第二节　资源综合利用　环境保护新颖的课程导入教案

第二节 资源综合利用、环境保护

一、学习目标

来源学。科。网1．知识目标：

认识煤、石油和天然气等化石燃料综合利用的意义。

2．能力目标：

(1)以聚乙烯为例，了解高分子材料在生活等领域中的应用及可能带来的环境问题。

(2)培养学生严谨求实的科学态度

3．情感、态度和价值观目标：

通过环境保护和绿色化学的有关知识，使学生加强环保意识并培养绿色化学的理念。

二、教学重点和难点

重点：1、煤、石油、天然气的综合利用

2、通过环境保护和绿色化学的有关知识，加强环保意识并培养绿色化学的理念。

难点：石油裂化的原理。

四、课时安排：2课时

五、教学过程 第一课时

(一)预习检查、总结疑惑

（二）情景导入、展示目标。

[板书]

第二节

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

[讲述]迄今为止，煤、石油和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

（三）合作探究、①煤的成分？②煤的综合利用有哪些途径，相应的产物又有哪些？③煤的干馏是物理变化还是化学变化

一、煤、石油和天然气的综合利用

[板书]1、煤的综合利用

[板书]煤的组成：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。

[板书]1、煤的综合利用：干馏、液化和汽化。

[板书] 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。

[投影]表4-2 煤干馏的主要产品和用途

[讲解]煤的汽化原理：有机物转化为可燃气体。

[板书] 煤的汽化：C（s）+H2O（g）

CO（g）+H2（g）

[讲解]煤的液化原理：直接液化、间接液化。

[板书]

[过渡]提问天然气主要成分？

[板书]2、天然气

[讲述]天然气的主要用途：化石燃料、化工原料。

[板书]（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。

阅读]资料卡片---甲烷水合物

[分组讨论] （1）石油的组分主要有哪些？

（2）石油的炼制包括哪些方面？

（3）石油分馏的原理和分馏所得产品是什么？

（4）石油裂化和裂解的目的？

[板书]3、石油的炼制（1）石油的组成：组成元素：主要是碳、氢元素

组成成分：各种烷烃、环烷烃和芳香烃组成的混合物

[讲解] 石油的炼制：

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，因此没有固定的沸点。给石油加热时，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。工业上分馏石油是在分馏塔中进行。

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）石油的分馏

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。

分馏的设备：分馏塔

主要产品：轻质油（汽油、煤油、柴油等）和重油（含碳原子较多）

产品特点：轻质油少（社会需要量大

重油多（社会需要量小）

（3）石油的催化裂化(提高轻质液体燃料的产量) 在催化剂作用下，将含碳原子较多、沸点较高的烃断裂为含碳原子较少、沸点较低的汽油（裂化汽油）等。

（4）石油的裂解(获得乙烯、丙烯、甲烷等重要化工基本原料) 用比裂化更高的温度使长链的烃分子断裂成碳原子数较少的气态烃分子和少量的液态，

乙烯的产量用来衡量一个国家的石油化工发展水平

[课堂练习]课件展示 [学生]阅读课本找出：三大合成材料：

[思考与交流]99页

[小结]生代表小结

煤、石油、天燃气综合利用的途径。

[作业]课本102页1、2、3、4、5

第二课时

[导入]列举你所知道的环境污染现象，并解释成因

[板书]二、环境保护与绿色化学

[板书]1、环境问题：

化学工作者的首要任务：

[交流]导致环境污染的主要因素有那些？

导致环境污染的主要因素：自然因素、大气污染物、工业生产中的废水、废渣等固体废弃物。

[思考与交流]课本101页

[学生汇报]利用化学方法可以控制硫和氮氧化物，进而控制酸雨等危害。例如，针对我国以煤炭为主、酸雨类型属于硫酸型的特点，主要采取燃料预脱硫、炉内脱硫和烟囱排气除

硫等措施，用CaCO3、CaO、Ca(OH)2、NH3水等吸收脱硫。

CaO(s)+SO2(g)酸雨控制：生石灰脱硫

[学生汇报]工业生产废水和污水的不适当排放、化肥的不合理使用以及生活污水任意排放会造成严重水体和水源污染。例如，我们日常使用的合成洗涤剂常用多聚磷酸盐作为助洗剂，在水体中经藻类的微生物催化后，容易水解为磷酸盐，成为引起水体富营养化的污染物。

水体富营养化污染物：氮、磷化合物。

[讲解]为尽最大限度避免污染，我们应首先实行清洁生产及采用绿色化学原理。

清洁生产可以概括为：采用清洁的能源和原材料，通过清洁的生产过程，制造出清洁的产品。清洁生产把综合预防的环境策略持续应用于生产过程和产品中，从而减少对人类和环境的风险；是推进经济增长方式转变和实现污染物总量控制目标的重要手段。

绿色化学是指化学反应和过程以“原子经济性”为基本原则，即在获取新物质的化学反应中充分利用参与反应的每个原料原子，实现“零排放”。不仅充分利用资源，而且不产生污染；并采用无毒无害的溶剂，助剂和催化剂，生产有利于环境保护，社群安全和人身健康的环境友好产品。

[板书] 绿色化学：

[讲解] 绿色化学反应理想的绿色化学反应是参加反应的分子中的原子100％转化成产物，实现“零排放”，充分利用了资源，又不产生污染。

[投影]图4-11绿色化学示意图：

CaSO3(s)

2CaSO3(s)+O2(g)2CaSO4(s) SO2 + 2NH3+H2O===(NH4)2SO3

[思考与交流]课本102页

[反思]1、原子利用率与产率相同吗？2、绿色化学对化学、化工提出了那些挑战？

[小结]资源的开发利用和保护环境关系到人类的可持续发展，需要全社会努力。我们只有一个地球，环境问题已成为全球性问题，需要各国政府和人民共同努力，创造一个清洁、美丽的生活环境，也为我们子孙后代留下一个良好的生存空间和更加美好的未来。

[课堂检测]课件展示