資源簡介

學習任務單
課程基本信息
學科 化學 年級 高一 學期 春季
課題 化學與可持續發展復習
學習目標
1. 通過鐵礦石資源的綠色化利用，引導學生建立元素觀、變化觀、價類觀、綠色觀等化學觀念。 2．通過含硫物質間的轉化，建立基于化合價、物質類別的視角研究物質性質的思維模型——價類二維模型。 3．通過“三廢”處理方法的選擇與分析，建立基于核心元素化合價判斷物質氧化性、還原性的角度感受氧化還原反應的價值，形成綠色應用的意識，增強社會責任感。
課前學習任務
1. 復習硫、氮、鐵元素及其化合物的性質和轉化。 2. 查閱資料了解硫酸工業、煉鐵工業及煙氣脫硫等實際工業生產。
課上學習任務
【情境引入】李克強總理在今年的政府工作報告中指出：去年我國污染防治攻堅戰深入開展，主要污染物排放量繼續下降，進一步鞏固藍天、碧水、凈土保衛戰成果，加強生態環境保護，促進可持續發展。資源、能源、材料、環保、健康、安全等是當今社會重要的研究主題，化學與這些主題密切相關。按照綠色化學思想和循環經濟原則，可以科學、安全、有效和合理地開發利用資源和使用各種化學品，為建設美麗中國發揮化學學科的重要價值。 【學習任務一】推測硫鐵礦石資源的可能工業用途 【問題與思考1】硫鐵礦（FeS2）是自然界中常見的一種礦石，基于元素觀，推測硫鐵礦石可能有哪些工業用途？ 【學習任務二】建構價類二維思維模型 【問題與思考2】S元素有哪些常見的化合價？含硫物質有哪些類別？請繪制S元素的價類二維圖。
【方法建模】建構價類二維思維模型：
【學習任務三】應用價類二維思維模型 【問題與思考3】以硫鐵礦（FeS2）為原料如何制備工業硫酸？涉及到哪些化學反應？請寫出相關反應方程式。 【問題與思考4】價類二維模型可以幫助我們解決無機元素及其化合物哪些化學問題？ 【小組討論、匯報】 【學習任務四】設計脫硫（SO2）的方案 【問題與思考5】焙燒過程中會產生SO2，嚴重危害生態環境。應用價類二維思維模型設計脫硫（SO2）的方法。 角度一：SO2是酸性氧化物，用加堿性物質脫硫。 方法1：鈉堿脫硫。Na2CO3溶液吸收：反應過程中溶液組成變化如圖所示。吸收初期（圖中A點以前）什么反應？請用化學方程式表征： 方法2：氨水是一種弱堿，可以用氨水脫硫。請寫出氨水脫硫的離子方程式： 角度二：SO2中S元素為+4價，具有一定的還原性。 【問題與思考6】大家比較熟悉的是鈣基固硫。鈣基固硫是一種有前景的脫硫方法的嗎？如何評價鈣基固硫 【問題與思考7】如何評價鎂法脫硫（MgO吸收二氧化硫）？ 【真實工業生產中脫硫脫硝】 氯酸（HClO3）氧化脫硫（SO2）脫硝（NO）工藝流程圖如下： 已知在氧化吸收塔中發生如下兩個反應： 13 NO + 6HClO3+ 5 H2O == 6 HCl + 10HNO3+ 3 NO2 3 SO2 + HClO3+ 3 H2O == HCl + 3H2SO4 【思考與交流8】氧化吸收塔中未完全吸收的煙氣將進入堿式吸收塔中進一步處理，結合工藝流程圖、價類二維分析堿式吸收塔中發生了哪些化學反應？ 【教師總結】 【學習任務五】設計從硫鐵礦燒渣制綠礬的方案 【思考與交流9】硫鐵礦燒渣中主要成分為Fe2O3，還含少量SiO2、Al2O3，以它為原料可以制備綠礬。設計從原料（硫鐵礦燒渣）到產品（綠礬）的物質轉化流程圖。比較哪個方案更好？ 【小組討論、交流】 【互評質疑】 【學習任務六】含氮廢水處理 含氮廢水主要有氨氮（以NH3、NH形式存在）、硝氮兩種形式。 （22屆高三化學南京、鹽城一模18）水溶性硝態氮（以NO3－ 、NO2－ 等形式存在）是水體污染物之一，須處理達到國家規定的標準后才能排放。 【思考與交流10】在反硝化細菌作用下，用葡萄糖處理酸性廢水中的NO3－ 產生兩種對大氣無污染的氣體。請寫出該反應的離子方程式。 【歸納總結】 1．價類二維思維模型： 2．礦石資源的綠色化利用模型：
推薦的學習資源
1. 基于真實情境的項目式化學教學（江合佩編著） 山東科學技術出版社。

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