人教版高中化学必修二第八章 化学与可持续发展教案整章Word文件下载.docx

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自然资源是人类社会发展不可或缺的自然物质基础，包括土地与土壤资源、矿产资源、生物资源、水资源、能源资源、环境资源等，根据其能否再生

可以分为可再生资源和不可再生资源。

可持续发展的目标是在满足人类需要的同时，强调人类的行为要受到自然界的制约，强调人类代际之间、人类与其他生物种群之间、不同国家和不同地区之间的公平。

它包括经济可持续发展、社会可持续发展、资源可持续发展、环境可持续发展等方面。

【板书】：

一、金属矿物的开发利用

1.金属元在自然界存在的形态

（1）极少数的不活泼金鳳金、铂等）以游离态的形式存在。

（2）绝大多数金属以化合态的形式存在。

2.金属冶炼的原理与实质

原理：

利用氧化还原反应的原理，在一定条件下，把金元素由化合态还原为游离态。

实质:

化合物中金属得到电子被还原生成金属单质。

3.金属的冶炼方法

（1）热分解法:

像汞、银等不活泼金属,其阳离子得到电子的能力很强,所以其还原条件也较容易达到。

它们的氧化物受热就能分解得到单质。

反应的化学方程式:

（2）电解法:

像钠、镁、铝等几种金属的还原性很强，其对应的阳离子则氧化性很弱，很难得到电子,因此用-般的方法和一般的还原剂很难使其从化合物中还原出来,只能用电解的方法来冶炼。

点拨:

工业上冶炼镁是电解MgCl2而不是MgO的原因是MgO的熔点比MgCl2的高，冶炼铝是电解Al2O3而不是AlCl3的原因是AlCl3是共价化合物，熔融状态不导电。

（3）热还原法:

大多数金属都是在高温下被合适的还原剂还原获得。

常用的还原剂：

焦炭、一氧化碳、氢、活泼金属（如铝）等。

写出下列反应的化学方程式:

高炉炼铁:

铝热反应炼铁:

其他：

铝热反应实验：

实验装置

实验现象

镁条剧烈燃烧,并发出耀眼的白光,放出一定的热,使氧化铁粉末和铝粉在较高温度下发生剧烈的反应,反应放出大量的热;

纸漏斗的下部被烧穿,有红热状态的液珠落人蒸发皿内的细沙中;

液体冷却后变为黑色固体，除去外层熔渣,仔细观察,可以发现落下的是铁珠。

实验分析

镁条燃烧,放出一定的热,KClO3作为助燃剂在受热状态下发生分解,使氧化铁粉末和铝粉在较高温度下发生剧烈的

反应:

该反应放出大量的热使生成的铁在高温下呈熔化状态。

4.金属矿物资源的合理开发和利用

（1）原因

①地球上金属矿物资源有限。

②金属冶炼消耗很多能量、造成环境污染。

③金属腐蚀现象造成大量损失。

（2）措施

①提高金属矿物的利用率。

②开发环保高效的金属冶炼方法，防止金属的腐蚀。

③加强废旧金属的回收和再利用。

④使用其他材料代替金属材料。

二、海水资源的开发利用

1.海水水资源的利用

（1）海水水资源利用，主要包括海水淡化和直接利用海水进行循环冷却等。

（2）海水淡化:

通过从海水中提取淡水或从海水中把盐分离出去，都可以达到淡化海水的目的。

海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等。

其中蒸馏法的历史最久，技术和工艺也比较成熟，但成本较高。

2.海水的化学资源利用

（1）海水中的化学元素

海水中含量最多的为O、H两种元素，还有CI、Na、Mg、S、Ca、K、Br、C、

Sr、B、F等11种元素。

其他为微量元素，如Au。

（2）海水中化学资源的利用

吹出发”从海水中提取溴的流程

浓缩

海水晒盐和海水淡化过程中Br-得到浓缩

氧化

向浓缩海水中通入适量的氯气，使溴离子转化为溴单质:

2NaBr+Cl2=2NaC1+Br2

吹出

向氧化后的溶液中通入空气和水蒸气，将溴单质吹出

吸收

用二氧化硫作还原剂便吹出的溴转化为HBr：

蒸馏

用氯气将HBr氧化为Br2,然后蒸馏。

化学方程式为：

除了上面一些实例，从海水获得其他物质和能量也具有广阔的前景。

例如，铀和重水是核能开发中的重要原料，从海水中提取铀和重水具有一-定的战略意义;

潮汐能、波浪能等新型能源的开发和利用也越来越受到重视。

三、煤、石油和天然气的综合利用

煤、石油和天然气是人类使用的主要能源，同时它们也是重要的化工原料。

如何实现化石燃料的综合利用，提高利用率，减少化石燃料燃烧所造成的环境污染，是人类面临的重大挑战。

1、煤

（1）煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物，其组成以碳元素为主，还含有少量氢、氧、氮、硫等元素。

（2）煤的干馏

煤的干馏是指将煤隔绝空气加强热使之分解的过程，工业上也叫煤的焦化。

阅读课本P102

（3）煤的气化是将煤转化为可燃性气体的过程，主要反应是碳与水蒸气反应生成水煤气等。

（4）煤的液化

煤可以直接液化，使煤与氢气作用生成液体燃料;

煤也可以间接液化，一般是先转化为一氧化碳和氢气，然后:

在催化剂的作用下合成甲醇等。

2、天然气

3、石油

（1）石油是由多种碳氢化合物组成的混合物，成分复杂。

（2）石油的分馏：

利用石油中各组分沸点的不同进行分离的过程叫做分馏。

石油经分馏后可以获得汽油、煤油、柴油等含碳原子少的轻质油。

（3）石油裂化和裂解：

可以得到乙烯、丙烯、甲烷等重要的基本化工原料。

（4）石油在加热和催化剂的作用下，可以通过结构的调整，使链状烃转化为环状烃，如苯或甲苯等。

板书设计：

第一节自然资源的开发利用

作业：

课后习题

第二节化学品的合理使用

科学态度与社会责任：

1、能根据化肥、农药、常见药物、食品添加剂的合理使用,说明化学对人类文明的伟大贡献，主动关心与人类健康等有关的社会热点问题。

2.能运用所学知识分析和探讨化肥、农药、常见药物、食品添加剂的使用过程对人类健康、社会可持续发展可能带来的双重影响,并对这些影响从多个方面进行评估。

3、能从化学品合理使用的问题出发，依据探究目的，设计探究方案，运用化学实验进行实验探究。

科学探究与创新意识：

1、通过合理使用化肥、农药及合理用药的学习，了解常见化学品的分类及成分

2、具有对化学技术推广和化学品使用进行风险评估的意识，能分析化学品生产和应用过程中对社会和环境可能发生的影响，能提出降低其负面影响的建议。

1.了解农业生产中常见化肥的合理施用。

2.了解常见农药的组成、对环境的影响以及对人体健康的危害。

3.了解如何正确使用常见的药物。

4.了解食品中常见添加剂的种类，通过实例知道防腐剂、着色剂、膨松剂的组成、性质和作用。

1.常见农药的组成、对环境的影响以及对人体健康的危害。

2.如何正确使用常见的药物。

3.食品中常见添加剂的种类。

1.化肥、农药对农作物的影响及对人体的危害。

2.常见食品添加剂的组成、性质及作用。

第二节化学品的合理使用

化学品可以分为大宗化学品和精细化学品两大类。

乙烯、硫酸、纯碱和化肥等属于大宗化学品，医药、农药、日用化学品、食品添加剂等属于精细化学品。

生产精细化学品已经成为当代化学工业结构调整的重点之一。

科学、安全、有效和合理地使用化学品是每--位生产者和消费者的要求和责任。

板书：

一、化肥、农药的合理使用

1．农作物生长必须的三大化肥氮肥、磷肥和钾肥。

类型

主要物质

氮肥

NH4HCO3、NH4Cl、（NH4）2SO4、NH4NO3

尿素[CO（NH2）2]

磷肥

过磷酸钙[Ca（H2PO4）2和CaSO4]

重过磷酸钙[Ca（H2PO4）2]

钾肥

草木灰[K2CO3]

KCl

合理施用化肥，除了要考虑土壤酸碱性、作物营养状况等因素，还必须根据化肥本身的性质进行科学施用。

如硝酸铵受热或经撞击易发生爆炸，必须作改性处理后才能施用；

过量施用化肥不仅造成浪费，还会造成水体富营养化，产生水华等污染现象；

不合理施肥化肥还会影响土壤的酸碱性和土壤结构。

2．人类早期使用的农药有除虫菊、烟草等植物和波尔多液、石灰硫黄合剂等无机物。

后来，人们研制出有机合成农药（如有机氯农药、有机磷农药），使农药向高效、低毒和低残留的方向发展。

3、农药对生态系统和自然环境的影响

①破坏害虫与天敌之间的生态平衡；

②引起传粉昆虫的大量死亡；

③造成土壤和作物的农药残留超标；

④造成大气、地表水和地下水的污染。

二．合理用药

1、药物按来源分为天然药物与合成药物。

2、阿司匹林

（1）化学名：

乙酰水杨酸分子式：

C9H8O4

结构式：

（2）主要用途：

解热镇痛，用于发热、头痛、关节痛的治疗，防心血管老化等。

（3）制备：

（4）不良反应

阿司匹林：

它在人体内产生的水杨酸会刺激胃黏膜，长期大量服用可能会导致胃

痛、头痛、眩晕、恶心等不适症状。

3、

（1）合理用药必须在医生、药师指导下，遵循安全、有效、经济和适当等原则，主要考虑药物和机体两个方面。

（2）滥用药物危害巨大。

远离毒品，珍爱生命。

三、安全使用食品添加剂

1、食品添加剂的含义：

为改善食品品质和色、香、味，以及防腐、保鲜和加工工艺的需要而加入食品中的人工合成或天然物质。

2、食品添加剂的分类：

按照来源分为天然的和人工合成的两大类。

3、常见的食品添加剂：

着色剂

天然色素（红曲红、β胡萝卜素等）；

合成色素（苋菜红、柠檬黄等）

增味剂

味精（学名谷氨酸钠）

膨松剂

碳酸氢铵、碳酸氢钠等

凝固剂

氯化镁、硫酸钙、葡萄糖酸δ内酯等

防腐剂

亚硝酸钠、苯甲酸及其钠盐、山梨酸及其钾盐等

抗氧化剂

抗坏血酸（维生素C）

营养强化剂

碘酸钾、维生素、碳酸钙、硫酸亚铁、硫酸锌等

第三节环境保护与绿色化学

1.认识物质及其变化对环境的影响,依据物质的性质及其变化认识环境污染的成

因、主要危害吸其防治措施,以酸雨的防治和废水处理为例，体会化学对环境保护的作用。

2.了解关于污染防治、环境治理的相关国策、法规，赋予学生绿色化学的思想，培养学生爱护环境从我做起的意识，树立化学与可持续发展的意识。

强化公众共同参与环境治理的责任。

3.通过问题的分析探究过程,培养学生分析问题解决问题的能力，使学生能够切身感受到化学与人类社会，化学与环境保护，化学与可持续发展的密切关系。

树立自觉遵守国家关于环境保护方面法律法规的意识。

1.了解化学在环境保护中的重要作用。

2.了解节约能源和防止污染的重要性。

3.了解绿色化学的含义并体会绿色化学在化工生产中的重要性。

4.以酸雨的防治和无磷洗涤剂的使用为例，体会化学对环境保护的意义

三、重点难点：

重点:

学生环保意识的增强和绿色化学理念的形成。

难点:

培养学生加强环保意识并培养绿色化学的理念,和分析解决问题的能力

第三节　环境保护与绿色化学

人类和其他生物生存的生物圈与大气圈、水圈和岩石圈不断地进行着物质和能量的交换，共同构成了地球生态系统。

通常所说的环境问题，主要是指由于人类不合理地开发和利用自然资源而造成的生态环境破坏，以及工农业生产和人类生活所造成的环境污染。

一、化学与环境保护

（一）．环境保护

1、环境问题：

主要是指由于人类不合理地开发和利用自然资源而造成的生态环境破坏，以及工农业生产和人类生活所造成的环境污染。

2.环境污染的来源：

（1）工业生产主要来自矿物燃料的燃烧和工业三废：

即：

废气、废水、废渣的任意排放。

（2）除了自然因素，大气污染物主要来自化石燃料的燃烧和和工业生产过程产生的废气及其携带的颗粒物。

这些污染物在一定的条件下形成次生污染，会造成酸雨、雾霾、光化学烟雾等污染现象。

3．污水的处理方法

（1）常用的污水处理方法有物理法、化学法、和生物法等。

（2）污水处理常用化学方法：

中和法、氧化还原法、沉淀法等。

（3）污水处理的流程

阅读：

P118图8-22污水处理流程示意图

①一级处理：

通常采用物理方法。

②二级处理：

采用生物方法（又称微生物法）及某些化学方法。

③三级处理：

主要采用化学沉淀法、氧化还原法、离子交换法和反渗透法等。

4、环境保护的原则和目的

原则：

遵循无害化、减量化和资源化

目的：

减少环境污染和资源回收利用。

小结：

六种主要的环境污染

二、绿色化学.

（1）含义

“绿色化学”可以诠释为环境友好化学，它的核心内涵是在反应过程和化工生产中，尽量减少或彻底消除使用和产生有害物质。

它研究对环境没有任何副作用的化学试剂、化学制品和化学工艺。

（2）绿色化学的特点

①开发绿色反应，将原子利用率提高到100%。

②使用无毒、无害、可再生的原料、催化剂、溶剂。

③开发绿色工艺。

④开发和生产绿色产品。

（3）原子经济

原子经济要求反应物的原子全部转变成期望的最终产物，原子利用率达到100%，也就是说在化学反应过程中不产生任何废物。

化学反应的原子经济好坏用原子利用率来衡量。

（4）3R原则：

开发和利用自然资源，必须遵循减量化（reduce）、再利用（reuse）和再循环（recycle）的原则，践行绿色发展理念，保护生态环境。