第二节　资源综合利用　环境保护教学活动设计方案

第四章

第二节

资源综合利用

环境保护（第一课时）

一、教材分析

******曾说，绿水青山就是金山银山，贯彻创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念！本章教材能使学生对化学与可持续发展有一个全面的认识。本节教材从资源利用和环境保护这一视角，进一步阐明化学和人类可持续发展的关系，与上节内容相辅相成。人类使用的能源中煤、石油、天然气等大多数资源属于不可再生的有限资源，人类要实现可持续发展，就必须做到合理开发资源、最大限度地利用好资源，还要保护好环境。

二、学情分析

本节课是人教版必修2第四章的第二节，学生已在必修2的第三章学过了有机物的基础知识，所以本节学习煤、石油、天然气的综合利用也是一脉相承，同时，作为必修化学课本的最后一节，向学生渗透绿色化学和环境保护的知识和理念也是化学老师义不容辞的责任！

三、教学目标

1．了解煤、石油、天然气的组成及其综合利用,了解化石燃料燃烧对环境的影响，懂得选择对环境污染较小的燃料。

2.培养学生阅读和自学能力。

3.培养学生对绿色化学和环境问题的关注意识；为保护环境，解决能源危机作出贡献

四、重点难点

重点：化石燃料综合利用和开发新能源的重要意义。

难点：化石燃料的综合利用

五、教学过程

【板书】

第二节

化学与资源综合利用、环境保护

一、煤、石油和天然气的综合利用

【引言】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。

现在我们首先学习有关煤的综合利用的相关知识。

【讲述】中国是世界上最早利用煤的国家。煤作为一种燃料，早在800年前就已经开始使用。但是，将煤仅仅作为燃料使用，是资源的极大浪费，所以要争取对煤进行综合利用。

【板书】1、煤的综合利用：煤是复杂的混合物；含有：碳、氢、氮、硫、氧等元素。

【板书】（1）煤的干馏——获得洁净的燃料和化工原料

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【讲述】煤的干馏是把煤隔绝空气加强热使它分解的过程，工业上也叫煤的焦化。在煤干馏的过程中，可以生成焦炭、煤焦油、粗氨水和焦炉气等。其中焦炭是冶金工业的重要原料；煤焦油中含有各种烃的同系物和酚类，是重要的化工原料，焦炉气中含有甲烷、乙烯、一氧化碳等气体燃料，是重要的燃料；粗氨水可以生产化肥。这样，煤就可以得到综合利用。

【板书】（2）煤的液化和汽化

【讲解】煤的汽化原理：有机物转化为可燃气体。

煤的汽化：C（s）+H2O（g）

CO（g）+H2（g）

煤的液化原理：直接液化、间接液化。[来源:Zxxk.Com]

【讲解】煤的干馏、煤的汽化和煤的液化都属于化学变化！！！

[板书]2、天然气

【板书】（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。

【阅读】资料卡片---甲烷水合物

【讲述】石油主要是由各种烷烃、环烷烃和环烷烃所组成的混合物。石油的大部分是液态烃，同时在液态烃里溶有少量的气态烃和固态烃。石油主要含有碳和氢两种元素，同时还含有少量的硫、氧、氮等元素。石油的化学成分随产地不同而不同。

【板书】3、石油：碳氢化合物混合物；含有元素碳、硫、氧、氮等。

【讲解】（1）石油的分馏和减压蒸馏：

经过脱水、脱盐的石油主要是烃类的混合物，因此没有固定的沸点。给石油加热时，低沸点的烃先气化，经过冷凝先分离出来。随着温度升高，较高沸点的烃再气化，经过冷凝也分离出来。这样继续加热和冷凝，就可以把石油分成不同沸点范围的蒸馏产物。这种方法叫做石油的分馏。工业上分馏石油是在分馏塔中进行。常压分馏后沸点高的重油继续加热会发生一定程度的裂化，所以重油可以进行减压蒸馏。

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石油通过分馏的方法获得汽油、煤油和柴油等轻质液体燃料。但产量不高，仅占石油总质量的25％左右。为了提高轻质液体燃料的产量，特别是提高汽油的产量，在石油工业上采用了裂化的方法。裂化就是在一定条件下，把分子量大、沸点高的烃断裂为分子量小、沸点低的汽油的过程。

【板书】（2）石油的裂化、裂解和催化重整：

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。目的：提高汽油的产量。

【讲解】在石油化工生产过程里，常用石油分馏产品（包括石油气）作原料，采用比裂化更高的温度（700～800℃，有时甚至高达1000℃以上），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。工业上把这种方法叫做石油的裂解。所以说裂解就是深度裂化，以获得短链不饱和烃为主要成分的石油加工过程。

【板书】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。

催化重整：在加热和催化剂作用下，链状烃转化为环状烃。

【总结】石油的常压分馏和减压蒸馏都属于物理变化！！！

石油的裂化、裂解、催化重整都属于化学变化！裂化主要可得优质汽油，裂解得到乙烯为主的短链烃，催化重整得环状烃！

二、以煤、石油和天然气为原料生产合成材料

1、加聚反应和缩聚反应

【讲解】聚乙烯的生成原理：在适当温度、压强和有催化剂存在的情况下，乙烯双键里的一个键会断裂，分子里的碳原子能互相结合成为很长的链。

CH2=CH2+CH2=CH2+CH2=CH2+……→-CH2-CH2-+-CH2-CH2-+-CH2-CH2-+……→-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-……

【板书】

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【讲述】聚乙烯及聚丙烯与白色污染关系，提醒同学们爱护环境，不乱丢塑料垃圾。

2、三大合成材料：塑料、合成纤维和合成橡胶

【思考与交流】1、回收利用废旧合成材料的途径？2、白色污染的危害？通过必要的数据论证限制生产使用聚苯乙烯快餐盒的意义。

【随堂练习】

1.从地下开采出的最主要的三种矿物燃料中，呈气态的燃料是_天然气_，主要成分的化学式为

CH4 ；呈液态的燃料是石油_，主要含碳_和_氢_元素；呈固态的燃料是_煤

，主要含碳元素。

2.下列变化是化学变化的是（

BD）

A．石油蒸馏

B．煤干馏

C．干冰升华

D．煤燃烧

3.下列说法错误的是

( D ) A、石油中含有C5一C11的烷烃，可以通过石油的分馏得到汽油

B、用C18以上的烷烃的重油经过催化裂化可以得到汽油

C、煤是由有机物和无机物组成的复杂的混合物

D、煤中含有苯和甲苯，可以先用干馏后用分馏的方法把它们分离出来

4．下列说法中正确的是

( B ) A、将煤加强热使它分解的过程叫干馏

B、煤经过干馏, 可生产出焦炭、煤焦油、粗氨水、焦炉气等

C、石油经过减压分馏, 可以得到更多的汽油

D石油通过裂化, 可以获得汽油、煤油、润滑油、凡士林和石蜡等

六、课后反思

1.本节教学属于了解性知识，结合本节内容的特点，课堂采取阅读、讨论、总结、归纳为主，充分发挥学生的主体作用，提高学生的阅读能力、思维能力、总结能力。课堂上尽量通过实物、图表、多媒体课件等增加信息量，增强学生的参与度，激发学生的学习兴趣，有效地获取信息。

2.通过对白色污染的危害的讨论和分析，增强学生的环保意识，希望能让学生从生活的点滴中更多注意对环境的保护！

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