第二节　资源综合利用　环境保护板书设计

4.2.1 资源的综合利用

一、教学目标

1、知识与技能

1）知道煤、石油、天然气是人类能源的主要来源；

2）了解煤的成分，知道煤的干馏、气化和液化的产品及用途；

3）了解石油的成分，知道石油的分馏及裂化的产品及用途；

4）认识化石燃料综合利用和开发新能源的重要意义。

2、过程与方法

1）自主学习，培养学生自学能力；

2）通过对聚合反应的学习，使学生能够了解高分子材料在生活等领域中的应用。 3、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。

二、教学重点和难点

1、重点：化石燃料的综合利用和开发新能源的重要意义。

2、难点：化石燃料的综合利用。

三、教学方法

分组讨论与交流、归纳总结

四、教学过程

2016年一次能源消费构成

原

油

煤

炭

天然气

水

电

核

能

28.1% 61.8% 24.1% 6.2% 6.9% 8.6% 4.5% 1.6% 全世界

33.3% 中国

19% 【讲解】从表中可以知道，煤、石油、天然气是当今人类使用的主要能源，同时也是重要的化工原料，如乙烯和苯就是从石油和煤中提取出来的。化石燃料是不可再生能源，其综合利用越来越受到人们的重视。这节课我们学习探讨如

何实现化石燃料的综合利用，提高化石燃料的利用率以减少化石燃料燃烧所造成的环境污染。

【板书】4.2.1 资源的综合利用

【讲解】我国不仅煤资源、煤产量都名列世界前茅，同时也是发现煤和使用煤最早的国家。早在战国时的《山海经》就有有关于煤的记载，到了西汉时期已经使用煤来炼铁，而英国人到了16世纪才会用煤炼铁。目前，我国工业燃料动力的80%和化工原料的65%都来源于煤。首先我们来学习有关煤的综合利用的相关知识。

【板书】一、煤的综合利用

1、煤的种类与组成

【讲解】煤包括无烟煤、烟煤、泥煤和褐煤几种，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）煤的种类：无烟煤、烟煤、泥煤和褐煤。

（2）煤的元素组成：C、H、N、S、O等。

（3）煤的成分：多种有机物和无机物所组成的复杂混合物。

【讲解】煤主要是通过煤的干馏、煤的液化和汽化获得洁净的燃料和多种化工原料。

【板书】2、煤的综合利用

【讲解】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。

【板书】（1）煤的干馏

把煤隔绝空气加强热使其分解的过程。

产品：焦炭、煤焦油、粗氨水和焦炉气。

【展示】煤干馏的主要产品和用途

干馏产品

出炉煤粗氨水

气

粗苯

主要成分

主要用途

气体燃料、化工原料

氮肥

炸药、染料、医药、农药、

合成材料

焦炉气

氢气、甲烷、乙烯、一氧化碳

氨、铵盐

苯、甲苯、二甲苯

苯、甲苯、二甲苯

煤焦油

酚类、萘类

沥青

染料、医药、农药、合成材料

筑路材料、制碳素电极

冶金、合成氨造气、电石、燃料

焦炭

炭

【思考与交流】1、煤的干馏过程是物理变化？还是化学变化？蒸馏过程呢？

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？

【讲解】煤的汽化就是将有机物转化为可燃气体的过程。

【板书】（2）煤的汽化

【讲解】煤的液化包括直接液化和间接液化两种。煤的直接液化是使煤与氢气作用生成液体燃料。煤的间接液化是将煤转化为CO和H2，再在催化剂的作用下合成甲醇。

【板书】（3）煤的液化

【设问】天然气主要成分是什么？

【板书】二、天然气的组成及其综合利用【讲解】天然气是一种清洁燃料，可以直接用作燃料，它还是一种重要的化工原料，主要用于合成氨和生产甲醇等。

【板书】1、主要成分：甲烷

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。

【设问】同学们知道还有哪些燃料也属于清洁燃料？【板书】3、清洁燃料

【设问】石油是怎样形成的？

【讲解】石油时由古代动植物遗体经过非常复杂的变化而形成的，它主要是由各种烷烃、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，无固定的沸点。

【板书】三、石油的组成及其综合利用

石油的成分：由多种碳氢化合物组成的混合物。

【讲解】原油成分复杂，还含有水、氯化钙和氯化镁等盐类。原油必须先经过脱水、脱盐等处理过程，才能进行炼制。将石油加热，石油中低沸点的烃先气化，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。

【板书】1、石油的分馏

利用原油中各组分沸点的不同进行分离的过程。

【展示】实验室石油蒸馏的装置图

【思考与交流】1、实验室石油分馏过程中用到了那些装置？

2、有那些注意事项？

3、冷凝管进出水的方向？

【展示】原油工业的分馏产品和用途示意图

【讲解】工业上石油分馏是在分馏塔中进行的。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。

【思考与交流】在前面的学习中，我们学习过蒸馏、煤的分馏、石油的分馏，那么这

“三馏”的原理和反应类型有哪些不同呢？

【展示】

【展示】原油裂化的产品和用途示意图

【讲解】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、石油的裂化

1）定义：在一定条件下，将分子量大的烃断裂为分子量小的烃的过程。

【展示】

【讲解】石油裂化后的产物中含有不饱和烃，能使溴水褪色，不能用来萃取溴。

【展示】

【板书】2）石油裂化的产品

【思考与交流】石油分馏所得到的汽油，我们叫做直馏汽油，与石油裂化所得到的汽油有什么样的不同？怎样去区别它们？

【讲解】

【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。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】3、石油的裂解

使具有长链分子的烃断裂成各种短链的烃。

【展示】

【展示】

【讲解】我们把链状烃转化成为环状烃的过程叫做石油的催化重整。

【板书】4、石油的催化重整

把链状烃转化成为环状烃的过程。如：苯或甲苯等。

【归纳】石油炼制方法的比较

【展示】

【讲解】在前面的学习中，我们学习了焦炉气、天然气、石油气等气体，下面我们来归纳下它们的主要成分，化学中常见的有七大气

。

【展示】

【课堂练习】

例1、判断下列说法是否正确。 （1）煤、石油和天然气是不可再生能源，也是新型清洁能源。 （ ） （2）不能用裂化汽油萃取溴水中的溴。 ( ) （3）石油的分馏得到的产品是纯净物。 （ ）

（4）煤的干馏可得到甲烷、苯和氨等物质。 （ ） （5）乙烯的化学性质比聚乙烯活泼。 （ ） （6）石油的分馏、裂化和裂解都属于化学变化。 （ ） 例2、下列说法中错误的是 ( ) 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．含C18以上的烷烃的重油经过催化裂化可以得到汽油 C．煤是由有机物和无机物组成的复杂的混合物 D．煤中含有苯和甲苯，可以用先干馏后分馏的方法把它们分离出来 【总结】通过学习，我们知道煤、天然气和石油的综合利用意义非常大。小结煤的干馏、液化、气化的原理及利用，天然气的应用，石油的裂化、裂解反应及应用。

五、布置作业

完成导学案中课堂检测

六、板书设计

4.2.1 资源的综合利用

一、煤的综合利用

1、煤的种类与组成

（1）煤的种类：无烟煤、烟煤、泥煤和褐煤

（2）煤的元素组成：C、H、N、S、O等。

（3）煤的成分：多种有机物和无机物所组成的复杂混合物。

2、煤的综合利用

（1）煤的干馏

把煤隔绝空气加强热使其分解的过程。

产品：焦炭、煤焦油、粗氨水和焦炉气。

（2）煤的汽化

（3）煤的液化

二、天然气的组成及其综合利用

1、主要成分：甲烷

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、清洁燃料

三、石油的组成及其综合利用

石油的成分：由多种碳氢化合物组成的混合物。

1、石油的分馏

利用原油中各组分沸点的不同进行分离的过程。

2、石油的裂化

1）定义：在一定条件下，将分子量大的烃断裂为分子量小的烃的过程。

2）石油裂化的产品

3、石油的裂解

使具有长链分子的烃断裂成各种短链的烃。

4、石油的催化重整

把链状烃转化成为环状烃的过程。如:苯或甲苯等。