高中化学必修2第四章教材分析

1、化学与资源的开发利用必修必修2 2 第第4 4章章 化学与自然资源的开发利用化学与自然资源的开发利用学业质量评价标准解读与教学建议学业质量评价标准解读与教学建议本次发言的主要内容本次发言的主要内容二、本章内容的地位和功能二、本章内容的地位和功能 四、教学建议四、教学建议一、本章内容在高考中的考察一、本章内容在高考中的考察三、本章内容教学要求分析三、本章内容教学要求分析1.金属冶炼相关知识在高考中的考察金属冶炼相关知识在高考中的考察一、本章内容在高考中的考察一、本章内容在高考中的考察2013山东山东28金属冶炼和处理常涉及氧化还原反应。金属冶炼和处理常涉及氧化还原反应。（1）由下列物质冶炼相应金

2、属时采用电解法的是）由下列物质冶炼相应金属时采用电解法的是 aFe2O3 bNaCl cCu2SdAl2O3bd2013 3江苏江苏04下列有关物质性质的应用正确的是下列有关物质性质的应用正确的是A A液氨汽化时要吸收大量的热，可用作制冷剂液氨汽化时要吸收大量的热，可用作制冷剂B B二氧化硅不与强酸反应，可用石英器皿盛放氢氟酸二氧化硅不与强酸反应，可用石英器皿盛放氢氟酸C C生石灰能与水反应，可用来干燥氯气生石灰能与水反应，可用来干燥氯气D D氯化铝是一种电解质，可用于电解法制铝氯化铝是一种电解质，可用于电解法制铝电解法制备金属电解法制备金属2014国甲国甲09下列反应中，反应后固体物质增重的

3、是下列反应中，反应后固体物质增重的是A氢气通过灼热的氢气通过灼热的CuO粉末粉末 B二氧化碳通过二氧化碳通过Na2O2粉末粉末C铝与铝与Fe2O3发生铝热反应发生铝热反应 D将锌粒投入将锌粒投入Cu(NO3)2溶液溶液铝热反应铝热反应电解法制镁电解法制镁2013全国新课标全国新课标II28题题 （1）Al2 2O O3 3是合成气直接制备二甲醚反应催化剂的是合成气直接制备二甲醚反应催化剂的主要成分之一。工业上从铝土矿制备较高纯度主要成分之一。工业上从铝土矿制备较高纯度Al2 2O O3 3的主要工艺流程是的主要工艺流程是（以化学方程式表示）。（以化学方程式表示）。再看课本再看课本93页页第第6

4、 6题题以铝土矿（主要成分以铝土矿（主要成分AlAl2 2O O3 3. .3H3H2 2O O）为原料生产）为原料生产铝铝1 1、将铝土矿溶解在、将铝土矿溶解在氢氧化钠氢氧化钠溶液中溶液中2 2、通入、通入二氧化碳二氧化碳使上述溶液中析出固体使上述溶液中析出固体 3 3、使固体脱水为、使固体脱水为氧化铝氧化铝4 4、电解电解得到铝得到铝问题：请写出上述过程的方程式问题：请写出上述过程的方程式 哪一步转化过程耗能最多？哪一步转化过程耗能最多？铝土矿的应用铝土矿的应用火法炼铜火法炼铜本节课本有关铜的知识：本节课本有关铜的知识：89页火法炼铜页火法炼铜+湿法炼铜湿法炼铜93页第页第3题：蓝铜矿制铜

5、题：蓝铜矿制铜94页第页第9题：从孔雀石中冶炼铜题：从孔雀石中冶炼铜2.海水资源的利用在高考中的考察海水资源的利用在高考中的考察海水资源海水资源NaCl的综合利用的综合利用课本课本92页：海水综合利用联合工业体系一例页：海水综合利用联合工业体系一例海水资源的综合利用海水资源的综合利用再看课本再看课本93页：第页：第4题题卤水制溴卤水制溴海水提镁海水提镁海水提镁海水提镁海水提溴海水提溴海水为背景海水为背景利用气体从利用气体从海水中吹出海水中吹出气体并用化气体并用化学试剂吸收；学试剂吸收；离子交换膜离子交换膜p91p91再看教材内容再看教材内容海水提溴海水提溴海藻中提碘海藻中提碘再看教材实验再看教

6、材实验 海带提碘海带提碘回归教材基础回归教材基础 课本 P107海水海水资源资源开发利用开发利用化石化石燃料燃料开发利用开发利用金属金属矿物矿物开发利用开发利用自自然然资资源源开开发发利利用用 必修必修2 2第四章第四章废气、废气、废液、废液、废渣的废渣的再利用再利用二、本章内容的地位和功能二、本章内容的地位和功能 1.是高考题中的重要背景素材是高考题中的重要背景素材工业流程图试题的来源工业流程图试题的来源三、教材中提到过的工业生产案例三、教材中提到过的工业生产案例443海水资源的利用海水资源的利用海水中提取溴海水中提取溴( (必修必修2P91)2P91)海水中提取镁海水中提取镁( (必修必修

7、2P93)2P93)海水制盐（必修）及氯碱工业（选修海水制盐（必修）及氯碱工业（选修4P80)4P80)海带中提取碘（必修海带中提取碘（必修2P912P91）基础：教材中的工业生产案例基础：教材中的工业生产案例 443金属矿物的利用金属矿物的利用金属的冶炼（必修金属的冶炼（必修2P89 2P89 ）铝土矿生产铝（必修铝土矿生产铝（必修2P932P93）铜的冶炼（选修铜的冶炼（选修2p892p89）和精炼）和精炼( (选修选修4P81)4P81)基础：教材中的工业生产案例基础：教材中的工业生产案例煤、石油、天然气的综合利用煤、石油、天然气的综合利用与煤有关的与煤有关的 制备水煤气（必修制备水煤气

8、（必修2P962P96） 2.本章学科知识结构中蕴含的核心内容、核心认识和核心观念第一节第一节 开发利用金属矿物和海水资源开发利用金属矿物和海水资源科学素养（科学素养（知道怎么做知道怎么做） 第二节第二节 资源综合利用资源综合利用 环境保护环境保护人文素养（人文素养（懂得为何做懂得为何做）突出主题，将科学教育与人文教育融为一体突出主题，将科学教育与人文教育融为一体3、学科价值和社会价值帮助学生形成帮助学生形成可持可持续发展的观念续发展的观念，充，充分体现了学科知识分体现了学科知识与社会意识的关系，与社会意识的关系，保证学生在提高科保证学生在提高科学素养的同时，兼学素养的同时，兼顾顾树立正确的价

9、值树立正确的价值观和社会责任感观和社会责任感。思想思想知识知识更高能力更高能力基本能力基本能力发展完善人发展完善人1.课程标准与教材内容的对应课程标准与教材内容的对应三、本章内容教学要求分析三、本章内容教学要求分析第一节 开发利用金属矿物和海水资源1知道根据金属的活动性不同，可分别采用加热、电解、还原剂还原等方法冶炼金属。并能从能量的角度选择金属的冶炼方法。能够书写相关的化学方程式。2知道海水淡化的几种方法；掌握海水蒸馏的原理。2 2、广州市高中必修模块化学学科学业质量评价标准、广州市高中必修模块化学学科学业质量评价标准3能参照海水提取镁的过程中化学原理写出有关的化学方程式。4知道从海水中提取

10、溴、碘的原理。（通过上述要求让学生体会、认识海水资源的广阔前景）第二节第二节 资源综合利用资源综合利用 环境保护环境保护1.1.认识煤、石油、天然气是人类能源的主要来源。能认识煤、石油、天然气是人类能源的主要来源。能书写简单代表物燃烧的化学方程式。书写简单代表物燃烧的化学方程式。2.2.了解煤的成分；知道通过煤的干馏可得到多种化工了解煤的成分；知道通过煤的干馏可得到多种化工产品及其用途；知道煤的气化和液化可减少燃烧所造产品及其用途；知道煤的气化和液化可减少燃烧所造成的环境污染。成的环境污染。3.3.了解石油的成分；知道通过石油的分馏及裂化可得了解石油的成分；知道通过石油的分馏及裂化可得到多种化

11、工产品及其用途。到多种化工产品及其用途。 4.4.通过乙烯的聚合反应了解常见高分子材料的合成通过乙烯的聚合反应了解常见高分子材料的合成, ,了了解聚合反应的原理。知道日常生活中的一些合成高分子解聚合反应的原理。知道日常生活中的一些合成高分子材料的应用。材料的应用。5.5.知道形成酸雨的主要物质是硫氧化物和氮氧化物；知道形成酸雨的主要物质是硫氧化物和氮氧化物；认识含氮、磷的水体污染问题；知道一些污染的来源及认识含氮、磷的水体污染问题；知道一些污染的来源及控制方法。（化学在三废治理方面发挥重要作用）控制方法。（化学在三废治理方面发挥重要作用） 复习和机动复习和机动 1 1课时课时第一节第一节 开发

12、利用金属矿物和海水资源开发利用金属矿物和海水资源 2 2课时课时第二节第二节 化学与资源综合利用、环境保护化学与资源综合利用、环境保护 2 2课时课时3 3、本章课时安排建议、本章课时安排建议4 4、本章涉及的知识：、本章涉及的知识：金属的冶炼金属的冶炼铝热反应铝热反应火法冶金和湿法冶金火法冶金和湿法冶金电解冶金电解冶金电渗析法制淡水电渗析法制淡水离子交换法制淡水离子交换法制淡水富集富集煤的干馏、煤的气化和液化煤的干馏、煤的气化和液化石油的分馏、裂化、裂解石油的分馏、裂化、裂解单体、链节、聚合度、聚合物、聚合反应单体、链节、聚合度、聚合物、聚合反应原子经济原子经济 概念性新知概念性新知 4 4

13、、本章涉及的知识：、本章涉及的知识： 1、元素化合物知识的应用：无机物之间、元素化合物知识的应用：无机物之间的转化，如在固态下和液态下，金属及其的转化，如在固态下和液态下，金属及其化合物、非金属及其化合物之间的反应，化合物、非金属及其化合物之间的反应，涉及氧化还原反应和离子反应的应用。涉及氧化还原反应和离子反应的应用。2、有机化合物知识的应用：有机物之间、有机化合物知识的应用：有机物之间的转化，如加聚、裂化等。的转化，如加聚、裂化等。3、实验操作知识的应用：、实验操作知识的应用：（1）常用的分离物质的方法：蒸馏法、）常用的分离物质的方法：蒸馏法、结晶法、过滤法、分液法、萃取法等；结晶法、过滤法

14、、分液法、萃取法等；（2）常用的实验操作：）常用的实验操作：浸取、洗涤、蒸发浓缩浸取、洗涤、蒸发浓缩 应用类知识应用类知识 重视发挥教材中栏目的教学功能重视发挥教材中栏目的教学功能思考与交流思考与交流 5 5个个 科学视野科学视野 2 2个个实验实验 2 2个个资料卡片资料卡片 4 4个个表格和示意图表格和示意图 1 1、教学资源建议、教学资源建议 四、教学建议四、教学建议 为了揭示化学在资源开发和利用上的价值，为了揭示化学在资源开发和利用上的价值，拉近化学和学生的距离，教学中可以在教材的拉近化学和学生的距离，教学中可以在教材的基础上基础上适当增加素材适当增加素材，尽可能地提供，尽可能地提供感

15、性材料感性材料，便于学生体会。关于金属冶炼以及海水蒸馏这便于学生体会。关于金属冶炼以及海水蒸馏这部分知识可以采用多媒体提供材料，学生自己部分知识可以采用多媒体提供材料，学生自己总结归纳的方法学习，也可以采用联系已学知总结归纳的方法学习，也可以采用联系已学知识和生活经验，以实例引导学生讨论的方法展识和生活经验，以实例引导学生讨论的方法展开。本节教学重在使学生做到了解和体会，知开。本节教学重在使学生做到了解和体会，知识教学识教学不必过分加深、拓宽不必过分加深、拓宽。要有意识地。要有意识地增强增强学生的参与度，激发学生的学习兴趣学生的参与度，激发学生的学习兴趣。2 2、教法建议、教法建议海水中蕴藏的

16、资源及其开发意义海水中蕴藏的资源及其开发意义海洋水资源：海洋水资源：海水中水的储量约为海水中水的储量约为1.31.3109109亿吨，亿吨，约占全球总水量的约占全球总水量的9797。 化学资源：化学资源：含元素含元素8080多种，海洋资源中，利用潜力最大的是海多种，海洋资源中，利用潜力最大的是海水中的化学资源。目前，在陆地上发现的多种化学元素，在水中的化学资源。目前，在陆地上发现的多种化学元素，在海水中已找到多种，其中多种可供提取。如，氯化钠（即海水中已找到多种，其中多种可供提取。如，氯化钠（即食盐）有亿亿吨，镁约有万亿吨，钾有万亿吨，食盐）有亿亿吨，镁约有万亿吨，钾有万亿吨，溴约有万亿吨，核

17、燃料约亿吨亿吨。溴约有万亿吨，核燃料约亿吨亿吨。矿产资源：矿产资源：海洋中所贮存的各种矿物约海洋中所贮存的各种矿物约500500亿吨。通常只亿吨。通常只要每平方米有要每平方米有5 5的矿物。锰结核、可燃冰、砂和砾石，的矿物。锰结核、可燃冰、砂和砾石，用于冶金、燃料、建筑、石英砂用制玻璃等。用于冶金、燃料、建筑、石英砂用制玻璃等。 海水中几乎存在所有的常见元素，海水中几乎存在所有的常见元素，目前从海水中提取的两目前从海水中提取的两类物质已经形成产业类物质已经形成产业，一类是海水中含量较高提取容易的物质一类是海水中含量较高提取容易的物质如镁、钾等；另一类是陆地含量极少，只能从海水中提取的物如镁、钾

18、等；另一类是陆地含量极少，只能从海水中提取的物质，如溴、碘等质，如溴、碘等。教学方法的选择教学方法的选择 为学生提供丰富的为学生提供丰富的真实背景材料真实背景材料 经处理后海水就经处理后海水就变成了可以饮用变成了可以饮用的纯净的水的纯净的水海水过滤器海水过滤器 体现教学内容的基础性、时代性和选择性体现教学内容的基础性、时代性和选择性1从身边的社会问题，进行综合分析：从身边的社会问题，进行综合分析： 提供论题辩论（教参提供论题辩论（教参P67P67）请谈谈：请谈谈：科技进步给我们带来了什么？科技进步给我们带来了什么？怎样处理资源利用与环境保护的关系？怎样处理资源利用与环境保护的关系？还可以结合当

19、地或其他地方污染或还可以结合当地或其他地方污染或污染治理情况，展开调查，也可以污染治理情况，展开调查，也可以组织学生上网查找资料，开展相关组织学生上网查找资料，开展相关的研究性学习或辩论会。的研究性学习或辩论会。环境保护与绿色化学环境保护与绿色化学把时间还给学生，把体验还给把时间还给学生，把体验还给学生，把精彩还给学生；才能学生，把精彩还给学生；才能突出目标的整合，催生过程的突出目标的整合，催生过程的灵动，实现灵动，实现“四基四基”的扎实，的扎实，聚焦人格的生长。聚焦人格的生长。81表金属的活动性和氧化还原反应实际发生金属的活动性和氧化还原反应实际发生的条件的条件是选择金属冶炼方法的主要依据是

20、选择金属冶炼方法的主要依据冶炼方法冶炼方法3 3、教学环节建议、教学环节建议-金属的冶炼金属的冶炼结合学校实验室实际和具体化学实验，结合学校实验室实际和具体化学实验，鼓励学生思考，对实验进行改进。鼓励学生思考，对实验进行改进。3、教学环节建议、教学环节建议海水提溴海水提溴增加素材增加素材1 1、含溴化合物有广泛的用途、含溴化合物有广泛的用途抗生素抗生素镇静剂镇静剂杀虫剂杀虫剂汽油中的防燥剂汽油中的防燥剂早在早在1919世纪初，法国化学家就发明了提取溴的传世纪初，法国化学家就发明了提取溴的传统方法统方法( (以中度卤水和苦卤为原料的空气吹出制溴以中度卤水和苦卤为原料的空气吹出制溴工艺工艺) )，

21、这也是目前工业规模海水提溴的惟一成熟，这也是目前工业规模海水提溴的惟一成熟方法。方法。此外，树脂法、溶剂萃取法和空心纤维法提溴新此外，树脂法、溶剂萃取法和空心纤维法提溴新工艺正在研究中。随着新方法的不断出现，人们工艺正在研究中。随着新方法的不断出现，人们不仅能从海水中提取溴，还能从天然卤水及制钾不仅能从海水中提取溴，还能从天然卤水及制钾母液中获取溴，溴的产量也大大增加了。母液中获取溴，溴的产量也大大增加了。 我国我国19671967年开始用年开始用“空气吹出法空气吹出法”进行海水直接进行海水直接提溴，提溴，19681968年获得成功。现在青岛、连云港、广年获得成功。现在青岛、连云港、广西的北海

22、等地相继建立了提溴工厂，进行试验生西的北海等地相继建立了提溴工厂，进行试验生产。产。“树脂吸附法树脂吸附法”海水提溴也于海水提溴也于19721972年试验成年试验成功。功。 增加素材增加素材2 2、提溴方法的发展历史和现状、提溴方法的发展历史和现状海水中溴的浓度比较低，怎么办？海水中溴的浓度比较低，怎么办？海水中的溴是以什么形态存在的？海水中的溴是以什么形态存在的？ 如何从海水中获得单质溴如何从海水中获得单质溴? ? 自己设计海水提溴的工艺流程方案。自己设计海水提溴的工艺流程方案。 海水提溴海水提溴4 4个步骤：个步骤：浓缩浓缩 氧化氧化 富集富集 提取提取 浓缩浓缩 Br Br- - 氧化、

23、提取氧化、提取阅读课本阅读课本P91P91并思考并思考gLgL海水中溴的海水中溴的浓度很低浓度很低，必须先进行浓缩，我国目，必须先进行浓缩，我国目前采用从制取食盐的母液中提取溴。海水中的溴前采用从制取食盐的母液中提取溴。海水中的溴是以是以Br-形态形态存在，常用存在，常用氧化剂氧化剂将将Br-氧化成溴单氧化成溴单质。质。此时得到的溴是粗溴，需要将其精制，得到此时得到的溴是粗溴，需要将其精制，得到高纯度的溴单质。高纯度的溴单质。含含Br下图是工业上从卤水中提取溴单质的流程图：下图是工业上从卤水中提取溴单质的流程图：Br2Br-1Br21.1.气体气体A A可能是什么？可能是什么？ 2.2.两次通

24、入两次通入A A气体的作用是什么？气体的作用是什么？以工业流程题呈现以工业流程题呈现海水提溴海水提溴含含Br下图是工业上从卤水中提取溴单质的流程图：下图是工业上从卤水中提取溴单质的流程图：Br2HBr-1Br23 3、若中改用、若中改用NaNa2 2COCO3 3溶液做吸收液，则用什溶液做吸收液，则用什么试剂？么试剂？3H3H2 2SOSO4 4+5NaBr+NaBrO+5NaBr+NaBrO3 3=3Na=3Na2 2SOSO4 4+3Br+3Br2 2+3H+3H2 2O O3 Br3 Br2 2+6 CO+6 CO3 32-2-+3H+3H2 2O=5 BrO=5 Br- -+ BrO+

25、 BrO3 3- -+6HCO+6HCO3 3- -( (或或3 Br3 Br2 2+3CO+3CO3 32-2-=5 Br=5 Br- -+ BrO+ BrO3 3- -+3CO+3CO2 2) )以工业流程题呈现以工业流程题呈现海水提溴海水提溴 Na Na2 2COCO3 3溶液溶液思考与交流思考与交流形成解决形成解决“以物质转化为主以物质转化为主”一一类流程图问题的思路和方法；体类流程图问题的思路和方法；体会会“富集富集转化转化提取提取”过程的过程的应用。应用。p91p91海水提溴海水提溴了解化工流程的核心思想和一般方法。了解化工流程的核心思想和一般方法。使学生认识氧化剂、还原剂知识在实

26、际使学生认识氧化剂、还原剂知识在实际中的应用价值；中的应用价值； 3 3、教学环节建议、教学环节建议海带提碘海带提碘海带海带灼烧灼烧海带灰海带灰含含I I2 2的的水溶液水溶液H2O2/H2SO4溶液溶液A A问题：问题：（1 1）实验室中完成步骤）实验室中完成步骤时，时，将海带放在将海带放在_中灼烧中灼烧（2 2）步骤）步骤中操作的过程包括中操作的过程包括_坩埚坩埚溶解、过滤溶解、过滤（3 3）步骤）步骤发生的离子反应是发生的离子反应是_H2O2+2I+2H+I2+2H2O以工业流程题呈现以工业流程题呈现海带提碘海带提碘感悟：不同类型的高考流程题感悟：不同类型的高考流程题 海带海带海带灰海带灰灼烧灼烧溶解、过滤溶解、过滤含含I2的溶液的溶液含含I-的溶液的溶液残渣残渣碘的有机溶液碘的有机溶液化工流程的核心思想蒸馏蒸馏碘碘I2CCl4萃取、分液萃取、分液氧化剂氧化剂原原料料 预预处理处理分离提纯分离提纯核心反应产产物物海带海带海带灰海带灰灼烧灼烧溶解、过滤溶解、过滤含含I2的溶液的溶液含含I-的溶液的溶液残渣残渣碘的有机溶液碘的有机溶液化工流程