第二节　资源综合利用　环境保护优质课教案

第2节

资源综合利用

环境保护（第1课时）

三维目标

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、自主学习，培养学生自学能力。

2、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

一、煤、石油和天然气的综合利用 从煤、石油和天然气中获得基本化工原料

1.

煤的综合利用：

(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。其组成以碳元素为主，还含有H、O、N、S 等元素。

(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

酚类、

萘

（染料、农药、合成材料）

煤焦油

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

直接液化：煤

+ H2

液体燃料

③煤的液化

催化剂

间接液化：煤

H2

＋

CO

甲醇（CH3OH）

2.天然气的综合利用

（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。

（3）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。

3.石油的综合利用：

（1）石油的组成元素: 主要是碳元素和氢元素

石油的主要成分：是由各种烷烃、环烷烃和芳香烃组成的混合物。（不含不饱和烃）

（2）石油的炼制(除水脱盐后) 石油的分馏：

利用原油中各组分的沸点不同将复杂的混合物分离成简单混合物的过程。

石油分馏示意图：

(3)石油的裂化和裂解 （1）

裂化的目的：提高轻质液体燃料的产量。

（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：

催化剂

C16H34 C8H18

＋ C8H16 加热、加压

十六烷 辛烷 辛烯

催化剂

C8H18 C4H10 ＋ C4H8 加热、加压

辛烷 丁烷 丁烯

C4H10 CH4 ＋ C3H6

加热、加压

丁烷

甲烷

丙烯

催化剂

C4H10

C2H6

＋

C2H4

催化剂

加热、加压

丁烷

乙烷

乙烯

裂化气

（含乙烯、丙烯、甲烷等）

催化裂化

主要产品：重油

汽油、煤油、柴油

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

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）

主要目的：制得石油裂解气，进行三大合成。

（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）

【随堂练习】

1.下列说法正确的是----------------------------------------------------------（ C ） 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.从地下开采出的最主要的三种矿物燃料中，呈气态的燃料是_天然气_，主要成分的化学式为 CH4 ；呈液态的燃料是石油_，主要含碳_和_氢_元素；呈固态的燃料是_煤 ，主要含碳元素。

3.下列变化是化学变化的是-----双选--------------------------------------（ BD）

A．石油蒸馏 B．煤干馏 C．干冰升华 D．煤燃烧

4.下列说法错误的是----------------------------------------------------------( D ) 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

5．下列说法中正确的是-------------------------------------------------------( B ) 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

6．石油催化裂化的目的是-----------------------------------------------------( AD ) 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

C、除去含碳杂质

D、提高汽油的质量和产量