必修II第四章化学与可持续发展教学设计

1、必修III第四章章化学学与可持持续发展展教学学设计、本单元元设计：本单元教教学的主主要目标标是帮助助学生认认识和体体会化学学在自然然资源开开发和利利用中的的意义和和作用，揭示化化学与可可持续发发展的重重要关系系，树立立资源保保护意识识及合理理开发意意识。因因此，教教学要围围绕这一一教学目目标展开开。教材材从金属属矿物以以及海水水资源的的开发利利用两个个专题，阐明化化学在自自然资源源的合理理开发和和综合利利用上的的作用，首先是是因为在在当今全全球资源源、能源源供应紧紧张与人人口迅速速增长的的矛盾日日益突出出的情况况下，金金属矿物物和海水水资源同同人类的的生活有有着日益益紧密的的联系，同时学学生在

2、前前面的学学习中已已经了解解钠、铝铝、铁、铜等金金属以及及氯、氮氮、硫、硅等非非金属及及其重要要化合物物的主要要性质，并且对对金属冶冶炼及海海水资源源也有一一定的了了解，这这些都为为学习创创造了条条件。接接着从资资源利用用和环境境保护这这一视角角，进一一步阐明明化学和和人类可可持续发发展的关关系，两两节内容容相辅相相成。纵纵观历史史，从使使用火到到水、木木材、煤煤、石油油、天然然气等资资源,人人类能源源的来源源全部都都是从自自然界中中得到，其中的的大多数数资源属属于不可可再生的的有限资资源。仅仅仅注重重资源开开发是远远远不够够的，人人类要实实现可持持续发展展，就必必须做到到合理开开发资源源、最

3、大大限度地地利用好好资源，还要保保护好环环境。而而化学不不仅在资资源开发发上能发发挥重要要作用，在资源源的综合合利用以以及环境境保护方方面同样样大有用用武之地地。、本单元元在教材材中所处处的地位位及作用用功能和地地位化学研究究和应用用的一个个重要目目标就是是开发和和利用自自然界中中一切可可能的物物质资源源和能量量资源，为人类类生存和和社会发发展提供供必要的的物质和和能源基基础；同同时,应应该注意意到这一一过程必必须同自自然环境境相互协协调，走走可持续续发展的的道路。这是贯贯穿本章章始终的的核心观观念。本本章作为为高中必必修模块块的结尾尾，不仅仅对于学学生总结结复习很很重要，而且对对于学生生进一

4、步步确定、学习后后续的选选修模块块乃至选选择自己己未来升升学和就就业方向向都可能能会产生生一定的的影响。从科学学知识的的角度，有利于于学生将将前面所所学过的的知识和和技能进进行必要要的梳理理、归纳纳和拓展展。从科学学、技术术和社会会相互作作用背景景的角度度，有利利于学生生加深体体会化学学在综合合利用自自然资源源的作用用，学会会辨证地地看待人人类和自自然协调调发展中中可能会会遇到的的问题，并培养养做出明明达决策策的意识识和能力力。2 内容容的特点点突出主主题：通通过金属属矿物的的开发，海洋资资源的开开发和化化石燃料料的利用用为例，突出“化学与与可持续续发展”的两个个方面，一是利利用化学学变化不不

5、断提供供人类生生存和发发展的物物质条件件(主要要包括获获得有用用物质和和获得能能量)，利用化化学变化化还可以以创造自自然界原原本没有有的物质质(主要要指合成成高分子子化合物物)，从从而使生生活更加加方便、舒适；二是在在开发自自然资源源的过程程中，必必须深刻刻地认识识到保护护周围环环境、维维护生态态和平的的重要性性，建立立可持续续发展的的观念。体现基基础:知知识内容容方面是是在紧紧紧围绕金金属矿物物、海水水和化石石燃料这这些人类类重要自自然资源源的综合合利用中中的化学学基本原原理和基基础知识识。学习习方法方方面是通通过比较较、分类类、归纳纳等基本本方法来来梳理从从而较系系统掌握握学科的的基础知知

6、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、本章章课时安安排及教教学重难难点本节教学学重点：了解化化学方法法在金属属矿物开开发（主主要是金金属冶炼炼）及海海水资源源开发中中的作用用。煤、石油、天然气气的综合合利用，特别是是石油的的利用；通过环环境保护护和绿色色化学的的有关知知识，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学难点：学生在在掌握金金属冶炼炼的一般般原理基基础上，了解适适用于不不同金属属的冶炼炼方法。石油裂裂化的原原理。四、本章章相关内内容的新新旧对比比

7、分析新旧课程程标准的的对比及及分析本章的内内容要求求在新的的高中中化学课课程标准准中是是属于必必修2的的主题33化学学与可持持续发展展。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）主题三 化学与与可持续续发展内容标准准活动与探探究建议议1认识识化石燃燃料综合合利用的的意义，了解甲甲烷、乙乙烯、苯苯等的主主要性质质，认识识 乙烯烯、氯乙乙烯、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

8、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以海水水、金属属矿物等等自然资资源的综综合利用用为例，了解化化学方法法在实现现物质间间转化中中的作用用。认识识化学在在自然资资源综合合利用方方面的重重要价值值。 55以酸酸雨的防防治和无无磷洗涤涤剂的使使用为例例，体会会化学对对环境保保护的意意义。 6能能说明合合成新物物质对人人类生活活的影响响， 讨讨论在化化工生产产中遵循循“绿色色化学”思想的的重要性性。查阅资资料：利利用石油油裂解产产物乙烯烯制取重重要的化化工产品品。 实验探探究：乙乙烯、乙乙醇、乙乙

9、酸的的主要化化学性质质。 讨论从从乙烯制制备乙酸酸的合成成路线。 对对比实验验：尿液液中葡萄萄糖的检检测。 实验验：淀粉粉的水解解和水解解产物的的检验。 查阅资资料：海海水资源源及其利利用。 调查：当地水水污染及及治理的的情况。 讨论：如何选选择合适适的洗涤涤剂。 查阅资资料：高高分子材材料的应应 用与与发展。 查阅资资料：符符合“绿绿色化学学” 思思想的化化工产品品的生产产旧教材的的大纲要要求：按照学生生的认识识水平，并参照照有关知知识在高高中化学学中的重重要程度度，对知知识的教教学要求求可分为为四个层层次，从从低到高高依次是是：A：对所所学知识识有大致致的印象象。B：知道道“是什么么”。能

10、够够记住学学习过的的知识的的要点，能够根根据提供供的材料料识别是是什么。新教材必必修2第第四章的的内容在在旧教材材中分别别在元素素化合物物的卤族族、氧族族、金属属的通性性、烃合合成材料料中介绍绍元素化合合物教学内容容教学要求求卤族海水资源源及其综综合利用用选学氧族常见的生生活环境境的污染染和防止止环境保护护的重要要意义AB金属的通通性金属冶炼炼的一般般原理金属的回回收和资资源保护护BA烃石油的分分馏产品品和用途途石油的分分馏、裂裂化和裂裂解煤的干馏馏和综合合利用AA合成材料料合成材料料（塑料料、合成成纤维、合成橡橡胶的品品种、性性能和用用途）新型有机机高分子子材料AA新旧教材材内容的的对比及及

11、分析新教材中中第四章章的题目目是化化学可持持续发展展共两两节书，第一节节介绍的的是金属属矿物资资源的开开发和利利用，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金金属的冶冶炼中中介绍的的。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为正文文介绍，而且还还加了海海水提溴溴及海带带含碘的的科学探探究，并并且在介介绍海水水淡化的的方法时时再次巩

12、巩固（必必修1）第一章章学习的的蒸馏操操作及原原理。新新教材本本章的第第二节化学与与资源综综合利用用、环境境保护主要介介绍的是是煤、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，而石油油主要介介绍分馏馏、裂解解，裂化化。此内内容在旧旧教材中中是高二二化学第第四章烃第第六节石油、煤，与旧教教材相比比这一节节书的内内容介绍绍得要简简单。五、本单单元的内内部结构构关系、知识线线索网六、本单单元的教教学要求求广州市教教研室对对人教版版高中化化学（必必修2）第四章章的知识识与技能能教学目目标要求求第一节 开发发利用金金属矿物物和海水水资源基本要求求知道

13、根根据金属属的活动动性不同同，可分分别采用用加热、电解、还原剂剂还原等等方法冶冶炼金属属。并能能从能量量的角度度选择金金属的冶冶炼方法法。能够够书写相相关的化化学方程程式。知道海海水淡化化的几种种方法；掌握海海水蒸馏馏的原理理。知道从从海水中中提取溴溴、碘的的原理。了解非非金属置置换反应应。能参照照海水提提取镁过过程的化化学原理理写出有有关的化化学方程程式。（通过上上述要求求让学生生体会、认识海海水资源源的广阔阔前景）弹性要求求初步学会会梳理无无机物之之间的转转化（镁镁及其化化合物的的关系）不宜拓展展金属冶炼炼及海水水综合利利用的化化工工艺艺技术。第二节 化学与与资源综综合利用用、环境境保护基

14、本要求求认识煤煤、石油油、天然然气是人人类能源源的主要要来源。能书写写简单代代表物燃燃烧的化化学方程程式。了解煤煤的成分分；知道道通过煤煤的干馏馏可得到到多种化化工产品品及其用用途；知知道煤的的气化和和液化可可减少燃燃烧所造造成的环环境污染染。了解石石油的成成分；知知道通过过石油的的分馏及及裂化可可得到多多种化工工产品及及其用途途。通过乙乙烯的聚聚合反应应了解常常见高分分子材料料的合成成；了解解聚合反反应的原原理。知知道日常常生活中中的一些些合成高高分子材材料的应应用。知道形形成酸雨雨的主要要物质是是硫氧化化物和氮氮氧化物物；认识识含氮、磷的水水体污染染问题；知道一一些污染染的来源源及控制制方

15、法。（化学学在三废废治理方方面发挥挥重要作作用）弹性要求求了解原子子“原子经经济”的概念念不宜拓展展各种控制制污染的的原理七、本单单元的课课时安排排第一节 开发发利用金金属矿物物和海水水资源 22 课时时；第二节 化学学与资源源综合利利用、环环境保护护 2 课时；复习和机机动1 课时。八、本单单元每节节课的教教学流程程及建议议化学与可可持续发发展是一一个大课课题，内内涵丰富富，知识识面广。该教材材只用44课时进进行教学学。我们们必须解解决内容容多、时时间短这这一矛盾盾。1紧抓抓化学学学科基础础：参考考教学目目标提到到的基本本要求。教学过过程紧扣扣学科的的基本概概念和基基础理论论。如金金属的冶冶

16、炼原理理可与氧氧化还原原理论结结合，不不同金属属冶炼方方法不同同可与能能量联系系起来。又如金金属及其其化合物物之间的的转化可可与物质质的分类类挂上钩钩。有机机物的转转化只抓抓裂解反反应和加加聚反应应。教学学要达成成的目标标是最最最基础的的学科内内容。最最具代表表性的内内容。2资源源展现形形式多样样：本章章教学的的信息量量需求很很大。要要激发学学生的兴兴趣提高高获取信信息的效效度。信信息的呈呈现方式式适宜采采用多样样化。如如：海洋洋资源的的丰富性性的信息息可通过过有关的的数据以以表格形形式展现现。原油油的分馏馏及裂化化的产品品和用途途以彩图图方式呈呈现，若若制成动动态的课课件更好好。有些些不适宜

17、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最后后一课时时关于“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第一一课时教教学流程程多媒体展展示多种种金属矿矿物及当当代矿物物开发水水平 展展示从金金属矿石石中提炼炼金属的的步骤引导学生生回顾所所学有关关金属制制备的知知识，由由具体到到一般进进行归纳纳总结（或多媒媒体呈现现后学生生归纳） 学生生讨论归归纳金属属的活动动顺序与与金属冶冶炼的关关系、归归纳几种种常用金金属冶炼炼方法 录像：合理开开发金属属资源 活动动探究：开发海

18、海底金属属资源设设想或回回收废旧旧金属的的意义2第二二课时教教学流程程录像：海海水资源源介绍 提出出问题：利用海海水资源源，要解解决哪些些问题？海水淡化化装置 实验演演示（原原理分析析） 多多媒体呈呈现：海海水化学学资源概概况问题探究究：海水水提溴、海带中中I-检验 实验 研讨：自然资资源的开开源节流流3第三三课时教教学流程程课前自学学教材内内容，收收集有关关煤、石石油、天天然气综综合利用用的资料料（包括括文字及及录象） 小小组代表表汇报 教教师引导导分析： 为什么么对资源源综合利利用？谈感受：科技进进步给我我们带来来了什么么？处理理资源利利用和环环境保护护的关系系？4第四四课时教教学流程程“

19、环境保保护与绿绿色化学学”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，也可以以分组进进行研究究性学习习，查资资料。 九、本单单元课堂堂教学效效果评价价及检测测第一课时时：在化学史史上，金金、银、铜等重重金属发发现较早早，轻金金属则发发现较迟迟，如钾钾、钠、钙等直直到199世纪才才被发现现，这是是为什么么？镁及其合合金是一一种用途途很广的的金属材材料，目目前世界界上600%的镁镁是从海海水中提提取的，主要步步骤如下下：海水（主要含NaCl和MgSO4等）试剂溶液Mg(OH)2试剂AAYAMgCl2溶液无水MgCl2熔融电解Mg（1）为为了使MMgSOO4转化为为Mg(O

20、H)2，试剂剂可以选选用，要要使MggSO44完全转转化为沉沉淀，加加入的量应应；（2）加加入试剂剂后，能能够分离离得到MMg(OOH)22沉淀的的方法是是；（3）无无水MggCl22在熔融融状态下下，如何何得到单单质镁？。（4）写写出、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、银银的冶炼炼常用什什么方法法？为什什么废旧金属属如报废废的汽车车、自行行车、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，城城市中这这种固体体废弃物物也造成成了环境境污染，如何处处理这些些废旧金金属提出出自己的的解决方方法。下列叙述述错误的的是 A炼铁铁

21、时，还还原剂CCO将铁铁从铁矿矿中还原原出来B活活泼金属属Na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中的大多多数金属属以_态态存在，少数不不活泼金金属能以以_态存存在。 在金属属活动性性顺序中中，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。蒸馏的操操作方法法，可以以用于分分离 A混合合气体 B悬浊液液里的固固体和液液体C沸点点不同互互溶的液液体 D一切混混合物第一课时时答案：1 发现现的早金金属化学学性质不不活泼，在自然然界中以以游离态态形式存存在，有有的金属属虽

22、然以以化合态态存在但但与碳在在高温的的条件下下容易还还原成金金属，而而一些活活泼金属属形成的的化合物物以电解解熔融物物的方法法才能得得到金属属单质。而这种种冶炼金金属的方方法发现现的较晚晚。熔融2 = 1 * GB3 NNaOHH ,过过量 = 2 * GB3 过滤滤 = 3 * GB3 MgCCl2=Mgg+Cll2 = 4 * GB3 Mgg2+22OH=Mg(OH)2Mg(OH)2+2HH+=Mgg2+22H2O3 冶炼炼铝用电电解法，冶炼铁铁用还原原剂法，冶炼银银用加热热法，因因金属的的化学活活动性不不同，得得电子能能力不同同，还原原能力不不同。4 略5 C6化合，游离 电解解熔融物物

23、盐或氧氧化物，直接加加热，热热还原法法7 C第二课时时科学家研研制的一一种使沙沙漠变绿绿洲的新新技术，即在沙沙漠中喷喷洒一定定量的聚聚丙烯酸酸酯COORR（CCH2CHn）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，又能拦拦截、蓄蓄积雨水水作用。下列对对聚丙烯烯酸酯的的叙述中中正确的是是聚丙烯酸酸酯是由由结构简简式为CCH2=CHHCOOOR的小小分子聚聚合而成成的 聚丙烯酸酸酯没有有固定的的熔沸点点 聚丙烯酸酸酯能发发生加成成反应聚丙烯酸酸酯是纯纯净物A. BB.C.DD.煤高温干干馏的产产物中，可用作作燃料的的是 A焦炭炭 B煤焦油油CC焦炉炉气 D粗氨水水

24、石油分馏馏装置中中温度计计的水银银球应放放在 A石油油的反应应液中 B接接近容器器底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中加入22mL新新制溴水水，然后后加入22mL裂裂化汽油油，萃取取水中之之溴，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_。石油是纯纯净物还还是混合合物？它它由哪些些物质组组成？我们日常常生活中中经常遇遇到或用用到的物物质中，哪些属属于石油油化工产产品？下列石油油加工的的方法属属于物理理变化还还是化学学变化？减压分分馏裂化重整裂解石油经过过哪些化化学变化化可以制制成我们们日常生生活中使使用的食食品袋？干馏和分分馏有何何区别和和联系

25、？第二课时时答案：BA CC溴与裂化化汽油中中的不饱饱和烃发发生加成成反应混合物。各种烷烷烃、环环烷烃和和芳香烃烃组成的的混合物物液化石油油气、汽汽油、煤煤油、柴柴油、沥沥青、各各种塑料料制品、蜡烛、合成纤纤维织物物、合成成橡胶制制品等物理变化化：减压压分馏 化学变变化：裂裂化、重重整、裂裂解食品袋主主要化学学成分是是聚乙烯烯塑料。将石油油经高温温裂解，从裂解解气中得得到乙烯烯，使乙乙烯在一一定条件件下发生生聚合反反应，可可制成聚聚乙烯。根据物质质的沸点点与压强强的关系系可知，压强越越小，物物质的沸沸点则越越低。对对于重油油等沸点点范围较较高的液液体物质质而言，常压下下要使其其沸腾，往往需需要

26、较高高的温度度，而这这样的温温度下，会有一一些烃分分子发生生碳化或或分解，所得的的润滑油油质量就就不高(如易燃燃烧等)。而对对重油进进行减压压分馏，则可以以使其中中的各种种馏分的的沸点同同时降低低一定的的程度，较好地地发生分分离而不不发生碳碳化结焦焦或分解解反应。第三课时时酸雨形成成的主要要原因是是()A.森林林乱伐，破坏生生态平衡衡 BB.工业业上大量量含S燃料燃燃烧C.制HH2SO4厂排出出大量尾尾气 D.汽车下列有关关污染的的叙述，正确的的是 A酸雨雨主要是是空气中中的NOO，经氧氧化与水水反应生生成HNNO3所所形成B破坏坏臭氧层层的主要要物质是是氟氯烃烃等物质质C温室室效应主主要是因

27、因空气中中CO浓度度增高造造成的D发电电厂排放放大量的的废热入入河、海海中，会会使流径径的水域域溶氧量量减少。在我国中中西部大大开发中中，某省省为筹建建一大型型化工基基地，征征集到下下列方案案，其中中你认为为可行的的是 A建在在中西部部干旱山山区可以以脱贫致致富B应建建在水资资源丰富富和交通通方便的的远离城城市的郊郊区C企业业有权自自主选择择厂址D不宜宜建在人人口稠密密的居民民区阅读下文文请回答答20世纪纪90年代代初，国国际上提提出了“预防污污染”这一新新概念。绿色化化学是“预防污污染”的根本本手段，它的目目标是研研究和寻寻找能充充分利用用的无毒毒害原材材料，最最大限度度地节约约能源，在化工

28、工生产各各环节都都实现净净化和无无污染的的反应途途径。下列各项项属于“绿色化化学”的是 处理废弃弃物 BB治理理污染点点减少有毒毒物 DD杜绝绝污染源源第三课时时答案1 B 22 BDD 3 BBD 44 DD十、本单单元综合合探究活活动1 你家家中有哪哪些金属属物品？它们的的使用寿寿命如何何？失去去使用价价值的废废旧金属属制品是是如何处处理的？2 利用用假日调调查你所所在的城城镇，有有关污水水治理情情况3为防止止大气污污染，你你所居住住的地方方，市政政府采取取了哪些些环保措措施十一、本本单元典典型教学学设计化学2 第四章章 化学学与可持持续发展展开发利用用金属矿矿物和海海水资源源第一课时时

29、金属矿矿物的开开发利用用教学学设计（一）教教材分析析教材以金金属在自自然界中中的分布布、存在在形式、引出关关于金属属的冶炼炼知识。在金属属冶炼的的三个步步骤中，利用氧氧化还原原反应原原理，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。由于金金属的化化学活动动性不同同，金属属离子得得到电子子还原成成金属原原子的能能力也就就不同，冶炼方方法自然然不同。教材以以金属活活动性顺顺序为线线索，以以举例的的方式，简介了了三种冶冶炼金属属的方法法，即热热分解法法、热还还原法和和电解法法。热分分解法适适用金属属活动性性顺序中中位于氢氢以后的的

30、金属；热还原原法适用用位于金金属活动动性顺序序中部的的金属；而对于于钾、钠钠、钙、铝等活活动金属属，一般般采用电电解的方方法制备备。由于于生产条条件的不不同，同同一种金金属也可可能有多多种冶炼炼方法，但冶炼炼方法的的总的趋趋势是，金属活活动性顺顺序中，金属的的位置越越靠后，越容易易被还原原，用一一般的还还原方法法就能使使金属还还原；金金属的位位置越靠靠前，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。教材的第第二部分分是金属属的回收收和资源源保护的的有关知知识，这这些知识识的教学学要求不不高，主主要是为为了培养养学生的的环境意意识和资资源观念念。（二）教学目目标1认识识金属冶冶炼的本本质并归归纳冶炼炼金属的的基本方方法（三）教学过过程【提