第二节　资源综合利用　环境保护教学创新设计

鹤山一中2020届高一化学必修2 第4章第2节

资源综合利用

环境保护导学案

广东省鹤山市第一中学

林小丽

【学习目标】1. 了解煤、石油、天然气的综合利用，特别是石油的利用。

2.

能正确书写简单加聚反应的化学方程式，能判断加聚反应高分子化合物的单体、链节、聚合度等。知道日常生活中的一些合成高分子材料的应用，体会合成材料对人类生活的影响。

3.

通过环境保护和绿色化学有关知识的学习，加强环保意识并培养绿色化学的理念。

【学习方式】阅读探究、讨论归纳法。

【预习案】

阅读课本95~102页，在课本上标出重点和疑问，并完成《金版学案》第75-76页【自主学习 夯实双基】。

【探究案】

石油、煤是古代动植物经过上一万年的复杂变化形成的，属不可再生资源。《海洋石油》报道，根据石油专家以往的推算，地球上石油只能使用

40~ 50年，煤炭还有不到100年。迄今为止，煤、石油和天然气仍是人类使用的主要能源，同时也是重要的化工原料。如何实现化石燃料的综合利用，提高利用率，减少化石燃料所造成的环境污染，是人类面临的最大挑战。

【探究一】探讨从煤中获得基本化工原料

1．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

H、O、N、

S

等元素。

2．煤的加工方法有哪些？

（1）煤的干馏是指

将煤隔绝空气加强热使之分解的过程

，工业上也叫

煤的焦化

。

结合课本95页表4-2，填写下面表格：

煤的干馏产品

气态

液态

固态

主要成分

焦炉气（氢气、甲烷）

煤焦油、水

焦炭

（2）煤的气化是指将煤转化成可燃性气体的过程，主要反应的方程式为

。

（3）煤的液化是指将煤转化成液体燃料的过程，分为：直接液化为

；间接液化为

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。

鹤山一中2020届高一化学必修2 【自我检测】1.煤在干馏时得到气态产物就是（

C

）

A.天然气

B.水煤气

C.焦炉气

D.高炉煤气

2．下列变化属于物理变化的是（

C ）

A.煤的干馏

B.煤的液化

C.从煤焦油中得到苯、甲苯、二甲苯等

D.古代植物变质成煤

【探究二】认识天然气的主要用途

结合课本第96页第四自然段和“资料卡片”，交流总结“天然气有哪些主要用途？”

天然气的主要用途有：（1）天然气是一种

清洁的化石

燃料，可以直接用作燃料。（2）

化工

原料。主要用于

合成氨和生产甲醇

等。

【自我检测】3．最近，新华社的一条消息中披露：我国南海海底发现巨大的“可燃冰”带，能源总量估计相当于中国石油总量的一半；而我国东海“可燃冰”的蕴藏量也很可观……“可燃冰”的主要成分是水合甲烷晶体（CH4·nH2O）。

（1）下列说法中正确的是（填序号）（B）。

A．CH4·nH2O晶体中水是溶剂C．CH4·nH2O中CH4和H2O的质量比为1：n

B．CH4·nH2O的组成元素有3种

D．可燃冰能燃烧，说明水具有可燃性（2）可燃冰的发现为我国在新世纪使用高效新能源开辟了广阔的前景．你认为能开发利用的新能源还有（至少填写二种）__氢能____，_太阳能__。

【自我检测】4．为了减少大气污染，许多城市推广清洁燃料，目前使用的清洁燃料主要有两类，一类是压缩天然气，另一类是液化石油气，这两类燃料的主要成分是

(

B

) A.碳水化合物

B.碳氢化合物

C.氢气

D.醇类

【探究三】探究从石油中获得基本化工原料

1．石油的主要成分有哪些（物质类别、元素）？

石油的组成元素主要是

C、H

元素，石油的主要成分是由

多种烃

组成的混合物，无固定熔沸点。在石油的组成成分中，在常温常压下有的呈气态，有的呈液态、有的呈固态，即石油各组分之间沸点差距很大。

2．结合课本P96第五自然段、P97第一至第五自然段，仔细观察P96图4-6。

（1）交流总结：石油的加工方法有哪些？主要产品是什么？

①分馏：利用原油中各组分

沸点

的不同进行分离的过程。

②裂化：将含碳原子数较多，沸点较高的烃断裂为碳原子数较少、沸点较低的烃的过程。

催化剂

实例：C16H34

C8H18

+

C8H16

加热、加压

十六烷

辛烷

辛烯

③裂解：即深度裂化。

④催化重整：石油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

。

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鹤山一中2020届高一化学必修2 （2）写出由辛烷制石油气的化学反应方程式：见课本P97，

C8H18辛烷催化剂加热、加压C4H10丁烷+C4H8丁烯

【自我检测】5．石油分馏的主要目的是

(

A

) A.将石油按其成分沸点的不同加以分离

B.将石油按饱和烃与不饱和烃加以分离

C.得到碳原子数更多的烃

D.将石油中的烷烃、环烷烃和芳香烃分开

6．石油裂化的目的是

（D

）

A.使长链烃分子断裂为短链烃分子

B.除去石油中的杂质

C.使直链烃转化为芳香烃

D.提高汽油的产量和质量

【总结】化学“三馏”的比较

名称

蒸馏

把液体加热到沸腾变为含义

蒸气，再使蒸气冷却凝结成液体的操作。

被蒸馏混合物中至少含适用

有一种组分为液体；各多组分沸点不同的混合范围

组分沸点差别较

物。

大

。

变化

类型

常用

装置

【探究四】认识以煤、石油和天然气为原料生产合成材料

1．三大合成材料是什么？写出制取聚乙烯的反应方程式，指出其单体、链节、聚合度。

塑料、合成橡胶、合成纤维

催

化剂分馏

对多组分混合物在控温下先后、连续进行的

二

次或__多__次蒸馏。

干馏

把固态混合物（如煤、木材）隔绝空气加强热使之分解的过程。

煤、木材等固态混合物。

物理

变化

物理

变化

主要是

化学

变化

2．参照乙烯的加聚反应方程式，书写下列物质在一定条件下发生加聚反应的化学方程式：

氯乙烯

；

苯乙烯（

）

n 第

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nCH2CH2CH2CH2

n

鹤山一中2020届高一化学必修2

丙烯

nCH2CHCH3

；

讨论交流：如何有效防治白色污染？

【探究五】认识环境问题与绿色化学

1．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。

环境问题

温室效应

酸雨

臭氧

层被破坏

光化学烟雾

主要污染物

CO2等

SO2、NOx

氟氯代烷、NOx

主要危害

造成全球气候变暖，水位上升，陆地面积减小

土壤酸化、水源污染、建筑物被腐蚀等

到达地球表面的紫外线明显增多，给人类健康及生态环境带来多方面危害

刺激人体器官，特别是人的呼吸系统，使人生病甚至死亡

①在土壤中影响农作物吸收水分和养分，

白色

污染

废弃塑料制品

导致农作物减产；②混入生活垃圾中难处理、难回收；③易被动物当作食物吞入，导致动物死亡

赤潮和水废水中含

N、P

元素华

2．环境污染主要来自化石燃料

燃烧

和工业三废即

废气

、

废水

、

废渣

的任意排放。

3．绿色化学的核心是利用

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，这时原子利用率为

100%

。

4．思考与交流：完成课本P102“思考与交流”。

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碳氢化合物、NOx

使水体富营养化，导致水中藻类疯长，消耗水中溶解的氧，使水体变得浑浊绿色、水质恶化

的营养物质

原子利用率 ==

生成物的总质量

× 100%

期望产物的总质量