第二节　资源综合利用　环境保护教学实录

第二节

资源综合利用用

环境保护

教案

课题

教学

目标

第二节

资源综合利用

环境保护

课型

新授课

知识技能：

1．了解煤、石油和天然气的综合利用，特别是石油的利用。

2．了解石油的裂化和裂解，了解加聚反应化学方程式的书写。

3．环境保护与绿色化学，原子经济性。

过程方法：

通过化工案例的分析，了解石油化工对人类生活的重要性。

情感态度和价值观：

了解我国石油化工、煤化工的发展状况，感受有机化工与现实生活和工农业生产的密切联系。

重点：了解石油的裂化和裂解，了解加聚反应化学方程式的书写，原子利用率。

难点：加聚反应化学方程式的书写。

教学

过程

一、自主

学习

二、质疑

提问

三、问题

探究

教案内容

1．阅读教材P95-96，了解煤及干馏产品。

2．阅读教材P96-97，了解石油及炼制。

3．阅读教材P100-102，了解绿色化学与原子经济性。

1．分馏与干馏有什么本质区别？

2．裂化与裂解有什么联系与区别？

3．加聚反应与缩聚反应有什么区别？

一、煤的综合利用

1、煤的组成

组成元素：主要是碳元素；（还有少量的H、O、N、P、S等元素）

组成成分：是由多种有机物、无机物组成的复杂混合物。

(1)煤的干馏

①煤的干馏原理：把煤隔绝空气加强热使它分解的过程。

煤的干馏实验装置图：

备注

装置图1

装置图2 ②煤干馏的主要产品和用途（P95）

(2)煤的液化（P96）

将煤转化液体燃料的过程，分为直接液化和间接液化。

C(s)+H2O

CO(g)+H2(g)；

CO+2H2CH3OH(甲醇)

二、石油的综合利用

1、石油的组成元素：主要是C、H。

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。（还有水分、无机盐分等杂质）

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。

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）裂化的原理：在催化剂的作用下，将含碳原子多的重油(烃)断裂成碳原子较少的烃的过程。

（3）裂解：深度的裂化。

裂解的目的：获得乙烯、丙烯、丁二烯等重要化工原料。

C16H34

C4H10

C8H18+C8H16；

C8H18

CH4+C3H6；

C4H10

C4H10+C4H8

C2H6+C2H4

三、天然气的综合利用

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。

【可燃冰】(P96)甲烷水合物是由甲烷和水在高压(>100大气压或>10MPa)和低温(0～10℃)条件下形成的一种固态结晶物质，可表示为CH4• nH2O，甲烷分子处于由多个水分子形成的笼中，称为“可燃冰”。

四、合成材料

①原料：石油、煤、天然气。

②合成材料基本特征：相对分子质量很大，属于高分子化合物。

③合成高分子化合物的基本反应：加聚反应、缩聚反应。

例如：乙烯合成聚乙烯；丙烯合成聚丙烯；氯乙烯合成聚氯乙烯；

苯乙烯合成聚苯乙烯；甲基丙烯酸甲酯合成有机玻璃。

④塑料、合成纤维、合成橡胶称为三大合成材料；黏合剂、涂料也属于合成材料。

五、环境保护与绿色化学(P100) 绿色化学的核心就是要利用化学原理从源头减少和消除污染。

(1)温室效应

(2)酸雨

(3)臭氧层空洞

(4)白色污染

(5)赤潮、水华

(6)空气中铅超标

(7)【光化学烟雾】大气污染物一氧化氮、二氧化氮和某些碳氢化合物在太阳光紫外线的照射下，在低空大气中发生复杂的光化学反应(大气中的氧气也参加了反应)，形成白色或浅蓝色有特殊气味的光化学烟雾。

最理想的“原子经济”：反应物中原子全部转化为期望的最终产物，实现”零排放”，即原子利用率为100%。

四、课堂

检测

1．下列说法正确的是（

AC ）

A．煤的气化和液化是使煤变成清洁能源的有效途径

B．煤的干馏过程属于物理变化，通过干馏可以得到焦炉气、煤焦油、焦炭等产品

C．煤里主要含有碳及少量的其它元素，工业上大量燃烧含硫燃料是形成“酸雨”的主要原因

D．煤是由非常复杂的无机物和有机物组成的化合物

2．下列物质中属于高分子化合物的是(

D

)

①硫化橡胶

②蔗糖

③油脂

④酚醛树酯

⑤蛋白质

A．①②③④⑤

B．①③④⑤

C．①②④⑤

D．①④⑤

3．石油的分馏和煤的干馏两种变化，本质上的不同是（

C ）

A．加热的温度二者不同

B．获得的产品二者不同

C．前者是物理变化，后者是化学变化

D．前者不需要隔绝空气，后者需隔绝空气

4．按照绿色化学原则，下列反应符合最理想原子经济性的是（

A ）

A．乙烯与氧气在银催化作用下生成环氧乙烷

B．乙烷与氯气反应制备氯乙烷

C．苯与乙醇在一定条件下生产乙苯

D．乙醇与浓硫酸共热制备乙烯

5．下列关于乙烯和聚乙烯的叙述不正确的是(

D

) A．乙烯常温下是气体，为纯净物；聚乙烯常温下是固体，为混合物

B．乙烯的化学性质比聚乙烯活泼

C．取等质量的乙烯和聚乙烯完全燃烧后，生成的

CO2

和

H2O 的质量分别相等

D．取等物质的量的乙烯和聚乙烯完全燃烧

后，生成的

CO2

和

H2O 的物质的量分别相等

6．下列说法错误的是（

C

）

A．可以通过石油的分馏得到汽油

B．重油经过催化裂化可以得到汽油

C．石油的分馏是一个化学过程

D．石油裂解得到的裂解气中含烯烃

7．下列石油的炼制和加工的过程，属于化学变化的是（

CD ）

A．常压分馏

B．减压分馏

C．裂化

D．裂解

8．下列环境问题与化石燃料无关的是(

C

) A．酸雨

B．光化学烟雾

C．水华

D．温室效应

9．下列制取乙醇的反应中，符合绿色化学观念，原子经济性最高的是（①）

①CH2＝CH2+ H2O→CH3CH2OH

②CH3COOC2H5 +H2O→CH3COOH +CH3CH2OH

③CH3CH2Br + H2O→CH3CH2OH + HBr

并分别计算以上三个反应中乙醇的原子利用率。

（原子利用率＝期望产物的总质量÷生成物的总质量）

10．“绿色化学”提倡化工生产应尽可能将反应物的原子全部利用，从根本上解决环境污染问题。在下列制备环氧乙烷的反应中，最符“绿色化学”思想的是（

C

）

11．第28届国际地质大会提供的资料显示，海底蕴藏着大量的天然气水合物，俗称“可燃冰”。“可燃冰”是一种晶体，晶体中平均每46个水分子构成8个笼，每个笼内可容纳1个CH4分子或1个游离的H2O分子。若晶体中每8个笼有6个容纳了CH4分子，另外2个笼被游离的H2O分子填充。则“可燃冰”的平均组成可表示为（ D ）

A．3CH4·H2O

B．CH4·3H2O C．CH4·6H2O

D．CH4·8H2O

12．“绿色化学”是指从技术、经济上设计可行的化学反应，尽可能减少对环境的负作用。下列化学反应，不符合绿色化学概念的是（

C ）

A．消除硫酸厂尾气排放：SO2＋2NH3＋H2O==(NH4)2SO3

B．消除硝酸工业尾气污染：NO2＋NO＋2NaOH ==2NaNO2＋H2O

C．制CuSO4：Cu＋2H2SO4(浓)

D．制CuSO4：2Cu＋O2

五、小结

评价

作业

1．由学生总结本节课所学内容。

2．由老师总结各学习小组的学习情况。

CuSO4＋SO2↑＋2H2O 2CuO，CuO＋H2SO4(稀)==CuSO4＋H2O