第二节　资源综合利用　环境保护教学教案设计

第四章

化学与自然资源的开发利用

第二节 资源综合利用 环境保护

1. 教学目标

知识与技能：

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。

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．课堂中，通过观看录像，了解化石燃料的存在和利用。

3．自主学习，培养学生自学能力。

情感态度与价值观：

1．培养学生对社会的关注意识；

2. 学情分析：

新课程理念的不断推进，要求我们教师要不断更新观念，转变角色，改变课程中注重知识传授的倾向，让学生学会学习，学会合作，倡导学生主动参与。在教学中要尊重学生，凸显学生的主体地位。本班的学生有一定的化学基础，但是不均衡，有成绩特别好，也有化学基础比较薄弱的，而且他们学习上欠缺主动性，尚未养成良好的学习习惯。因此，我在教学上，设计了学生自己阅读课本的环节，同时设计问题情境，让学生从课本找到相关信息，提高学生信息整合能力。在教材的基础上适当的增加素材，尽可能地提供感性材料，设计不同层次的问题，让更多的学生参与，充分调动他们学习的积极性，激发他们学习化学的兴趣。

3. 教学重点难点

煤的干馏、液化、气化的原理及利用，石油的裂化、裂解反应。

4.

教学过程

4.1

第一学时

2．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。

4.1.1

教学活动

【导入】情境创设

图一我国能源消费结构图

【导入】引入课题

从图中可以看出，煤、石油、天然气是当今我们使用的主要能源，同时也是重要的化工原料。化石燃料是不可再生能源，所以要提高利用率，减少化石燃料燃烧所造成的环境污染，实现综合利用。这节课我们要学习探讨如何实现化石燃料的综合利用。

【活动】自主学习

布置学生自己阅读课本95页的内容，自学煤的相关知识，以小组讨论的形式完成我提出的三个问题：1. 煤是由什么组成的？2. 煤有什么用途？3.煤的综合利用途径有哪些？

一、

煤的综合利用：

1．

煤的组成

煤是由有机物和少量的无机物组成的复杂混合物。主要含C元素，还含有少量的H、O、N、S等元素。

2．用途：作燃料

3. 煤的综合利用途径：煤的干馏，气化和液化

【活动】观看视频---工业上煤的干馏

【活动】问题设置

提问煤的干馏是一个怎样的过程？通过煤的干馏可以得到哪些产品？

（1）煤的干馏

煤干馏是指将煤隔绝空气加高温使之分解，也叫煤的焦化。得到焦炭、煤焦油、煤气。煤干馏过程中发生一系列复杂的化学反应，从煤干馏产物中可获得重要的化工原料，如氢气、甲烷、乙烯、一氧化碳、苯、甲苯、二甲苯、萘、酚类等。

产品

出炉煤气

焦炉气

粗氨水

粗苯

煤焦油

主要成分

H2、CH4、C2H4、CO 燃料、化工原料

氨、铵盐

苯、甲苯、二甲苯

苯、甲苯、二甲苯

酚类、奈

沥青

染料、农药、合成材料

染料、农药、合成材料

筑路材料

冶金、电石、燃料

染料、农药、合成材料

焦炭

【活动】问题设置

焦炭

煤的气化和液化与物质的三态变化相同吗？如果是化学变化，把涉及到的化学反应写出来。

【活动】

学生书写，请一个学生上台展示自己所书写的反应方程式。

（2）煤的气化：将煤转化为可燃性气体的过程。（主要反应是碳和水蒸气反应生成水煤气）



CO(g)+H2(g)

（水煤气）

C (s)+H2O(g) （3）煤的液化：

煤的直接液化：煤与氢气在催化剂作用下直接生成液体燃料。

煤的间接液化：先将煤转化为CO和H2，再在催化剂作用下合成甲醇等。

【活动】问题设置

天然气的成分？天然气的综合利用途径有哪些？

1. 天然气的主要成分是甲烷：

2. 综合利用

高温

（1）天然气是一种高效、清洁的燃料：气体燃料与空气混合充分，容易完全

燃烧，与固体燃料相比有较高的利用率。天然气是一种清洁燃料，可以直接用

作燃料。

随着我国“西气东输”管线的全面贯通，越来越多的地区将使用天然气。一

个“天更蓝、水更清、树更绿、花更艳”，生活更美好的天然气时代即将到来。

（2）天然气是一种重要的化工原料，主要用于合成氨和生产甲醇以及合成分子内含两个或多个碳原子的其他有机化合物。

关于甲烷水合物的介绍

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℃）

条件下合成的一种固态结晶物质，可表示为CH4•H2O，甲烷分子处于由多个水

分子形成的笼中。甲烷水合物多呈白色或浅灰色晶体，外貌类似冰雪，可以被

点燃，故也有人叫它“可燃冰”。

甲烷水合物被认为是21世纪新型洁净的能源。但是储量巨大的甲烷水合物的分解和释放，会诱发海底地质灾害，还会加重温室效应，会诱发海底地质灾害，还会加重温室效应。甲烷水合物已经成为关注和研究的重要领域，并取得了多项进展。

【活动】观看视频----《可燃冰的开采》的报道

目前可燃冰已经在我们国家开采成功，让学生观看一则报道关于《可燃冰的开采》，可燃冰在能源消费结构中比列以后肯定会上升。

【活动】自主学习

布置学生自己阅读课本96-97页的内容，自学石油的相关知识。

【活动】问题设置

石油是什么组成的？石油的综合利用途径有哪些？

3.石油的综合利用：石油炼制后的产品绝大多数用作燃料使用，不到10%的石油转化为化工原料。

石油主要是由多种碳氢化合物组成的混合物。

【活动】观看视频----石油炼制

（1）石油的分馏

石油分馏是利用原油中各组分沸点的不同，将复杂的混合物分离成较简单和更有用的混合物的过程。

石油分馏主要在分馏塔中进行，通过分馏可以获得汽油、煤油、柴油等轻质油。

【活动】问题设置

石油裂化的目的？石油裂解的目的？

（2）石油的裂化和裂解

石油的催化裂化是将含碳原子较多、沸点较高的烃断裂为含碳原子较少、沸点较低的汽油的过程。石油裂化的产品再经过进一步裂解，可以获得很多重要的化工原料。例如，

C16H34



CH8催化剂18+C8H16

加热、加压催化剂C8H18



CH410+ C4H8

加热、加压催化剂C4H10



CH+CH

2624加热、加压催化剂C4H10



CH+CH

438加热、加压乙烯、丙烯、甲烷等都是通过石油裂化和裂解得到的重要化工原料。

（3）其它的石油加工

石油经过催化重整，可以使链状烃转化为环状烃，获得苯、甲苯等重要化工基本原料。

图二、石油的分馏及裂化的产品和用途示意图