第二节　资源综合利用　环境保护设计意图

必修2第四章《化学与自然资源的开发利用》第二节《资源综合利用

环境保护》（第一课时）

一、目标分析

总目标

知识与技能：

掌握对煤、石油和天然气综合利用及环境保护的问题的化学原理和方法。

过程与方法：

通过对煤、石油和天然气综合利用及环境保护的问题探究，提升学生的思维能力，培养学生利用化学反应原理分析问题、解决问题的能力，体会化学在综合利用自然资源中的作用。

情感态度价值观：

通过对煤、石油和天然气综合利用及环境保护的学习，树立对资源合理开发、利用的意识，培养绿色化学的思想。感受化学对改善个人生活和促进社会发展的积极作用，赞赏化学家的创造性。

知

识

掌握对煤、石油和天然气综合利用及环境保护的问题的化学原理和方法。

持久理解

理解在海水资源的综合利用中化学反应的方法和原理。

基本问题

技能

1、探究技能（通过解决化学问题建立化学思维方法）。

2、分析技能（通过实验设计、实验操作解决化学问题。）

高位目标

理解化学在海水资源的综合利用中的作用。

如何从海水中提取溴？如何从海水中提取镁？

学情分析：通过前几节课的学习学生了解了自然资源的开发和利用的前景及化学在其中发挥的作用。这节课继续通过对煤、石油和天然气综合利用及环境保护的学习，树立对资源合理开发、利用的意识，培养绿色化学的思想。感受化学对改善个人生活和促进社会发展的积极作用，赞赏化学家的创造性。

二、教学设计

子目标

问题链

何为化石燃料？

化石燃料是如何形成的？

煤的组成？

资料、点拨（含教法与学法）

[引入] 煤、石油和天然气都是古代生物经过一系列复杂变化而成的，它们是人们生活中经常使用的主要燃料，因此人们常称它们为化石燃料，是不可再生资源。煤、石油和天然气仍然是人类使用的主要能源，也是三种重要的化石燃料。

一、煤、石油和天然气的综合利用

1．煤的组成

无机物(少量)无机盐；有机物C、H、O、N、S等元素。

煤直接作燃料——利用率低并污染环境，烟尘：COx、NOx、SO2等。

评估

课题名称：

授课教师：

授课班级：

授课时间：

子目标1：通过对煤、石油和天然气综合利用的问题探究，培养学生分析问题、解决问题的能力。体会化学在综合利用自然资源中的作用。

煤的干馏？

煤干馏的主要产品和用途？

煤的气化？主要反应？

煤的液化？

2. 煤的综合利用

：煤的干馏、煤的气化、煤的液化，获得洁净的燃料和多种化工原料——物尽其用，通过对煤、石油和天然气保护环境。

（1）煤的干馏

将煤隔绝空气加强热使之分解的过程，叫做煤的干馏，工业上也叫煤的焦化。

[介绍] 煤干馏的主要产品和用途。

（2）煤的气化

在一定条件下把煤中的有机物转化为可燃性气体的过程。

主要反应是：

C(s)+HO(g)

高温

CO(g)+H(g) 水煤气

22综合利用的问题探究，培养学生分析问题、解决问题的能力。体会化学在综合利用自然资源中的作用。

能分析反应的原理及正确书写过程中所涉及的化学反应方程式。

（3）煤的液化

在一定条件下将煤转化为液体燃料。

直接液化

煤与氢气作用生成液体燃料。

间接液化

先转化为CO和H2，再在催化剂作用下合成甲醇。

煤的汽化和液化就是使煤变成清洁能源的有效途径，与此同时煤的燃烧效率等也得到提高。

（二）天然气的组成及其综合利用

天然气的主要成分是什么？甲烷。天然气综合利用（用途）：（1）化石燃料——清洁能源。

1

课题名称：

授课教师：

授课班级：

授课时间：

天然气的主要成分是什么和综合利用？

石油的组成？

石油的分馏？

石油分馏的主要产品和用途？

石油的催化裂化？

（2）化工原料：合成氨、生产甲醇、

合成两碳或多碳有机物。

未来能源：可燃冰。

（三）石油的组成及其综合利用

石油主要是多种碳氢化合物组成的混合物。(黑色或深棕色粘稠液体，比水稍轻，不溶于水，有特殊气味，无固定沸点。)烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物。

1、石油的分馏：利用原油中各组分沸点的不同将复杂的混合物分离成简单混合物的过程叫做分馏，分馏产物叫馏分。(它属混合物)

石油分馏主要在分馏塔中进行，通过分馏可以获得汽油、煤油、柴油等轻质油。有常压分馏和减压分馏两种。

[介绍] 石油分馏的主要产品和用途。

2、石油的催化裂化

在催化剂作用下，将相对分子质量大、沸点较高的烃断裂为相对分子质量小、沸点较低的汽油的过程。目的：提高轻质液体燃料（特别是汽油）的产量和质量。

2

课题名称：

授课教师：

授课班级：

授课时间：

石油的裂解？

比较蒸馏、分馏、干馏不同？

石油的催化重整？

生成聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯反应？

催化剂

C16H34

催化剂

C8H18 + C8H16

C8H18

C4H10 + C4H8

高温高压

高温高压

3、石油的裂解：深度裂化

用比裂化更高的温度使长链的烃分子断裂成碳原子数较少的气态烃分子和少量的液态烃，获取有机化工原料，如乙烯等。目的：获得短链不饱和烃（如乙烯、丙烯、丁二烯等）和少量液态烃。

催化剂

催化剂

C4H10

CH4 + C3H6

C4H10

高温高压

C2H4 + C2H6

高温高压

比较蒸馏（物理变化）、分馏（物理变化）、干馏（化学变化）。

4、石油的催化重整：在加热和催化剂的作用下，可以通过结构的重新调整，使链状烃转化为环状烃，如苯的合成过程。

（四）以煤、石油、天然气为原料生产合成材料

化石燃料的产品三大合成材料：塑料、合成橡胶、合成纤维

1、聚乙烯的生成

nCH2=CH2

催化剂

[ CH2-CH2]n

聚合反应或加聚

单体

链节：—CH2—CH2—

n：聚合度

高分子化合物及其特征：相对分子质量很大，是混合物，无固定的熔沸点。

练习：生成聚丙烯、聚苯乙烯反应。

子目标2：通过对环境污染的问题探究，培养学生分析问题、解决问题的能力。体

大气污染、水污染、[介绍] 各种环境污染：大气污染、水污染、固体废弃物污染、土壤污染、赤潮（水华）、酸雨、光化学能对环境污染的问题探固体废弃物污染、土壤污染、赤潮（水华）、酸雨、光化学烟雾污染、臭氧层空洞、温室效应、烟雾污染、臭氧层空洞、温室效应、沙尘暴……

[学生讨论] 每种环境污染的原因？

（二）环境保护与绿色化学

绿色化学的核心就是要利用化学原理从源头减少和消除污染。

（防治优于治理）

原子经济性——反应物原子全部转化为最终的期望产物，原子利用率为100%。

3 究，培养分析问题、解决问题的能力。体会化学在综合利用自然资源、保护环境中的作用。培养绿色化学的思想。

课题名称：

授课教师：

授课班级：

授课时间：

会化学在综合利用自然资源、保护环境中的作用。培养绿色化学的思想。

沙尘暴……每种环境污染的原因？

反应的方程式？

原子利用率＝（预期产物的分子量／全部生成物的分子量总和）×100％。

三

、教学反思

从以下几个方面来进行反思：

实话实说记录成败

及时反馈 教案的再设计

（（1）成功之处；（2）失败之处

（2）教师的瞬间灵感；（2）学生的创新之处；（3）师生合作

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