课题3　石油、煤和天然气的综合利用ppt课件配套教案内容

玉燕中学电子文档教案

课题名称：化学与资源综合利用、环境保护

——煤、石油、天然气的综合利用

设计者：李喆

类别：【原创】

教材版本

章节名称

授课时间：

授课教师

李喆

新人教版

年级科目

煤、石油、天然气的综合利用

2018年6月

授课班级

【知识与技能】

1．认识煤、石油和天然气等化石燃料综合利用的意义。

2．了解煤的成分；知道通过煤的干馏可以得到多种化工产品及其用途；知道煤的气化和液化可以减少燃烧所造成的污染。

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用途。

4．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。了解高分子材料在生活等领域中的应用及可能带来的环境问题。

【过程与方法】通过本节课学会讨论、交流和合作学习。

【情感、态度与价值观】

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意义，提升综合利用化学资源和环境保护的意识。培养学生的社会责任和精神的学科素养。

煤、石油、天然气的综合利用，特别是石油的利用

石油裂化的原理，加聚反应的原理。

多媒体课件

启发、阅读、归纳总结等。

高一化学

教学目标

重点

难点

教具

主要教学法

教学过程

教师活动

[引课]工业生产需要大量原料，消耗大量能源，在得到产品的同时产生了大量废气、废水、废渣。处理不当就会造成环境污染。气候变暖、臭氧层破坏、酸雨和赤潮等全球性和区域性环境问题，正在威胁着人类的生存和发展，保护自然环境已成为实现人类社会可持续发展的重要课题。今天我们开始学习几种重要的能源和环境保护的有关内容。

[板书] 第二节 化学与资源综合利用、环境保护

一、煤、石油和天然气的综合利用

[讲述]我国不仅煤资源、煤产量都名列世界前茅，同时也是发现煤和使用煤最早的国家。早在战国时期的《山海经》已有煤的记载，西汉时期已经使用煤来炼铁，而英国人到了16世纪才会用煤炼铁。迄今为止，煤、石油和天然气仍是人类使用的主要能源，同时也是重要的化工原料。如何实现化石燃料的综合利用，提高利用率，减少化石燃料所造成的环境污染，是人类面临的最大挑战。

[过渡]现在我们首先学习有关煤的综合利用的相关知识。

[板书]1、煤的综合利用

设计意图

让学生的了解环境存在的问题，设身处地的思考问题

通过历史讲述能源的应用及前景。

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[学生活动]阅读教材95页-96页煤的综合利用内容。

[讨论与交流]

1、请你用知道的事实说明煤的成分。

让学生学2、煤的干馏属于化学变化还是物理变化？有哪些主要产品？

会利用教3、为什么进行煤的气化和液化？

材提炼有[多媒体展示]煤的图片

用信息。

[提问]煤主要含有哪些元素？

[学生回答]煤是古代植物转变来的，黑黑的、可以燃烧，主要含有碳元素。煤燃烧可

以闻到SO2的气味，说明煤中含有S元素。烧煤时烟囱有水珠，煤中有H元素。烧煤后会

留下煤灰，应该是煤中的无机物造成的。（根据学生实际情况）

[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，此外还含有

少量的氢、氮、硫、氧等元素以及无机矿物质。也就是说煤含有碳元素，但不是只含有碳，

所以煤不是炭。

[板书]（1）煤成分：复杂的混合物；含有：碳、氢、氮、硫、氧等元素。

[投影]

[讲述]煤的综合利用主要是通过煤的干馏、煤的液化和气化获得洁净的燃料和化工原料。

[板书]（2）煤的综合利用：干馏、液化和气化。

[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、乙烯、一氧化碳等气体燃

料，是重要的燃料；粗氨水可以生产化肥。这样，煤就可以得到综合利用。

[板书] 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。

[投影]表4-2 煤干馏的主要产品和用途

[讲解]煤的气化原理：有机物转化为可燃气体。当少量水洒在烧的通红的煤上时，火

不但没有熄灭，反而烧的更旺，这就是煤的气化。

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[板书] 煤的气化：C（s）+H2O（g） CO（g）+H2（g）

[讲解]煤的液化原理：直接液化、间接液化。

[板书]

[过渡]提问天然气主要成分？

[板书]2、天然气

[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

[例题］最近，新华社的一条消息中披露：我国南海海底发现巨大的“可燃冰”带，能源总量估计相当于中国石油总量的一半；而我国东海“可燃冰”的蕴藏量也很可观……“可燃冰”的主要成分是一水合甲烷晶体（CH4·H2O）．请结合初中化学知识回答下列问题：

（1）下列说法中正确的是（填序号）___________________________．

A．CH4·H2O晶体中水是溶剂

B．CH4·H2O的组成元素有3种

C．CH4·H2O中CH4和H2O的质量比为1：

D．可燃冰能燃烧，说明水具有可燃性

（2）可燃冰的发现为我国在新世纪使用高效新能源开辟了广阔的前景．你认为能开发利用

的新能源还有（至少填写二种）__________________，__________________．

[讲解] （1）溶剂是能够溶解其他物质的物质，溶剂与溶质间没有固定的组成，而CH4·H2O的组成固定故A不正确．CH4中含C、H二元素，H2O中含H、O二元素，故CH4·H2O由C、H、O三元素，组成B正确．CH4·H2O分子中CH4与H2O的物质的量之比为1：1，而其式量不等则C不正确．CH4·H2O可燃是由于分解产生CH4的原因，故D不正确．

（2）新能源是指以新技术为基础，系统开发利用的能源包括太阳能、生物能、风能、地热能、氢能源等。

[设问]石油是纯净物还是混合物？用什么事实证明？

[讲述] 石油主要是由各种烷烃、环烷烃和环烷烃所组成的混合物。石油的大部分是液态烃，同时在液态烃里溶有少量的气态烃和固态烃。

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。

[板书]3、石油的综合利用

（1）石油的成分：碳氢化合物混合物；元素碳、硫、氧、氮等。

[设问]谁能举例说明生活中你熟悉的石油产品？

[学生回答]汽油，用于汽车、摩托车燃料；煤油，作为飞机燃料、煤油炉燃料；柴油可作为发动机的燃料；沥青可以用来铺路，石蜡作化工原料，保存金属钠。

[设问]刚才所说的汽油或柴油通过什么方法得到的？（播放石油分馏的视频）

[学生阅读]教材96-97页内容

[讲解] 石油的炼制：

通过练习巩固基础概念和化学操作

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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：

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。

[投影]

[板书]规律：生成等量的烷烃与烯烃，目的：提高汽油的产量。

[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。

[讲解]三大合成材料与煤、石油、天然气的关系，聚乙烯塑料的合成及应用。

[投影]图4-6原油的分馏及裂化产品用途示意图

结合图示讲解原理并结合实际生活让学更容易理解。

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[讲解]聚乙烯的生成原理：在适当温度、压强和有催化剂存在的情况下，乙烯双键里的一个键会断裂，分子里的碳原子能互相结合成为很长的链。

CH2=CH2+CH2=CH2+CH2=CH2+……

→-CH2-CH2-+-CH2-CH2-+-CH2-CH2-+ ……

→-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-……

[板书] （3）石油重要产品：

[投影]聚乙烯颗粒：

[讲述]聚乙烯及聚丙烯与白色污染关系，提醒同学们爱护环境，不乱丢塑料垃圾。

[投影]图4-8塑料制品的回收与利用

[小结]石油：分馏获得汽油、煤油、柴油、重油等

裂化提高轻质油（汽油）的产量

裂解得到乙烯、丙烯、甲烷等产品

[作业]P102 1、2、3、5 通过课后习题巩固，并进行预习

板书设计

第二节 化学与资源综合利用、环境保护

一、煤、石油和天然气的综合利用

1、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。

煤的气化：C（s）+H2O（g）

CO（g）+H2（g）

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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。

3、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：提高汽油的产量

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。

（3）石油重要产品：

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