课程总体目标

了解金属矿物的开发利用（冶炼方法）与海水资源的综合利用（提溴、提镁、提碘）；认识煤、石油、天然气的综合利用与绿色化学。

具体学习目标

本课程共设置 6 项学习目标，涵盖知识理解、技能应用与科学探究三个维度。

1
金属矿物的开发利用（存在形态、冶炼方法、铝热反应）

能说出金属以游离态（Au、Pt）和化合态存在，冶炼实质是把化合态金属离子还原为游离态单质（Mⁿ⁺+ne⁻→M）；掌握热分解法、电解法、热还原法、物理法的适用范围，理解铝热反应原理与合理开发金属资源。

知识理解
2
海水资源的开发利用（淡化、制盐、提镁、提溴、提碘）

能说出海水资源分水资源、化学资源、能源三类；掌握海水淡化（蒸馏、电渗析、离子交换）、粗盐除杂（BaCl₂→NaOH→Na₂CO₃→盐酸）、海水提镁、提溴吹出法、海带提碘的流程与方程式。

知识理解
3
煤、石油和天然气的综合利用

能说出煤干馏（焦炭、煤焦油、煤气）、气化（C+H₂O→CO+H₂）、液化（→甲醇）及石油分馏（物理）、裂化、裂解、催化重整等途径；认识三大合成材料与绿色化学。

技能应用
4
金属冶炼方法的选择依据

能依据金属活泼性选择冶炼方法：K~Al用电解法，Zn~Cu之间用热还原法（常用C、CO、H₂、Al），Hg~Ag用热分解法，Au/Pt用物理法（沙里淘金）；越活泼冶炼条件越高。

知识理解
5
海水化学资源的提取原理

能写海水提镁（石灰乳沉淀Mg²⁺→盐酸得MgCl₂→HCl气流脱水→电解）、提溴（Cl₂氧化Br⁻→吹出→SO₂吸收→再氧化蒸馏）、提碘（H₂O₂或Cl₂氧化I⁻→CCl₄萃取）的主要方程式。

科学探究
6
化石燃料综合利用与可持续发展

能比较煤干馏/气化/液化与石油分馏/裂化/裂解/催化重整的反应类型（物理/化学），区分直馏汽油与裂化汽油，理解综合利用、提高利用率、减少污染与碳中和的意义。

技能应用

学习路径时间线

  • 1
    认知阶段

    认知：从三星堆黄金面具与青铜、浩瀚海洋、日常煤油气出发，认识金属、海水、化石燃料三类自然资源与人类文明、生命健康和可持续发展的密切联系。

  • 2
    巩固阶段

    巩固：以"存在形态—冶炼方法—资源保护""淡化—制盐—提镁/提溴/提碘""干馏/气化/液化—分馏/裂化/裂解/催化重整"三条主线，梳理自然资源的物质转化与元素富集路线。

  • 3
    练习阶段

    练习：比较四种金属冶炼法的适用范围并写代表方程式；默写得提镁、提溴、提碘流程的关键反应；区分蒸馏与分馏、直馏与裂化汽油、化学三馏（干馏/蒸馏/分馏）与六气（高炉煤气/水煤气/天然气/液化石油气/焦炉气/裂解气）。

完成后你将掌握

能说出金属以游离态（Au、Pt）和化合态存在，冶炼实质 Mⁿ⁺+ne⁻→M；按金属活泼性选用电解法（K~Al）、热还原法（Zn~Cu，还原剂C/CO/H₂/Al）、热分解法（Hg~Ag）、物理法（Au/Pt）。
能说明海水淡化（蒸馏/电渗析/离子交换）、粗盐除杂（BaCl₂→NaOH→Na₂CO₃→盐酸）；写提镁、提溴（Cl₂氧化→空气吹出→SO₂吸收→再氧化蒸馏）、提碘（H₂O₂或Cl₂氧化I⁻→CCl₄萃取）的主要方程式。
能说明煤干馏得焦炭/煤焦油/煤气、气化C+H₂O→CO+H₂、液化得甲醇；石油分馏为物理变化、裂化/裂解/催化重整为化学变化；认识三大合成材料与绿色化学、碳中和。