第二节　资源综合利用　环境保护教学实录

4.2.1资源的综合利用 环境保护

教学目标

知识与技能：

1．了解煤、石油、天然气的组成及其综合利用

2．以聚乙烯为例，认识聚合反应、高分子化合物并了解高分子材料在生活等领域中的应用。

过程与方法：

1．课前学生对学习内容进行社会调查和查阅相关资料。

2．自主学习，培养学生自学能力

情感态度与价值观：

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,尤其是石油的开发

教学难点：化石燃料的综合利用

教学过程：

[引入]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]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。

[提问]为什么要对煤进行综合利用? [讲解] 煤不经过加工，只能作为燃料，不仅对热的利用率低，而且煤燃烧时还产生大量的烟尘、废渣和有毒气体，污染环境。通过煤的干馏、煤的气化和液化等加工措施，可以获得洁净的燃料和化工原料，同时减少对环境造成的破坏，更好地为人类服务。

[板书]1、煤的综合利用

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[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。

[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、煤的液化和汽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、煤焦油和焦炉气。

[投影]表4-2 煤干馏的主要产品和用途

[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）+H2O（g） CO（g）+H2（g）

[来源:Zxxk.Com][讲解]煤的液化原理：直接液化、间接液化。[板书]

[复习] 初中有关石油的知识。

[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。

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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]2、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] 石油的综合利用：

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，才能进行综合利用。

[板书]（2）石油的综合利用：

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。

[讲解]石油是以烃为主的多种烃的混合物，没有固定的沸点。对石油进行加热时，沸点低的烃（分子中碳原子数较少）先气化，其蒸气经冷凝后变为液体首先从混合物里分离处理。随着温度的升高，沸点较高的烃（分子中碳原子较多）再气化，经过冷凝也分离出来。这样，通过加热和冷凝，可以把石油分成不同沸点范围的产物，这种方法叫做石油的分馏。

[投影]

[过渡]分馏可以得到石油气、汽油煤油柴油等轻质油和重油，而日常生活中使用较多的是轻质油，所以我们要把重油转化为轻质油，这种方法叫做裂化。

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。

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[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。

催化重整：在加热和催化剂作用下，链状烃转化为环状烃。

[投影]图4-6原油的分馏及裂化产品用途示意图

[总结投影]

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[过渡]提问天然气主要成分？

[板书]三、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。

[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。

[板书]

四、以煤、石油和天然气为原料生产合成材料

[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] 加聚反应：

方法：将双键改为单键，将原来连在不饱和碳原子上的其它原子（或原子团）写在链节的上方或下方。

[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

[练习]

1、下列说法中，错误的是

A. 石油工业可以通过石油的分馏得到汽油

5

B. 煤的干馏是化学变化

C. 煤中含有较多的苯和甲苯，可以用干馏的方法把它们分离出来

D. 石油催化裂化的目的是提高汽油的产量

2、下列变化中，属于化学变化的是

A. 石油分馏

B. 石油的裂解和裂化

C. 用苯从溴水中萃取溴

D. 从煤焦油中提取苯、甲苯、二甲苯等产物

3、下列关于煤、石油、天然气的说法正确的是

A. 三者均为可再生资源

B. 石油产品中的乙烷和乙烯都能发生加成反应

C. 天然气的主要成分是甲烷

D. 煤燃烧产生的SO2和CO2都是造成温室效应

的主要原因

4、下列说法正确的是

A. 石油裂解得到的汽油是纯净物

B. 石油产品都可用于聚合反应

C. 水煤气是通过煤的液化得到的气体燃料

D. 天然气是一种清洁的化石燃料

5、下列物质能使溴的四氯化碳溶液褪色的是

A. 直馏汽油 B. 聚乙烯

C. 石油裂化气 D. 水煤气

6、下列说法中错误的是

A. 在汽油中加入适量乙醇可减少汽车尾气的污染，乙醇汽油是一种新型化合物 B. 石油的裂解得到乙烯、丙烯、甲烷等重要的化工原料

C. 石油的催化重整可以获得芳香烃

D. 石油常压分馏后可得到汽油、煤油、柴油、润滑油、沥青等一系列产品

板书设计：

第二节 化学与资源综合利用、环境保护

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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。

3、煤的汽化：C（s）+H2O（g） CO（g）+H2（g）

4、

二、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。

2、分馏

3、裂化

4、裂解

5、催化重整

三、天然气的综合利用

1、组成

2、（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。

四、以煤、石油和天然气为原料生产合成材料

加聚反应：

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