第八章 化学与可持续发展 复习学习任务单

学习任务单
课程基本信息
学科 化学 年级 高一 学期 春季
课题 化学与可持续发展复习
学习目标
1. 通过铁矿石资源的绿色化利用，引导学生建立元素观、变化观、价类观、绿色观等化学观念。 2．通过含硫物质间的转化，建立基于化合价、物质类别的视角研究物质性质的思维模型——价类二维模型。 3．通过“三废”处理方法的选择与分析，建立基于核心元素化合价判断物质氧化性、还原性的角度感受氧化还原反应的价值，形成绿色应用的意识，增强社会责任感。
课前学习任务
1. 复习硫、氮、铁元素及其化合物的性质和转化。 2. 查阅资料了解硫酸工业、炼铁工业及烟气脱硫等实际工业生产。
课上学习任务
【情境引入】李克强总理在今年的政府工作报告中指出：去年我国污染防治攻坚战深入开展，主要污染物排放量继续下降，进一步巩固蓝天、碧水、净土保卫战成果，加强生态环境保护，促进可持续发展。资源、能源、材料、环保、健康、安全等是当今社会重要的研究主题，化学与这些主题密切相关。按照绿色化学思想和循环经济原则，可以科学、安全、有效和合理地开发利用资源和使用各种化学品，为建设美丽中国发挥化学学科的重要价值。 【学习任务一】推测硫铁矿石资源的可能工业用途 【问题与思考1】硫铁矿（FeS2）是自然界中常见的一种矿石，基于元素观，推测硫铁矿石可能有哪些工业用途？ 【学习任务二】建构价类二维思维模型 【问题与思考2】S元素有哪些常见的化合价？含硫物质有哪些类别？请绘制S元素的价类二维图。
【方法建模】建构价类二维思维模型：
【学习任务三】应用价类二维思维模型 【问题与思考3】以硫铁矿（FeS2）为原料如何制备工业硫酸？涉及到哪些化学反应？请写出相关反应方程式。 【问题与思考4】价类二维模型可以帮助我们解决无机元素及其化合物哪些化学问题？ 【小组讨论、汇报】 【学习任务四】设计脱硫（SO2）的方案 【问题与思考5】焙烧过程中会产生SO2，严重危害生态环境。应用价类二维思维模型设计脱硫（SO2）的方法。 角度一：SO2是酸性氧化物，用加碱性物质脱硫。 方法1：钠碱脱硫。Na2CO3溶液吸收：反应过程中溶液组成变化如图所示。吸收初期（图中A点以前）什么反应？请用化学方程式表征： 方法2：氨水是一种弱碱，可以用氨水脱硫。请写出氨水脱硫的离子方程式： 角度二：SO2中S元素为+4价，具有一定的还原性。 【问题与思考6】大家比较熟悉的是钙基固硫。钙基固硫是一种有前景的脱硫方法的吗？如何评价钙基固硫 【问题与思考7】如何评价镁法脱硫（MgO吸收二氧化硫）？ 【真实工业生产中脱硫脱硝】 氯酸（HClO3）氧化脱硫（SO2）脱硝（NO）工艺流程图如下： 已知在氧化吸收塔中发生如下两个反应： 13 NO + 6HClO3+ 5 H2O == 6 HCl + 10HNO3+ 3 NO2 3 SO2 + HClO3+ 3 H2O == HCl + 3H2SO4 【思考与交流8】氧化吸收塔中未完全吸收的烟气将进入碱式吸收塔中进一步处理，结合工艺流程图、价类二维分析碱式吸收塔中发生了哪些化学反应？ 【教师总结】 【学习任务五】设计从硫铁矿烧渣制绿矾的方案 【思考与交流9】硫铁矿烧渣中主要成分为Fe2O3，还含少量SiO2、Al2O3，以它为原料可以制备绿矾。设计从原料（硫铁矿烧渣）到产品（绿矾）的物质转化流程图。比较哪个方案更好？ 【小组讨论、交流】 【互评质疑】 【学习任务六】含氮废水处理 含氮废水主要有氨氮（以NH3、NH形式存在）、硝氮两种形式。 （22届高三化学南京、盐城一模18）水溶性硝态氮（以NO3－ 、NO2－ 等形式存在）是水体污染物之一，须处理达到国家规定的标准后才能排放。 【思考与交流10】在反硝化细菌作用下，用葡萄糖处理酸性废水中的NO3－ 产生两种对大气无污染的气体。请写出该反应的离子方程式。 【归纳总结】 1．价类二维思维模型： 2．矿石资源的绿色化利用模型：
推荐的学习资源
1. 基于真实情境的项目式化学教学（江合佩编著） 山东科学技术出版社。