第二节　资源综合利用　环境保护优质课一等奖教案

化学与资源综合利用、环境保护

第一课时煤、石油、天然气的综合利用

三维目标：

知识与技能：

1．了解煤、石油、天然气的综合利用。

2．掌握煤的干馏、液化、气化的原理及利用。

3．掌握石油的分馏、裂化、裂解反应的原理及利用。

过程与方法：

自主学习，培养学生自学能力

情感态度与价值观：

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

教学重难点：

本节教学重点：煤的干馏、液化、气化的原理及利用；石油的分馏、裂化、裂解的原理及利用。

本节教学难点：石油裂化、裂解的原理。

教学过程：

[引课]：迄今为止，煤、石油、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。但化石燃料是不可再生资源且燃烧会带来大量的污染，如何实现化石燃料的综合利用，提高利用率，减少化石燃料燃烧所造成的环境污染，是人类面临的重大挑战。

一、煤的综合利用

1、煤的组成

煤是由有机物和少量的无机物组成的复杂混合物,主要含C元素，还含有少量的H、O、N、S、P等元素,煤燃烧会产生COx、NOx、 SO2 烟尘，所以直接做燃料污染大，利用率低。

[投影] 2．煤的干馏

原理：是指将煤隔绝空气加强热使之分解，得到焦炭、煤焦油、出炉煤气。

煤的干馏实验装置如图：

煤干馏的主要产品和用途：

3、煤的气化

将煤中的有机物转化为可燃性气体的过程，主要反应为：

 CO(g)+H2(g) C (s)+H2O(g) 高温4、煤的液化

将煤中的有机物转化为可燃性液体的过程，主要方式为：

煤的直接液化：使煤与氢气作用生成液体燃料。

煤的间接液化：先将煤转化为CO和H2，再在催化剂作用下合成甲醇等。

二、石油的综合利用

1．石油的存在和组成

（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（无烯烃，炔烃），大部分是液态烃，在液态烃里溶有气态烃和固体烃。

2、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。

目的：石油分馏主要在分馏塔中进行，通过分馏可以获得汽油、煤油、柴油等轻质油。

[投影]

3、石油的裂化

原理：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。

目的：提高轻质汽油（裂化汽油）的产量。

[投影]

C16H34

催化剂

加热、

加压

C8

故裂化汽油中含有不饱和烃，直馏汽油不含不饱和烃。

4、石油的裂解（深度裂化）

H18

烷

+ C8H16

辛

辛烯

原理：采用比裂化更高的温度，在催化剂的作用下把具有长链的分子烃断裂成乙烯、丙烯等气态短链烃。

目的：获得乙烯、丙烯、甲烷等重要化工基本原料。

[投影]

C8H

催化剂

加热、

加压

催化剂

18

C4H

催化剂

加热、

加压

C4

加压

加热、10

三、天燃气的综合利用C4H10

+

C4HC2H4

+

C2H6

2C2H4

H8

天然气的主要成分是甲烷

综合利用：

1、燃料——三大化石能源中唯一的清洁能源

2、化工原料：合成氨、生产甲醇、合成两碳或多碳有机物

板书设计：

第二节 化学与资源综合利用、环境保护

第一课时煤、石油和天然气的综合利用

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。

（3）煤的汽化：C（s）+H2O（g）（4）2、石油的综合利用

（1）石油的成分：碳氢化合物混合物；元素碳、硫、氧、氮等。

CO（g）+H2（g）

（2）石油的分馏：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。

（3）石油的裂化：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。

（4）石油的裂解：采用比裂化更高的温度，在催化剂的作用下把具有长链的分子烃断裂成乙烯、丙烯等气态短链烃。

3、天然气的综合利用

（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。