化学高中可持续发展教案

- 1 - 第1课时 氨气

发

展

目

标

体 系 构 建

1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解氨的主要性质。

2.了解喷泉实验的原理。

3.能根据实际需要设计无机化合物转化与制备的方案。

1．氨气的物理性质

颜色 气味 密度 水溶性 液化难易

无色 刺激性

气味 比空

气小 极易溶于水，1体积水大约可溶解700体积氨气 易被液化

微点拨：液态氨汽化时要吸收大量的热，使周围的温度急剧下降，所以液态氨在工业上常用来作制冷剂。

2．喷泉实验

实验装置 操作及现象 结论

①打开活塞，并挤压滴管的胶头

②烧杯中的溶液由玻璃管进入烧瓶，形成喷泉，瓶内液体呈红色 氨极易溶于水，水溶液呈碱性

3.氨水的性质

(1)氨气溶于水，大部分和水反应生成NH3·H2O，反应的化学方程式是NH3＋H2ONH3·H2O。NH3·H2O很不稳定，受热易分解为氨气和水，反应的化学方程式是NH3·H2O=====△NH3↑＋H2O。

(2)氨水具有弱碱性，电离方程式是NH3·H2ONH＋4＋OH－，能使酚酞溶液变红色(或使湿润的红色石蕊试纸变蓝色)。

根据氨水的性质分析，直接施用氨水作氮肥合理吗？理由是什么？

[提示] 不合理。氨水易挥发，用氨水作氮肥，肥效低，浓度较大时还会烧伤作物茎叶，必须加大量的水稀释。氨水对眼睛、呼吸道等有强烈的刺激作用，贮存、运输和施用的要求也比较高。

4．氨气与氯化氢的反应

(1)将分别蘸有浓氨水、浓盐酸的两支玻璃棒渐渐靠近，观察到的现象是有大量白烟产生。 - 2 - (2)这是因为浓氨水挥发产生的氨气与浓盐酸挥发产生的氯化氢在空气中相遇迅速反应生成氯化铵晶体小颗粒。

(3)反应的化学方程式是NH3＋HCl===NH4Cl。

微点拨：(1)氨气能与酸反应生成铵盐，其离子方程式是NH3＋H＋===NH＋4。

(2)铵盐大多是无色晶体，运输、储存比较方便，并且都能溶于水，易于被农作物吸收。因此，固态氮肥已经代替了氨水，成为目前使用最广泛的化肥。

化学与可持续发展

第一节 开发利用金属矿物和海水资源

[重点难点]

1． 教学重点

了解化学方法在金属矿物开发（主要是金属冶炼）及海水资源开发中的作用。

2． 教学难点

在掌握金属冶炼的一般原理基础上，了解适用于不同金属的冶炼方法。

[知识点讲解]

1． 金属的冶炼

金属冶炼是工业上将金属从含有金属元素的矿石中还原出来的生产过程。金属的活动性不同，可以采用不同的冶炼方法。总的说来，金属的性质越稳定，越容易将其从化合物中还原出来。金属冶炼的方法主要有：

（1）热分解法

对于不活泼金属，可以直接用加热分解的方法将金属从其化合物中还原出来，例如：

2HgO △

2Hg+O2↑

2Ag2O △

4Ag+O2↑

（2）热还原法

在金属活动性顺序表中处于中间位置的金属，通常是用还原剂（C、CO、H2、活泼金属等）将金属从其化合物中还原出来，例如：

Fe2O3+3CO 高温

2Fe+CO2↑

WO3+3H2 高温

W+3H2O

ZnO+C 高温

Zn+CO↑

MgO+C 高温

Mg(g)+CO(g)

Fe2O3+2Al 高温

2Fe+Al2O3（铝热反应）

Fe+CuSO4=FeSO4+Cu

（3）电解法

活泼金属较难用还原剂还原，通常采用电解熔融的金属化合物的方法冶炼活泼金属，例如：

2NaCl（熔融） 电解

2Na+Cl2↑

4NaOH（熔融） 电解

4Na+O2+2H2O

MgCl2（熔融） 电解

Mg+Cl2↑ 2Al2O3 电解冰晶石 4Al+3O2↑

一些对纯度要求较高的不活泼金属也可以采用电解其盐溶液的方法来进行冶炼，例如：

2CuSO4+2H2O 电解

2Cu+2H2SO4+O2↑

（4）有些金属可以利用氧气从其硫化物中冶炼出来，例如：

Cu2S+O2 高温

论高中化学教学与社会可持续发展

高中化学教学是培养人才的重要途径，而社会可持续发展是我们国家的发展战略。这两者之间有着密不可分的联系，因为化学知识是推动社会可持续发展的重要驱动力之一。

首先，高中化学教学应该注重培养学生的环境保护意识和环保责任心。当今，全球气候变化和环境污染已经成为全球性问题，我们需要教育学生应该积极地参与到环境保护的行动中来，从而为社会可持续发展做出贡献。例如，我们可以通过化学教学来教育学生如何合理使用化学品，正确处理化学废弃物以及使用环保材料等，同时鼓励学生积极参与社会公益活动，促进环保意识的提高。

其次，高中化学教学应该注重培养学生具备创新能力以及绿色技术的应用能力。随着经济的快速发展，国家已经提出了能源转型和绿色发展的战略目标。在这种情况下，提高学生的环境意识和技术水平已经成为社会重大需求。通过化学教学，可以使学生了解和应用绿色技术，如太阳能、风能等可再生能源，利用化学反应合成绿色材料等，帮助学生培养环保意识以及绿色技术应用能力，为构建可持续发展的企业和环保型社会作出贡献。

最后，高中化学教学应该注重培养学生的智力素质和实践动手能力，培养学术创新能力。高中化学教育的核心任务是为学生提供良好的基础知识和科学技能，以帮助他们追求知识，实践技能，创新能力，从而为社会创造更好的生活，为社会可持续发展积累更多的财富和力量。高中化学教学应该注重培养学生的实践能力，建立化学实验室，将化学知识融合在实践中，并提高学生的创新能力，培养从事科学研究的人才。

综上所述，在高中化学教学中要注重培养学生的环保意识、环保责任心、创新绿色技术的应用能力、智力素质和实践动手能力，培养学术创新能力，从而为社会可持续发展服务。这将为国家的发展做出重大的贡献，为创造富强民族和繁荣百姓的过程中作出积极的贡献。

1 绿色化学与可持续发展

近年来，随着世界人口增长和经济的迅猛发展，世界资源的巨大消耗以及由此而产生的环境污染和人类生态平衡问题越来越引起了人们的重视和关注，许多国家提出了人类长期可持续发展的战略性问题，从而出现了发展绿色经济、开发绿色科技的热潮。由于化学在人类经济发展中的重大作用以及它在资源利用和对人类生存环境所产生的巨大影响，发展绿色化学成为了贯彻可持续发展的一个重要方向。

一、"绿色化学"的提出与内涵

"绿色化学"这个名称最早出现在美国环保局的官方文件中，以突出化学对环境的友好。1995年，美国总统克林顿、副总统戈尔专设了"总统绿色化学挑战奖"，以推动社会各界进行化学污染预防和工业生态学研究，鼓励支持重大的创造性的科学技术突破，从根本上减少乃至杜绝化学污染源。由于上述原因，使得"绿色化学"这个名称广为传播。

绿色化学又称绿色技术、环境无害化学、环境友好化学、清洁化学。绿色化学即是从源头上用化学及其它技术和方法去减少或消除那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂、试剂、产物、副产物等的使用和产生。它是实现污染预防的基本的和重要的科学手段，包括许多化学领域，如合成、催化、工艺、分离和分析监测等。可以看出绿色化学是发展生态经济和工业的关键，是实现可持续发展战略的重要组成部分。

二、"绿色化学"的作用

过去的一个世纪中，化学对农业的发展产生了巨大的影响。然而，人工合成的化学物质多数不具备环境相容性，地球缺乏对它们的"自净能力"，随着它们在环境中的残留物越来越多，空气污染、气候变化、臭氧层损耗、淡水资源枯竭、水污染、森林锐减、水土流失、沙漠化、物种的灭绝、生物多样性锐减等严峻问题日益出现，危害了生物和人类以及人类赖以生存的生态环境。因此，研究高效低毒的化学技术是绿色化学近期的紧迫任务。

绿色化学要求在综合考虑环境因素与社会可持续发展的前提下，重新审视传统的化学问题。随着全球性环境污染问题的日益加剧和能源、资源急剧减少，环境问题日益严峻，绿色化学已成为21世纪的主题，是化学学科发展的必然趋势。对于化学工业而言，绿色化学是化学工业可持续发展的科学和技术基础，是提高效益、节约资源和能源、保护环境的有效手段和方法。绿色化学的发展将带来化学及相关学科的重大进步和生产方式的变革。