《第一單元環(huán)境污染的化學(xué)防治》教學(xué)設(shè)計(jì)(河北省市級優(yōu)課)-化學(xué)教案

學(xué)校名稱唐山市第二中學(xué)課例名稱高考中的化學(xué)與生活---大氣污染及其防治教師姓名張玲芬學(xué)段學(xué)科化學(xué)教材版本蘇教版章節(jié)年級高三教學(xué)目標(biāo)知識與技能：1、了解二氧化硫、氮氧化物等污染物的來源、性質(zhì)和危害，體會(huì)化學(xué)對環(huán)境保護(hù)的重要意義。2、學(xué)會(huì)分析和整合信息，突破高考試題。過程與方法：1、通過案例分析霧霾形成的成因、危害，及其防治措施。2、讓全體學(xué)生積極、主動(dòng)地參與學(xué)習(xí)過程，并在過程中學(xué)會(huì)表達(dá)；情感態(tài)度與價(jià)值觀：1、使學(xué)生樹立保護(hù)大氣環(huán)境的思想意識。2、培養(yǎng)學(xué)生增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感，樹立綠色化學(xué)的觀念教學(xué)重難點(diǎn)【教學(xué)重點(diǎn)】大氣污染的治理方法【教學(xué)難點(diǎn)】化學(xué)反應(yīng)原理知識點(diǎn)的整合學(xué)情分析在知識層面上學(xué)生已經(jīng)了解了污染大氣的罪魁禍?zhǔn)准捌浜唵沃卫矸椒?，并且掌握了蓋斯定律、化學(xué)反應(yīng)速率與平衡移動(dòng)原理、電化學(xué)原理等。但他們?nèi)鄙俑呖寂c生活的聯(lián)系和對這些知識點(diǎn)的整合，通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，提升他們整合信息、解決問題的能力。教學(xué)方法1．教法：多媒體教學(xué)法、討論法、自學(xué)法2．學(xué)法：討論法、閱讀法3．教具：多媒體教學(xué)過程【創(chuàng)設(shè)情境】展示2016年冬天某嚴(yán)重霧霾天的圖片【設(shè)計(jì)意圖】讓化學(xué)更貼近我們的生活，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣【引入課題】問題1什么是大氣污染?問題2大氣污染有哪些危害?問題3霧霾天氣會(huì)給我們的生活帶來哪些影響?【設(shè)計(jì)意圖】引發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和思考【學(xué)生展示】霧霾手抄報(bào)【討論】案例1、倫敦型煙霧案例2、洛杉磯型煙霧案例3、我國蘭州西固地區(qū)【總結(jié)歸納】播放視頻，總結(jié)霧霾的成因【設(shè)計(jì)意圖】通過網(wǎng)上查詢，提高學(xué)生查閱資料信息的能力，通過課上的展示和討論提高學(xué)生的語言表達(dá)能力【課堂反饋】例1．化學(xué)與生產(chǎn)、生活息息相關(guān)，下列敘述錯(cuò)誤的是()A.“霾塵積聚難見路人”霧霾所形成的氣溶膠有丁達(dá)爾效應(yīng)B.霧霾是一種分散系，活性炭口罩防霧霾的原理是吸附原理C.大量燃燒化石燃料是造成霧霾天氣的一種重要因素D.采取靜電除塵、加高燃煤煙囪、汽車尾氣催化凈化等方法可減輕霧霾【設(shè)計(jì)意圖】通過做題，加深理解【回憶討論】治理大氣污染的方法：1.二氧化硫的治理石灰石脫硫——二氧化硫?yàn)樗嵝匝趸顲aCO3CaO+CO2↑CaO+SO2==CaSO32CaSO3+O2==2CaSO4【課堂反饋】例2．直接排放煤燃燒產(chǎn)生的煙氣會(huì)引起嚴(yán)重的環(huán)境問題，將煙氣通過裝有石灰石漿液的脫硫裝置可以除去其中的二氧化硫，最終生成硫酸鈣。硫酸鈣可在下圖所示的循環(huán)燃燒裝置的燃料反應(yīng)器中與甲烷反應(yīng)，氣體產(chǎn)物分離出水后得到幾乎不含雜質(zhì)的二氧化碳，從而有利于二氧化碳的回收利用，達(dá)到減少碳排放的目的。請回答下列問題：(1)煤燃燒產(chǎn)生的煙氣直接排放到空氣中，引發(fā)的主要環(huán)境問題有__________(填字母)。A．溫室效應(yīng)B．酸雨C．粉塵污染D．水體富營養(yǎng)化(2)在煙氣脫硫的過程中，所用的石灰石漿液在進(jìn)入脫硫裝置前，需通一段時(shí)間的二氧化碳，以增加其脫硫效率；脫硫時(shí)控制漿液的pH，此時(shí)漿液含有的亞硫酸氫鈣可以被氧氣快速氧化生成硫酸鈣。①二氧化碳與石灰石漿液反應(yīng)得到的產(chǎn)物為________。②亞硫酸氫鈣被足量氧氣氧化生成硫酸鈣的化學(xué)方程式為___________?！緦?shí)物展臺(tái)】展示學(xué)生作答情況2.氮氧化物的治理給汽車安裝尾氣凈化裝置：2NO+2CON2+2CO2【課堂反饋】例3．氮氧化物是造成霧霾天氣的主要原因之一．消除氮氧化物有多種方法．

（1）可利用甲烷催化還原氮氧化物．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

則CH4(g)將NO2(g)還原為N2(g)的熱化學(xué)方程式是

（2）NH3催化還原氮氧化物（SCR）技術(shù)是目前應(yīng)用最廣泛的煙氣氮氧化物脫除技術(shù)．發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)是：2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)

2N2(g)+3H2O(g)△H＜0．

為提高氮氧化物的轉(zhuǎn)化率可采取的措施是

．

（3）利用ClO2

氧化氮氧化物反應(yīng)過程如下：

反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)方程式是2NO+ClO2+H2O═NO2+HNO3+2HCl，反應(yīng)Ⅱ的化學(xué)方程式是．若有11.2L

N2生成（標(biāo)準(zhǔn)狀況），共消耗ClO2g．

（4）工業(yè)廢氣中含有的NO2還可用電解法消除．用NO2為原料可制新型綠色硝化劑N2O5．制備方法之一是先將NO2轉(zhuǎn)化為N2O4然后采用電解法制備

N2O5，裝置如圖所示．Pt甲為極，電解池中生成N2O5的電極反應(yīng)式是【實(shí)物展臺(tái)】展示學(xué)生作答情況【設(shè)計(jì)意圖】學(xué)生只有通過做題，才能了解高考題型，加深對原理的理解3.懸浮顆粒物的治理【學(xué)生總結(jié)】治理大氣污染的方法1、二氧化硫的治理:減少礦石燃料的使用，煤和石油的脫硫2、二氧化氮的治理:汽車尾氣凈化處理，清潔的汽車燃料3、懸浮顆粒物的治理:降塵處理【設(shè)計(jì)意圖】結(jié)合所學(xué)知識，充分發(fā)揮學(xué)生歸納總結(jié)的能力【課堂反饋】例4.霧霾天氣多次肆虐我國中東部地區(qū)．其中，汽車尾氣和燃煤尾氣是造成空氣污染的原因之一．

圖1圖2（1）汽車尾氣凈化的主要原理為：2NO(g)+CO(g)2CO2(g)+N2(g)．在密閉容器中發(fā)生該反應(yīng)時(shí)，c(CO2)隨溫度（T）、催化劑的表面積（S）和時(shí)間（t）的變化曲線，如圖1所示．據(jù)此判斷：

①該反應(yīng)是反應(yīng)（填“放熱”、“吸熱”）．

②在T2溫度下，0～2s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(N2）=．

③若該反應(yīng)在恒容的密閉體系中進(jìn)行，下列示意圖正確且能說明反應(yīng)在進(jìn)行到t1時(shí)刻達(dá)到平衡狀態(tài)的是（填代號）．

（2）直接排放煤燃燒產(chǎn)生的煙氣會(huì)引起嚴(yán)重的環(huán)境問題．

①煤燃燒產(chǎn)生的煙氣含氮的氧化物，用CH4催化還原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

寫出CH4(g)催化還原N2O4(g)生成N2(g)和H2O(g)的熱化學(xué)方程式②將燃煤產(chǎn)生的二氧化碳回收利用，可達(dá)到低碳排放的目的．如圖2是通過人工光合作用，以CO2和H2O為原料制備HCOOH和O2的原理示意圖．催化劑b表面發(fā)生的電極反應(yīng)式為．

③常溫下，0.1mol/L的HCOONa溶液pH為10，則HCOONa的水解常數(shù)Kh=

④Na2S溶液中離子濃度由大到小的順序?yàn)橄蛟撊芤褐屑尤肷倭抗腆wCuSO4，溶液pH（填“增大”“減小”或“不變”）．Na2S溶液長期放置有硫析出，原因是（用離子方程式表示）【實(shí)物展臺(tái)】展示學(xué)生作答情況【學(xué)生總結(jié)】高考試題中，考查大氣污染治理涉及的化學(xué)知識點(diǎn)及呈現(xiàn)方式【設(shè)計(jì)意圖】幾個(gè)課堂反饋由易到難，層層深入，便于學(xué)生接受?！緦W(xué)生討論】控制霧霾生成的措施【設(shè)計(jì)意圖】樹立綠色化學(xué)觀念【預(yù)期展望】大氣污染成為了一個(gè)十分迫切的問題。努力協(xié)調(diào)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境協(xié)調(diào)之間的關(guān)系，走可持續(xù)發(fā)展道路，建設(shè)有中國特色的社會(huì)主義，建設(shè)美麗中國!建設(shè)美麗河北！建設(shè)美麗唐山！【設(shè)計(jì)意圖】增強(qiáng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感。教學(xué)反思本節(jié)課從身臨其境的霧霾天開始，創(chuàng)設(shè)問題情景，建