第二节　资源综合利用　环境保护公开课参赛课教案

人教版高中化学必修2 “一师一优课

一课一名师”

第四章

第二节

资源综合利用

环境保护

第一课时

煤、石油和天然气的综合利用

（王鹏飞

汉中市陕飞二中）

一、

课标分析

能说出天然气、石油液化气、汽油的组成，认识它们在生产、生活中的应用。举例说明烃类物质在有机合成和有机化工中的重要作用。

二、

教材分析

本节属于人教版高中化学必修第四章《化学与自然资源的开发》第二节《资源综合利用

环境保护》的第一课时的内容，本节内容是从资源利用和环境保护的角度进一步阐述化学和人类可持续发展的关系，与上节内容相辅相成，本节课的学习即为化学选修5有机化学基础做好知识上的准备，也为同学们成为新时代合格的公民积累化学常识和环保知识，同时也为同学们珍惜和保护自然资源、最大限度的利用好珍贵的资源发挥重要的作用。

三、

教学目标

知识与技能：了解煤、石油、天然气的组成及其综合利用。了解以煤、石油、天然气为原料生产合成材料。

过程与方法：通过煤干馏的实验培养学生的观察能力，结合煤赶紧溜的产品，教会学生采用列表的办法进行学习知识；结合课前播放的相关自然资源和煤、石油形成的模拟视频，引导学生运用阅读讨论的办法学习新知识；通过三大合成材料的学习，让学生掌握加聚反应的书写并初步了解缩聚反应。

情感态度与价值观：通过煤、石油和天然气形成、综合利用的学习，培养学生热爱自然资源，珍惜美好生活，通过三大合成材料的学习，了解科技进步的同时也带来了一些负面的问题，进一步让学生树立学生可持续发展的意识。

四、

教学重难点

教学重点：煤、石油和天然气的综合利用，有机高分子化合物的合成

教学难点：石油的综合利用，干馏、裂化、裂解的理解。

五、

教学过程

【引入】当今世界面临的主要问题化石能源越来越少环境问题越来越严重

保护环境已成为实现人类社会可持续发展的重要课题，资源短缺、能源危机、环境恶化，而煤、石油和天然气时重要的资源，由它们在利用过程中产生的环境问题如何解决，如何更好利用煤、石油和天然气这些有限的自然资源呢？

【板书】

煤、石油和天然气的综合利用

【PPT】思考与交流，阅读教材P95—96回答下列问题：①煤的组成？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?

【学生】思考、讨论后回答

【板书】一、煤的综合利用

【PPT】煤的组成。

【教师】煤直接做燃料，利用率较低且会污染环境，故要对煤进行综合利用（煤的干馏、煤的气化、煤的液化）

【视频】播放煤的干馏的实验视频（实验室制法）

【教师】提问煤干馏的实验现象

【学生】回答问题

【板书】1、煤的干馏：将煤隔绝空气加强热使之分解的过程，叫做煤的干

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馏。

【教师】煤干馏的产物有哪些呢？

【学生】阅读教材，分析表格

【PPT】展示教材表格4-2

【教师】除了干馏之外，还有什么煤综合利用的方式呢？

【板书】2、煤的气化：在一定条件下把煤中的有机物转化为可燃性气体的过程。

【教师】请同学们书写水煤气的化学方程式。

【学生】书写，ppt展示方程式

【教师】点评学生书写的情况。除了气化之外，还有那些综合利用的方式呢？

【板书】3、煤的液化

直接液化：煤与氢气作用生成液体燃料

间接液化：先转化为CO和H2，再在催化剂作用下合成甲醇

【PPT】展示煤的用途（图文）

【学与问】请同学们结合课前观看石油知识的相关视频，阅读教材，总结石油的形成、组成元素、化学成分、物理性质等知识？

【学生】回答问题，教师点评

【板书】二、石油的综合利用

1、石油的存在和组成

【教师】讲解相关知识

【PPT】展示

（1）形成：古代动植物遗体经过非常复杂的变化而形成的

（2）组成元素：C、H还含有少量的

O、N、S 等元素

（3）化学成分：烷烃、环烷烃、芳香烃等，大部分是液态烃，在液态烃里溶有气态烃和固体烃

（4）物理性质：黑色或深棕色粘稠状液体，有特殊气味，密度小于水，不溶于水，没有固定的熔点和沸点

【PPT】石油蒸馏实验室装置图，教师介绍装置和仪器的名称、

【讨论】化学三馏（干馏、蒸馏和分馏）的异同

【学生】交流讨论

【教师】讲解内容

【PPT】

比较项目

蒸馏

分馏

干馏

操作过程

加热和冷凝

加热和冷凝

隔绝空气加强热

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原理

物理变化

物理变化

复杂的物理变化和化学变

目的

分离

精炼

加工煤

【教师】我们了解了煤的形成、组成、成分和物理性质，如何进行石油的综合利用呢？

【板书】2、石油和石油的炼制

（1）石油的分馏

【教师】结合教材96页，图4-6 原油的分馏及裂化的产品和用途示意图，讲解石油的常压分馏及其馏分。

【PPT】展示常压分馏的产物( 碳原子的数目)及其馏分的沸点范围。继续分析图4-6 原油的分馏及裂化的产品和用途示意图，讲解石油的裂解和裂化。

【板书】（2）石油的裂化：在催化剂下，把分子量大, 沸点高的烃断裂为分子量小、沸点低的烃（汽油等）的过程。提高汽油等轻质油的产量和质量。

【PPT】

展示石油裂化的原料、类型及有关方程式。

【教师】讲解相关知识并分析方程式。

【结论】故裂化汽油中含有不饱和烃。

【教师】为了获得更多的短链的不饱和气态烃(主要是乙烯)，我们应该怎么做呢？

【板书】（3）石油的裂解－－深度的裂化

【教师】教师讲解原理和相关的方式，ppt展示有关的知识。提问：除了分馏、催化裂化和裂解，还有没有其他利用石油的方式呢？

【板书】（4）石油的催化重整

【教师】讲解石油的催化重整的相关知识。

【PPT】展示：催化重整：在加热和催化剂的作用下，可以通过结构的重新调整，使链状烃转化为环状烃，如苯、甲苯；

目的：为了提高轻质油（汽油）的质量

【教师】接下来我们继续学习天然气的综合利用

【板书】三、天然气的组成及其综合利用

【教师】讲解天然气的相关知识，ppt展示讲解内容。

【PPT】综合利用与有关方程式。

A、燃料:清洁能源

B、化工原料：合成氨、生产甲醇、合成两碳或多碳有机物

【学生】齐读教材96页的资料卡片，甲烷水合物。

【教师】结合课前观看的可燃冰的视频，讲解千年的希望——可燃冰的知识。我们熟悉的塑料、合成橡胶和合成纤维都是以煤、石油和天然气为原料生产的。我们一起来学***合成材料。

【板书】四、三大合成材料

1、加聚反应

【教师】以聚乙烯为例，讲解加聚反应并书写相关的方程式。

【PPT】展示聚乙烯的方程式，讲解单体、链节和聚合度。

【学生】书写聚丙烯的方程式，教师点评纠错。

【PPT】给出聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯和聚四氟乙烯的单体和实物产品图片，要求同学们课后练习书写相关的方程式。

【教师】引导学生阅读教材98页的资料卡片，观察聚酯纤维的形成的缩聚反应，联系生物的多肽的形成，讲解缩聚反应的知识。

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【板书】2、缩聚反应：单体之间相互形成高分子化合物的同时，还生成小分子化合物（如H2O、NH3、HX等）的聚合反应。

【教师】讲解酚醛树脂并结合PPT 讲解有关知识。

【学生】思考，如何处理高分子材料带来的环境污染？

【教师】要求：课后查阅资料、思考下节课开展辩论赛

1、目前，回收利用废旧合成材料有很多途径，请查阅资料了解有哪些途径？并试着从环境保护和经济成本等方面作出评价。

2、你认为应该限制生产、使用聚苯乙烯塑料快餐盒，还是回收利用？请用必要资料和数据作为论据。

【课题巩固】

1．下列关于化石燃料的加工说法正确的是(

) A．石油裂化主要得到乙烯

B．石油分馏是化学变化，可得到汽油、煤油

C．煤干馏主要得到焦炭、煤焦油、粗氨水和焦炉气

D．煤制煤气是物理变化，是高效、清洁地利用煤的重要途径

2．下列属于物理变化的是(

) ①石油的分馏

②煤的干馏

③石油的裂化

④铝热反应

⑤由乙烯制备聚乙稀

⑥将氧气转化为臭氧

⑦乙烯催熟果实

⑧将苯加入溴水中

⑨海水蒸馏制取淡水

A．①②③④

B．①②⑤⑦

C．①⑧⑨

D．①②⑥⑨

3．下列有关石油和煤的利用叙述不正确的是(

) A．煤的干馏就是将煤隔绝空气在高温条件下使之分解，得到焦炭、煤焦油等物质的过程

B．煤的液化就是将煤转化成甲醇、乙醇等液态物质的过程

C．煤的气化就是将煤在高温条件下由固态转化为气态的物理变化过程

D．石油通过催化裂化，可以获得碳原子数较少的轻质油

4．下列关于乙烯和聚乙烯的叙述正确的是(

) A．二者都能使溴水褪色，性质相似

B．二者互为同系物

C．二者最简式相同

D．二者相对分子质量相同

【小结】本节课我们学生了煤、石油和天气的综合利用，同时也了解了三大合成材料，请同学们加强复习巩固。

【板书设计】

煤、石油和天然气的综合利用

一、

煤的综合利用

二、

石油的综合利用

三、

天然气的综合利用

四、

三大合成材料