第二节　资源综合利用　环境保护教学设计(教案)

第四章

基础知识

第四章

化学与可持续发展

第二节

化学与资源综合利用、环境保护

一、教学目标

1．知识目标：

认识煤、石油和天然气等化石燃料综合利用的意义。

2．能力目标：

(1) .以聚乙烯为例，了解高分子材料在生活等领域中的应用及可能带来的环境问题。

(2)培养学生严谨求实的科学态度

3．情感、态度和价值观目标：

通过环境保护和绿色化学的有关知识，使学生加强环保意识并培养绿色化学的理念。

二、教学重点难点

重点：煤、石油、天然气的综合利用，特别是石油的利用；通过环境保护和绿色化学的有关知识，使学生加强环保意识并培养绿色化学的理念。

难点：石油裂化的原理。

三、教学过程

【知识梳理】

一、煤和石油

1、煤的组成：煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物，主要含碳元素，还含有少量的氢、氧、氮、硫等元素。

2、煤的综合利用：煤的干馏、煤的气化、煤的液化。

煤的干馏是指将煤在隔绝空气的条件下加强re使其分解的过程，也叫煤的焦化。煤干馏得到焦炭、煤焦油、焦炉气等。

高温

煤的气化是将其中的有机物转化为可燃性气体的过程。方程式：C(s)+H2O(g)

CO(g)+H2(g) 煤的液化是将煤转化成液体燃料的过程。

3、石油的组成：石油主要是多种烷烃、环烷烃和芳香烃多种碳氢化合物的混合物，没有固定的沸点。

4、石油的加工：石油的分馏、催化裂化、裂解。

（1）石油的分馏：石油经分馏（常压蒸馏和减压蒸馏）后可以得到汽油、煤油、柴油等含碳原子数目较少的轻质油和碳原子数目较多的重油。重油的得到需要通过减压蒸馏。

（2）催化裂化、裂解：通过裂化，可将重油裂化为轻质油。通过石油裂化和裂解可以得到甲烷、乙烯、丙烯等重要的化工原料。

5、加聚反应和缩聚反应

（1）加聚反应：

（2）缩聚反应：

二、环境保护和绿色化学

环境问题主要是指由于人类不合理地开发和利用自然资源而造成的生态环境破坏，以及工农业生产和人类生活所造成的环境污染。

1、环境污染

（1）大气污染物：颗粒物（粉尘）、硫的氧化物（SO2、H2S、SO3）、氮的氧化物（NO和NO2）、CO、碳氢化合物，以及氟氯代烷等。

2＋2＋（2）水污染物：重金属（Ba、Pb等）、酸、碱、盐等无机物，耗氧物质，石油和难降解的有机物，

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洗涤剂等。

（3）土壤污染物：城市污水、工业废水、生活垃圾、工矿企业固体废弃物、化肥、农药、大气沉降物、牲畜排泄物、生物残体。

土壤污染的防治措施：控制、减少污染源的排放。

2、绿色化学的核心:就是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染。按照绿色化学的原则，最理想的“原子经济”就是反应物的原子全部转化为期望的最终产物（即没有副反应，不生成副产物，更不能产生废弃物），这时原子利用率为100％。原子利用率为100％的化学反应类型有：化合反应、加聚反应、加成反应。

3、环境污染的热点问题：

（1）形成酸雨的主要气体为SO2和氮氧化物NOx。

（2）破坏臭氧层的主要物质是氟氯代烷（或氟氯代烃）。

（3）导致全球变暖、产生“温室效应”的气体是CO2。

（4）光化学烟雾的主要原因是汽车排出的尾气中氮氧化物，如NO、NO2。

（5）“白色污染”是指聚乙烯等塑料垃圾。

（6）引起赤潮、水华的原因：水体富营养化。工农业及城市生活污水含大量的氮、磷等营养元素。（含磷洗衣粉的使用和不合理使用磷肥是造成水体富营养化的重要原因之一。）

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