第二节　资源综合利用　环境保护ppt配用优秀获奖教案

化石燃料简介之煤和天然气的综合利用-教学设计

一、教学目标

1.知识与技能目标：

（1）了解目前我国自然资源的开发利用状况；

（2）知道自然资源煤、石油、天然气的形成过程以及煤和天然气的综合利用；

2.过程与方法目标：

（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，通过观看放视频，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

3.情感态度与价值观目标：

（1）培养学生对社会的关注意识；

（2）培养学生节约资源意识和开发新能源的意识

二、教学重难点

1.教学重点：化石燃料煤和天然气的形成、组成以及煤与天然气主要成分在工业上的用途

2.教学难点：化石燃料-煤的综合利用

三、教具与课时安排

1.教具：以多媒体为主

2.课时：10分钟

四、教学对象：高一年级学生

五、教学过程

教学环节

教师活动

教

学

引

入

化

石

燃

料

简

介

及

形

成

过

程

【资料卡片】

【引入课题】从图中可以看出，煤、石油、天然气和课再生能源是当今人类使用的主要能源，期中煤的消耗量占有重要的比重。我们知道化石燃料是不可再生能源，其综合利用越来越受人们的重视。这节课我们要学习探讨化石燃料的形成过程以及如何实现化石燃料煤的综合利用

【过渡】迄今为止，煤、石油、天然气仍是人类使用的主要能源，同时它们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。

【展示】目前我国的化石燃料能源分布图

【讲解】化石燃料的形成过程：

煤、石油和天然气都是古代动植物遗骸

经过一系列复杂变化而成的，它们是人们生活中经常使用的主要燃料，因此人们常称它们为化石燃料，是不可再生资源

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。其组成以碳元素为主，还含有H、O、N、S 等元素。

【腐植煤】高等植物的遗体经泥炭化作用和煤化作用转变而成的煤。泥炭化作用是在滞水、少氧的沼泽环境中进行的。低煤化程度的腐殖煤常含有保存程度不同的树枝、树干、树叶等植物遗体，在显微镜下，可见到植物的细胞结构。腐殖煤的主要特点是具有不同强度的光泽，并常有条带状结构。按煤化程度分为：泥炭、褐煤、烟煤、无烟煤等。腐殖煤广泛用作燃料、冶金和化工原料

【腐泥煤】腐泥煤是煤的一类，由湖沼、潟湖或闭塞的浅海环境中的藻类植物及浮游生物在还原环境下经腐解转变而成的煤。主要特点是表面均匀，光泽暗淡，具有贝壳状断口。低变质腐泥煤的挥发分、氢含量和含油率都比较高，适于炼油，是制造人造液体燃料和润滑油的宝贵原料。藻煤是腐泥煤的典型代表。

3、煤的综合利用途径：通过煤的干馏、煤的气化和液化获得洁净的燃料和多种化工原料

（1）煤的干馏

①煤的干馏原理：

把煤隔绝空气加强热使它分解的过程

煤的干馏实验装置图

②煤干馏的主要产品和用途

煤

的

综

（2）煤的气化：

将煤中的有机物及碳转化为可燃性气体的过程

主要反应：

C(s) ＋

H2O(g)

CO(g) ＋

H2(g)

水煤气

合

利

用

天

然

气

的

综

合

利

用

课

后

作

业

（3）煤的液化

将煤转化液体燃料的过程分为直接液化和间接液化

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

【过渡】我国天然气资源很丰富但分布极不平衡，为解决这个问题国家制定了西气东输的计划

（1）气体燃料的优点：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。气体燃料便于管道运输，使用方便（易点燃，易熄灭），且清洁卫生。

（2）天然气是一种高效、清洁的燃料：

天然气的主要成分是甲烷。

（3）天然气是一种重要的化工原料，主要用于合成氨和生产甲醇以及合成分子内含两个或多个碳原子的其他有机化合物。

查阅相关资料，预习石油的综合利用相关知识并完成课后相应习题

石油的综合利用-教学设计

一、

教学目标

1．知识与技能目标：知道石油的组成，理解石油的分馏过程及方法，了解石油

裂化和裂解的原理与目的；

2．过程与方法目标：通过查阅资料和结合教材中的内容，培养学生自主学习的意识和能力；

3．情感态度与价值观：培养学生对社会的关注意识；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

二、

教学重难点

1.

教学重点：石油的分馏和裂化产品用途

2.

教学难点：石油裂化和裂解的原理和目的

三、

教学用具与课时

（1）

教学用具：以多媒体为主

（2）

课时安排：10分钟

四、

教学对象及内容

教学对象：高一年级的学生

教学内容：必修二第四章第二节煤石油天然气的综合利用

五、

教学过程

教学环节

教

学

引

入

具体教学内容

【复习】上节课我们学习了煤及天然气的综合利用，通过上节课的学习我们知道，化石燃料在现实生活中应用广泛，为了进一步加深对其的理解，今天我们一起来学习一下石油及其综合利用；

【提问】初中学过有关石油的知识有哪些？

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

的

组

成

石油的成分：石油是由多种碳氢化合物（烷烃、环烷烃及少量的芳香烃）组成的混合物，没有固定的沸点）

原油：

未经加工的石油叫原油，是一种棕黑色粘稠液体，不能直接使用

【过渡】原油成分复杂，还含有水和氯化钙、氯化镁等盐类。原油必须先经过水、脱盐等处理加工过程，才能进行炼制，下面我们一起来学习一下石油的几种炼制方法

1.

石油的分馏：

A.

原理：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；

B.

石油分馏主要产品： 石油气----液化石油气

汽油、煤油、柴油、重油

等

石

油

的

炼

制

2.石油的裂化：

A.

裂化原理：裂化是在催化剂下，把分子量大、沸点高的烃断裂为分子量小、沸点低的烃的过程

B.

裂化的目的：提高轻质油（汽油、煤油、柴油）的产量，同时得到石油裂化气

C.

原料：石油分馏产品（重油）

反应：以十六烷的催化裂化反应为例：

规律：生成等量的烷烃与烯烃，目的：提高汽油的产量

裂化气

（含乙烯、丙烯、甲烷等）

D.主要产品：重油

催化裂化

汽油、煤油、柴油

分馏所得汽油（直镏汽油）：烷烃

E.汽油：C5～C11的烃的混合物

裂化所得汽油：烷烃和不饱和烃

3.石油的裂解：（深度的裂化）

A.裂解原理：采用比催化裂化更高的温度，使碳碳键断裂的更彻底，主要目的得到气态的不饱和烃

B.裂解的目的：获得乙烯、丙烯、甲烷等重要化工基本原料

C.

原料：汽油

4.石油的催化重整：石油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（如苯或甲苯等）

【讲解】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。

以化石燃料为原料生产合成材料-教学设计

一、

教学目标

1.

知识与技能目标：

（1）知道什么是有机高分子化合物以及常见的有机合成高分子材料的种类，明白其结构与性质的关系；

（2）了解常见的高分子化合物在生活中的应用

2.过程与方法目标：

（1）通过热塑性和热固性塑料的图片和文字介绍，扩展知识面，使学生能举例说明高分子材料在生活等领域中的应用

（2）通过对塑料、橡胶、纤维的特性、分类、用途等的资料的分析，了解合成高分子化合物的主要类别

3.情感态度与价值观目标：

（1）通过对塑料、橡胶、纤维的特性、分类、用途等的资料的分析，了解合成高分子化合物的主要类别，能举例说明高分子材料在生产、生活、现代科技发展中等领域中的应用及合成新物质对人类生活的影响。

（2）通过对“白色污染”的资料分析，认识由塑料废弃物所造成的白色污染和防治、消除白色污染的途径和方法，培养环保意识，提高他们的科学素养，体会在化工生产中遵循“绿色化学”思想的重要性

二、

教学重难点

1.

教学重点：人工合成高分子材料的分类以及生活中常见的人工有机合成高分子材料简介；

2.

教学难点：高分子材料的结构特点与其性质的关系

三、

教学对象

高一年级学生

四、

教学安排

1.

教学工具：以多媒体为主

2.

课时安排：10分钟（微课）

五、

具体的教学过程

教学环节

教

学

引

入

合

成

材

料

简

【知识回顾】通过前面的学习我们知道化石燃料煤、石油和天然经过一系列的化学工艺处理，其产品不仅可以用作燃料，还可以用作化工生产的合成原料或者说是材料；

【提问】说道制造材料，人类使用和制造材料有着悠久的历史，那么，同学们想一下，人类最早制造出的人工合成产品是什么？

陶器

【投影】与陶瓷、玻璃、水泥相关的图片

【讲解】材料的构成及其分类

教学内容

介

塑

料

简

介

【提问】（1）常说的三大有机合成材料指的是什么？

塑料、合成纤维、合成橡胶

（2）近年发展得合成材料有哪些？

涂料和粘合剂等

【投影】生活中常见的塑料制品

【设问】什么是塑料？（目的在于引发学生的思考）

1．

塑料的组成

塑料是由合成树脂及增塑剂、防老化剂等添加剂组成的，它的主要成分是合成树脂

2．

塑料是聚合物

【思考】

聚乙烯的组成元素是什么？通过什么反应制得？聚乙烯的单体是什么？聚乙烯是纯净物还是混合物？

（1）聚乙烯的组成元素是：C和H （2）它是由乙烯通过聚合反应制得：

nCH=CH

[ CH-CH]

22 22 n（3）聚乙烯的单体是乙烯

（4）聚乙烯是混合物

【思考】塑料分成哪两大类？各有什么性质？

3.塑料的分类及其性质

【思考】如何解释热塑性塑料与热固性塑料在性质上的差别？

4.热塑性与热固性

（1）热塑性塑料具有长链状的线型结构。受热时，分子间作用力减弱，易滑动；冷却时，相互引力增强，会重新硬化

（2）热固性塑料再次受热时，链与链间会形成共价键，产生一些交联，形成体型网状结构，硬化定型

【思考】从塑料的结构分析，塑料在一般情况下会导电吗？

5.塑料的电绝缘性：塑料中的原子是以共价键形成的，没有自由移动的离子。因此，在一般情况下塑料不易导电，是良好的电绝缘材料

合

成

纤

维

的

简

介

2.化学纤维与天然纤维的区分

【过渡】现实生活中同学们都买过衣服，有没有同学认真仔细查看过衣服或裤子上的标签呢？

【投影】常见衣物的标签

【讲解】如果服装面料是由一种纤维材料制成的，则用“纯X”或“100％X”来表示。如“纯棉”“纯毛”或“100％棉”“100％毛”；如果服装是由两种或两种以上的纤维制成的，标签上应注明每种纤维种类的含量，如“涤纶20％棉80％”等。

1.

纤维的分类

合

成

橡

胶

的

简

介

【过渡】刚才我们学习有关纤维的一些性质，下面我们一起来看一下生活中都有哪些橡胶制品以及橡胶制品都有哪些性质与用途；

【投影】生活中常见的橡胶制品

1.

橡胶的分类

2.

特种橡胶的作用

（1）

硫化橡胶

硫化作用：

使线型分子通过

硫桥交联起来，

形成体型结构。

(2)轮胎中加入炭黑的作用

增强轮胎的耐磨性

结尾

【过渡】合成材料中的塑料和合成橡胶给我们的生活带来很多好处，也带来了一些问题：白色污染

【思考】同学们想一下如何减少白色污染？