第二节　资源综合利用　环境保护PPT及专用教学设计内容

《化学资源综合利用

环境保护》教学设计

第一课时

【教学目标】

（一）知识与技能

1．认识煤、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，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．认识化学在环境保护中的作用，树立绿色化学的观念。

（二）过程与方法

1．通过自主学习，提高获取信息的能力；通过小组讨论提高合作与交流的能力及归纳总结能力；

2．体会化学资源综合利用和环境保护的重要意义，提升综合利用化学资源和环境保护的意识。

（三）情感态度与价值观

1．认识煤、石油和天然气在国民经济和人民生活中的重要作用，关注煤、石油和天然气所带来的环境问题，体会化学在资源综合利用方面的重要价值，增强社会责任感；

2．引导学生学习和认识由塑料废弃物所造成的白色污染和防治、消除白色污染的途径和方法，培养他们的绿色化学思想和环境意识，提高他们的科学素养。

【教学重难点】

教学重点：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。

教学难点：石油裂化的原理。

【教学方法】探究归纳讨论

【教学过程】

【引入新课】

工业生产需要大量的原料，消耗大量的能源。在得到所需的产品的同时产生了大量的废气、废水和废渣。处理不当就会污染环境。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。

【板书】化学资源综合利用、环境保护

【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，应如何对煤资源进行综合利用？

【归纳】

1．煤的综合利用

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，还含有少量氢、氧、氮、硫等元素。

【板书】（1）煤的干馏

干馏是指将煤隔绝空气加高温使之分解，得到焦炭、煤焦油、煤气。煤干馏过程中发生一系列复杂的化学反应，从煤干馏产物中可获得重要的化工原料，如氢气、甲烷、乙烯、一氧化碳、苯、甲苯、二甲苯、萘、酚类等。

【板书】（2）煤的气化

将煤中的有机物转化为可燃性气体的过程，

主要反应为：C(s)＋H2O(g)高温

CO(g)＋H2(g) 【板书】（3）煤的液化

煤的直接液化：使煤与氢气作用生成液体燃料。

煤的间接液化：先将煤转化为CO和H2，再在催化剂作用下合成甲醇等。

【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？

【归纳】2．天然气

【讲述】天然气的主要用途：化石燃料、化工原料。

【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

【例题】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”的主要成分是一水合甲烷晶体（CH4·H2O）。请结合初中化学知识回答下列问题：

（1）下列说法中正确的是（填序号）

。

A．CH4·H2O晶体中水是溶剂

B．CH4·H2O的组成元素有3种

C．CH4·H2O中CH4和H2O的质量比为1︰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）

，

。

【讲解】（1）溶剂是能够溶解其他物质的物质，溶剂与溶质间没有固定的组成，而CH4·H2O的组成固定，故A不正确；CH4中含C、H二元素，H2O中含H、O二元素，故CH4·H2O由C、H、O三元素组成，B正确；CH4·H2O分子中CH4与H2O的物质的量之比为1︰1，而其相对分子质量不等，则C不正确；CH4·H2O可燃是由于分解产生CH4的原因，故D不正确。

（2）新能源是指以新技术为基础，系统开发利用的能源包括太阳能、生物能、风能、地热能、氢能源等。

【探究三】石油的组成及如何综合利用

1．石油性质和成分：

从组成元素和组成物质两方面进行探究

2．石油炼制加工的方法有哪些？

【归纳】3．石油加工

石油主要是由多种碳氢化合物组成的混合物。

蒸馏：通过加热、冷凝，把液态混合物中

的成分先分离出来的操作。

分馏：根据液态混合物中各成分

的不同，通过多次加热、冷凝，把它们分成

不同的蒸馏产物。故分馏又叫多次蒸馏。分馏产物叫馏分（它属

物）。

（1）石油的分馏

石油分馏是利用原油中各组分沸点的不同，将复杂的混合物分离成较简单和更有用的混合物的过程。

石油分馏主要在分馏塔中进行，通过分馏可以获得汽油、煤油、柴油等轻质油。

（2）石油的催化裂化

石油的催化裂化是将含碳原子较多、沸点较高的烃断裂为含碳原子较少、沸点较低的汽油的过程。石油裂化的产品再经过进一步裂解，可以获得很多重要的化工原料。例如：

C16H34C8H18C4H10

催化剂C8H18＋C8H16

加热、加压

催化剂C4H10＋C4H8

加热、加压

催化剂C2H6＋C2H4 加热、加压

乙烯、丙烯、甲烷等都是通过石油裂化和裂解得到的重要化工原料。

（3）其他的石油加工

石油经过催化重整，可以使链状烃转化为环状烃，获得苯、甲苯等重要化工基本原料。

（4）石油重要产品：

聚乙烯颗粒：

思考与交流

1．回收利用废旧合成材料的途径？

2．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。

投影

塑料制品的回收与利用

阅读

科学视野——壁虎的脚与胶粘剂

【小结本课】

如何综合利用石油、煤、天然气？

【板书设计】化学资源综合利用

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）煤的成分：

（2）煤的综合利用：干馏、液化和汽化

煤的干馏：

2．天然气

（1）化石燃料：

（2）化工原料：

3．石油

（1）石油的成分：

（2）石油的炼制：

分馏：

裂化：

裂解：

重整：

（3）石油重要产品：