湖北省武汉经济技术开发区第一中学高中化学必修2《4.2 化学与资源综合利用、环境保护》教案（2）

4.2化学与资源综合利用、环境保护
三维目标
知识与技能：1．了解一些燃料燃烧对环境有不良影响，应选择使用不污染环境或对环境污染小的燃料．
2．应使用和开发化石燃料以外的清洁燃料，综合利用资源和开发新能源具有重要意义．
过程与方法：通过活动探究，通过化石燃料对环境的影响和新能源的开发，培养学生归纳能力、比较能力。
情感态度与价值观：重视实验和讨论，借此来培养善于合作、勤于思考、严谨求实、勇于创新实践的科学精神，同时通过燃料对环境的影响的学习来树立保护环境的意识，体会化学与社会发展的关系．
教学重点：了解一些燃料燃烧对环境有不良影响，应选择使用不污染环境或对环境污染小的燃料．充分认识保护环境的重要意义。
教学难点：开发使用不污染环境或对环境污染小的燃料
教具准备：多媒体课件
教学过程
[新课导入]
［引言］ 俗话说：“明枪易躲，暗箭难防”。难防，不等于不触防 。隐藏在我们身边的无形杀手究竟是什么 下面请第三小组同学代表给大家讲讲。
师： 屏幕显示
师： ［过渡］随着生活条件的不断改善，人们的消遣方式也多种多样，如近年来兴起的家庭宠物热。当我们观赏着鱼儿的嬉戏，聆听着鸟儿的鸣唱，抚摸着温驯的小猫小狗，生活确是情趣盎然，惬意非常。然而，在这惬意的后面却潜伏着疾病的隐患。
板书 一、化石燃料对环境的影响
［学生活动］由第1小组代表发言。
师： 屏幕显示
由于化石燃料是目前世界一次能源的主要部分，其开采、燃烧、耗用等方面的数量及对环境的影响也令人关注．
对环境的影响最典型的是煤炭开采，包括开采对土地的损害、对村庄的损害和对水体的污染，据不完全统计，迄今为止平均每开采1万吨煤炭塌陷农田0.2公顷，平均每年塌陷2万公顷．开采时水污染对生态环境的影响也量大面广，平均每开采1吨原煤需排放2吨污水．有些地区，由于水体的严重污染，造成居民用水短缺．
化石燃料在利用过程中对环境的影响主要是燃烧时的各种气体与固体废物和发电时的污染．化石燃料产生的污染物对环境的影响主要有两个方面．一是全球气候变化．燃料中二氧化碳进入大气，使大气中二氧化碳的浓度增大，从而导致温室效应，改变了全球的气候，这是热污染．火电站发电所剩“余热”被排出到河流、湖泊、大气或海洋中，在多数情况下，会使水温升高．例如，这种废热水进入水域时，其温度比水域的温度平均要高出7～8度，以致明显改变水域周围的环境．
师： 板书 二、原子能化石燃料对环境的影响
［学生活动］由第2小组代表发言。
师：［概括］屏幕显示
核动力是利用铀—235(或钚—239)在中子轰击下发生裂变，同时释放出核能，将能量用来驱动发电机组，发出电来作为动力．由于核动力的燃料是核燃料(铀或钚)，相比于煤或石油具有无气污染，无漏油等问题．它的缺点是存在放射性污染，因此为了保证安全，要求由反应产生的废物应与环境隔离，不让它进入生态环境．目前国内外公认比较好的处理技术是深部地下将反应完全的放射性废物进行玻璃固化后，将其埋藏于数百米深的岩层中．
首先在深部岩层中开挖洞室，将玻璃固化体装入不锈钢容器内，然后把容器放入洞底，用湿润土材料进行密闭，阻止万一情况下发生的放射性物质向周围的扩散和转移．
师： 板书 三、水力发电对环境的影响
［学生活动］由第3小组代表发言。
师：［概括］屏幕显示
水库建造的过程与建成之后，对环境的影响主要包括以下几个方面：
自然方面：巨大的水库可能引起地表的活动，甚至有可能诱发地震．此外，还会引起水位改变．如下游水位降低或来自上游的泥沙减少等．水库建成后，由于蒸发量大，气候凉爽，炎热天气减少．
生物方面：对陆生动物而言，水库建成后，可能会造成大量的野生动植物被淹没死亡灭绝．对水生动物而言，由于上游生态环境的改变，会使鱼类受到影响，导致灭绝或种群数量减少．由于上游水域面积的扩大，使某些生物(如钉螺)的栖息地点增加，为一些地区性疾病的传播、蔓延创造了条件．
物理化学性质方面：流入和流出水库的水在颜色和气味等物理化学性质方面发生改变，深层水的密度、温度，甚至溶解氧等有所不同，深层水的水温低，而且沉积库底的有机物由于厌氧分解，水体的二氧化碳含量明显增加．
社会经济方面：修建水库可以防洪、发电，也可以改善水的供应和管理，增加农田的产量．不利之处，如受淹地区城市搬迁、农村移民安置会对社会结构、地区经济发展等产生影响，若大局计划不周，社会生产和人民生活安排不当，还会引起一系列的社会问题．另外，自然景观的淹没与破坏，更是文化和经济上的一大损失．应当事先制定保护规划和落实保护措施．
［学生活动］由第4小组代表发言。“从身边做起与社会责任感”问题的探讨。
师： ［总结］“要增强全民族的环境意识，保护和合理利用土地、矿藏、森林、水等自然资源，努力改善生态环境”。这是社会对我们提出的要求。环境保护这一功在千秋大业的工作，决不仅仅是少数专业人员的责任。地球上每一个公民，都有义务来维护周围的环境。
作为肩负新世纪历史重任的青年一代，我们应从小做起、从身边做起，树立环保意识，增强保护环境的社会责任感和紧迫感，并自觉地投入到保护环境的行动中去。
古人说：“千里之行，始于足下。”如果每个人都能从身边做起，会是怎样的结果
有人做过这样一个算术题：如果把世界上所用纸张的一半加以回收利用，就可满足人们对新纸张需求量的75%，这样不仅可使8万平方千米的森林免于因造纸而惨遭砍伐，而且可使环境污染显著减轻。又如，使用易拉罐作为饮料容器将消耗大量的铝，而炼铝又消耗大量能源并产生环境污染。而节纸用纸、不喝易拉罐饮料，回收易拉罐却是每个人日常生活中很容易做到的事件。因此，环境保护就在我们每一位的身边。
“一室不扫，何以扫天下”。胸怀大志的青年朋友，让我们携起手来从身边做起吧!
【例题剖析】
　　 【例1】 煤、石油、天然气等能源在地球上已探明的蕴藏量是有限的，以目前人类消耗这些能源的速度估算，石油和天然气不过几十年，煤不过几百年就会消耗殆尽。因此进一步开发利用新能源已显得十分迫切。
氢气是一种高效而无污染的理想能源。下列(1)～(6)是制取氢气的方法，其中包括正在研发的方案。
(1) 电解法：2H2O＝2H2↑+O2↑
(2) 甲烷转化法: CH4+H2O＝CO+3H2
(3) 水煤气法: C+H2O＝CO+H2
(4) 碳氢化合物热裂法: CH4＝C+2H2
(5) 设法将太阳能聚焦产生高温使水分解: 2H2O＝2H2↑+O2↑
(6) 寻找高效催化剂使水分解产生氢气
上述6种方法中你认为可行的、且很有发展前途的方法是哪几种 说明理由。
　　 【例2】酸雨对环境的影响很大，为减少酸雨产生，应（ ）
　　 ①少用煤作燃料 ②燃料脱硫 ③在已酸化的土壤中加石灰 ④多种植美人蕉、银杏 ⑤开发新能源 ⑥多种法国梧桐、柠檬
　　
　　 【例3】“绿色食品”是指（ ）
　　 A．添加了绿色色素的食品
　　 B．含有叶绿素的食品
　　 C．原料生产过程中没有污染的食品
　　 D．原料生产及加工过程中都没有污染的食品
课堂小结
环境问题是当今世界面临的热点问题之一，通过本节课的学习，请同学们更要增强环保意识，从我作起，从身边的小事作起，养成良好的习惯，把热爱环境、保护环境落到实处。努力做到人与环境和谐共存。
布置作业
P93 T4
板书设计：
化学与资源综合利用、环境保护（第2课时）二．环境保护与绿色化学1、化石燃料对环境的影响 3、水力发电对环境的影响4、开发化石燃料以外的清洁燃料，综合利用资源和开发新能源2、原子能化石燃料对环境的影响
[活动与探究]
(一)探究煤的燃烧形成的酸雨及其危害
煤的主要成分是碳，但含有较多的硫元素，燃烧时产生SO2，SO2与CO2一样，也能和水反应，生成亚硫酸(H2SO3)，亚硫酸在空气中的铁锰氧化物的催化作用下，最终转化为硫酸，另外，煤燃烧时还能产生二氧化氮气体，这也是形成酸雨的一种有害气体．
酸雨主要是由大气中二氧化硫成分增多所致，二氧化硫及其氧化物和生成的水化物随雨雪、雾降到地面就形成了酸雨．酸雨能使土壤酸化、养分淋溶、肥力降低；使地面水、地下水酸化，影响植物生长；使水中生物和鱼类大批死亡，甚至绝迹；破坏生态平衡；酸雾能附着在人们的支气管粘膜上，使呼吸道感染，危及人体健康．
(二)汽车用燃料的燃烧
目前，多数汽车使用的燃料是汽油或柴油，它们燃烧时产生的一些物质会直接排放到空气中，对空气造成污染．尾气中的一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物等都是污染物．
为了减少汽车尾气对空气的污染，目前在燃料使用和汽车制造技术方面已采取了一些措施，如：(1)改进发动机的燃烧方式，以使汽油能充分燃烧；(2)使用催化净化装置，使有害气体转化为无害物质；(3)使用无铅汽油，禁止含铅物质排放．同时，在管理上，加大检测尾气的力度，禁止没达到环保标准的汽车上路．
目前，一些城市的部分汽车已改用压缩天然气(CNG)或液化石油气(LPG)作燃料，以减少对空气的污染．
综合上述讨论，可知煤和石油等化石燃料燃烧造成对空气的污染，主要有以下几方面原因：
(1)燃烧中的一些杂质如硫等燃烧时，产生空气污染物如二氧化硫等；
(2)燃料燃烧不充分，产生一氧化碳；
(3)未燃烧的碳氢化合物及碳粒、尘粒等排放到空气中．
催化剂
100℃
高温
高温