《第一单元环境污染的化学防治》教学设计(河北省市级优课)-化学教案

学校名称唐山市第二中学课例名称高考中的化学与生活---大气污染及其防治教师姓名张玲芬学段学科化学教材版本苏教版章节年级高三教学目标知识与技能：1、了解二氧化硫、氮氧化物等污染物的来源、性质和危害，体会化学对环境保护的重要意义。2、学会分析和整合信息，突破高考试题。过程与方法：1、通过案例分析雾霾形成的成因、危害，及其防治措施。2、让全体学生积极、主动地参与学习过程，并在过程中学会表达；情感态度与价值观：1、使学生树立保护大气环境的思想意识。2、培养学生增强社会责任感，树立绿色化学的观念教学重难点【教学重点】大气污染的治理方法【教学难点】化学反应原理知识点的整合学情分析在知识层面上学生已经了解了污染大气的罪魁祸首及其简单治理方法，并且掌握了盖斯定律、化学反应速率与平衡移动原理、电化学原理等。但他们缺少高考与生活的联系和对这些知识点的整合，通过本节课的学习，提升他们整合信息、解决问题的能力。教学方法1．教法：多媒体教学法、讨论法、自学法2．学法：讨论法、阅读法3．教具：多媒体教学过程【创设情境】展示2016年冬天某严重雾霾天的图片【设计意图】让化学更贴近我们的生活，激发学生的学习兴趣【引入课题】问题1什么是大气污染?问题2大气污染有哪些危害?问题3雾霾天气会给我们的生活带来哪些影响?【设计意图】引发学生自主学习和思考【学生展示】雾霾手抄报【讨论】案例1、伦敦型烟雾案例2、洛杉矶型烟雾案例3、我国兰州西固地区【总结归纳】播放视频，总结雾霾的成因【设计意图】通过网上查询，提高学生查阅资料信息的能力，通过课上的展示和讨论提高学生的语言表达能力【课堂反馈】例1．化学与生产、生活息息相关，下列叙述错误的是()A.“霾尘积聚难见路人”雾霾所形成的气溶胶有丁达尔效应B.雾霾是一种分散系，活性炭口罩防雾霾的原理是吸附原理C.大量燃烧化石燃料是造成雾霾天气的一种重要因素D.采取静电除尘、加高燃煤烟囱、汽车尾气催化净化等方法可减轻雾霾【设计意图】通过做题，加深理解【回忆讨论】治理大气污染的方法：1.二氧化硫的治理石灰石脱硫——二氧化硫为酸性氧化物CaCO3CaO+CO2↑CaO+SO2==CaSO32CaSO3+O2==2CaSO4【课堂反馈】例2．直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题，将烟气通过装有石灰石浆液的脱硫装置可以除去其中的二氧化硫，最终生成硫酸钙。硫酸钙可在下图所示的循环燃烧装置的燃料反应器中与甲烷反应，气体产物分离出水后得到几乎不含杂质的二氧化碳，从而有利于二氧化碳的回收利用，达到减少碳排放的目的。请回答下列问题：(1)煤燃烧产生的烟气直接排放到空气中，引发的主要环境问题有__________(填字母)。A．温室效应B．酸雨C．粉尘污染D．水体富营养化(2)在烟气脱硫的过程中，所用的石灰石浆液在进入脱硫装置前，需通一段时间的二氧化碳，以增加其脱硫效率；脱硫时控制浆液的pH，此时浆液含有的亚硫酸氢钙可以被氧气快速氧化生成硫酸钙。①二氧化碳与石灰石浆液反应得到的产物为________。②亚硫酸氢钙被足量氧气氧化生成硫酸钙的化学方程式为___________。【实物展台】展示学生作答情况2.氮氧化物的治理给汽车安装尾气净化装置：2NO+2CON2+2CO2【课堂反馈】例3．氮氧化物是造成雾霾天气的主要原因之一．消除氮氧化物有多种方法．

（1）可利用甲烷催化还原氮氧化物．已知：

CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-574kJ/mol

CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1160kJ/mol

则CH4(g)将NO2(g)还原为N2(g)的热化学方程式是

（2）NH3催化还原氮氧化物（SCR）技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术．发生的化学反应是：2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)

2N2(g)+3H2O(g)△H＜0．

为提高氮氧化物的转化率可采取的措施是

．

（3）利用ClO2

氧化氮氧化物反应过程如下：

反应Ⅰ的化学方程式是2NO+ClO2+H2O═NO2+HNO3+2HCl，反应Ⅱ的化学方程式是．若有11.2L

N2生成（标准状况），共消耗ClO2g．

（4）工业废气中含有的NO2还可用电解法消除．用NO2为原料可制新型绿色硝化剂N2O5．制备方法之一是先将NO2转化为N2O4然后采用电解法制备

N2O5，装置如图所示．Pt甲为极，电解池中生成N2O5的电极反应式是【实物展台】展示学生作答情况【设计意图】学生只有通过做题，才能了解高考题型，加深对原理的理解3.悬浮颗粒物的治理【学生总结】治理大气污染的方法1、二氧化硫的治理:减少矿石燃料的使用，煤和石油的脱硫2、二氧化氮的治理:汽车尾气净化处理，清洁的汽车燃料3、悬浮颗粒物的治理:降尘处理【设计意图】结合所学知识，充分发挥学生归纳总结的能力【课堂反馈】例4.雾霾天气多次肆虐我国中东部地区．其中，汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的原因之一．

图1图2（1）汽车尾气净化的主要原理为：2NO(g)+CO(g)2CO2(g)+N2(g)．在密闭容器中发生该反应时，c(CO2)随温度（T）、催化剂的表面积（S）和时间（t）的变化曲线，如图1所示．据此判断：

①该反应是反应（填“放热”、“吸热”）．

②在T2温度下，0～2s内的平均反应速率v(N2）=．

③若该反应在恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是（填代号）．

（2）直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题．

①煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物，用CH4催化还原NOX可以消除氮氧化物的污染．

例如：CH4(g)+2NO2(g)═N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H1=-867kJ/mol

2NO2(g)⇌N2O4(g)△H2=-56.9kJ/mol

写出CH4(g)催化还原N2O4(g)生成N2(g)和H2O(g)的热化学方程式②将燃煤产生的二氧化碳回收利用，可达到低碳排放的目的．如图2是通过人工光合作用，以CO2和H2O为原料制备HCOOH和O2的原理示意图．催化剂b表面发生的电极反应式为．

③常温下，0.1mol/L的HCOONa溶液pH为10，则HCOONa的水解常数Kh=

④Na2S溶液中离子浓度由大到小的顺序为向该溶液中加入少量固体CuSO4，溶液pH（填“增大”“减小”或“不变”）．Na2S溶液长期放置有硫析出，原因是（用离子方程式表示）【实物展台】展示学生作答情况【学生总结】高考试题中，考查大气污染治理涉及的化学知识点及呈现方式【设计意图】几个课堂反馈由易到难，层层深入，便于学生接受。【学生讨论】控制雾霾生成的措施【设计意图】树立绿色化学观念【预期展望】大气污染成为了一个十分迫切的问题。努力协调经济发展和环境协调之间的关系，走可持续发展道路，建设有中国特色的社会主义，建设美丽中国!建设美丽河北！建设美丽唐山！【设计意图】增强学生的社会责任感。教学反思本节课从身临其境的雾霾天开始，创设问题情景，建