第二节　资源综合利用　环境保护教案设计（一等奖）

化学与资源综合利用、环境保护

（第一课时）

教学目标: 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。

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。

教学过程:

[引入新课]工业生产需要大量原料，消耗大量能源，在得到产品的同时产生了大量废气、废水、废渣。处理不当就会造成环境污染。气候变暖、臭氧层破坏、酸雨和赤潮等全球性和区域性环境问题，正在威胁着人类的生存和发展，保护自然环境已成为实现人类社会可持续发展的重要课题。今天我们开始学习几种重要的能源和环境保护的有关内容。

一、煤、石油和天然气的综合利用

[讲述]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。

[过渡]现在我们首先学习有关煤的综合利用的相关知识。

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，主要含有C元素，还含有少量氢、氧、氮、硫等元素。

（1）煤的干馏

①原理：把煤隔绝空气加强热使其分解的过程。煤的干馏是一个复杂的物理、化学变化过程。

②煤的干馏产物[来源:Z.xx.k.Com]

a．焦炉气，

b．煤焦油，

c．焦炭，

d．粗氨水。

（2）煤的气化

将煤中的有机物转化为可燃性气体的过程，目前主要方法是碳和水蒸气反应制水煤气。化学高温方程式为C＋H2O(g)=====CO＋H2。

（3）煤的液化

①直接液化

高温、高压煤＋氢气——————→液体燃料

催化剂②间接液化

高温高温煤＋水————→水煤气————→甲醇等

催化剂交流一：煤综合应用的意义（课件显示）

（减少污染，提高燃烧效率，提取了煤中的化学原料）

2．天然气的综合利用

（1）天然气的主要成分是甲烷，它是一种清洁的化石燃料，更是一种重要的化工原料。

（2）天然气与水蒸气反应制取H2 高温

原理：CH4＋H2O————→CO＋3H2。

催化剂3．石油的综合利用

（1）石油的成分

石油主要是由多种碳氢化合物组成的混合物。所含元素以C、H为主，还有少量N、S、P、

O等。

（2）石油的分馏

利用原油中各组分沸点不同，将复杂的混合物分离成较简单和更有用的混合物的过程叫做分馏。分馏是物理变化过程。其主要目的是得到汽油、煤油、柴油等轻质油。

（3）石油的裂化

①条件：催化剂催化、高温。

②过程：含碳原子数较多、沸点较高的烃断裂为含碳原子数少，沸点低的烃，裂化是化学变化过程。

③主要目的：将重油转化为轻油。

（4）石油的裂解

①定义

石油在更高的温度下发生深度裂化，石油中的长链烃分子断裂成以乙烯、丙烯为主的短链烃。

②生产目的：生产乙烯、丙烯、甲烷等重要化工基本原料。

投影

交流二：我们为什么常把石油称为“工业的血液”？（课件显示）

一是能量来源，二是化工原料来源

课堂练习

1.下图是实验室模拟煤的干馏的实验装置，下列有关叙述错误的是(

)

A、

图示实验中发生了化学变化

B、

实验后水溶液的pH>7，溶液Y是黑色黏稠的煤焦油，上层X是粗苯等

C、

气体Z易燃，可以还原氧化铜

D、

液体Y是一种纯净物

答案D 2、下列关于石油加工的叙述不正确的是

石油分馏所得的馏分是一种具有恒定沸点的纯净物

石油裂化的主要目的是提高汽油等轻质油的产量

石油裂解的原料是石油分馏产物，包括石油气

煤的汽化和液化是把煤转化为清洁燃料的有效途径

答案A 3、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

答案C 4、下列关于石油组成的叙述中，正确的是（）

A．石油是烯烃和其他一些不饱和烃的混合物

B．石油是各种烷烃和烯烃的混合物

C．石油是各种饱和烃的混合物

D．石油是各种烷烃、环烷烃和芳香烃的混合物

答案D 5、有关煤的叙述中，不正确的是

（

）

A．煤是工业上获得苯、甲苯、二甲苯等芳香烃的重要来源

B．煤是由多种有机化合物组成的混合物，内含煤焦油等成分

C．煤除了含有C、H元素外，还含有少量的N、S、O等元素

D．煤等化石燃料的储量有限，节能和开发新能源是人类实现可持续发展的关键之一

答案B