第二节　资源综合利用　环境保护第二课时教学实录

第2节资源综合利用 环境保护（第1课时）

【教学目标】

一、知识目标

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。

二、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，通过观看放录像，了解化石燃料的存在和利用。

3、通过设计对化石燃料燃烧产物成分分析的定性定量实验，使学生学会解决物质（气体）检验的一般方法。

三、情感态度

与价值观

1、培养学生对社会的关注意识；

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。

【教学重点】

煤、石油、天然气的综合利用，特别是石油的利用。

【教学难点】

石油裂化的原理、加聚反应的原理。

【教学方法】

启发、阅读、分组讨论与交流、归纳总结等。

【教学用具】

实物、模型、图表、录像、多媒体课件

【教学过程】

一、引入新课

形成：古代动植物经过上亿万年的复杂变化形成的，属不可再生资源。

信息：《海洋石油》根据石油专家以往的推算

,地球上石油只能使用

40— 50年

，煤炭还有不到100年。

结论：实现煤炭、石油的综合利用，提高它们的利用率、减少化石燃料燃烧所造成的环境污染。

二、新课教学

[板书] 第一课时

煤、石油和天然气的综合利用

[过渡] 迄今为止，煤、石油、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，减少化石燃料燃烧所造成的环境污染，是人类面临的重大挑战。

[板书] 一、煤的组成及其综合利用

[板书] 1．煤的组成

[讲述] 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。

[板书] 2．煤的综合利用

[讲述] 煤的综合利用主要是通过煤的干馏、煤的液化、和气化，获得洁净的燃料和多种化工原料。

[板书]（1）煤的干馏

[讲述] 煤干馏是指将煤隔绝空气加高温使之分解，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。

煤的干馏实验装置如图：

煤干馏的主要产品和用途

煤的汽化和液化就是使煤变成清洁能源的有效途径，与此同时煤的燃烧效率等也得到提高

。

[板书]（2）煤的气化

[讲述] 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) 高温

CO(g)+H2(g) 这是一个吸热反应，所需热量一般都由同时进行的碳的燃烧反应来提供。

C＋O2 ===CO2+热

碳燃烧时可以使用空气，也可以使用氧气，但得到的煤气成分、热值及用途都不同，分别叫低热值气和中热值气。中热值气在适当催化剂的作用下，又可以转变成高热值气。即把中热值煤气里的CO和H2用催化剂合成甲烷。

CO＋3H2

→CH4＋H2O+热

利用焦炉煤气还是目前最便宜的生产煤气的方法。

[板书]（3）煤的液化

[讲述] 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。

[提问] 煤的综合利用有什么重要意义？

①

减少了煤燃烧产生的SO2、氮的氧化物、碳的氧化物和烟尘等污染物的排放。

②

提高了煤燃烧的热效率。煤的气化、液化就是使煤变成清洁能源的有效途径，煤的燃烧效率也得以提高。

③

提取了煤中的化学原料。在加工煤炭以及使用煤作燃料的过程中，对产生的煤灰、煤渣、废气、废液等都加以合理的处理和利用，做到既消除污染又保护环境。

[板书] 二、天然气的组成及其综合利用

[讲述] 天然气主要成分是甲烷。天然气是一种清洁燃料，可以直接用作燃料。天然气更是一种重要的化工原料，主要用于合成氨和生产甲醇及分子内含两个或两个以上碳原子的其他有机化合物。

关于甲烷水合物的介绍

[讲述] 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，可以象酒精块一样被点燃，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。目前，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。

[板书] 三、石油的组成及其综合利用

石油主要是由多种碳氢化合物组成的混合物。

[板书] 1．石油的分馏

[讲述] 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。

[提问] 干馏、分馏和蒸馏的区别：

[板书] 2．石油的催化裂化

[讲述] 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



CH+CH

818816催化剂加热、加压催化剂C8H18



CH+ CH41048 加热、加压3．石油的催化裂解（深度的裂化）

[讲述] 用比裂化更高的温度使长链的烃分子断裂成碳原子数较少的气态烃分子和少量的液态，获取有机化工原料，如乙烯等。

C4H10



CH+CH

2624催化剂加热、加压催化剂C4H10



CH+CH438 加热、加压裂解的目的：获得乙烯、丙烯、甲烷等重要化工基本原料。

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。

[板书] 4．石油的催化重整

[讲述] 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。

三、小结

[讲述] 化石燃料的使用既给予了人们方便，推动了人类的文明，同时也造成了环境的污染。我们应辨证地认识发展生产和治理环境的关系。化石燃料是不可再生的资源，寻找新的能源是有待解决的问题。

四、布置作业

1. 下列属于物理变化的是(

C

) ①石油的分馏

②煤的干馏

③石油的裂化

④铝热反应

⑤由乙烯制备聚乙稀

⑥将氧气转化为臭氧

⑦乙烯催熟果实

⑧将苯加入溴水中

⑨海水蒸馏制取淡水

A.①②③④

B.①②⑤⑦

C.①⑧⑨

D.①②⑥⑨

2. 总结石油炼制的过程

五、板书设计

第一课时

煤、石油和天然气的综合利用

一、煤的组成及其综合利用

1．煤的组成

2．煤的综合利用

（1）煤的干馏

（2）煤的气化

（3）煤的液化

二、天然气的组成及其综合利用

三、石油的组成及其综合利用

1．石油的分馏

2．石油的催化裂化

3.

石油的催化裂解

4．石油的催化重整