第二节　资源综合利用　环境保护国家获奖教案

课题

化学与自然资源的开发利用

课时

第一课时

时

间

7月6日

星期五

课堂设计理念：强调以学生为本，关注学生的全面发展。课堂教学中要做到，让学生自主学习、团结协作、崇尚探究。

教学过程设计意图：本节教材从资源利用和环境保护这一视角，进一步阐明化学和人类可持续发展的关系，与上节内容相辅相成。纵观历史，人类能源的来源全部都是从自然界中得到，其中的大多数资源属于不可再生的有限资源。仅仅注重资源开发是远远不够的，人类要实现可持续发展，就必须做到合理开发资源、最大限度地利用好资源，还要保护好环境。而化学不仅在资源开发上能发挥重要作用，在资源的综合利用以及环境保护方面同样大有用武之地。使学生对化学与可持续发展有一个全面的认识。

教学目标（知识，技能，情感态度，价值观）

【知识与技能】

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可

减少煤燃烧所造成的环境污染，提高煤的综合使用效率。

3 知道天然气的成分及其用途。

4 了解石油的成分；知道通过石油的分馏、裂化、裂解、重整可得到多种化工产品，熟悉它们的主要用途。

【过程与方法】

通过预习准备，学会讨论、交流和合作学习。

【情感态度与价值观】

了解煤

、

石油、天然气在国民经济和人民生活中的重要作用，了解使用煤、石油、天然气所带来的环境问题，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，增强为国分忧的责任意识，做合格公民。

教学重点：煤、石油、天然气的综合利用，特别是石油的利用

教学难点：石油裂化的原理。

学生情况分析，学习任务分析：本节教学重在使学生做到了解和切身体验，学科知识教学不必过分加深、拓宽。要有意识地增强学生的参与度，责任感，激发学生的学习兴趣。

教学方法、教学策略选择与设计

在教学方法上，本节教学采用多种方法来展开。例如：可利用图表、数据、观看有关录像资料

教学准备、教学媒体运用：启发、阅读、分组讨论与交流、归纳总结等。

教师活动

学生活动

时间分配

教

学

过

程

环节一

【引入新课】观看视频，感性认

识

学生仔细观察视

播放视频，让学生了解，

煤、石油、天频，学生总结从图

然气是当今人类使用的主要能源，同时片中获得的信息。

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。这节课我们要学习探讨如何

实现化石燃料的综合利用。

2min

观察图片，增强感

现在我们首先学习有关煤的综合利用的性认识，获得组成

相关知识。展示煤的结构模型的图片

[ 板书

] 一

、煤的综合利用

煤的元素。

4min

[ 讲述

] 煤是由有机物和无机物所组成

的复杂的混合物，主要含有碳元素，此学生倾听。

外还含有少量的氢、氮、硫、氧等元素

以及无机矿物质。

煤的综合利用主要是通过煤的干馏、煤

的液化和汽化获得洁净的燃料和化工原

料。

通过图片展示探究引导1的问题，让学

生们带着问题阅读课本，分小组讨论、学生阅读课本，讨

归纳总结并回答所提出的问题。

论，归纳总结并回

•

（1）

煤的综合利用有哪几种？

•

（2）什么是煤的干馏？

•

（3）煤的干馏的目的？

•

（4）什么是煤的气化？

•

（5）

煤的液化与气化的区别？

答问题。

5min

[ 板书

]煤的综合利用：干馏、液化和汽

化

[ 讲述

]煤的干馏是把煤隔绝空气加强

热使它分解的过程。

在煤干馏的过程中，可以生成焦炭、煤

焦油、粗氨水和焦炉气等。

其中焦炭是冶金工业的重要原料；煤焦

油中含有各种烃的同系物和酚类，是重

要的化工原料，焦炉气中含有甲烷、乙学生倾听、理解并

烯、一氧化碳等气体燃料，是重要的燃识记。

料；粗氨水可以生产化肥。这样，煤就

可以得到综合利用。

煤干馏的主要产品和用途

5min

[ 讲解

] 煤的汽化原理：有机物转化为

可燃气体。

[ 板书

]

煤的汽化

：

C（

s ）

+H 2O

（

g ）

CO （

g ）

+H 2

（

g ）

[ 讲解

] 煤的液化原理：直接液化、间学生倾听并识记。

接液化。

[ 过渡

] 提问天然气主要成分？

4min

[ 讲述

] 天然气的主要用途：化石燃料、

化工原料。

[ 板书

] （

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。

[阅读

] 资料卡片

--- 甲烷水合物

[ 复习

]

初中有关石油的知识。

倾听教师讲解。

[ 讲述

]

石油主要是由各种烷烃、环烷学生阅读课本，讨

烃和环烷烃所组成的混合物。石油的大论，归纳总结并回

部分是液态烃，同时在液态烃里溶有少答问题。

量的气态烃和固态烃。

3min

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。石油的

化学成分随产地不同而不同。

通过图片展示探究引导2的问题，让学

生们带着问题阅读课本，分小组讨论、

归纳总结并回答所提出的问题。

•

1 石油的炼制分为几种方法？

•

2 什么是石油的分馏？

4min

3min

•

3 石油的催化裂化与裂解的区

别？

•

4 什么是石油的催化重整？

[ 板书

]三

、石油

（

1 ）

石油的成分：碳氢化合物混合

物；元素碳、硫、氧、氮等。

[ 讲解

]

石油的炼制：

倾听教师讲解。

原油成分复杂，还含有水和氯化钙、氯

化镁等盐类。原油必须先经过脱水、脱

盐等处理过程，才能进行炼制。

经过脱水、脱盐的石油主要是烃类的混

合物，因此没有固定的沸点。给石油加

热时，低沸点的烃先气化，经过冷凝先

分离出来。随着温度升高，较高沸点的

烃再气化，经过冷凝也分离出来。这样

继续加热和冷凝，就可以把石油分成不

同沸点范围的蒸馏产物。这种方法叫做

石油的分馏。工业上分馏石油是在分馏

塔中进行。石油通过分馏的方法获得汽

油、煤油和柴油等轻质液体燃料。但产

量不高，仅占石油总质量的

25 ％左右。

为了提高轻质液体燃料的产量，特别是

提高汽油的产量，在石油工业上采用了

裂化的方法。裂化就是在一定条件下，

把分子量大、沸点高的烃断裂为分子量

小、沸点低的烃的过程。

[ 板书

] （

2 ）石油的炼制：

3min

分馏

--- 利用原油中各成分沸点不同，

将复杂的混合物分离成较简单更有用的

混合物的过程。

做好笔记。

裂化

--- 在一定条件下，把分子量大、

沸点高的烃断裂为分子量小、沸点低的

烃的过程。

[ 板书

] 规律：生成等量的烷烃与烯烃

目的：生成等量的烷烃和烯烃。

[ 讲解

]

在石油化工生产过程里，常用

石油分馏产品（包括石油气）作原料，

采用比裂化更高的温度（

700 ～

800 ℃，有时甚至高达

1000 ℃以上），

使具有长链分子的烃断裂成各种短链的

气态烃和少量液态烃，以提供有机化工

原料。工业上把这种方法叫做石油的裂

解。所以说裂解就是深度裂化，以获得

短链不饱和烃为主要成分的石油加工过

程。

[ 板书

] 裂解：使具有长链分子的烃断

裂成各种短链的气态烃和少量液态烃，

以提供有机化工原料。

重整：在加热和催化剂作用下，链状烃转化为环状烃。

总结：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。

【练习巩固】

1.石油加工的主要目的是（

）

A.

将石油按其成分的沸点不同加以分离

5min

B.

将石油按饱和与不饱和烃加以分离

C.

得到碳原子数多的烃类

D.

将石油中烷烃、环烷烃和芳香烃分开

2.用重油制取丙烯的方法是（

）

A.减压分馏

B.干馏

C.裂化

D.

裂解

3. 石油裂解的目的是（

）

A.

提高轻质液体燃料的产量

B.

主要提高汽油的产量

C.

获得短链不饱和烃

D.

改善汽油的质量

4.下列说法错误的是(

) 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C20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

(

)

5min

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

作业布置

书本102-103页，1，4，5，6，7题

板书设计

【板书】 煤、石油和天然气的综合利用

一

、煤的综合利用

（

1 ）煤成分：复杂的混合物；含有：碳、氢、氮、硫、氧等元素。

（

2 ）煤的综合利用：干馏、液化和汽化

煤的干馏：把煤隔绝空气加强热使它分解的过程。产品：焦炭、煤焦油、粗氨水和焦炉气。

煤的汽化

：

C （

s ）

+H 2 O （

g ）

二、天然气

CO （

g ）

+H 2

（

g ）

（

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。

三

、石油

（

1 ）

石油的成分：碳氢化合物混合物；元素碳、硫、氧、氮等

（

2 ）石油的炼制：

分馏

--- 利用原油中各成分沸点不同，将复杂的混合物分离成较简单更有用的混合物的过程。

裂化

--- 在一定条件下，把分子量大、沸点高的烃断裂为分子量小、沸点低的烃的过程。

规律：生成等量的烷烃与烯烃，目的：提高汽油质量

裂解：使具有长链分子的烃断裂成各种短链的气态烃和少量液态烃，以提供有机化工原料。

重整：在加热和催化剂作用下，链状烃转化为环状烃。

教学反思

1、本节教学属于了解性科普知识，若按常规教学，以讲为主，学生会感到枯燥、乏味，难以接受。结合本节内容的特点，采取阅读、讨论、总结、归纳为主，充分发挥学生的主体作用，提高学生的阅读能力、思维能力、分析能力、归纳能力、总结能力。

2

、课堂上尽量将多媒体进行整合，通过实物、图表、多媒体课件、影相

资料等增加信息量，增强学生的参与度，激发学生的学习兴趣，有效地获取信息。

3

、煤、天然气和石油的成分、煤和石油的综合利用、有机高分子化合物、石蜡油分解生成乙烯、蒸馏原理等知识学生已经在前面的学习中了解过，为此，教学中采取复习、回忆、提问等方法促使学生原有的知识在记忆中活跃起来，沟通知识、情景、问题之间的联系，促进知识的转化和重组。