第二节　资源综合利用　环境保护教案设计（一等奖）

资源综合利用、环境保护教学设计（第一课时）

一、教材分析

本节课是人教版必修2第四章第二节的内容，分为两部分。教材从资源利用和环境保护这一视角，阐明化学和人类可持续发展的关系，与上节内容相辅相成。第一部分重点从资源利用和需求角度出发，介绍几种常见的能源：煤、石油和天然气等的组成和用途。在介绍主要能源中，重点讲述了根据不同工业需求时代发展的需要，提出煤的干馏、气化和液化以及石油的裂化、裂解的工业原理，介绍了常见的产品，这也是现代化学要研究的主要问题。在教学过程中渗透的学科思维、绿色化学思想都有利于学生核心素养的培养和提高。

本节内容从科学、技术和社会相互协调作用背景的角度，有利于学生加深体会化学在综合利用自然资源中的作用，学会辩证地看待人类和自然和谐发展中可能会遇到的问题，并培养做出果断决策的意识和能力；从学科知识的角度，有利于学生将前面所学过的知识和技能进行必要的梳理、归纳和拓展，主要包括有机物之间的转化。因此，本节作为高中必修模块的结尾，不仅对于学生总结复习很重要，而且对于学生进一步确定、学习后续的选修模块乃至选择自己未来的升学和就业方向都可能会产生一定的影响。

二、教学目标

1、初步了解煤、石油和天然气等化石燃料综合利用的意义

2、了解煤的干馏和干馏产品的应用

3、了解煤的气化和液化的基本原理

4、了解石油的分馏、裂化、裂解的基本原理

三、教学重难点

重点：煤的干馏、气化、液化的基本原理

难点：石油的分馏、裂化、裂解的基本原理

四、教具准备

图片、教科书、多媒体课件

五、思维导图

六、教学过程：

1．煤的综合利用

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，还含有少量氢、氧、氮、硫等元素。煤的分类：煤分为无烟煤、褐煤、泥煤。

观察煤的结构模型，感受煤是一种复杂的混合物。

（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，从煤干馏产物中可获得重要的化工原料，如氢气、甲烷、乙烯、一氧化碳、苯、甲苯、二甲苯、萘、酚类等。观察煤的干馏实验室的装置图。

（2）煤的气化

将煤中的有机物转化为可燃性气体的过程，主要反应为：



CO(g)+H2(g) C (s)+H2O(g) （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。

2、天然气

（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。

高温3．石油加工

石油主要是多种碳氢化合物组成的混合物。(黑色或深棕色粘稠液体，比水稍轻，不溶于水，有特殊气味，无固定沸点。) （1）石油的成分

按元素：碳、氢含量为

97% ~ 98% 按物质：烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物。（一般石油不含烯烃）

按组成状态：固态、液态、气态。大部分是液态烃，同时在液态烃里溶有气态烃和固态烃。

（2）石油的分馏

分馏：利用蒸馏原理，给石油加热再冷凝，使石油分成不同沸点范围的馏分(蒸馏产物)。

石油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。

石油分馏主要在分馏塔中进行，主要有常压分馏和减压分馏。通过分馏可以获得汽油、煤油、柴油等轻质油。

观察实验室如何蒸馏石油，

（3）石油的催化裂化

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。例如：

C16H34

 CH+CH

818816催化剂加热、加压催化剂C8H18

 CH+ CH

41048加热、加压催化剂C4H10

 CH+CH

2624加热、加压催化剂C4H10

 CH+CH

438加热、加压乙烯、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。

（4）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。

反思总结：

煤、石油、天然气如何才能更好综合利用？

当堂检测：

1、煤在干馏时得到气态产物是（

）

A．天然气

B．水煤气

C．焦炉气

D．高炉煤气

2、

下列变化属于物理变化的是（

）

A. 煤的干馏

B. 裂解

C.从煤焦油中得到苯、甲苯、二甲苯等

D.古代植物变质成煤

3、确定汽油为混合物的一种方法是（

）

A、闻其气味

B、将它燃烧

C、测量密度

D、测量沸点

煤、石油、天然气的综合利用

一、煤的综合利用

1、煤的干馏

2、煤的气化

3、煤的液化

二、天然气的综合利用

1、化石燃料

2、化工原料

三、石油的综合利用

1、石油的成分

2、石油的分馏

3、石油的催化裂化

4、其它的石油加工

八、课后作业：

1、

地球大气中因二氧化碳含量增加而引起“温室效应”，下面关于大气中二氧化碳增加的主要来源的说法中，最不合理的一种是（

）

A、人和动物呼出的二氧化碳

B、石油产品大量燃烧

C、森林大面积缩小，吸收二氧化碳的能力减少

D、煤的燃烧

2、下列物质属于纯净物的是（

）

①酒精②天然气③煤焦油④甲醇⑤煤⑥石油⑦冰醋酸⑧工业酒精⑨焦炉气⑩汽车废气

A、①③④⑨

B、②⑤⑦⑧

C、①②④⑦⑨

D、①④⑦

3、丁烷裂解时可有两种方式断裂，生成两种烷烃和两种烯烃。如果丁烷裂解率为90%，又知裂解生成的两种烯烃的质量相等，那么裂解后所得到的混合气体中，分子量最小的气体占有的体积为分数为（ ）

A、19%

B、25%

C、36%

D、40% 4、中学化学实验中常见的温度计使用有如下三种情形：①温度计的液泡浸没在液体反应物液面以下并接近容器的底部；②温度计的液泡置于水浴中；③温度计的液泡置于蒸馏烧瓶的七、板书设计：

支管处。下列实验使用温度计正确的是（

）。

A、苯的硝化反应①

B、酒精和浓硫酸混合加热制乙烯①

C、测定硝酸钾在水中的溶解度③

D、分离苯和硝基苯的混合物②

5、关于石油的组成的叙述中，正确的是（

）

A、石油一些不饱和烃的混合物

B、石油是各种烷烃和烯烃的混合物

C、石油是各种饱和烃的混合物

D、石油是各种烷烃、环烷烃和芳香烃的混合物

6、可用来鉴别裂化汽油和直馏汽油的试剂是（

）

A、乙醇

B、溴的四氯化碳溶液

C、NaOH溶液

D、盐酸

7、汽油燃烧产生的汽车尾气中，所含的大气污染物主要是（

）

A、碳的氧化物

B、硫的氧化物

C、氮的氧化物

D、磷的氧化物

8、由于我国煤的储藏比石油和天然气相对较为丰富，所以迄今能源消费仍

以煤为主。将原煤作为燃料燃烧，既严重污染环境，又效率不高，国家大力提倡煤

的综合利用。例如在内蒙鄂尔多斯等地建设煤液化项目便是实施“煤变油”战略的

重要内容，其原理之一是先将煤与水蒸气制得水煤气（CO和H2），再催化合成甲醇

或烃类等液态能源。

（1）用CO和H2合成甲醇的化学方程式是：

。

（2）用CO和H2合成烃（CnHm）的化学方程式是：

。

（3）气化和液化的优点是 。