第二节　资源综合利用　环境保护教案及板书设计

第二节 资源综合利用 环境保护

三维目标：

①了解煤、石油、天然气的综合利用。

知识与技能：

②通过环境保护和绿色化学的有关知识。

③加强环保意识并培养绿色化学的理念。

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

①培养学生对社会的关注意识；了解化石燃料的存在和利用。

与价值观

②培养学生为保护环境，解决能源危机作出贡献。

教学重点：

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】工业需要大量的原料，同时会产生大量的污染物，所以发展工业和保护环境都非常重要。

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) 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，

C16H34

CO(g)+H2(g)

CH+CH

81881618CH

8 CH+ CH

41048CH

410 CH+CH

2624CH

410 CH+CH

438

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%。