第二节　资源综合利用　环境保护教学设计第一课时

《资源综合利用

环境保护》教学设计

一、教材分析

本节教学的主要目标是帮助学生认识和体会化学在自然资源开发和利用中的意义和作用，揭示化学与可持续发展的重要关系，树立资源保护意识及合理开发意识。因此，教学要围绕这一教学目标展开。

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。而我们第三章所学的有机化学基础也对煤、石油、天然气的综合利用打下了一些基础。

二、学情分析

我们的学生属于基础较好，对于天然气、来自石油和煤中的有机化合物乙烯和苯已经有了了解。虽然学友已有的知识水平有差距，但不影响本节教学，因为本节教学重在使学生做到了解和体会，知识教学不必过分加深、拓宽。要有意识地增强学生的参与度，激发学生的学习兴趣。

三、教学目标

【知识与技能】

1．知道化石燃料是重要的自然资源。

2．了解化石燃料燃烧对环境的影响，懂得选择对环境污染较小的燃料。

3．认识化石燃料综合利用和开发新能源的重要意义。

【过程与方法】

1．课前学生对学习内容进行社会调查和查阅相关资料。

2．课堂中，通过观看放录像，了解化石燃料的存在和利用。

3．自主学习，培养学生自学能力。

4．通过设计对化石燃料燃烧产物成分分析的定性定量实验，使学生学会解决物质（气体）检验的一般方法。

【情感态度与价值观】

1．培养学生对社会的关注意识；

2．知道学好化学等科学知识，为保护环境，解决能源危机作出贡献。

四、教学重、难点

【教学重点】化石燃料综合利用和开发新能源的重要意义。

【教学难点】化石燃料的综合利用

五、教学方法

虽然本节内容学习难度不大，但是要使学生在有限的课时内了解金属矿物和海水资源开发利用的基本知识，就要有较大的信息量。所以选择教学媒体时可以利用图片、录音、录像材料以及多媒体动画，或将它们有机结合，充分发挥其整体功能优化教学过程。

六、课时安排：2课时

七、教学过程

【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。

【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。今天我们一起学习矿石燃料的综合利用

【板书】

第二节

化学与资源综合利用、环境保护

【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。

【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]】煤的汽化：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】

【思考下列问题】

1．煤的干馏是物理变化还是化学变化？

2．通过煤的干馏可以得到粗苯，那么煤中含有苯等芳香烃吗？

3．若从煤焦油中分离出芳香烃，应采用什么方法？

【对应训练1】

下图是实验室干馏煤的装置图：

(1)指出图中仪器的名称：b________，c________。

(2)仪器d的作用是______________，c中的液体中无机物里溶有________，可用________检验出来。有机物有________，可以通过________的方法使其中的重要成分分离出来。

(3)e处点燃的气体主要成分有________，火焰的颜色是________。

(4)反应结束后b中的固体是________。

【过渡】天然气的主要成分是什么？有什么用途呢？

【板书】2、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

【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（CH4·H2O（1）下列说法中正确的是（填序号）___________________________．

A．CH4·H2OB．CH4·H2O的组成元素有3

C．CH4·H2O中CH4和H2O的质量比为1：1D

（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）__________________，__________________．

【复习过渡】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】石油的综合利用：

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）石油的综合利用：

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。

【投影】

【板书】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。

【观看石油的分馏录像资料，思考下列问题】

1．石油的分馏、裂化、裂解是物理变化还是化学变化？

2．石油是混合物，石油分馏得到的汽油是纯净物？

3．如何鉴别直馏汽油和裂化汽油？

【对应训练2】下列关于石油加工的叙述中，不正确的是(

) A．石油分馏所得的馏分是一种具有固定熔沸点的纯净物

B．石油裂化的主要目的是提高汽油等轻质油的产量

C．石油裂解的原料是石油分馏产物，包括石油气

D．石油的化学成分主要是各种液态的碳氢化合物，其中还溶有气态和固态的碳氢化合物

【对应训练3】近期我国冀东渤海湾发现储量达10亿吨的大型油田。下列有关说法正确的是(

) A．石油中含有C5～C11的烷烃，可以通过石油的分馏得到汽油

B．石油的分馏是化学变化

C．石油的分馏实验中，温度计水银球插入液面以下，因为它测的是混合液的温度

D．石油分馏得到的汽油仍是混合物

【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。

【课堂小结】略

【作业】见学案

【板书设计】

第二节

化学与资源综合利用、环境保护

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）+H2O（g）

CO（g）+H2（g）

2、天然气

（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：提高汽油的产量

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。

（3）石油重要产品：