第二节　资源综合利用　环境保护教学内容概述

第四章

化学与自然资源的开发利用

第二节

化学与资源综合利用、环境保护

教学目标

知识目标

1．认识煤、石油、天然气是人类能源的主要来源。能书写简单代表物燃烧的化学方程式。

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可减少燃烧所造成的环境污染。

3．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。

4．了解绿色化学的概念。引导学生学习认识白色污染和防治、消除白色污染的途径和方法。

能力目标

1、

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。

2．体会化学资源综合利用和环境保护的重要意义，提升综合利用化学资源和环保的意识。

德育目标

了解煤、天然气、石油在国民经济和人民生活中的重要作用，了解使用煤、天然气、石油所带来的环境问题，体会化学资源综合利用和环境保护的重要意义，提升综合利用化学资源和环境保护的意识。

教学重点

1、煤、石油、天然气的综合利用，特别是石油的利用。

2、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。

教学难点：石油裂化的原理、加聚反应的原理；环境污染及其治理、绿色化学的含义。

教学方法：

启发、阅读、分组讨论与交流、归纳总结等。

教学用具

实物、模型、图表、录像、多媒体课件

教学过程

【引入新课】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人们的重视。

【板书】煤、石油和天然气的综合利用

如何实现化石燃料的综合利用，提高利用率，减少化石燃料燃烧所造成的环境污染，是人类面临的重大挑战。

【板书】(一)、煤的组成及其综合利用

1．煤的组成

2．煤的综合利用

（1）煤的干馏

煤干馏是指将煤隔绝空气加高温使之分解，得到焦炭、煤焦油、煤气。煤干馏过程中发生一系列复杂的化学反应。

煤干馏的主要产品和用途：

煤的汽化和液化就是使煤变成清洁能源的有效途径，与此同时煤的燃烧效率等也得到提高

（2）煤的气化：将煤中的有机物转化为可燃性气体的过程

（3）煤的液化

煤的直接液化：使煤与氢气作用生成液体燃料。

煤的间接液化：先将煤转化为

CO 和H2

，再在催化剂作用下合成甲醇等。

【板书】(二)、天然气的组成及其综合利用

天然气主要成分是甲烷。天然气是一种清洁燃料，可以直接用作燃料。天然气更是一种

重要的化工原料，主要用于合成氨和生产甲醇及分子内含两个或两个以上碳原子的其他有机化合物。

【板书】(三)、石油的组成及其综合利用

石油主要是由多种碳氢化合物组成的混合物。

1．石油的分馏：是利用原油中各组分沸点的不同，将复杂的混合物分离成较简单和更有用的混合物的过程。

干馏：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。

蒸馏：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。属物理变化

分馏：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。

2．石油的催化裂化：是将含碳原子较多、沸点较高的烃断裂为含碳原子较少、沸点较低的汽油的过程。石油裂化的产品再经过进一步裂解，可以获得很多重要的化工原料。

乙烯、丙烯、甲烷等都是通过石油裂化和裂解得到的重要化工原料。

3．其它的石油加工

石油经过催化重整，可以使链状烃转化为环状烃，获得苯、甲苯等重要化工基本原料。

4．聚合反应和高分子化合物

【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。

【板书】二、环境保护与绿色化学

【过渡】通常所说的环境问题，主要是指由于人类不合理的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。

(一)、环境污染的分类

1．按环境要素分：大气污染、水体污染、土壤污染；

2．按人类活动分：工业环境污染、城市环境污染、农业环境污染；

3．按造成污染的性质、来源分：化学污染、生物污染、物理污染（噪声、放射性、热、电磁波等）、固体废物污染、能源污染

(二)、化学在环境保护上的应用主要有以下几个方面：

1．对环境情况进行监测：对污染物的存在形态、含量进行分析和鉴定。

2．治理三废：对生产过程中产生的废气、废水和废渣进行处理，减少环境污染，实现资源的回收利用。

3．寻找源头治理环境污染的生产工艺，实施清洁生产——绿色化学

(三)、介绍几类环境污染及其防治

1．大气污染

2．水体污染

水污染的来源：主要来自工业废水、农业用水、生活污水。

水污染的危害：

(1)危害人的健康：水污染后，通过饮水或食物链，污染物进入人体，使人急性或慢性中毒。

(2)对工农业生产的危害

(3)水的富营养化的危害

3．固体废弃物污染及其治理

（1）固体废弃物污染

（2）处理固体废弃物的方法：

(四)、化学与环境知识总结

(五)、绿色化学与清洁生产

绿色化学的核心是要利用化学原理从源头消除污染。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、社区安全和人身健康的环境友好产品。

绿色化学化工的目标是寻找充分利用原材料和能源，且在各个环节都洁净和元污染的反应途径和工艺。对生产过程来说，绿色化学包括：节约原材料和能源，淘汰有毒原材料，在生产过程排放废物之前减降废物的数量和毒性；对产品来说，绿色化学旨在减少从原料的加工到产品的最终处置的全周期的不利影响。

要发展绿色化学意味着要从过去的污染环境的化工生产转变为安全的、清洁的生产。

清洁生产的重点在于：①设计比现有产品的毒性更低或更安全的化学品，以防止意外事故的发生；②设计新的更安全的、对环境良性的合成路线，例如尽量利用分子机器型催化剂、仿生合成等，使用无害和可再生的原材料；③设计新的反应条件，减少废弃物的产生和排放，以降低对人类健康和环境产生的危害。

【布置作业】

1、

收集有关防治环境污染、危害的方法，在各社区进行宣传或提出倡议。

2、

教材P102——103 习题