：
11、 市废品回收站 2水与人类的生存与发展息息相关。在水资源严重匮乏的今天却有大量的水体、水域 受到不同程度的污染。通过对当地的河流、湖泊进行调查，完成下表。 时间_ 日期_ 河流 段 湖泊区域 水质状况 污染物 污染源 危害 预防建议与措施 备 课 资 料 海洋资源的开发利用与海洋环境 海洋资源类型 海洋中有丰富的资源。在当今全球粮食、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，开发利用海洋中丰富的资源，已是历史发展的必然趋势。目前，人类 开发利用的海洋资源，主要有海洋化学资源、海洋生物资源、海底矿产资源和海洋能源四 类。 海水可以直接作为工业冷却水源，也是取之不尽的淡化水源。发展
12、海水淡化技术，向 海洋要淡水，是解决世界淡水不足问题的重要途径之一。 海水中已发现的化学元素有 80 多种。目前，海洋化学资源开发达到 工业规模的有食 盐、镁、溴、淡水等。随着科学技术的发展，丰富的海洋化学资源，将广泛地造福于人类。 海洋中有 20 多万种生物，其中动物 18 万种，包括 16 000 多种鱼类。在远古时代，人 类就已开始捕捞和采集海产品。现在，人类的海洋捕捞活动已从近海扩展到世界各个海域。 渔具、渔船、探鱼技术的改进，大大提高了人类的海洋捕捞能力。海洋中由鱼、虾、贝、 藻等组成的海洋生物资源，除了直接捕捞供食用和药用外，通过养殖、增殖等途径还可实 现可持续利用。 在大陆架浅海
13、海底，埋藏着丰富的石油、天然气以及煤、硫、磷等矿产资源。在近岸 带的滨海砂矿中，富集着砂、贝壳等建筑材料和金属矿产。在多数海盆中，广泛分布着深 海锰结核，它们是未来可利用的潜力最大的金属矿产资源。 海水运动中蕴藏着巨大的能量，它们属于可再生能源，而且没有污染。但是，这些能 量密度很小，要开发利用它们，必须采用特殊的能量转换装置。现在，具有商业开发价值 的是潮汐发电和波浪发电，但是工程投资较大，效益也不高。 海洋渔业生产 海洋渔业资源主要集中在沿海大陆架海域，也就是从海岸延伸到水下大约 200 米深的 大陆海底部分。这里阳光集中，生物光合作用 强，入海河流带来丰富的营养盐类，因而浮 游生物繁盛。
14、这些浮游生物是鱼类的饵料，它们在海洋中分布很不均匀，一般在温带海区 比较多。 温带地区季节变化显著，冬季表 层海水和底部海水发生交换时，上泛的底部海水含有 丰富的营养盐类，这些营养盐类来自海洋中腐烂的生物遗体。暖流和 寒流交汇处或有冷海 水上泛的地方，饵料比较丰富。这些地方通常是渔场所在地。因此，尽管大陆架水域只占 海洋总面积的 7.5%，渔获量却占世界海洋总渔获量的 90%以上。 世界主要渔业国都分布在温带地区，这些温带国家鱼产品消费量高，市场需求大。中 国和日本是世界海洋渔获量较多的国家。中国在充分利用近海渔场和浅海滩涂大力发展海 洋捕捞和海水增养殖业的同时，远洋捕捞也获得了较大的发展。日
15、本可耕地有限，人口密 度高，因此海洋水 产品在食品结构中比重较大。 海洋油、气开发 海底油气的开发，开始于 20 世纪初。它的发展经历了从近海到远海、从浅海到深海的 过程。受技术条件的限制，最初只能开采从海岸直接向浅海延伸的油气矿藏。80 年代以来， 在能源危机和技术进步的刺激下，近海石油勘探与开发 飞速发展，海洋石油 开发迅速向大 陆架挺进，逐渐形成了崭新的近 海石油工业部门。 地质学家和地球物理学家通常利用地震波方法来寻找海底油气矿藏，然后通过海上钻 井来估计矿藏类型与分布，分析是否具有商业开发价值。 海上钻井平台是实施海底油气勘探和开采的工作基地，它标志着海底油气开发技术的 水平。工作人
16、员和物资在平台和陆地间的运输一般通过直升机完成。油气田离炼油厂一般 都较远，油气要经过装油站通过船舶运到目的地，或直接由海底管道输送至海岸。 海底石油和天然气的勘探、开采是一项高投资、高技术难度、高风险的工程，国际合 作和工程招标是可行方式之一。 海洋环境保护 海洋环境问题包括两个方面：一是海洋污染，即污染物进入海洋，超过海洋的自净能 力；二是海洋生态破坏，即在各种人为因素和自然因素的影响下，海洋生态环境遭到破坏。 1海洋污染 海洋污染物绝大部分来源于陆地上的生产过程。海岸活动，例如倾倒废物和港口工程 建设等，也向沿岸海域排入污染物。污染物进入海洋，污染海洋环境，危害海洋生物，甚 至危及人类的
17、健康。 工业生产过程中排出的废弃物是海洋污染物的主要来源，它们集中在大型港口和工业 城市附近。19531970 年，日本九州岛水俣湾发生的汞污染事件，就是因为工厂在生产有 机产品过程中，排出含汞废物。这些有害物质流入海洋后，逐渐在鱼和贝类体内富集。最 后导致 100 多人严重中毒，并先后死亡。 核电站和工厂排出的冷却水，水温较高，流入河口或海中时，往往给海洋生物带来影 响。施入农田的杀虫剂随雨水流进河流，或者随土壤颗粒在河口附近淤积，最终进入海洋。 偶发性的海上石油平台和油轮事故，引起石油渗漏和溢出，造成海洋污染。 2海洋生态破坏 除海洋污染外，人类的生产活动，例如工程建设和渔业生(围垦和滥捕
18、等) ，以及自然 环境的变化，例如全球变暖和海平面上升，都会使海洋生态环境遭到破坏和改变。人类对 某些海洋生物的过度捕捞，导致海洋生物资源数量减少，质量降低，也使部分物种濒临灭 绝。有些海岸工程建设和围海造田缺乏科学论证，破坏了海岸环境和海岸带生态系统。目 前，海洋开发活动还缺乏综合的、长远的规划，综合效益比较差。 石油污染和监测防治 沿海工业生产和海运航线上的船舶，是石油污染的主要来源。因此，石油污染区域集 中于沿海水域和海上航道沿线。由意外事故造成的石油泄漏，因为污染迹象明显，污染物 集中，危害严重，因而备受公众的关注，也是目前治理污染的重点。 为减少意外事故的发生，很多国家在试验新的原油装载方法。有些国家配备了除污船， 用来清除港口水面垃圾和污油。
