第二节　资源综合利用　环境保护优质课教案设计

高一化学学科教学设计

编号

KGYZHXB2019

主编人：邱丽萍

审核人：杨亿萍

定稿日：2018.6

协编人：高一化学备课组

一、课题：

化学与资源综合利用、环境保护 （人教版必修2第四章第二节第一课时）

二、教学目标

知识与技能：

1．了解煤、石油、天然气的组成及其综合利用

2．以聚乙烯为例，认识聚合反应、高分子化合物并了解高分子材料在生活等领域中的应用。

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

三、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

四、教学过程

【引入】

21世纪一次能源消费构成

全世界

中国

原油

36.8% 22.3% 煤炭

27.2% 69.0% 天然气

23.7% 2.5% 水电

6.2% 5.4% 核能

6.1% 0.8% 【讲解】从表中可以看出，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，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】煤的综合利用

【讲述】煤是古代动植物遗体埋在地层中经过一系列复杂的变化而形成的。煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物，主要含碳元素，另有少量氢、氮、硫、氧等元素。

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厚德树人

【投影】

【讲述】煤的综合利用主要是通过煤的干馏、煤的液化和气化获得洁净的燃料和化工原料。

【板书】煤的综合利用：干馏、液化和气化。

【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。

【投影】表4-2 煤干馏的主要产品和用途

【讲解】煤的气化原理：有机物转化为可燃气体。

【板书】

煤的气化：C（s）+H2O（g）【讲解】煤的液化原理

CO（g）+H2（g）

【过渡】提问天然气主要成分？（甲烷）

【板书】2、天然气

【讲述】天然气的主要用途：化石燃料、化工原料(合成氨、生产甲醇、合成多个碳原子的有机化合物) 【过渡】化石燃料除了有煤、天然气之外，石油也是生活中重要的化石燃料。

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【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】石油的综合利用

【过渡】原油成分复杂，想要更好地利用石油资源，则需要经过一系列的炼制，实现综合利用。

【投影】图4-6原油的分馏及裂化产品用途示意图

【讲解】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，将其加入分馏塔中，利用沸点的不同，即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。

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。

【投影】

【讲解】

裂化的方法虽然可以获得轻质油，但如若想要获得更短的链烃，则要求比裂化更高的温度（700～800℃，有时甚至高达1000℃以上），通过此种方法可以获得乙烯、丙烯、甲烷等重要化工原料。

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【投影】

【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。

【讲解】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、甲苯。这个过程类好比是整容。

【板书】催化重整：在加热和催化剂作用下，链状烃转化为环状烃。

【讲解】三大合成材料与煤、石油、天然气的关系，区分天然高分子化合物与合成高分子化合物。

【讲解】合成高分子材料的重要反应：加聚反应与缩聚反应

【举例】加聚反应——聚乙烯的生成原理：在适当温度、压强和有催化剂存在的情况下，乙烯双键里的一个键会断裂，分子里的碳原子能互相结合成为很长的链。

CH2=CH2+CH2=CH2+CH2=CH2+……→-CH2-CH2-+-CH2-CH2-+-CH2-CH2-+……→-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-……

【板书】

【投影】聚乙烯颗粒：

【讲述】聚乙烯及聚丙烯与白色污染关系，提醒同学们爱护环境，不乱丢塑料垃圾。

【投影】图4-9塑料制品的回收与利用

【举例】缩聚反应——聚酯纤维的生成原理

【小结】化石燃料的使用既给予了人们方便，推动了人类的文明，同时也造成了环境的污染。我们应辨证地认识发展生产和治理环境的关系。化石燃料是不可再生的资源，寻找新的能源是有待解决的问题。

【达标训练】课堂练习巩固

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五、板书设计

4.2 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

(一)、煤的组成及其综合利用

1．煤的组成

煤的干馏

2．煤的综合利用 煤的气化 C（s）+H2O（g） 煤的液化

(二)、天然气的组成及其综合利用

(三)、石油的组成及其综合利用

石油的综合利用：分馏、裂化、裂解、催化重整

CO（g）+H2（g） 二、聚合反应和高分子化合物

1.三大合成材料

2.合成高分子材料的重要反应：

（1）加聚反应（反应实例）：（2）缩聚反应

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