第二节　资源综合利用　环境保护公开课教案（教学设计）

第二节

资源综合利用与环境保护

教学目标：

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

重点：化石燃料的综合利用和开发新能源的重要意义

难

点：化石燃料的综合利用，充分认识保护环境的重要意义

教学过程：

【引入】我国不仅煤资源、煤产量都名列世界前茅，同时也发现煤和使用煤最早的国家。当前，我国工业燃料动力的80%依靠煤，化工原料的65%是煤。但煤直接燃烧

利用率低，且会污染环境，现在我们首先学习有关煤的综合利用的相关知识

一、煤、石油和天然气的综合利用

1、煤的综合利用

【讲解】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。

【讲解】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

【讲解】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】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）

【讲解】煤的液化原理：直接液化、间接液化。

【过渡】提问天然气主要成分？

【板书】2、天然气【讲解】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】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

（1）

石油的成分：碳氢化合物混合物；元素碳、硫、氧、氮等。

【投影】图4-6原油的分馏及裂化产品用途示意图

【讲解】石油的炼制：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。

【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。

【讲解】总之，煤、天然气和石油的综合利用意义非常大，我们熟悉的塑料、合成橡胶、合成纤维这三大合成材料，都是以煤、天然气和石油为原料生产的。

【板书】4、以煤、石油和天然气为原料生产合成材料

【展示】三大合成材料的样品、生活中常见的合成材料图片。

【讲解】由三大合成材料制得产品，在生产和生活中得到广泛的应用，聚乙烯塑料及其产品就是典型的代表。

【展示图片】

用聚乙烯制成的产品

【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-……

【学生活动】 写出乙烯合成聚乙烯的化学方程式。

【讲解】加聚反应：像乙烯那样由相对分子质量小的化合物分子（乙烯）互相结合成相对分子质量大的高分子（聚乙烯）的反应，称为加成聚合反应，简称加聚反应。 【讲解】高分子化合物及其特征。乙烯为单体，重复结构单元－CH2－CH2－称为链节，n

为聚合度－表示高分子化合物中所含链节的数目。

【展示】有关环境污染的图片以及优美的环境图片

二、环境保护与绿色化学

1、环境问题的含义

2、保护环境工作者当前的任务：

（1）对环境情况的监测

（2）三废的治理

（3）寻找源头治理环境污染的生产工艺要较好地完成这些任务，都离不开化学知识。

【展示】有关环境污染的图片

【投影】环境污染：工农业生产和人类活动排放的物质超过了环境的自净能力，环境质量就发生不良变化，危害人类健康和生存。

【投影】环境污染的分类

：

大气污染、水体污染、土壤污染；

【讲解】大气污染的来源、危害、治理

（1）主要污染物:二氧化物、碳氧化物、氮氧化物、碳氢化物、飘尘、煤尘、放射性物质等

（2）来源:

煤

石油的燃烧,矿石冶炼,汽车尾气,工业废气等。

（3）危害:

危害人类健康、影响植物生长、破坏建筑材料、改变地球气候。

【投影】5水污染的来源、危害、治理

（1）来源：石油炼制、工业废水、生活废水、使用过农药、化肥的农田排水、降水淋洗大气污染物和地面淋洗固体垃圾等。

（2）危害：污染水源，改变水质，加剧水源危害。造成水体富营养化，破坏海滨风景区。

【板书】二、绿色化学

核心：利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染，实施清洁生产。

【投影】（1）满足人们的物质需要生产出优质产品

（2）合理使用自然资源，能物尽其用，原料尽可能100%成为产品。

（3）生产整个过程不污染环境，尽可能使用过的产品可回收利用。

【投影】按照绿色化学的原则，最理想的“原子经济”就是反应物的原子全部转化为期望的最终产物，这时原子利用率为100%。

【学生活动】

交流讨论：P102思考与交流

【小结】绿色化学的主要特点：

1、充分利用资源和能源，采用无毒、无害的原料；

2、在无毒、无害的条件下进行反应，以减少废物向环境排放；

3、提高原子的利用率，力图使所有作为原料的原子都被产品所消纳，实现“零排放”；

4、生产出有利于环境保护、社区安全和人体健康的环境友好的产品。