第二节　资源综合利用　环境保护教学内容

《资源综合利用

环境保护》教学设计

教学目标

知识与技能

1．了解煤、石油、天然气作为能源及化工原料的综合利用。

2．掌握煤的干馏、液化、气化的原理及利用。

3．掌握石油的裂化、裂解反应及聚合反应的定义及应用。

4.初步学会解释、区分、说明煤和石油的综合利用的方法。

过程与方法 1.通过课前查阅和整理相关资料，提高学生比较、分类、归纳、概括等对信息的加工和处理能力。

2.通过对比图片和环境材料的影像资料，使学生产生情感冲突，培养和激发学生的求知欲。

3.通过步步设疑-解答的

方式，学习本课知识，通过影像资料和小组研讨，教师指点突破本课难点。

4.通过讨论使学生形成良好的学习习惯和学习方法，培养合作精神，规范使用化学用语的表达能力和正确的化学符号表征能力。

情感态度与价值观

1.通过对资料的搜集整理过程，感受和体验化学与社会发展的密切关系,意识到化学与社会发展关系的重要，体会和认识到化学对人类生存环境正反两方面的影响。

2. 通过问题和问题的讨论总结，使学生产生对资源忧患意识，培养学生对自然和社会的责任感和正确的价值观,帮助学生树立学习科学、应用科学为人类驱害谋利的意识，提高学生的科学素养。

3.通过小组讨论和学习，使学生进一步意识和体会到自然资源并不是“取之不尽，用之不竭”的，要关注资源和环境，遵守规则。

4.通过学习，使学生增强环保意识，树立环保法制观念，树立可持续发展思想，同时达到对学生思想教育的目的。

教学难点

煤、石油、天然气的综合利用

教学难点

石油裂化的原理

教学方法：分析比较法

教学准备：多媒体课件、实验用品

教学过程：

【引言】我们知道人类的生活和社会的发展离不开能源，它为人类从事各种活动提供动力，对社会发展起着积极的作用。我国是最早利用煤、石油、天然气的国家，而且蕴藏量很丰富，特别是海底蕴藏着丰富的石油和可燃冰，海洋之争就是海底资源之争，保护我们的领海就是保护我们资源不被占用。你知道各种化石能源的成分吗？

煤

石油

天然气

组成元素

主要成分

一、煤、石油和天然气的综合利用

1、从煤、石油和天然气中获得基本化工原料

（1）煤的综合利用

①煤的成分：煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物，主要含碳元素，还含有少量氢、

氧、氮、硫等元素。

②煤的干馏：

煤干馏是指将煤隔绝空气加强热使之分解的过程。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。

③煤的气化：

将煤中的有机物转化为可燃性气体的过程，主要反应为：

C (s)+H2O(g) === CO(g)+H2(g) ④煤的液化

煤的直接液化：使煤与氢气作用生成液体燃料。

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。

（2）天然气

天然气是一种高效、清洁的化石燃料。

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。气体燃料便于运输，使用方便（易点燃，易熄灭），且清洁卫生。

天然气作为化工原料主要用于合成氨和生产甲醇。

（3）石油加工

①石油成分：石油主要是由多种碳氢化合物组成的混合物。

②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，通过分馏可获得汽油、煤油、柴油等轻质油。

③石油的催化裂化

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。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。

例如，

C16H 34 —→ C8H18+C8H16 C8H18

—→ C4H10+ C4H8

C4H10—→ C2H6+C2H4 C4H10—→ CH4+C3H8

④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。

2、从煤、石油和天然气为原料生产合成材料

（1）合成材料：

塑料、合成橡胶和合成纤维三大人工合成的高分子材料，它们就是以石油、煤和天然气为原料生产的。

（2）聚合反应和高分子化合物

①高分子化合物：

相对分子质量很大的化合物（一般相对分子质量大于10000）叫做高分子化合物，简称高分子。

单体：生成高分子化合物的小分子称为单体。

链节：高分子化合物中的重复单元称为链节。

聚合度：高分子化合物中的链节数目称为聚合度。

②聚合反应：

由低分子（相对分子质量小）生成高分子化合物的反应叫做聚合反应。

例如，聚乙烯是由成千上万个乙烯分子在一定条件下发生聚合反应生成的相对分子质量巨大的高分子化合物。

③高分子化合物的基本特征：

相对分子质量巨大是高分子化合物的基本特征，也是它们与低分子化合物的根本区别。

高分子化合物有天然的，如蛋白质、纤维素、淀粉等，也有人工合成的，如聚乙烯等。

④聚合反应的分类：

聚合反应分为加聚反应和缩聚反应。

加聚反应：具有加成反应特征的聚合反应叫做加聚反应。

缩聚反应：通过取代反应进行的聚合反应叫做缩聚反应。

二、环境保护与绿色化学

通常所说的环境问题，主要是指由于人类不合理的开发和利用自然资源而造成的生态环境破坏，以及工农业生产和人类生活所造成的环境污染。

1、工业三废：

（1）废气；（2）废水；（3）废渣。

2、化学在环境保护上的应用：

（1）对环境情况进行监测：对污染物的存在形态、含量进行分析和鉴定。

（2）治理三废：对生产过程中产生的废气、废水和废渣进行处理，减少环境污染，实现资源的回收利用。

（3）寻找源头治理环境污染的生产工艺，实施清洁生产——绿色化学。

3、绿色化学

绿色化学的核心是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。

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，这是原子利用率为100%。

思考与交流; 根据绿色化学的理念和已学知识，设计制备氯乙烷的实验方案

〖活学活用〗

1、某工厂利用铜屑制硝酸铜。你认为可以用哪些方法？哪种最好？

2、回收利用废旧合成材料主要有哪些途径？

3、合成材料的生产和使用与环境保护、协调发展是一个社会问题，很多具体问题就现实地摆在我们面前，例如，是限制使用聚苯乙烯快餐盒，还是回收利用？

〖板书设计〗第二节 资源综合利用 环境保护

一、煤、石油和天然气的综合利用

1、从煤、石油和天然气中获得基本化工原料

（1）煤的综合利用；（2）石油加工；（3）天然气

2、从煤、石油和天然气为原料生产合成材料

（1）合成材料；（2）聚合反应和高分子化合物

二、环境保护与绿色化学

1、工业三废；2、化学在环境保护上的应用；3、绿色化学

【课堂练习】 1、工、农业及城市生活污水中含磷，家用洗涤剂是污水中磷的一个重要来源(洗涤剂中含有磷酸钠)，对于处理污水时要不要除去磷，下列说法中正确的是( ) A.磷是生物的营养元素，不必除去

B.含磷的污水是很好的肥料，不必除去

C.含磷污水引起藻类增殖，使水变质，必须除去

D.磷对人无毒，除去与否都无关紧要

2、“绿色商品”是对环境无污染的商品，下列商品不能称为“绿色商品”的是：（ ）

A．无铅汽油B．无磷洗涤剂 C．无氟冰箱D．无碘食盐

3、发展绿色食品，提高人类生存质量，绿色食品是指：（）

A．绿颜色的营养食品 B．有叶绿素的营养食品

C．经济附加值高的营养食品D．安全、无公害的营养食品

4、“绿色化学”是人们最近提出的一个新概念，主要内容之一是指从技术、经济上设计可行的化学反应，尽可能减少对环境的负作用，下列化学反应符合绿色化学概念的是：

A． CuSO4：Cu+2H2SO4(浓)=====CuSO4+SO2↑+2H2O B． CuSO4：2Cu+O2=====2CuO，CuO+H2SO4(稀)====CuSO4+H2O C．制Cu(NO3)2： 3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO+4H2O D．制Cu(NO3)2：Cu+4HNO3(浓)====Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O