第二节　资源综合利用　环境保护教学设计及教案分析

化学与化学与资源综合利用

环境保护

（第1课时）教学设计

一、教学目标

知识与技能：

1.知道什么是资源，知道化石燃料是重要的自然资源。

2.认识、了解化石燃料对环境的影响，懂得选择对环境污染小的燃料。

3.能理解煤、石油、天然气等资源合理开发与综合利用的必要性，开发新能源的重要意义。

4. 了解石油的分馏、裂化和裂解的基本原理，学会解释、区分煤和石油的综合利用的方法。

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。提高学生比较、分类、归纳、概括等对信息的加工和处理能力。

2、通过对比图片和影像资料，了解化石燃料的存在和利用。

3、通过问题讨论使学生形成良好的学习习惯和学习方法，培养合作精神，规范使用化学用语的表达能力和正确的化学符号表征能力。

情感态度价值观：

1、通过对资料的搜集整理过程，了解化石燃料的存在和利用。感受和体验化学与社会发展的密切关系,意识到化学与社会发展关系的重要，体会和认识到化学对人类生存环境正反两方面的影响。

2. 通过化石能源的学习，让学生进一步意识和体会到自然资源并不是“取之不尽，用之不竭”的，使学生产生对资源忧患意识，树立可持续发展思想，培养学生对自然和社会的责任感和正确的价值观,帮助学生树立学习科学、应用科学为人类驱害谋利的意识，提高学生的科学素养。

二、学情分析

学生已有的知识水平虽有差距，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。这节课知识点比较零散，只要求学生了解化学对资源利用以及环境保护的重要性，适当扩展些课外知识，扩大学生的视野。教学过程中要充分发挥学生的主体作用，增强学生的参与度，激发学生的学习兴趣。

三、重点难点

重点：煤、石油、天然气的综合利用；煤的干馏、气化和液化的基本原理；石油的分馏、裂化和裂解的基本原理

难点：石油裂化的原理

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四、设计思路

本节内容属于了解性知识，如果按常规教学，以讲为主，学生会感到枯燥乏味，难以接。结合本节内容特点和要求，我以阅读、讨论、小结归纳为主，充分发挥学生的主体作用，提高学生的阅读、讨论、分析归纳等能力。

在教学过程中，通过实物、图片、多媒体课件等增加可理解性和课堂容量。系统地对煤、天然气、石油的成分、综合利用进行学习，并突出煤的干馏、石油的裂化和裂解原理这一重点。

五、教学过程

第1课时

新课引入：我们知道人类的生活和社会的发展离不开能源，它为人类从事各种活动提供动力，对社会发展起着积极的作用。我国是最早利用煤、石油、天然气的国家，而且蕴藏量和丰富，特别是海底蕴藏着丰富的石油和可燃冰，海洋之争就是海底资源之争，保护我们的领海就是保护我们资源不被占用。你知道各种化石能源的成分吗？

组成元素

主要成分

煤

石油

天然气

讲述：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。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。

活动一：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。展示煤样品、投影煤的结构并板书。

板书：一

、煤、石油、天然气的综合利用

1、煤

（1）煤组成：复杂的混合物；含有：碳、氢、氮、硫、氧等元素。

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。

指出：我国工业燃料动力的80%依靠煤，化工原料的65%是煤。

煤是不是炭？有人说用煤可以制成布、橡胶等，这是怎么回事？ 阅读：

阅读课本P95～96煤的综合利

思考与讨论：①为什么要对煤进行综合利用？②煤的干馏属于化学变化还是物理变化？有哪些主要产品？③为什么要进行煤的气化和液化？

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小结：（2）煤的综合利用：干馏、液化和汽化。

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。

投影：表4-2 煤干馏的主要产品和用途

煤汽化原理：有机物转化为可燃气体。

板书：

煤的汽化：C（s）+H2O（g）→

CO（g）+H2（g）

指出：煤的液化原理：直接液化、间接液化。

活动二：天然气的综合利用

讲述：天然气主要成分是甲烷。天然气是一种清洁燃料，可以直接用作燃料。天然气更是一种重要的化工原料，主要用于合成氨和生产甲醇及分子内含两个或两个以上碳原子的其他有机化合物。

阅读：P96 天然气的用途

小结：2、天然气

天然气的成分：主要是甲烷

天然气的主要用途：化石燃料、化工原料。 展示：天然气应用的相关图片

阅读：P96资料卡片——甲烷水合物

简介：甲烷水合物是由甲烷和水在高压（>100大气压或>10MPa）和低温（0～10℃）条件下合成的一种固态结晶物质，可表示为CH4·H2O。甲烷分子处于由多个水分子形成的笼中。甲烷水合物多呈白色或浅灰色晶体，外貌类似冰雪，可以象酒精块一样被点燃，故也有人叫它“可燃冰”。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”的蕴藏量也很丰富。

甲烷水合物被认为是21世纪新型洁净的能源。但是储量巨大的甲烷水合物的分解和释放，会诱发海底地质灾害，还会加重温室效应，会诱发海底地质灾害，还会加重温室效应。目前，甲烷水合物已经成为关注和研究的重要领域，并取得了多项进展。

活动三：石油的炼制

讲述：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。

阅读：P96～97 石油的综合利用

思考与交流：（1）什么叫分馏？石油分馏产品有哪些重要的用途？（2）什么是裂化？裂化与裂解有什么区别？

（3）催化裂化和裂解的目的是什么？

（4）写出十六烷裂化、裂解的化学方程式，分析其化学键的断裂与形成过程。 3

小结：3、石油

（1）石油的成分：从元素上看主要是C、H和少量的S、O、N等元素；从物质种类看，石油是由各种烷烃、环烷烃、芳香烃组成的混合物。

⑵石油炼制的目的：一方面是将这些混合物进行一定程度的分离，使它们各尽其用；另一方面是要将含碳原子多的烃转变成含碳原了较少的烃，以提高石油的利用价值。

⑶石油炼制的方法

①石油的分馏：

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。

展示：石油的综合加工及其产品的用途图片，石油的常压蒸馏产品。

②石油的催化裂化：指在高温的条件下使相对分子质量较大、沸点较高的烃断裂成相对分子质量较小、沸点较低的烃的过程，可分为催化裂化和热裂化。其主要目的是提高汽油产量。

③石油的裂解：用比裂化更高的温度（700～800℃，甚至达1000℃以上），使石油分馏产物中的长链烃断裂成乙烯、丙烯等短链烃的加工过程。其主要目的是提高乙烯的产量。

小结：石油的炼制方法比较

六、板书设计

一、煤、石油的天然气的综合利用

1、煤

（1）煤的组成

（2）煤的综合利用：干馏、液化和汽化

2、天然气

天然气的成分：

天然气的主要用途：化石燃料、化工原料

3、石油

（1）石油的成分

（2）石油炼制的目的

（3）石油炼制的方法：石油的分馏、裂化和裂解

附：随堂训练

1.下列燃料燃烧会造成环境污染的是

（ ）

A．汽油 B．酒精 C．天然气 D．氢气 2.下列燃料中不属于矿物燃料的是（ ）

A．天然气 B．煤 C．石油 D．酒精

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3.下列各气体属于纯净物的是

（ ）

A．天然气 B．水煤气 C．甲烷 D．液化石油气

4.关于焦炭的说法正确的是（ ）

A．焦炭就是煤

B．焦炭是由煤隔绝空气强热后制得的

C．焦炭是由木材隔绝空气强热后制得的

D．焦炭可用作毒气的吸附剂

5、石油加工的主要目的是（ ）

A、将石油按其成分的沸点不同加以分离

B、将石油按饱和与不饱和烃加以分离

C、得到碳原子数多的烃类

D、将石油中烷烃、环烷烃和芳香烃分开

6、用重油制取丙烯的方法是（ ）

A.减压分馏 B.干馏 C.裂化 D.裂解

7.关于裂化和裂解的叙述中，不正确的是（ ） A．裂解与裂化的产物中都含有不饱和烃

B．裂解与裂化都是为了得到气态烃

C．裂解与裂化的原料都是石油分馏产品

D．裂解与裂化都是为了使相对分子质量大的烃断裂成相对分子质量小的烃

8.石油的分馏和煤的干馏两种变化，本质上的不同是（ ）

A．加热的温度二者不同 B．获得的产品二者不同

C．前者是物理变化，后者是化学变化

D．前者不需要隔绝空气，后者需隔绝空气

9、煤的综合利用可以获得洁净的燃料及多种化工原料。下列不属于煤的综合利用的是（ ）

A．煤干馏 B．煤液化 C．煤气化 D．煤燃烧

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