人教版（2019）高中化学必修二第八章 化学与可持续发展 单元解读课件

这是一份人教版（2019）高中化学必修二第八章 化学与可持续发展 单元解读课件，共43页。
第八章 化学与可持续发展目录第一部分课标要求、教材解读【课标解读】 1.能举例说明重要资源和能源的主要类型、成分和用途;能从化学的角度分析从资源到产品的转化途径，能对资源的开发利用和能源的使用方案进行评价;辩证地看待资源使用的利弊及其对环境和社会的影响。 2.能借助国家关于安全生产、环境保护、食品安全、药物开发等方面的法律法规分析与化学有关的社会热点问题。 3.能列举和分析常见大气、水体和土壤的污染物及其危害，能说明常见污染的成因和防治措施的化学原理，能结合具体的污染问题设计简单的防治方案，认识化学在治理污染和环境保护中的作用。【课标解读】 4.具有节约资源、物质和能量循环利用、保护环境的可持续发展意识。从自身做起,形成简约适度、绿色低碳的生活方式，科学进行固体废弃物和垃圾处理。 5.能主动运用所学的化学知识和方法解决生产、生活中简单的化学问题。在应用化学成果时能主动考虑其对自然和社会可能带来的影响，权衡化学成果在生产、生活中应用的利与弊。能运用绿色化学思想分析和讨论化工生产的相关问题。【核心素养】宏观辨识与微观探析:通过宏观上对自然资源（金属矿物、海水、化石燃料）的开发利用、化学品的合理使用及环境保护的认识，从化学角度微观上分析、探究其组成成分、结构及转化关系和作用原理，提升“宏观辨识与微观探析”的能力。变化观念与平衡思想：通过认识自然资源的开发利用和化学品的合理使用，了解化学物质在一定条件下的转化关系及原理，知道化学在可持续发展中的重要作用，深刻理解化学、技术、社会和环境之间的相互关系，提高学生思维的深度和广度，认识环境保护和资源合理开发的重要性。【核心素养】证据推理与模型认知：通过认识金属冶炼的原理和方法、海水中化学物质的提取流程与方法及化石燃料的综合利用，构建自然资源开发利用的认知模型。科学探究与创新意识：通过认识自然资源的多样性和分散性、化学品的合理使用和环境污染及保护与化学的关系；不断创新金属矿物资源、海水资源开发利用及环境保护的途径和方法，培养科学决策意识、创新精神与实践能力。科学态度与社会责任：通过认识自然资源（金属矿物、海水、化石燃料）的开发利用、化学品的合理使用及环境污染与防治措施等知识，关注与化学有关的社会热点问题，体会化学在可持续发展中的重要作用，树立绿色化学观念，培养努力学好化学知识，服务社会的责任意识。【单元解读】 人类社会随着生产力的极大提高和经济规模的不断扩大，自然资源和生态环境面临着巨大的压力，自然资源过度消耗、生态环境趋于恶化等问题目益突出，可持续发展道路已经得到国际社会的普遍认同。新课标指出，化学研究和应用的一个重要目标是开发和利用自然界中一切可能的物质资源和能量资源，为人类生存和社会发展提供必要的物质基础和能量基础。同时必须与自然环境相互协调，走可持续发展的道路。因此，化学将面临新的机遇和挑战，同时，也将一如既往地发挥不可取代的重要作用。 本单元内容“化学与可持续发展”，从金属矿物的开发利用引入，通过金属冶炼的基本原理，认识化学是冶金工业的重要科学基础，化学方法是金属化合物转变为金属单质的唯一方法。海水资源的开发是人类生存和发展必须面对的问题，【单元解读】海水资源的利用目前还处于初级阶段,知道海水中各种素元的提取并不像实验室中的试管实验那样简便，并不复杂的化学原理在实际生产过程中会遇到很多复杂的问题,等待我们去研究和解决。化石燃料目前仍是人类利用的主要能源,如何实现煤、石油、天然气的综合利用,提高利用率、减少污染是人类必须共同面对的课题。环境保护也是人类可持续发展所面临的一个重大课题，学习相关知识，培养环保意识，从我做起，培养社会责任。 从学科知识及其运用的角度来看，本单元教学有利于学生将前面所学过的知识进行梳理、归纳，并运用于实际生产、生活之中。包括无机物(如金属及其化合物、非金属及其化合物)和有机物之间的转化(如裂解反应、聚合反应)，能使【单元解读】学生体会化学在自然资源综合利用、资源保护和环境保护中的作用，并引导他们关注各类化学品在满足人类生产、生活需要的同时，从生产、使用到废弃各阶段的物质形态都有可能对人类健康和生态环境产生影响。从树立观念与创新精的角度来看，本单元教学应有利于学生了解在可持续发展总要求下化学的应用特点和发展方向，思考在可持续发展这一制约条件下如何实现化学反应中物质和能量的转化，学会辩证、全面地看待人类和自然协调发展中遇到的各种问题，培养科学决策的意识、创新精神与实践能力。作为高中必修课程的结尾，本章教学目的不仅在于帮助学生将所学知识进行复习、归纳并运用于实际，而且在于对化学与可持续发展有关思路和观念的总结与提升，这对于他们学习后续课程以及未来的升学和就业都将会产生一定的影响。【单元解读】 本单元内容具有以下特点：一是突出学科核心素养，将科学教育与人文教育融为一体。依据课程标准中“化学与社会发展”主题要求，突出科学态度与社会责任等方面的学科核心素养，注意在科学教育中渗透人文教育的思想。聚焦化学及其应用，教学的落脚点在于化学知识，提升点在于学科核心素养。二是注重基础性（突出金属矿物、海水和化石燃料等综合利用中的基本化学原理和基础知识），坚持选择性（只是提供具有典型性、示范性的教学内容，教师可以结合自己的教学经验、学校条件和学生实际情况，对教材内容进行必要的调整和补充），反映时代性（更新教材内容，如铝的生产和回收铝制品、海水提溴等“思考与讨论”栏目；关注当前可持续发展所面临的一些热点问题)。三是更新呈现方式，促进有效教学。通过呈现方式的多样化，促进学生学习方式的多样化等。【第一节 自然资源的开发利用】 本节重点在于揭示和说明化学在金属矿物、海水资源和化石燃料开发利用中的作用，突出了两个主题，一是化学为开发利用自然资源提供了科学依据:二是保护资源和保护环境对化学的应用和发展提出新的要求。能较深刻地理解化学、技术、社会和环境之间的相互关系，认识化学对社会发展的重大贡献。 本节教材第一部分内容金属矿物的开发利用，通过金属冶炼的基本原理认识化学是冶金工业的重要依据，化学方法是金属由化合物转变成单质的基本方法，从而对金属冶炼的常用方法进行比较系统的学习。此外，教材通过一些栏目，如“思考与讨论”中铝的冶炼和铝制品的回收，帮助学生认识金属冶炼过程往往需要消耗大量的能量，也容易造成严重的环境污染。因此，改进工艺条件、节能降耗、回收废旧金属制品等，就成了与金属冶炼同样重要的问题。【第一节 自然资源的开发利用】 本节教材第二部分内容海水资源的开发利用，要了解化学在开发海水资源方面的重要作用。海洋约占地球表面积的71%，海洋资源的深度开发是人类生存和发展必须面对的问题。仅以海水为例，将其中溶解的大量有用物质提取出来就是一个极具挑战性的课题。同金属冶炼、海水晒盐等古老产业相比，其他海水资源的综合利用程度还不高。仅从化学变化角度来看，从海水中提取有用元素绝不像试管实验那样简便，其中的想象和创造的空间像海洋一样广阔而深远教材通过对一些典型生产工艺的分析(如海水提溴)，会使学生认识到一些化学原理并不复杂的过程在实际生产中会遇到很多复杂的问题，甚至是非常巨大的挑战(如可燃冰的开采和利用)。【第一节 自然资源的开发利用】 本节教材第三部分内容煤、石油和天然气的综合利用，既要了解综合利用的方法，也要了解废弃物对环境造成的影响和污染处理的迫切性，了解绿色化学思想，并能对与化学有关的社会热点问题作出正确的价值判断。基于学生对煤气、天然气和多种燃料油等化石燃料比较熟悉，但对其提炼原理和生产过程并不了解，化石燃料作为重要化工生产原料也了解不多，在此让学生形成一些粗略的认识即可。主要包括化石燃料的化学成分，石油化工、煤化工生产的一般原理和过程，应用广泛的石油化工、煤化工产品及其生产工艺的发展趋势等。同时，引导学生积极面对诸如目前多数石油产品仍作为燃料使用和合成材料废弃物带来的环境污染等现实问题，思考提高化石燃料综合利用率、开发生物质资源等绿色、可持续发展的新途径。【第二节 化学品的合理使用】 本节重点是化学品的合理使用、药物有效成分验证实验方案的设计、食品添加剂等。教材介绍了化学品的合理应用，包括化学与生活的联系，化肥、农药的使用、合理用药、食品添加剂都与生活紧密联系，在必修结束前全面介绍了化工生产、化学与生活的联系,让学生对化学有一个大概的整体认识，认识到化学与生活密不可分，生活离不开化学。 本节是教材修订的新增内容，被安排在自然资源的开发利用与环境保护这两节之间，内容与前后两节紧密相关。这样的安排体现了产品“从自然中来又回到自然中去”的物质转化全过程:第一节侧重原料、材料的获得，本节侧重生产、生活中化学产品的使用，第三节侧重生产、生活中废弃物的处理。尽管在第一节和第三节中也涉及化学品的使用，但本节内容旨在进一步拉近“化学【第二节 化学品的合理使用】与可持续发展”主题与工农业生产、日常生活的距离，使学生深人思考化学品在生产、生活中的作用，切实理解“化学就在身边”的含义，突出责任。 本节对化肥、农药、医药和食品添加剂等使用的介绍依然是初步的。与初中化学相比，教学的侧重点有所变化。例如，初中化学有关化肥、农药的教学内容主要从元素组成和化合物类型上对化肥、农药进行初步介绍。本节则侧重化肥、农药与有机肥、天然杀虫剂等的区别，以及不合理施用可能带来的危害。对于医药和食品添加剂也是常识性的介绍，通过一些“思考与讨论”“研究与实践等活动，了解化学与药物设计合成，认识合理用药的基本问题和滥用药物的危害，了解常见的食品添加剂，重视食品安全，注重观念的形成和学科核心素养的培育。【第三节 环境保护与绿色化学】 本节重点是二氧化硫等污染物的控制、消除和回收利用，污水处理等。要让学生认识到环境保护的重要性，形成绿色化学观念和可持续发展意识，能运用已有知识和方法综合分析化学过程可能对自然带来的各种影响，权衡利弊,强化社会责任意识，积极参与有关化学问题的社会决策。 本节教材主要使学生了解化学在环境监测、“三废”治理以及绿色化学和原子经济原则的应用。围绕大气、水和土壤等环境因素，通过一些思考与交流活动，使学生认识含硫氧化物、含氮氧化物形成酸雨及其化学控制的原理，分析水华、赤潮等水体污染现象的成因，讨论在化学实验室中应该注意的环境保护问题，等等。介绍了生物质炼油、以生物质资源替代化石燃料的生产路线、人工光合作用研究等内容。增加了诸如次生污染物、“化学与职业”栏目。教学目标、教学重难点教学策略、素材处理 1.教材P99页“思考与讨论”教材图8-1简明扼要地展示了铝的生产原理，抽取了铝冶炼过程中的核心物质和主要反应图8-2则直观地展示了生产1kg铝相关的消耗--实际生产过程中所涉及的多种具体物质和它们的质量以及能耗。教学中通过对教材数据的分析和两幅图片的比较，引导学生思考和讨论，获取以下启示。 启示1:从铝土矿制铝消耗的能量要远远高于回收铝质饮料罐得到铝消耗的能量，因而在实际生产过程中必须考虑投人与产出，要考虑成本。 启示2:加强废旧金属的回收和再利用是合理开发和利用金属资源的重要途径。要树立金属垃圾也是一种宝贵资源的理念。在日常生活中，要大力倡导金属垃圾的分类回收和再利用，养成自觉珍惜自然资源、节约资源、爱惜环境和保护环境的意识。 启示3:实际工业生产中，从金属矿物到纯净金属的冶炼过程是一个复杂的过程，往往涉及许多其他物质和反应，在得到所需产品的同时，也会产生废弃物。因此必须考虑废弃物的处理和生产对环境的影响，形成绿色化学观念和可持续发展意识。。 2.教材P101页“思考与讨论”上述启示的获得，正是教材设置这个思考与讨论栏目的目的所在。讨论时，应要求学生敢于提出自己的观点，基于证据，言之有理，培养学生的思辨能力和证据意识。 氧化环节:向海水中通入氯气，将溴离子氧化为溴单质，发生反应: 2Br-+Cl2=2C1-+Br2。 蒸馏塔中:通人的氯气与溴化氢溶液反应，化学方程式和离子方程式: 2HBr+Cl2=2HCl+Br2，2Br- +C12=2C1- +Br2。 吸收环节:在吹出塔中，用空气将生成的溴吹出，溴单质进人吸收塔后，与二氧化硫和水发生反应： SO2+2H2O+Br2=2HBr+H2SO4，SO2+2H2O+Br2=4H++2Br2 +SO42- 3.教材P109页“思考与讨论”对“农业生产中是否应该继续施用化肥和农药”这一具有争议性问题的辩论，目的是促进学生运用一分为二的观点辩证地看待问题，培养学生参与社会决策的意识，在应用化学成果时能主动考虑其对自然和社会可能带来的影响，权衡化学成果在生产、生活中应用的利与弊。教师可事先布置学生上网查阅资料，就化肥与农药的功过收集证据，形成观点，再开展辩论赛，培养学生基于证据作出判断的意识。辩论时，教师可进一步细化问题。 (1)通过一些实例说明化肥和农药的功与过，讨论介于两种极端之间的情况时我们应该怎样选择。 (2)教材图8-12表明滥用杀虫剂出现了恶性循环，为什么会出现这种问题? (3)如果完全不用化肥和农药，对农业生产会带来哪些影响? (4)要求学生在观看辩论赛时，分析归纳正方和反方观点，并提出自己的观点。 4.教材P110页“思考与讨论”设计此栏目的目的是引导学生关注药品包装盒和药品说明书上丰富的信息内容，培养学生科学、合理、安全用药的意识。在设计实验方案验证抗酸药的有效成分时，必须依据物质的性质借助明显的实验现象来判断其有效成分的存在。抗酸药胃舒平的有关信息及检验该药中是否含有氢氧化铝的实验设计方案。 此外，常用的抗酸药斯达舒中含有氢氧化铝，胃速乐中含有碱式硝酸铋、碳酸镁、碳酸钠等。抗酸药又称胃酸中和药，含有弱碱性化合物。口服后能中和过多的胃酸，降低胃内酸度和胃蛋白酶活性，解除胃酸对胃黏膜及溃疡面的侵蚀和刺激，从而缓解疼痛，促进溃疡愈合。抗酸药一般为片剂，由多种物质组成。有效成分为氢氧化镁、氢氧化铝、碳酸镁、碳酸钙、碳酸氢钠等物质中的一种或几种。调味剂可改善药品的味道，便于患者服用。黏合剂，如淀粉，使药中的各种成分黏结，便于加工成形。 5.教材P112页“思考与讨论”我国规定，食品包装的配料表上应标出所用食品添加剂的名称。本栏目通过学生亲自收集和阅读食品配料表，对食品添加剂产生感性认识，对食品添加剂的作用、种类等有大致的了解，从而为学习食品添加剂打下基础。针对食品广告中“零添加”“绝不含防腐剂”这样的说法，课堂上可结合具体的商品种类组织学生讨论，形成以下认识。 （1）这是一种营销策略，企业涉嫌误导消费者。一般消费者认为“不含防腐剂”“零添加'更安全，商家正是瞄准了这一点，使用这样的广告语来迎合消费者对防腐剂的恐惧心理，趁机卖出更高的价格。 （2）防腐剂主要是用来防止食品腐败变质，否则有些食品还未出厂就坏掉了，甚至还可能产生毒素。从这一角度讲，防腐剂使我们的超市货架上的食品更丰富，也使我们的食品更安全。凡是国家标准允许使用的防腐剂都经过安全性评价，规范使用不会给消费者的健康带来损害。也有一些食品天然就不需要添加防腐剂，因为它们不会给微生物提供宜居环境来“生儿育女”，例如蜂蜜(高糖)、挂面(干燥)、腐乳(高盐)等。因此这些食品的广告如声称“不含防腐剂”完全是一种营销策略。 （3）“零添加”不靠谱。首先，完全不使用食品添加剂的食品在现代食品工业环境下已经很难找到。其次，规范使用食品添加剂本来就有保障食品安全的作用，“零添加”，不可能使食品更加安全。我国的《食品添加剂使用标准》明确规定了食品添加剂的使用原则、允许使用的添加剂品种、使用范围和最大使用量等。 6.教材P119页“思考与讨论”（1）酸雨是指pH小于5.6的酸性降水，其主要溶质是硫酸和硝酸，会对土壤、森林、水生动植物和建筑物等造成大范围危害。酸雨主要是由化石燃料的燃烧，金属矿物的冶炼，生产和使用硫酸、硝酸的工厂等排放的硫氧化物(SO)和氮氧化物(NO)所造成的。 利用化学方法可以控制硫氧化物和氮氧化物的排放，进而控制酸雨的危害。例如，针对我国使用的能源以煤炭为主、酸雨类型属于硫酸型的特点，可采取燃料预脱硫、炉内脱硫和烟囱排气除硫等措施，用CaCO3、CaO、Ca(OH)2和氨水等吸收脱硫。CaO+SO2=CaSO3(化合反应)；2CaSO3+O2=2CaSO4(化合反应、氧化还原反应)SO2+2NH3+H2O=(NH4)2SO3(化合反应) 产率=[（产品的实际产量(质量)/产品的理论产量(质量)]×100% （4）绿色化学是对传统化学思维方式的更新和发展，教师在引导学生讨论时，要结合前面的分析解答以及教材图8-24“绿色化学示意图”进行回答。 ①在原料、溶剂的选择上提出了新要求。原料、溶剂要无毒、无害，应致力于开发无溶剂存在下的反应;在起始端就采用实现污染预防的科学手段。 ②在反应路线的选择上提出了新要求。开发、应用“原子经济性”的反应路线，最大限度地利用反应物分子中的每一个原子，充分利用资源，实现废物的零排放。 ③在反应条件的选择上提出了新要求。生产过程应尽量在温和的温度和压力下进行，节约能源;寻找新型、高效、对环境友好、可回收、高选择性的催化剂。 ④在资源和能源的选择上提出了新要求。绿色化学要求充分利用可再生资源，合理利用资源和能源，降低生产成本，使之符合可持续发展的理念。课程结束版本学科年级册别