第二节　资源综合利用　环境保护教学设计及课堂实录

课题

三来来源学科网ZXXK]4.2 资源综合利用

环境保护

来1．了解煤、石油、天然气的组成及其综合利用

2．了解高分子材料以及加聚反应

知识与源学&科&网

源:Z.xx.k.Com]

技能

过程与

方法

情感态度与价值观

煤的干馏、液化、气化的原理及利用，石油的裂化、裂解反应及聚合反应的定义及应用

自主学习，培养学生自学能力。

维

目

标来源学&科&

通过学习加强学生的环境保护意识，并知道可以利用化学方法去实现人与资源环境的可持续发展。

网

教学重点

教学难点

教学方法

教学媒体

教学内容

煤的干馏、液化、气化的原理及利用，石油的裂化、裂解反应及聚合反应

讲述法

自学

多媒体、板书

引入：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，它们都属于不可再生资源，但是随着社会的发展，资源短缺成了人类社会发展的一大问题；另外，化石燃料的应用也带来了严重的环境污染问题：气候变暖、臭氧层破坏、酸雨、赤潮等，因此节约能源、保护环境成为重中之重。如何实现化石燃料的综合利用，提高利用率，减少环境污染呢？这节课就让我们一起来学习。

接下来同学们自学课本P95-P96，思考以下三个问题：

1、煤的综合利用

（1）①煤的组成？

（2）②煤的综合利用有哪些途径，相应的产物又有哪些？

（3）煤的干馏是物理变化还是化学变化煤主要含有哪些元素？

1.

煤的综合利用

学生回答

无机物(少量)无机盐

煤的

组 C 元素—为主

成有机物

H、O、N、S 等元素

—少量

煤的综合利用包括：煤的干馏、煤的汽化、煤的液化

讲解：首先我们来学习一下煤的干馏，请同学们观看煤的干馏的视频，并说出煤的干馏的原理、产物。

视频播放煤的干馏

学生回答：

煤的干馏原理是将煤隔绝空气加强热使之分解的过程。煤的干馏产物有出炉煤气、煤焦油、焦炭三种。

讲解：从煤的干馏原理上知煤的干馏属于化学变化，分别得到出炉煤气、煤焦油、焦炭。这三者的成分及应用同学们可以参照课本上的图表。煤的气化是得到水煤气的过程，同学们写出煤气化的方程式。

学生回答:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) 讲解：我们在冬天烧煤取暖时，当少量水洒在烧得通红的煤上时，火不但没有熄灭，反而烧得更旺，这就是煤的气化。煤的液化是将煤转化为液体燃料的过程，分为直接液化和间接液化两种。煤的直接液化是煤与氢气直接作用生成液体燃料；而煤的间接液化是先将煤转化为一氧化碳和氢气，再在催化剂作用下合成甲醇等。即CO+H2=CH3OH [小结]

煤的综合利用有三方面，也就是煤的干馏、煤的气化、煤的液化。

2、天然气的综合利用

讲解：天然气是一种高效、清洁的燃料，为什么呢？气体燃料和煤等固体燃料相比有什么优点？

学生回答：气体燃料与空气混合充分，容易完全燃烧，与固体燃料相比有较高的利用率。气体燃料便于运输，使用方便（易点燃，易熄灭），且清洁卫生。

讲解：天然气的主要成分是甲烷，对于甲烷不仅可以作为清洁燃料，还可以作为化工原料合成氨、生产甲醇、合成两碳或多碳有机物。

石油被称为“工业的血液”，炼制石油可以得到许多有机化合物。石油的分馏、催化裂化、裂解等都是炼制加工石油的重要手段。

3、石油的综合利用

讲解：未经加工的石油叫原油，是一种棕黑色粘稠液体。石油是纯净物还是混合物？

学生回答：石油是混合物。它主要是由多种的碳氢化合物组成。

讲解：同学们自学课本P96-P97，了解石油的综合利用，看完后我们一起观看石油的综合利用的视频，思考以下三个问题

1.石油的组成

2. 石油的综合利用

3.裂化、裂解的目的

学生回答：石油的组成元素主要是碳、氢两种元素，组成成分主要是各种烷烃、环烷烃和芳香烃的混合物。通过石油的分馏得到不同的成分，石油的分馏原理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。

讲解：石油的分馏是将物质按照沸点不同加热而分离，实际上就是多次蒸馏。原理示意图就是我们在上学期学习的蒸馏装置。这个装置注意的是冷凝管的通水原则是上进下出。我们通过石油的分馏得到了汽油、煤油、柴油等轻质油以及重油，但是轻质油的产量难以满足社会需求，这该怎么办呢？

学生回答：将重油裂化为轻质油。

讲解：什么是裂化？其目的和原理分别是什么？

学生回答：裂化的目的是提高轻质汽油（裂化汽油）的产量。原理是在催化剂的作用下将含碳原子多的重油（烃）断裂成碳原子较少的烃的过程。

讲解：就如十六烷可以裂化为辛烷和辛烯。辛烷继续裂化为丁烷和丁烯，丁烷裂化为甲烷和丙烯，像这种深度的裂化就是裂解。因此通过石油的裂化和裂解可以得到乙烯、丙烯、甲烷等重要的化工原料；另外，石油还可以在加热和催化剂的作用下使碳链重组得到环状烃，如苯。

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。

PPT播放三大合成材料的样品、生活中常见的合成材料图片

讲解：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。合成材料的特点是相对分子质量大，属于高分子化合物。我们以合成塑料的成分聚乙烯为例，聚乙烯就是由乙烯在催化剂的作用下，聚乙烯分子之间发生加成反应得到。这在我们学习乙烯性质的时候提到过，乙烯可以发生加聚反应。同学们写出乙烯发生加聚反应的方程式。

学生回答：

小节：这节课我们学习了煤、天然气、石油的综合利用，但是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。

板书设计

1、煤的综合利用

2、天然气的综合利用

3、石油的综合利用

课后反思

这节课主要是学生自学为主，让学生知道煤、石油、天然气综合利用的方式，培养学生正确的资源意识和保护环境的意识。