第二节　资源综合利用　环境保护教案设计范例

第四章

第二节

资源综合利用

环境保护

一、学习目标：

（1）认识煤、石油、天然气是人类能源的主要来源。

（2）了解煤的成分，知道通过煤的干馏可得到多种化工产品及其用途；知道煤的气化和液化。了解石油的成分，知道通过石油的分馏及裂化可得到多种化工产品及其用途。

（3）通过书写乙烯聚合反应的化学方程式，了解聚合反应的原理。能举例说明高分子材料在生活等领域中的应用。

二、学习内容：煤、石油、天然气的组成和综合利用。

三、问题导学：

迄今为止，

、

、

仍是人类使用的主要能源，同时它们也是重要的

。

（阅读课本95-96页，边读边写，独立完成下面问题，用时6分钟）

（一）煤的组成和综合利用：

1、煤的组成：煤是由 和少量 组成的复杂混合物，其组成以 元素为主，还含有少量的 、 、 、 等元素。

2、煤的综合利用：通过煤的 、 和 而获得洁净的燃烧和多种化工原料，是目前实现煤的综合利用的主要途径。（煤是工业上获得芳香烃的一种重要来源。）

（1）煤的干馏：是指将煤 使之分解的过程，工业上也叫煤的 。这个过程是一个化学变化的过程。煤通过干馏可以得到焦炉气、 、 、 、煤焦油、 等。

（2）煤的气化：煤的气化是将其转化为 的过程，主要反应是

和

反应生成

等。反应的化学方程式为 。

（3）煤的液化：A、直接液化：使煤与 作用生成液体燃料。

B、间接液化：先将煤转化为 和 ，再在催化剂的作用下合成 等。

（阅读课本96-97页上半页，独立思考结合讨论完成下面问题，用时10分钟）

（二）天然气的组成和综合利用：

1、天然气的组成：天然气是一种清洁的化石燃料，其主要成分是 。

2、天然气的综合利用：天然气作为化工原料它主要用于合成 和生产 等。

（三）石油的组成和综合利用：

1、石油的组成：石油是由多种 组成的混合物。从元素种类来看，主要含 和 两种元素，由于石油是由多种化合物组成的混合物，所以石油没有固定的沸点。（石油的组成从化合物种类上来说主要包括烷烃、环烷烃、芳香烃等。）

2、石油的综合利用：由于原油成分复杂，需要先进行炼油厂进行精煤炼，即进行分馏。

（1）石油的分馏：利用原油中各组分的 不同进行分离的过程叫做分馏，分馏出来的各种成分叫做馏分。石油的分馏是一个 变化过程，石油经分馏后可以获得 、煤油、柴油等含碳原子 的

轻质

油。分馏石油的设备是分馏塔。

（2）石油的裂化：即通过热裂化和催化裂化过程将重油裂化为 油的过程，这一过程属于化学变化。

（3）裂解：裂解就是深度裂化，以获得短链不饱和烃为主要产品的石油加工过程。短链不饱和烃指的主要是乙烯、丙烯、丁二烯等，这些不饱和烃可以使酸性高锰酸钾溶液和 褪色，其中乙烯的产量是衡量一个国家石油化工发展水平的标志。石油裂化和裂解可以得到 等重要化工基本原料。

（4）石油的重整：石油在

加热

和

催化剂

的作用下，可以通过 的重新调整，使链状烃转化为环状烃，如 或 等。

（5）石油的用途：目前，仅有低于10%产量的石油转化为 等行业的基本原料加以利用，绝大多数的石油作为 使用，也有部分用作 等。

（阅读课本97-98页后，独立完成下面问题，用时5分钟）

（四）以煤、石油、天然气为原料生产合成材料

（1） 、 、 这三大合成材料都是主要以石油、煤和天然气为原料生产的。

（2）聚乙烯塑料的主要成分聚乙烯就是由石油裂解产物乙烯通过 制得的。我们知道，乙烯分子中的 断裂其中一个而与其他物质发生 反应。在适当 、 和 存在的条件下，乙烯也可以发生自身的 反应，形成相对分子质量巨大的高分子化合物——

。这一过程可以表示为 ，还可以用简化表示为 。

（3）加聚反应：像乙烯这样本身发生加成反应，合成 的反应称为加成聚合反应，简称加聚反应。在聚乙烯这种高分子化合物中，乙烯称为 ，重复结构单元 称为链节，n称为 ，表示高分子化合物中所含链节的数目。

（阅读课本100-101页，独立完成下面问题，用时8分钟）

（五）环境保护与绿色化学：

1、环境问题：环境问题主要是指由于人类不合理地开发和利用自然资源而造成的生态环境破坏，以及工农业生产和人类生活所造成的环境污染。

2、环境污染除了自然因素外，主要来源于工业三废 、 、 的排放其中大气污染主要来自 和 过程产生的废气及其携带的 。

3、酸雨： 和 是形成酸雨的主要物质。

4、含 的大量污水任意排向湖泊、水库和近海海域，会出现水华、赤潮等水体污染问题。

5、绿色化学：绿色化学的核心就是利用化学原理从 上减少和 工业生产对环境的污染。

6、按照绿色化学的原则，最理想的“原子经济”就是反应的原子 转化为期望的最终产物，这时原子利用率为 。

达标训练：

（独立思考完成下面问题，用时5-8分钟）

1、通常用来衡量一个国家的石油化学工业发展水平的标志是（ ）

A、石油的年产量 B、乙烯的年产量 C、合成纤维的年产量 D、硫酸的年产量

2、下列过程属于物理变化的是（ ）

A、煤的干馏 B、石油分馏 C、石油裂化 D、乙烯聚合

3、石油裂化的目的是（ ）

A、使长链烃分子断裂为短链烃分子 B、除去石油中的杂质

C、使直链烃转化为芳香烃 D、提高汽油的产量和质量

4、酸雨的形成主要是由于（ ）

A、森林遭到乱砍滥伐，破坏了生态环境 B、含硫化石燃料的大量燃烧

C、大气中二氧化碳的含量增大 D、汽车排出大量尾气

5、我国许多城市已经推广使用清洁燃料，如压缩天然气（CNG）类，液化石油气（LPG）类。这两类燃料的主要成分是（ ）

A、醇类 B、一氧化碳 C、氢气 D、烃类

6、我国三峡工程提供的清洁、廉价、强劲、可再生的水电，相当于每年燃烧3千万吨原煤的火力发电厂产生的能源，因此，三峡工程有助于控制：①温室效应②二氧化硫的排放③白色污染④碳氢化合物的排放。

A、①② B、①②③ C、①②④ D、①②③④

7、写出煤炭燃烧、汽油燃烧的化学方程式。