第二节　资源综合利用　环境保护教案推荐

第二节

资源综合利用

环境保护教学设计（第一课时）

一、教材分析

本节以化石燃料等为例，了解利用化学变化实现物质间的转化，以及这些过程中的能量变化和产物在我们日常生活和社会发展中的重要作用。从科学、技术和社会相互协调作用背景的角度，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和谐发展中可能会遇到的问题，并培养做出果断决策的意识和能力；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，主要包括有机物之间的转化（裂解反应、聚合反应）。因此，本节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。

二、教学目标

（一）知识与技能

（

1

）认识煤、石油、天然气是人类能源的主要来源。能书写简单代表物燃烧的化学方程式。

（

2

）了解煤的成分；知道通过煤的干馏可得到多种化工产品及其用途；知道煤的气化和液化可减少煤燃烧所造成的环境污染，提高煤的综合使用效率。

（

3

）了解石油的成分；知道通过石油的分馏、裂化、裂解、重整可得到多种化工产品，熟悉它们的主要用途。

（

4

）通过书写乙烯聚合反应的化学方程式，了解聚合反应的原理。能举例说明高分子材料在生活等领域中的应用。

（

5

）

认识化学在环境保护中的作用，树立绿色化学的观念，养成环保意识。

（二）过程与方法

通过预习准备，学会讨论、交流和合作学习。

（三）情感、态度与价值观

了解煤

、

石油、天然气在国民经济和人民生活中的重要作用，了解使用煤、石油、天然气所带来的环境问题，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，增强为国分忧的责任意识，做合格公民。

- 1 -

三、教学重点

煤、石油、天然气的综合利用，特别是石油的利用

四、教学难点

石油裂化的原理、加聚反应的原理。

五、教学方式

启发、阅读、分组讨论与交流、归纳总结等。

六、教学工具

实物、模型、图表、录像、多媒体课件

七、教学过程

教师活动

[

板书

]

一、煤、石油和天然气的综合利用

[

讲述

] 早在战国时的《山海经》已有煤的记

载，西汉时期已经使用煤来炼铁，而英国人到了

16

世纪才会用煤炼铁。当前，我国工业燃料动

力的

80%

依靠煤，化工原料的

65%

是煤。

现在我们首先学习有关煤的综合利用的相关知识

[ 板书

]1 、煤的综合利用

（

1 ）煤成分：复杂的混合物；含有：碳、氢、氮、硫、氧等元素。

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。

（

2 ）煤的综合利用：干馏、液化和汽化

看书

P 95

学生活动

设计意图

让学生了解，

煤、石油、天然气是当今人类使用的主要能源，同时也是重要的化工原料，煤的综合利用如乙烯和内容

苯就是从石油和煤中提取出来的。化石燃料是不可再生能源，其综合利用重要

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。

- 2 -

教师活动

学生活动

设计意图

了解煤干馏的主要产品和用途

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。

CO （

g ）

+H 2

（

g ）

[过渡]提问天然气主要成分？

[板书]2、天然气[ 讲述

] 天然气的主要用途：化石燃料、化工原料。

讨论回答

复习提问

课本

P9 6

知道

“

甲烷水合物、可燃冰

”

巩固知识点、

[ 讲解

] 煤的液化原理：直接液化、间接液化。

[ 板书

]

煤的干馏：把煤隔绝空气加强热使它看课本

P 95

分解的过程。产品：焦炭、煤焦油、粗氨水和焦炉气。

表格

4 －

2

[ 板书

]

煤的汽化

：

C （

s ）

+H 2 O （

g ）

[ 板书

] （

1 ）化石燃料（

2 ）化工原料：“

资料卡片

”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

做练习

- 3 -

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（

CH 4 ·H 2

O ）．请结合初中化学知识回答下列问题：

学以致用

（

1 ）下列说法中正确的是（填序号）

___________ ．

A ．

CH 4 ·H 2 O 晶体中水是溶剂

B ．

CH 4 ·H 2 O 的组成元素有

3 种

C ．

CH 4 ·H 2 O 中

CH 4

和

H 2 O 的质量比为

1 ：

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）

___________ ，

_______________ ．

[ 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。

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

- 4 -

教师活动

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，

学生活动

复习所学知识

认识石油的组成

- 5 - 设计意图

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。

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

回忆、讨论

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。

看课本

P9 6

[ 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。

教师活动

[ 板书

] 规律：生成等量的烷烃与烯烃，目的：提油的产量。

学生活动

设计意图

[ 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，以提供有机化工下列变化属于

原料。工业上把这种方法叫做石油的裂解。所以物理变化的是

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。

Ａ. 煤的气化

[ 板书

] 裂解：使具有长链分子的烃断裂成各种Ｂ. 石油的分

短链的气态烃和少量液态烃，以提供有机化工原馏

料。

Ｃ. 石油的重整：在加热和催化剂作用下，链状烃转化为环了解原油的裂解

状烃。

分馏及裂化Ｄ.煤的干馏

的产品和用

[ 讲解

] 三大合成材料与煤、石油、天然气的关系，聚乙烯塑料的合成及应用。

- 6 - 途

教师活动

[

讲述

]

总之，煤、天然气和石油的综合利用

意义非常大，我们熟悉的塑料、合成橡胶、合成

纤维这三大合成材料，都是以煤、天然气和石油为原料生产的。

[

板书

]4

、

以煤、石油和天然气为原料生产合成材料

[

展示

]

三大合成材料的样品、生活中常见的合成材料图片。

学生活动

设计意图

[

讲述

]

由三大合成材料制得产品，在生产和

生活中得到广泛的应用，聚乙烯塑料及其产品就是典型的代表。

[

展示图片

]

用聚乙烯制成的产品

[ 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。

CH 2 =CH 2 +CH 2 =CH 2 +CH 2 =CH 2 + ……

→

-CH 2 -CH 2 -+-CH 2 -CH 2 -+-CH 2 -CH 2 -+

……

→

-CH

2

-CH

2

-CH

2

-CH

2

-CH

2

-CH

2

-

……

[

学生活动

]

写出乙烯合成聚乙烯的化学方程式。

学生书写方尝试加聚方程式

程式的书写

复习巩固所学知识

- 7 -

讨论

[

动画演示

]

乙烯的聚合反应。

加聚反应：

像乙烯那样由相对分子质量小的化合

物分子（乙烯）互相结合成相对分子质量大的高分子（聚乙烯）的反应，称为加成聚合反应，简称加聚反应。

[

讲述

]

高分子化合物及其特征。

乙烯为单体，重复结构单元－

CH 2

－

CH 2

－称为链节，

n 为聚合度－表示高分子化合物中所含链节的数目。

[

设问

]

前面学过的基本营养物质中，有哪些是高分子化合物？

淀粉、纤维素和蛋白质。（强调油脂不属于高分子化合物。）

[

学生汇报

]

常见的高分子化合物及其用途。

图

4-8 塑料制品的回收与利用

讨论回答

聚乙烯及聚

[ 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。

[

总结

]

化石燃料的使用既给予了人们方便，推动了人类的文明，同时也造成了环境的污染。我们应辨证地认识发展生产和治理环境的关系。化石燃料是不可再生的资源，寻找新的能源是有待解决的问题。

[

作业

]

课本

P

103

6、7、8、9

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。

- 8 -

八、板书设计

【板书】第二节

资源综合利用

环境保护（第一课时）

【板书】

一、煤、石油和天然气的综合利用

1 、煤的综合利用

（

1 ）煤成分：复杂的混合物；含有：碳、氢、氮、硫、氧等元素。

（

2 ）煤的综合利用：干馏、液化和汽化

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。

煤的汽化

：

C （

s ）

+H 2 O （

g ）

2、天然气

CO （

g ）

+H 2

（

g ）

（

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。

3 、石油

（

1 ）

石油的成分：碳氢化合物混合物；元素碳、硫、氧、氮等

（

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。

规律：生成等量的烷烃与烯烃，目的：提高汽油质量

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。

4

、

以煤、石油和天然气为原料生产合成材料

加聚反应：像乙烯那样由相对分子质量小的化合物分子（乙烯）互相结合成相对分子质量大的高分子（聚乙烯）的反应，称为加成聚合反应，简称加聚反应。

- 9 -

如上述反应中：乙烯为单体，重复结构单元－

CH 2

－

CH 2

－称为链节，

n 为聚合度－表示高分子化合物中所含链节的数目。

- 10 -