第二节　资源综合利用　环境保护教学设计

第二节

化学与资源综合利用、环境保护

第1课时

煤、石油、天然气的综合利用

杨

静

敏

【教材分析】上一节我们学习了金属矿物和海水资源的开发及利用，学生初步了解到矿物元素的存在和冶炼的方法，本节进一步学习化石燃料的有关知识，帮助学生形成可持续发展意识和环保意识。

【教学目标】1、了解煤、石油、天然气是人类使用的重要能源。

2、了解煤的干馏、煤的气化和煤的液化，知道煤干馏产品与化工的关系。

【教学重点】煤的干馏和石油的综合利用

【教学过程】

【问题设计】

探究一：煤的组成元素及如何综合利用

1．

现实生活中煤的用途

2．

煤的组成元素

3．

为了节约能源，保护环境，应如何对煤进行综合利用？

探究二：天然气的组成及如何综合利用

1、

天然气的存在

2、

天然气的主要成分

3、

如何综合利用天然气

探究三

石油的组成及如何综合利用？

【新课引入】什么是化石燃料？它包括哪些类型？它们各含有元素？

化石燃料包括煤、石油和天然气。

一、煤的综合利用

1、煤成分：复杂的固体混合物；含有：C、H、O、N、S等元素。

2、煤的综合利用：干馏、液化和汽化。（学生阅读95页表4-2）

出（1）煤的干馏：将煤隔绝空气加强热使其分解的过程。

炉煤煤焦炉气（H2、CH4、CH2=CH2、CO）

干

馏

气

粗氨水（氨、铵盐）

产

粗

苯（“三苯”：苯、甲苯、二甲苯）

品

煤焦油

焦炭

（2）煤的气化

高温下煤与水蒸气反应生成可燃性气体的过程，是一化学变化。

优点：气化后燃烧更充分，可提高燃料的利用率。

化学方程式为：C＋H2O（3）煤的液化

将煤直接或间接转化为液态燃料，如甲醇。

2、天然气

（1）化石燃料

（2）化工原料：合成氨、生产甲醇、合成多个碳原子的有机化合物。

3、石油

（1）石油的成分：由多种烃组成的混合物。

（2）石油的炼制：

（常压）分馏---利用原油各组分的沸点不同进行加热再冷却而将它们分离出来的过程。

加热时沸点低的先气化，沸点高的后气化，然后降温，沸点高的先液化，沸点低的后液化。在分馏塔里液化的先后顺序是：

（3）石油化工

重油（C20以上）、柴油（C15~C18）、煤油（C11~C16）、汽油（C5~C11）、液化石油气（C4以下）。

重油进行减压蒸馏可得：柴油、燃料油、润滑油、石蜡、沥青

高温

H2＋CO ①裂化

石油常压分馏得到轻质油不能满足国民的需要，因此将重油进行裂化转化为汽油，裂化是在高温和催化剂下，将高碳烃转化为碳原子数少的不饱和烃的过程。

规律：生成等物质的量的烷烃与烯烃，目的：提高汽油的产量。

②裂解：在更高的温度下将裂化产物的碳链进行一步断裂，得到气态烃，作为有机化工原料。如乙烯、丙烯等。

③重整：在加热和催化剂作用下，链状烃转化为环状烃，如苯、甲苯。

【例题1】煤在干馏时得到气态产物是（

）

A．天然气

B．水煤气

C．焦炉气

D．高炉煤气

【解析】A是自然界本来就有的，B的主要成分是CO和H2，D是炼铁高炉产生尾气。选C。

【例题2】下列说法正确的是

（

）

A．煤的干馏和石油的分馏都是化学变化

B．分馏产物有一定的沸点

C．裂化的目的主要是提高汽油的产量

D．裂化汽油可作为碘水中碘的萃取剂

【解析】分馏是物理变化，而干馏是化学变化，A是错误的。分馏产物如汽油是C11~C16

的烃，是混合物，无固定沸点，B是错误的。裂化汽油中含有烯烃，能与碘发生加成反应，不能作为萃取剂，D是错的。选C。

【板书设计】第二节

资源综合利用与环境保护

一、煤、石油和天然气的综合利用

1、煤的综合利用

（1）煤成分：复杂的混合物；含有：碳、氢、氮、硫、氧等元素。

（2）煤的综合利用：干馏、液化和汽化

煤的干馏：把煤隔绝空气加强热使它分解的过程。产品：焦炭、煤焦油、粗氨水和焦炉气。

煤的汽化：C（s）+H2O （g）

2、天然气

CO（g）+H2

（g）

（1）化石燃料（2）化工原料：合成氨、生产甲醇、合成多个碳原子的有机化合物。

3、石油

（1）石油的成分：碳氢化合物混合物；元素碳、硫、氧、氮等。

（2）石油的炼制：

分馏---利用原油中各成分沸点不同，将复杂的混合物分离成较简单更有用的混合物的过程。

裂化---在一定条件下，把分子量大、沸点高的烃断裂为分子量小、沸点低的烃的过程。

规律：生成等量的烷烃与烯烃，目的：提高汽油的产量。

裂解：使具有长链分子的烃断裂成各种短链的气态烃和少量液态烃，以提供有机化工原料。

重整：在加热和催化剂作用下，链状烃转化为环状烃。

4、以煤、石油和天然气为原料生产合成材料。