高中化學(xué)人教版（2022）必修第二冊(cè)8.1自然資源的開(kāi)發(fā)利用教案

高中化學(xué)人教版（2022）必修第二冊(cè)自然資源的開(kāi)發(fā)利用教案教學(xué)目標(biāo)1.知道金屬在自然界中的存在形態(tài)，金屬冶煉的一般方法和原理，會(huì)寫(xiě)相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。2.認(rèn)識(shí)海水提溴的原理，掌握物質(zhì)提純的方法，知道海水淡化的意義和方法。3.了解煤、石油、天然氣的組成及綜合利用。教學(xué)重難點(diǎn)重難點(diǎn)：金屬冶煉的一般方法和原理；海水提溴的工藝流程、原理和分離提純方法。教學(xué)過(guò)程一、導(dǎo)入新課在自然界中，除了金、銀這樣的貴金屬外，絕大多數(shù)的金屬都是化合態(tài)，但我們往往需要的是金屬的單質(zhì)。大自然沒(méi)有給我們準(zhǔn)備好現(xiàn)成的金屬單質(zhì)，所以要想使用它們，第一步就是先要將它們從化合態(tài)變成游離態(tài)。二、新課講授【板書(shū)】一、金屬礦物的開(kāi)發(fā)利用【師】金屬元素在自然界中以什么形態(tài)存在？【生】除金、鉑等游離態(tài)以外，絕大多數(shù)金屬以化合態(tài)形式存在?！編煛炕瘜W(xué)要研究如何合理、高效地開(kāi)發(fā)利用這些金屬礦物，將其中的金屬?gòu)钠浠衔镏羞€原出來(lái)，用于生產(chǎn)各種金屬材料，這一過(guò)程在工業(yè)上稱(chēng)為金屬的冶煉。金屬冶煉的原理是什么？【生】使金屬化合物中的金屬離子得到電子被還原為金屬單質(zhì)?！景鍟?shū)】Mn++ne-=M【師】在初中階段，我們?nèi)绾螌⒔饘匐x子轉(zhuǎn)化為金屬單質(zhì)？【生】置換反應(yīng)，活潑性強(qiáng)的金屬?gòu)幕顫娦匀醯慕饘俚柠}溶液中置換出來(lái)?！窘處熁顒?dòng)】介紹金屬冶煉方法，請(qǐng)同學(xué)寫(xiě)出方程式。其他方法(1)火法煉銅：(2)濕法煉銅：【板書(shū)】二、海水資源的開(kāi)發(fā)利用1、海水資源的利用——海水淡化【教師活動(dòng)】請(qǐng)同學(xué)們想一想如何淡化海水？【生】可以用蒸餾法?！編煛總鹘y(tǒng)蒸餾法也就是我們實(shí)驗(yàn)室常用的蒸餾法，所用的儀器有哪些？【生】鐵架臺(tái)、鐵圈、燒瓶夾、蒸餾燒瓶、玻璃棒、冷凝管、尾接管、錐形瓶、酒精燈、橡膠塞【師】回想蒸餾操作，蒸餾過(guò)程中我們應(yīng)該注意什么？請(qǐng)同學(xué)填空。①燒瓶需墊石棉網(wǎng)加熱。②常壓蒸餾時(shí)，燒瓶所盛液體不能超過(guò)燒瓶容量的2/3，也不能少于1/3。③需向燒瓶中加幾粒沸石或幾片碎瓷片，以防液體暴沸。④冷凝管里的冷卻水要從冷凝管的下口進(jìn)、上口出。⑤溫度計(jì)水銀球位置應(yīng)在蒸餾燒瓶支管口處?！窘處熁顒?dòng)】介紹其他淡化海水的方法?！舅伎寂c討論】海水的淡化過(guò)程是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，要有先進(jìn)的設(shè)備，提純過(guò)程消耗大量的能量，且淡化后長(zhǎng)距離的輸送，這些都會(huì)提高成本，如何通過(guò)海水化學(xué)資源的綜合利用來(lái)降低生產(chǎn)成本？解：從能源角度考慮思考，廣泛使用太陽(yáng)能、風(fēng)能和發(fā)電廠的余熱。從淡化后資源綜合利用考慮，海水淡化后的濃縮海水用于生產(chǎn)氯化鈉、鉀、鎂、溴等化工產(chǎn)品?！景鍟?shū)】2、海水資源的利用——提取溴【情境】溴是海洋元素，地球上99%的溴分布在海水中，以Br-的形式存在。溴與其化合物可被用來(lái)作為阻燃劑、凈水劑、殺蟲(chóng)劑、染料等等；曾是常用消毒藥劑的紅藥水中，就含有溴和汞；在照相術(shù)中，溴與碘、銀的化合物擔(dān)任感光劑的角色?！径嗝襟w】展示工業(yè)提取溴的流程【教師活動(dòng)】介紹溴提取的主要流程，請(qǐng)同學(xué)們寫(xiě)出主要的反應(yīng)。【學(xué)生活動(dòng)】分析每一步流程，掌握分離提純的方法，及所加試劑的目的，寫(xiě)出主要的反應(yīng)。【思考討論】第一步已經(jīng)得到溴單質(zhì)，為什么還要通入空氣？通入二氧化硫?qū)鍐钨|(zhì)還原后再通入氯氣生成溴單質(zhì)，是否多此一舉？【強(qiáng)調(diào)】通入空氣與二氧化硫，將溴吸入吸收塔，使溴蒸氣和吸收劑二氧化硫發(fā)生作用轉(zhuǎn)化為氫溴酸以達(dá)到富集的目的?！窘處熁顒?dòng)】介紹從海水中提取鎂、碘的工藝流程?！咎釂?wèn)】對(duì)比從海水中提取溴、碘和從海水中提取鎂的工藝流程圖，你認(rèn)為從海水中提取物質(zhì)主要考慮哪些問(wèn)題？【回答】從海水中提取物質(zhì)要考慮：原料的分離提純及富集的原理，加入輔料的來(lái)源和成本，除去副產(chǎn)物的操作，中間產(chǎn)物的循環(huán)利用，對(duì)環(huán)境的保護(hù)?！具^(guò)渡】從海水中獲取其他的物質(zhì)和能量也具有廣闊的前景。例如，鈾和重水是核能開(kāi)發(fā)中的重要原料，從海水中提取鈾和重水有一定的意義；潮汐能、波浪能等新型能源的開(kāi)發(fā)和利用也越來(lái)越受重視。【提問(wèn)】指出海水資源開(kāi)發(fā)給人類(lèi)帶來(lái)便利與資源消耗、生態(tài)環(huán)境的破壞的矛盾。我們要怎樣面對(duì)和解決這一矛盾?！净卮稹亢Ｑ筚Y源的開(kāi)發(fā)不能以犧牲環(huán)境為代價(jià)，應(yīng)合理開(kāi)發(fā)，堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展原則。【過(guò)渡】迄今為止，煤、石油和天然氣仍是人類(lèi)使用的主要能源，同時(shí)也是重要的化工原料。如何實(shí)現(xiàn)化石燃料的綜合利用，提高利用率，減少化石燃料燃燒所造成的環(huán)境污染，是人類(lèi)面臨的重大挑戰(zhàn)?！景鍟?shū)】三、煤、石油、天然氣的綜合利用【學(xué)生活動(dòng)】閱讀材料，根據(jù)認(rèn)知，說(shuō)出煤、石油、天然氣的組成?！窘處熁顒?dòng)】將煤、石油、天然氣的相關(guān)知識(shí)進(jìn)行有機(jī)整合，利用思維導(dǎo)圖，幫助同學(xué)們理解煤、石油和天然氣綜合利用的途徑和方法。自然資源的開(kāi)發(fā)利用金屬礦物的開(kāi)發(fā)利用海水資源的綜合利用蒸餾法1、海水淡化電滲析離子交換膜分離法海水制鹽：粗鹽提純、電解飽和食鹽水海水提溴2、海水的綜合利用海水