第二节　资源综合利用　环境保护优质课教案

化学与资源综合利用、环境保护的教学设计

一、教学目标

1.使学生了解煤、石油和天然气等化石燃料综合利用的意义。

2.以聚乙烯为例，使学生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。

3.让学生认识到化学在环境保护中的作用，树立绿色化学的观念。

二、

内容分析

1.地位和功能

化学研究和应用的一个重要目标就是开发和利用自然界中一切可能的物质资源和能量资源，为人类生存和社会发展提供必要的物质和能源基础；同时，应该注意到这一过程必须同自然环境相互协调，走可持续发展的道路。这也是贯穿本章始终的重要核心观念。

本章以金属矿物、海水和化石燃料等为例，了解利用化学变化实现物质间的转化，以及这些过程和产物在我们日常生活和社会发展中的重要作用。从科学、技术和社会相互作用背景的角度，有利于学生加深体会化学在综合利用自然资源中的作用，学会辩证地看待人类和自然协调发展中可能会遇到的问题，并培养做出明达决策的意识和能力；从学科知识的角度，有利于学生将前面所学过的知识和技能进行必要的梳理、归纳和拓展，其中有机物之间的转化（裂解反应、聚合反应）。因此，本章作为高中必修模块的结尾，不仅对于学生总结复习很重要，而且对于学生进一步确定、学习后续的选修模块乃至选择自己未来的升学和就业方向都可能会产生一定的影响。

2.内容选择和呈现

（1）突出主题，将科学教育与人文教育融为一体

根据课程标准，本章主题是化学与可持续发展，在开发自然资源的过程中，必须深刻地认识到保护周围环境、维护生态平衡的重要性，建立可持续发展的观念。应该承认，化学与可持续发展是一个很大的主题，高中必修课程中要通过一些典型的实例，帮助学生逐步认识这些问题。

通过日常生活经验，学生比较熟悉化石燃料作为能源的利用，对化石燃料作为重要化工原料可能了解并不多，况且化石燃料的综合利用还是更为重要的发展方向，但限于课时和知识基础，通过本章学习学生只能对此形成一些粗略的认识，主要包括化石燃料的化学成分、石油化工生产的一般过程和原理、应用广泛的石油化工产品以及石油化工生产的发展趋势等。

塑料、合成纤维和橡胶等有机高分子化合物，目前主要是以化石燃料为原料生产的，这可以帮助学生体会石油化工同日常生活之间的紧密联系，体会石油化工给人类带来的诸多好处，认识化学在物质生产领域的极大创造性和重要价值，提高学习化学、化工的兴趣，提高参与讨论诸如白色污染、可降解塑料等有关社会问题的科学素养水平。

环境保护同样是人类可持续发展所面临的一个重大课题。本章教材主要使学生了解化学在环境保护工作中所发挥重要作用的三个主要领域，即环境情况的监测、三废的治理以及寻找源头治理环境污染的生产工艺（绿色化学）等。通过一些“思考与交流”活动，认识含硫、氮氧化物形成酸雨及其化学控制的原理，分析水华、赤潮等水体污染的成因，从环境保护的角度，讨论在化学实验中应该注意什么问题等等，提高爱护环境从我做起的自觉性，培养珍惜资源、珍爱生命、爱护地球等现代公民应该具有的价值观和社会责任感。

（2）

体现基础性、时代性和选择性

“基础性”表现在紧紧围绕化石燃料人类重要自然资源的综合利用中的化学基本原理和基础知识，分离混合物的基本操作──蒸馏、分馏；具有典型结构的有机物──乙烯的聚合反应等。

“时代性”表现在关注自然资源开发和社会可持续发展这一当今社会热点问题，努力揭示化学在面对和解决这一问题中的作用和价值。例如，化学在环境监测、“三废”治理中的重要作用以及绿色化学的原理，从而帮助学生树立可持续发展的观念。适当地引入了现代化学的观念，如多金属结核、超分子（对大多数学生不做教学要求）、原子经济等，对传统的知识内容进行了更新。

“选择性”主要表现在除了课程模块的选择性外，在基础模块内也体现选择性。如教材内容的典型性和示范性，教师可以根据这些内容，结合自己的教学经验、学校条件和学生的实际情况，重新调整和补充教材中的教学内容，有条件的可以指导学生上网、去图书馆、科技馆和实际生产中进行参观、调查、访问，也可以进行专题的报告，从而丰富教材的内容；再如通过一些栏目、活动等，满足对于不同学生兴趣、爱好，启发他们更深入对某些课题进行学习和研究。

（3）

更新呈现方式，促进学生学习方式转变

通过多样的呈现方式，帮助学生理解化学与可持续发展这一主题，如资料卡片“甲烷水合物”；科学视野“自然资源的开源与节流”、“壁虎的脚与胶黏剂”以及科学探究、实验、思考与交流、学与问等活动，不仅如此，更主要的目的在于改变被动的、接受式学习这种单一的学习方式，促进学生积极主动的多样化学习方式的转变；改变只重视知识理解和掌握等学习结果的倾向，向追求多元化学习目标、重

视过程的理解和体会的转变；改变教材内容是惟一正确知识的倾向，向开发以教材为主要学习媒体的多种、开放、互动的教学资源的转变。

3.内容结构 三、

课时建议

第二节

化学与资源综合利用、环境保护

2 课时；

化学与资源综合利用、环境保护学案

一、煤的综合利用

1．煤的组成：_________________________________________．主要含有_______元素，还含有少量的 等元素．

2．煤的综合利用主要是通过____________、___________和__________，获得洁净的燃料和多种化工原料．

(1)煤的干馏

①煤的干馏原理：把煤隔绝空气加强热使它分解的过程，如右图：

②煤干馏的主要产物和用途（阅读课本）

(2)煤的气化

煤的气化是 。

煤气化的主要反应是__________________ 。

(3)煤的液化

煤的液化是

。直接液化是______________________，间接液化是_________________。

二、石油的综合利用

1．石油的成分：____________________________________________。

2．石油的分馏

(1)石油的分馏原理： 。

实验如图所示，将100 mL石油注入到蒸馏烧瓶中，再加入几片碎瓷片以防石油暴沸．然后加热，分别收集60℃～150℃和150℃～300℃时的馏分，就可以得到汽油和煤油．

(2)石油的分馏产物：石油气、汽油、煤油、柴油、重油等．

3．石油的裂化和裂解

(1)裂化的目的：提高轻质液体燃料的产量．

(2)裂化的原理：石油的裂化是_________________________ 。

(3)裂解的目的：获得乙烯、丙烯、甲烷等重要化工基本原料．

三、天然气的综合利用

天然气既是一种清洁的化石燃料，更是一种重要的化工原料．主要用于 和 等 四、合成材料

1．三大合成材料________________ ________________ _________________ 2．写出下列反应方程式: 乙烯合成聚乙烯________________________________________ 丙烯合成聚丙烯________________________________________ 聚苯乙烯的加聚________________________________________ 聚氯乙烯的加聚________________________________________ 五. 绿色化学

绿色化学核心是__________________________________________ 原子经济是指______________________________________________,此时原子利用率为________,请求出书后“思考与交流”中两种生产工艺的原子利用率分别为_____________、 ______________ 【自主探究】你能列举出多少种环境污染？

六、练习题

1．下列有关煤、石油、天然气等资源的说法正确的是(

) A．石油裂解得到的汽油是纯净物

B．石油产品都可用于加成反应

C．天然气是一种清洁的化石燃料

D．煤就是碳，属于单质

2．下列转化不属于煤或石油的综合利用的是(

) A．将煤干馏制得煤焦油和焦炭

B．在一定条件下将煤与氢气转化为液体燃料

C．将煤变为煤饼作燃料

D．将石油裂解制得乙烯等化工原料

3．下列变化属于化学变化，且产物中有气体、液体、固体的是(

) A．石油分馏

B．石油裂解

C．煤的干馏

D．煤的气化

4．石油裂解的目的和原理是(

) A．使具有长链的烃深度裂化，断裂成各种短链的气态不饱和烃和少量液态烃

B．使直链烃转化为芳香烃

C．避免炭化结焦

D．除去石油中的杂质

5．可用来鉴别裂化汽油和直馏汽油的试剂是(

) A．乙醇

B．溴的四氯化碳溶液

C．NaOH溶液

D．盐酸

练方法技巧——烯烃加聚反应产物判断

6．现有两种烯烃：CH2===CH2和CH2===CR2(R为烃基)，它们的混合物进行聚合反应，

产物中可能含有(

) A．①⑤

B．②④

C．①③⑤

D．①②③⑤

1 2 3 4 5 题号

答案

【拓展提升】

7．下图是实验室干馏煤的装置图，根据图回答下列问题。

6

(1)指出图中各仪器的名称：

b：____________，c：____________，d：____________。

(2)装置c的作用：

_________________________________________________________，

有机物可通过____________的方法使其中的重要成分分离出来。

(3)e处点燃的气体是__________，火焰呈______色。