第二节　资源综合利用　环境保护主要内容及教案内容

第二节

化学与资源综合利用、环境保护

一、教材分析

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。纵观历史，从使用火到水、木材、煤、石油、天然气等资源,人类能源的来源全部都是从自然界中得到，其中的大多数资源属于不可再生的有限资源。仅仅注重资源开发是远远不够的，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。而化学不仅在资源开发上能发挥重要作用，在资源的综合利用以及环境保护方面同样大有用武之地。因此，在学习第一节内容之后，教材又安排了第二节内容，能使学生对化学与可持续发展有一个全面的认识。

二、教学目标

知识目标：认识煤、石油和天然气等化石燃料综合利用的意义。

能力目标：(1)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。

(2)培养学生严谨求实的科学态度。

情感、态度和价值观目标：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。

三、教学重点难点

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。

难点：石油裂化的原理。

四、教学过程

(一)预习检查、总结疑惑

检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。

（二）情景导入、展示目标。

教师：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。

【板书】

第二节

化学与资源综合利用、环境保护

（三）合作探究、精讲点拨。

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。

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【板书】1、煤的综合利用

【讲述】煤是由有机物和无机物所组成的复杂的混合物，主要含有碳元素，此外还含有少量的氢、氮、硫、氧等元素以及无机矿物质。

【板书】（1）煤成分：复杂的混合物；含有：碳、氢、氮、硫、氧等元素。

【投影】

【讲述】煤的综合利用主要是通过煤的干馏、煤的液化和汽化获得洁净的燃料和化工原料。

【板书】（2）煤的综合利用：干馏、液化和汽化。

【讲述】煤的干馏是把煤隔绝空气加强热使它分解的过程。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]】煤的干馏：把煤隔绝空气加强热使它分解的过程。产品：焦炭、煤焦油、粗氨水和焦炉气。

【投影】表4-2 煤干馏的主要产品和用途

【讲解】煤的汽化原理：有机物转化为可燃气体。

【板书】

煤的气化：C（s）+H2O（g）

CO（g）+H2（g）

【讲解】煤的液化原理：直接液化、间接液化。

【板书】

【复习】初中有关石油的知识。

【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。

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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

（1）石油的成分：碳氢化合物混合物；元素碳、硫、氧、氮等。

【讲解】石油的炼制：

原油成分复杂，还含有水和氯化钙、氯化镁等盐类。原油必须先经过脱水、脱盐等处理过程，才能进行炼制。

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。

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、沸点低的烃的过程。

【板书】（2）石油的炼制：

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。

【板书】规律：生成等量的烷烃与烯烃，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。

重整：在加热和催化剂作用下，链状烃转化为环状烃。

【投影】图4-6原油的分馏及裂化产品用途示意图

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【过渡】提问天然气主要成分？

【板书】3、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

【板书】4、合成材料

【讲解】三大合成材料与煤、石油、天然气的关系，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】

【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。

【投影】图4-8塑料制品的回收与利用

【板书】5、环境保护与绿色化学：绿色化学的核心就是要利用化学原理从源头减少

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和消除污染。

【讲解】介绍常见的环境污染问题

【板书】最理想的“原子经济”：反应物中原子全部转化为期望的最终产物,实现”零排放”，即原子利用率为100%。

原子利用率【小结】略

期望产物的总质量100%生成物总质量

【作业】同步导练

第二节

【板书设计】略

五、教学反思

本课的设计采用了课前下发预习学案，学生预习本节内容，找出自己迷惑的地方。课堂上师生主要解决重点、难点、疑点、考点、探究点以及学生学习过程中易忘、易混点等，最后进行当堂检测，课后进行延伸拓展，以达到提高课堂效率的目的。

本节课采用多种教学方法如多媒体教学，图片教学等效果较好，大大激发了学生的学习兴趣。

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