第二节　资源综合利用　环境保护优秀教学设计

第2节资源综合利用 环境保护（第1课时）

知识与技能

1、知道化石燃料是重要的自然资源。

2、了解化石燃料燃烧对环境的影响，懂得选择对环境污染较小的燃料。

3、认识化石燃料综合利用和开发新能源的重要意义。

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。

2、课堂中，通过观看放录像，了解石油的开采和利用。

3、自主学习，培养学生自学能力。

4、通过设计对化石燃料燃烧产物成分分析的定性定量实验，使学生学会解决物质（气体）检验的一般方法。

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。

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

教学过程

提出问题：

问题1：人类使用的主要能源有？

煤、石油和天然气仍然是人类使用的主要能源，也是三种重要的化石燃料。

问题2：你能结合使用情况谈谈优缺点吗？

优点：提供能量，化工原料

缺点：不可再生，环境污染。产生废气、废水、废渣

煤和石油的形成：古代动植物经过上一万年的复杂变化形成的，属不可再生资源。信息：《海洋石油》根据石油专家以往的推算 ,地球上石油只能使用 40—

50年

，煤炭还有不到100年。

得出结论：实现煤炭、石油的综合利用，提高他们的利用率减少化石燃料燃烧所造成的环境污染。

一.煤、石油、天然气的综合利用：从煤、石油、天然气获得基本化工原料。

1.

煤的综合利用：

阅读P95-96，分小组讨论，汇报

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？你能进行整合归纳吗？

③

煤的干馏是物理变化还是化学变化？

运用提出问题，解决问题的形式进行学习，学生印象更加深刻，通过解决问题的过程，并能学会总结归纳，对所学的知识进行整合。

(1)煤的成分：煤是又有机物和少量的无机物组成的复杂混合物。其组成以碳1

元素为主，还含有H、O、N、S 等元素。（结合所给的结构示意图观察有哪些元素）

(2)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：将煤隔绝空气加强热使之分解的过程叫做没得干馏，也叫煤的焦化。

气体：焦炉气：H2、CH4、C2H4、CO （燃料、化工原料）

粗氨水

：氨、铵盐 （化肥）

液体 粗苯

：苯、甲苯、二甲苯（炸药、染料、合成材料）

煤干馏的主要产品（煤焦油）酚类、 （染料、农药、合成材料）

沥青（筑路材料、制碳素电极）

固体 焦炭 （冶金、合成氨造气、电石、燃料） ②煤的气化：将煤转化为可燃性气体

过程。（主要反应是碳和水蒸气反应生成水煤气等

高温

主要反应： C(s) ＋ H2O(g) CO(g)

＋ H2(g 水煤气

催化剂

直接液化：煤 + H2 液体燃料

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④煤的液化 间接液化：煤 H2

＋ CO 甲醇（CH3OH）

学生书写相关的化学方程式。

2.

天然气的综合利用

问题3：天然气的主要成分是？可以如何利用？

甲烷

A、燃料：清洁能源：液化天然气公交车、天然气炤

（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：随着我国“西气东输”管线的全面贯通，越来越多的地区将使用天然气。2007年7月4日前，北京将完成全部煤气置换天然气，成为全国第一个全部使用清洁能源的大型城市。广州市也将在2010年全部完成天然气的置换。一个“天更蓝、水更清、树更绿、花更艳”，生活更美好的天然气时代即将到来。

B、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。

问题4:通过

查阅资料，对可燃冰的了解有哪些？小组代表分享

3.

石油的综合利用：石油炼制后的产品绝大多数用作燃料使用，不到10%的石油转化为化工原料。

问题5：阅读P96-97，分小组讨论，汇报

（1）石油的组分主要有哪些？

（2）石油的综合利用有哪些途径？

（3）石油分离的原理和方法是什么？

（4）分馏与蒸馏区别是什么，是物理变化还是化学变化

（5）石油分馏后馏分有哪些，每一种馏分是纯净物还是

混合物

（视频观看：石油是如何开采提炼的）

3

I.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。

Ⅱ.石油的炼制

（1）石油的分馏（物理加工过程）：

A.石油分馏的原理：利用各种烃的沸点不同，将石油不断的加热----汽化----冷凝---液化，把石油分离成不同

沸点范围 的蒸馏产物（叫做馏分，仍然是混合物）的过程叫做石油的分餾。

B.实验室蒸馏石油的装置（如下图）：

① 仪器名称：

① 温度计 ；

② 蒸馏烧瓶

； ⑥ ③ 冷凝器 ；

③ ④ 接收器 。 ② ④

图中：⑤是 冷 水进口；

⑥是 热 水出口。 ⑤ 装置②中要加

碎瓷片 ，以防止

暴沸

。 石油气 液化石油气

C.石油分馏主要产品 汽油、煤油、柴油、重油

等。

4

（2）石油的裂化（化学加工过程）：在一定条件下，将相对分子质量较

大、沸点较高

的烃断裂为相对分子质量较小

的烃的过程。

主要目的：提高轻质油（汽油、煤油、柴油）的产量，同时得到石油裂化气。

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：

C16H34 C8H18

＋ C8H16 加热、加压

十六烷 辛烷 辛烯

催化剂

C8H18 C4H10 ＋ C4H8 加热、加压

催化剂

辛烷 丁烷 丁烯

催化剂

C4H10 CH4 ＋ C3H6

加热、加压

丁烷 甲烷 丙烯

C4H10 C2H6 ＋ C2H4 加热、加压

丁烷 乙烷 乙烯

催化裂化

催化剂

裂化气

（含乙烯、丙烯、甲烷等）

主要产品：重油

汽油、煤油、柴油

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分馏所得汽油（直镏汽油）：烷烃

汽油：C5～C11的烃的混合物

裂化所得汽油：烷烃和不饱和烃（具有烯烃的性质）

（3）石油的裂解（深度裂化—化学加工过程）：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。

原 料：汽油

主要目的：制得石油裂解气，进行三大合成。

高温裂解

主要产品：汽油 石油裂解气（含乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯）

（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）

提出问题：干馏、分馏和蒸馏的区别：

①干馏是固态物质隔绝空气加强热发生分解反应的过程，属于化学反应。如：煤的干馏。

②蒸馏是液态混合物在不需要隔绝空气情况下加热发生的液体气化再冷凝的过程。属于物理变化。

③分馏是分离提纯沸点相近的混合液体的一种方法，它实质上就是多次蒸馏。如石油的分馏。

课堂练习：

一、小组为单位，根据本节课的内容，进行出题考察。小组展示并进行提问

二、我们该如何合理发展能源呢？

（开放性的题目，有利于同学们对本节课所学习的内容有更深入的了解，并能换位为出题者，对知识的把握更牢固。）

【随堂练习】

1.下列说法正确的是（ ）

A．煤、石油、天然气是当今世界上最重要的三大矿物燃料，是取之不尽的

B．煤是由无机物和有机物所组成的复杂的混合物，主要含有碳和氢两种元素

C．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

D．煤和石油都是由古代植物遗体埋在地层下或在地壳中经过一系列非常复杂的变化而形成的。

2、下列变化是化学变化的是（ ）

A．石油蒸馏 B．煤干馏 C．干冰升华 D．煤燃烧

3.下列说法错误的是（ ）

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A、石油中含有C5一C11的烷烃，可以通过石油的分馏得到汽油

B、用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，可以先用干馏后用分馏的方法把它们分离出来

4．下列说法中正确的是（ ）

A、将煤加强热使它分解的过程叫干馏

B、煤经过干馏, 可生产出焦炭、煤焦油、粗氨水、焦炉气等

C、石油经过减压分馏, 可以得到更多的汽油

D石油通过裂化, 可以获得汽油、煤油、润滑油、凡士林和石蜡等

5．石油催化裂化的目的是（ ）

A、把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量小、沸点低的烃

B、把直链烃转化为芳香烃

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