第二节　资源综合利用　环境保护教案教学设计

第四章 开发利用金属矿物和海水资源导学案21 利五中高一化学备课组

学习目标：1、学习金属冶炼的原理和方法。2、学习海水资源的开发和利用。

自主学习：

一、金属矿物的开发利用

1、金属的冶炼方法

【问题探究】人类开发利用金属的先后顺序为Cu、Fe、Al，金属利用的先后顺序与什么有关？

【知识归纳】

（1）金属冶炼的方法

冶炼方法

热分解法

热还原法

电解法

归纳总结

适用范围

适合于位于 的金属。

适合于位于 的金属。

适合于位于 的金属。

实例

（2）金属冶炼的实质

根据金属冶炼的原理和方法，金属冶炼的实质是用

剂把金属矿石中的

还原成

。

2、铝热反应

【实验探究】铝与氧化铁的反应

实验操作：在氧化铁粉末和铝粉均匀混合后，加少量

固体，插上

条并将其点燃；

实验现象：

实际应用：铝热反应可以用于

和

。

二、海水资源的开发利用

【问题探究】海水资源的利用途径有哪些？海水资源的综合利用的方向是什么？

【知识归纳】

1、海水淡化：

海水淡化的方法主要有

、

、

等。其中

的历史最久，技术和工艺也比较完善，是目前海水淡化的主要方法。

【实验探究】

2、海带提碘

海带中碘元素以

的形式存在，其原理是利用氧化剂将

氧化为

，利用

特征现象。

－第1步：灼烧。将足量海带放在

灼烧成灰烬。第2步：I溶液的获取。将灰烬转移到

中，加适量蒸馏水，用玻璃棒充分搅拌，

，

。第3步：氧化。向滤液中先加入

，再加入

，化学方程式为：

。第4步：碘单质的检验。向漏夜中加入几滴

溶液，若

，则证明含碘。

3、海水提溴

1

目前，从海水中提取的溴占世界溴年产量的

左右，

是用于工业规模海水提溴的常用方法，其实验方法如下：

氧化：向酸化的浓缩海水中通入适量的

，使溴离子转化为溴单质：化学反应为：

。

吹出：向含溴单质的水溶液中通入空气和水蒸汽，将溴单质吹入盛有二氧化硫溶液的吸收塔内以达到富集的目的，化学反应为：

。

吸收：向吸收塔内的溶液中通入适量的

，化学反应为：

。

随堂检测：

1.在冶金工业上，均不能用化学还原剂制得的一组金属是（

）

A.Na

Mg

Al

B.Na

K

Zn

Fe

D.Mg

Al

Zn

Fe

C.Zn

Fe

Cu

Ag

2.下列金属冶炼的反应原理，错误的是

（

）

电解

2 Na+Cl2↑

B.MgO+H2

A.2NaCl（熔融）

高温

C.Fe3O4+4CO

3Fe+4CO2

D.2HgO

高温

Mg+H2O 高温

2Hg+O2↑

3.镁及其合金是一种用途很广的金属材料，目前世界上60%的镁是从海水中提取的。主要步骤如下：

⑴

为了使MgSO4转化为Mg(OH)2，试剂①可以选用

，要使MgSO4完全转化为沉淀，加入试剂①的量应

；

⑵

⑵加入试剂①后，能够分离得到Mg(OH)2沉淀的方法是

；

⑶

⑶试剂②可以选用

；

⑷

⑷无水MgCl2在熔融状态下通电，该反应的化学方程式为：

。

⑸

7.某化学课外小组用海带为原料制取了少量的碘水。现有CCl4从碘水中萃取碘并用分液漏斗分离出两种溶液。其实验操作可分解为如下几步：A)把盛有溶液的分液漏斗放在铁架台的铁圈中；

(B)把50mL碘水和15mLCCl4加入分液漏斗中，并盖好玻璃塞；

(C)检验分液漏斗活塞上的玻璃塞是否漏液；

(D)倒转漏斗用力振荡，并不时旋开活塞放气，最后关闭活塞，把分液漏斗放正；

(E)旋开活塞，用烧杯接收溶液；

(F)从分液漏斗的上口倒出上层水溶液；

(G)将漏斗上口的玻璃塞打开，使凹槽对准小孔；

(H)静置，分层。

⑹

⑴正确的操作顺序是：_____→_____→_____→ (A) → (G) →_____→ (E) → (F)。

⑺

⑵上述(E)步骤的操作应注意：__________

__________

；

⑻

上述(G)步骤操作的目的是：______________

_________

_。

2

利川市第五中学一年级化学科集体备课教案

第21次教案

课 题

主备课人

授课时间

课 型

教学目标

秦江峰

______班第_____周星期_______第_______节课 ______班第_____周星期_______第_______节课

新授

教学方法

自学

实验

探究

教 具

铝热实验

知

识

与

技

能

开发利用金属矿物和海水资源

课时数

审核人

2 了解金属元素在自然界的存在形态。掌握金属冶炼的原理和方法。

掌握铝热反应及其应用。帮助学生认识和体会化学在自然资源开发和利用中的意义和作用，了解金属回收和资源保护的意义。

过

程

与

方

法

培养学生的自学能力和查阅相关资料进行分析概括的能力。通过案例探究培养学生学会运用观察、实验、比较、分类、归纳、概括等方法对获取的信息进行加工，同时训练学生的口头表达能力和交流能力。通过对案例探究，激发学生学习的主动性和创新意识，从而悟出学好化学的科学方法。

情感、态度与价值观

体会化学在自然资源开发和利用中的意义和作用，揭示化学与可持续发展的重要关系，树立资源保护意识及合理开发意识。通过化学史的教学，使学生认识并欣赏化学科学对提高人类生活质量和促进社会发展的重要作用。介绍我国古代在金属冶炼方面的成就，激发学生的爱国主义情感。认识化学在环境保护中的作用，树立绿色化学的观念

学情分析

教学重点

教学难点

学生已有的知识和实验水平有差距。有些学生化学实验基础都不好，所以讲解时需要详细。对于研磨和过滤等操作学生有一定的基础，但铝热实验是首次接触，需要教师指导并严格注意实验安全。

了解化学方法在金属矿物开发（主要是金属冶炼）及海水资源开发中的作用。

学生在掌握金属冶炼的一般原理基础上，了解适用于不同金属的冶炼方法。

教学过程设计（含学法指导内容）

教 学 内 容

教师

学生

二次

活动

活动

备课

3

【引言】金属在自然界中的分布很广，但金属元素一般分布在什么区域？

【讲解】金属元素广泛分布于矿物中，动植物体内及海洋等区域中。

【质疑】金属元素在自然界中，如矿物或海洋中，是如何存在的呢？这又与什么性质有关？

【板书】一、金属的存在：游离态：少数不活泼的金属；化合态：多数比较活泼的金属

【讲解】我们日常使用的金属材料大多是金属单质或合金。因此必须把化合态的金属转化为金属单质－金属的冶炼。

【板书】二、金属的冶炼

【设问探究】我们该如何从矿石中提炼出金属单质呢？根据什么原理？

【学生活动】分组讨论、发言

【讲解】（正确评价学生的回答并复述）冶炼金属的根据是用还原剂把金属矿石中的金属离子还原成单质，经过三个步骤。冶炼的步骤：

第一步：矿石的富集：除去杂质，提高矿石中有用成分含量。

第二步：冶炼：利用氧化还原反应，在一定条件下，用还原剂还原。

第三步：精炼：采用一定方法，提炼纯金属。

【板书】1、金属冶炼的实质

【分析探讨】金属离子的得电子能力是否全都相同？这与什么有关？

【讲解】由于金属的活动性不同，金属离子得到电子还原成金属原子的能力也就不同，因此，对于不同活性的金属离子就必须采取不同的还原方法进行冶炼。

【板书】2、金属冶炼的方法

【分析】一些不活泼的金属，它们是在金属活动顺序中位于氢后面的金属，如Hg、Ag等，其阳离子得电子能力很强，所以其还原的条件比较容易达到。Hg、Ag的氧化物受热就能分解得到单质。

【板书】(1)、热分解法

2HgO

△

2Hg＋O2↑

2Ag2O

△

4Ag＋O2↑

【分析】位于活动性顺序表中前端的金属如K、Na、Ca、Al等金属，我们知道其还原性很强，容易失去电子，而其对应的阳离子则氧化性很弱，很难得到电子；一般的还原剂都无法把它的阳离子还原出来。我们只能使用通电分解其熔融盐或氧化物的方法来冶炼。

【板书】(2)、电解法

MgCl2(熔融)电解

Mg＋Cl2↑

【分析】对于大多数金属，如位于金属活动顺序表中间一段的金属所对应的离子，得电子能力较强，其化合物又不能通过受热分解得到金属单质，必须使用还原剂还原金属阳离子。常见的还原剂有焦炭、一氧化碳、氢气。一些活泼金属也可作为还原剂，将相对不活泼的金属从其化合物中置换出来。

【板书】(3)、热还原法

①常用还原剂：焦炭、CO、H2、活泼金属(如Al)等

【练习】分别写出这四种常用的还原剂冶炼赤铁矿的化学方程式。

【点评并强调】若金属以硫化物或碳酸盐形式存在，应先将其转化成氧化物。

【实验探究】实验4—1 (实验前用磁铁检查一下室温条件下有无铁存在；反应后再用磁铁检查有无铁生成) 4

观察、记录实验现象，并思考回答：反应前：无铁存在。反应中：发光、放热、反应剧烈。反应后：用磁铁检查生成物有块状物被吸起。2Al + Fe2O3 = 2Fe + Al2O3+Q。Al的还原性强于铁，也能与化合态氧结合。

证明Al的还原性强于Fe，Al可与化合态的氧反应。

（演示铝热反应，由学生写出反应方程式，并分析各种试剂的作用）。

【说明】在该反应中，镁条和氯酸钾是引燃剂，镁条在空气中可以燃烧，氧气是氧化剂。但插入混合物中的部分镁条燃烧时，氯酸钾则是氧化剂，以保证镁条的继续燃烧，同时放出足够的热量引发氧化铁和铝粉的反应。由于该反应放出大量的热，只要反应已经引发，就可剧烈进行，放出的热使生成的铁熔为液态。

【设疑】发生了什么反应？如何书写化学方程式呢？

2Al + Fe2O3 = 2Fe + Al2O3

【讲述】我们把上述反应称为铝热反应。

【板书】②铝热反应

【应用探究】铝热反应有什么用途呢？

【讲述并板书】③应用：

a：野外焊接。

b：冶炼难熔金属（要求学生写出冶炼铬、锰的反应）。

2Al＋Cr2O3＝2Cr＋Al2O3 4Al＋3MnO2＝2Al2O3＋3Mn

【小结】金属冶炼的方法：（投影）

【过渡】地球上的金属矿产资源是有限的，无法再生，而且随着金属的使用，金属会被腐蚀而污染环境，那么我们应该具体怎么做呢？

【板书】三、金属的回收与环境、资源保护

【讲述】有关金属回收再利用的好处。

1、废旧金属的最好处理方法是回收利用。

2、回收利用废旧金属的意义是减少垃圾量，防止污染环境且缓解资源短缺的矛盾

第二课时

【引入】

海洋约占地球表面积的71%，具有十分巨大的开发潜力。海洋对于人类的意义，已不再局限于传统的提供生存的自然环境、渔盐之利、航运交通、国家安全等方面。海洋农牧化、海洋油气开发、深海采矿、海水综合利用等产业开发已形成规模，并显示出巨大潜力。开发利用海洋资源，保护海洋生态环境，是解决人口、资源、环境问题的重要途径。我国的社会和经济发展将越来越多地依赖海洋。

【板书】一、海洋资源的分类

5

【讲述】本节我们仅以海水资源为例，一起来探究一下海水资源的利用和海水化学资源的利用前景。

【阅读教材及资料并思考】

1、海水中水资源的利用包括哪几部分？

2、海水淡化有哪些方法？

【讲述】海水水资源的利用包括两个方面，1、海水直接利用。2、海水的淡化。

【板书】二、海水水资源的利用：

1、海水直接利用。

2、海水的淡化。

【讲述】水淡化的方法已有十几种，主要的有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等。其中蒸馏法的历史最久，技术和工艺也比较完善，是目前海水淡化的主要方法。此法耗能大成本较高，因此可利用太阳能进行海水蒸馏淡化。

蒸馏装置图

【讲述】海水中溶存着80多种元素，其中不少元素可以提取利用，具有重要的开发价值。我国对海水化学元素的提取都有一些研究，可以列为未来的开发产业。

【板书】三、海水化学资源的利用

【实验探究】海水中几种重要元素的提取：

1、海水提溴

2、海带中碘元素的证明？

【学生活动】

1、阅读教材，写出有关海水提溴利用原理的化学方程式。

2、描述“海带中碘元素的证明”实验现象写出相关的化学方程式。

一、金属的存在：游离态：少数不活泼的金属；化合态：多数比较活泼的金属

二、金属的冶炼1、金属冶炼的实质2、金属冶炼的方法

(1)、热分解法（2）、电解

(3)、热还原法

①常用还原剂：焦炭、CO、H2、活泼金属(如Al)等②铝热反应③铝热反应的应用：a：野外焊接。

小结：金属冶炼的方法：

板书设计

三、金属的回收与环境、资源保护

四、海洋资源的分类

五、海水水资源的利用：

1、海水直接利用

2、海水的淡化

六、海水化学资源的利用

作业布置

见高频考点

教学反思

6

利川市第五中学一年级化学科集体备课教案

第22次教案

课 题

主备课人

授课时间

课 型

教学目标

秦江峰

______班第_____周星期_______第_______节课

______班第_____周星期_______第_______节课

新授

教学方法

自学

讲解

教 具

知

识

与

技

能

化学与资源综合利用、环境保护

课时数

审核人

2 知道化石燃料是重要的自然资源。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。认识化石燃料综合利用和开发新能源的重要意义。了解绿色化学的概念。引导学生学习和认识由塑料废弃物所造成的白色污染和防治、消除白色污染的途径和方法。

过

程

与

方

法

通过自主学习，提高获取信息的能力；通过小组讨论提高合作与交流的能力及归纳总结能力；体会化学资源综合利用和环境保护的重要意义，提升综合利用化学资源和环境保护的意识。

情感、态度与价值观

认识煤、石油和天然气在国民经济和人民生活中的重要作用，关注煤、石油和天然气所带来的环境问题，体会化学在资源综合利用方面的重要价值，增强社会责任感。引导学生学习和认识由塑料废弃物所造成的白色污染和防治、消除白色污染的途径和方法，培养他们的绿色化学思想和环境意识，提高他们的科学素养。

因为本节教学重在使学生做到了解和体会，知识教学不必过分加深、拓宽。要有意识学情分析

地增强学生的参与度，激发学生的学习兴趣。

煤、石油、天然气的综合利用，特别是石油的利用；通过环境保护和绿色化学的有关知教学重点

识，使学生加强环保意识并培养绿色化学的理念。

教学难点

石油裂化的原理。

教学过程设计（含学法指导内容）

教 学 内 容

教师

学生

二次

活动

活动

备课

7

第一课时

[引课]工业生产需要大量原料，消耗大量能源，在得到产品的同时产生了大量废气、废水、废渣。处理不当就会造成环境污染。气候变暖、臭氧层破坏、酸雨和赤潮等全球性和区域性环境问题，正在威胁着人类的生存和发展，保护自然环境已成为实现人类社会可持续发展的重要课题。今天我们开始学习几种重要的能源和环境保护的有关内容。

[板书]

第二节

化学与资源综合利用、环境保护

一、煤、石油和天然气的综合利用

[讲述]迄今为止，煤、石油和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，减少化石燃料所造成的环境污染，是人类面临的最大挑战。

[过渡]现在我们首先学习有关煤的综合利用的相关知识。

[板书]1、煤的综合利用

[讲述]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。

[讲述]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[板书]（2）煤的综合利用：干馏、液化和汽化。

[讲述]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。

[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。

[板书]

[过渡]提问天然气主要成分？

[板书]2、天然气

[讲述]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。

（2）新能源是指以新技术为基础，系统开发利用的能源包括太阳能、生物能、

[讲述] 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8

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。

[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。

[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。

重整：在加热和催化剂作用下，链状烃转化为环状烃。

[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]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-……

[板书] （3）石油重要产品：

[讲述]聚乙烯及聚丙烯与白色污染关系，提醒同学们爱护环境，不乱丢塑料垃圾。

[思考与交流]1、回收利用废旧合成材料的途径？2、通过必要的数据论证限制生产使用聚苯乙烯快餐盒的意义。

[板书计划] 第二节

化学与资源综合利用、环境保护

9

一、煤、石油和天然气的综合利用

1、煤的综合利用

（1）煤成分：复杂的混合物；含有：碳、氢、氮、硫、氧等元素。

（2）煤的综合利用：干馏、液化和汽化。

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。

煤的汽化：C（s）+H2O（g）

CO（g）+H2（g）

2、天然气

（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。

3、石油

（1）石油的成分：碳氢化合物混合物；元素碳、硫、氧、氮等。

（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。

规律：生成等量的烷烃与烯烃，目的：提高汽油的产量

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。

重整：在加热和催化剂作用下，链状烃转化为环状烃。

（3）石油重要产品：

第二课时

[板书]二、环境保护与绿色化学

[讲解]环境问题是指由于人类不合理开发和利用自然资源而造成对生态环境破坏，以及工农业和人类生活造成的环境污染。对环境情况的监测、三废治理、寻找源头治理环境污染的生产工艺等，都是当今化学工作者的首要任务。

[板书]1、环境问题：

化学工作者的首要任务：

[交流1]自己掌握的有关环境监测的一些内容。

[讲解]要了解环境污染情况，消除和控制污染以及研究污染物的形态、含量等进行分析鉴定，提供可靠的分析数据。化学工作者正承担着繁重的环境监测工作。

[交流2]导致环境污染的主要因素有那些？

[讲解]除了自然因素外，大气污染物主要来自化石燃料和工业生产过程中产生的废气及携带的颗粒物；工业生产中的废水（废液）往往含有复杂成分，任意排放会导致土壤水源污染，需经过多步处理才能达到排放标准。废渣等固体废弃物的处理兼有10

减少环境污染及资源回收两个重要目的。化学在治理三废方面发挥着重要作用。

[板书]2、大气污染物、工业生产中的废水、废渣等固体废弃物。

[思考与交流]1.硫氧化物（SOX）和氮氧化物（NOX）是酸雨形成的主要元凶，工业上常利用一些廉价易得的化学物质反应加以控制、消除或回收利用。请举例说明这些方法的原理和类型。

[学生汇报]利用化学方法可以控制硫和氮氧化物，进而控制酸雨等危害。例如，针对我国以煤炭为主、酸雨类型属于硫酸型的特点，主要采取燃料预脱硫、炉内脱硫和烟囱排气除硫等措施，用CaCO3、CaO、Ca(OH)2、NH3水等吸收脱硫。

CaO(s)+SO2(g)CaSO3(s)

2CaSO3(s)+O2(g)2CaSO4(s) SO2 + 2NH3+H2O===(NH4)2SO3

[板书]3、酸雨控制：生石灰脱硫

[思考与交流]2. 含有大量氮、磷的污水排向湖泊、水库和近海海域，造成了水体的富营养化，出现藻类大量繁殖形成赤潮、水华等严重污染问题。你认为在农村和城市造成的这种水体污染各有什么特点，查阅资料了解有关污染和治理的情况。

[板书] 水体富营养化污染物：氮、磷化合物。

[讲解]为尽最大限度避免污染，我们应首先实行清洁生产及采用绿色化学原理。

清洁生产可以概括为：采用清洁的能源和原材料，通过清洁的生产过程，制造出清洁的产品。清洁生产把综合预防的环境策略持续应用于生产过程和产品中，从而减少对人类和环境的风险；是推进经济增长方式转变和实现污染物总量控制目标的重要手段。

绿色化学是指化学反应和过程以“原子经济性”为基本原则，即在获取新物质的化学反应中充分利用参与反应的每个原料原子，实现“零排放”。不仅充分利用资源，而且不产生污染；并采用无毒无害的溶剂，助剂和催化剂，生产有利于环境保护，社群安全和人身健康的环境友好产品。

[板书]4、清洁生产：

绿色化学：

[讲解] 绿色化学反应理想的绿色化学反应是参加反应的分子中的原子100％转化成产物，实现“零排放”，充分利用了资源，又不产生污染

[例题] 绿色化学提倡化工生产应提高原子利用率．原子利用率表示目标产物的质量与生成物总质量之比．在下列制备环氧乙烷的反应中，原子利用率最高的是

[讲解] 根据原子利用率内涵，副产物越少原子利用率越高。C项的副产物为0，则原子利用率为100%，答案为C。也可以分别计算其他方法的原子利用率，再比较。A项原子利用率100%＝42.3%；B

×项原子利用率100%

××100%＝25.4%；C项原子利用率11

100%＝100%；D项原子利用率

×

＝23.7%。所以原子利用率大小：C＞A＞B＞D。答案：C。

[试题反思]1、原子利用率与产率相同吗？2、绿色化学对化学、化工提出了那些挑战？

[小结]资源的开发利用和保护环境关系到人类的可持续发展，需要全社会努力。我们只有一个地球，环境问题已成为全球性问题，需要各国政府和人民共同努力，创造一个清洁、美丽的生活环境，也为我们子孙后代留下一个良好的生存空间和更加美好的未来。

第二节

化学与资源综合利用、环境保护

一、煤、石油和天然气的综合利用

1、煤的综合利用

（1）煤成分：复杂的混合物；含有：碳、氢、氮、硫、氧等元素。

（2）煤的综合利用：干馏、液化和汽化。

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。

煤的汽化：C（s）+H2O（g）

CO（g）+H2（g）

2、天然气

板书设计

（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。

3、石油（1）石油的成分：碳氢化合物混合物；元素碳、硫、氧、氮等。

（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。

规律：生成等量的烷烃与烯烃，目的：提高汽油的产量

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。

重整：在加热和催化剂作用下，链状烃转化为环状烃。

（3）石油重要产品：

作业布置

高频考点

教学反思

12

第四章 资源综合利用 环境保护导学案22 利五中高一化学备课组

学习目标：1、煤的组成及其综合利用。2、石油的组成及其综合利用。3、天然气的组成及其综合利用。4、合成高分子化合物。5、环境污染的类型和原因。6、绿色化学和原子利用率。

自主学习：

一、化石能源的综合利用

【问题探究】煤的综合利用主要有哪些途径？其目的是什么？

1、煤的综合利用

途径

煤的干馏

煤的气化

煤的液化

原理

目的

【问题探究】石油的综合利用主要有哪些途径？其目的是什么？能够获得哪些产品？

2、石油的综合利用

途径

分馏

裂化

裂解

原料

目的

产品

3、天然气的综合利用

天然气是一种清洁燃料，可以直接用作

。天然气更是一种重要的化工原料，主要用于

和

等。

【小组讨论】干馏和分馏有什么区别？裂化和裂解有什么联系？

4、合成材料

（1）三大合成材料是指

、

、

，都主要是以

、

、

为原料生产的。

（2）聚乙烯塑料的主要成分是

，是

通过

反应制得，化学方程式为：

。其中

称为单体，

称为链节，

称为聚合度。

二、环境保护和绿色化学

【问题探究】什么是环境问题？常见的环境污染有哪些类型？其形成原因是什么？

1、环境问题主要是由于人类不合理开发和利用自然资源而造成

的破坏，以及工农业生产和人类生活所造成的

问题。

2、形成酸雨的主要物质是人为排放的

；产生温室效应的原因主要是大气中含有大量的

；造成臭氧层的破坏的主要原因是人们大量使用了

；出现水华、赤潮的主要原因是

。

3、绿色化学的核心是利用化学原理从源头上

。即“绿色化学” 是始端污染

，而不是终端污染

。

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4、原子利用率是

。例如在反应

aA＋bB＝cC＋dD中，假设生成物C、D的摩尔质量为MC、MD，若C为期望产品，则制备C的原子利用率为：

。

随堂检测：

1.下列说法不正确的是（

）

A.化石燃料在燃烧过程中会产生污染环境的CO、SO2等有害气体

B.煤转化成煤气后燃烧，可以提高燃烧效率

C.天然气是气体，它不属于化石燃料

D.把煤隔绝空气加强热使之分解的过程叫干馏

2.石油加工的主要目的是（

）

A.将石油按其成分沸点的不同加以分离

B.将石油按饱和烃与不饱和烃加以分离

C.得到碳原子数更多的烃

D.将石油中的烷烃、环烷烃和芳香烃分开

3.下列过程属于物理变化的是（

）

A.煤的干馏

B.石油分馏

C.石油裂化

D.乙烯聚合

4.石油裂化的目的是（

）

A.使长链烃分子断裂为短链烃分子

B.除去石油中的杂质

C.使直链烃转化为芳香烃

D.提高汽油的产量和质量

5.下列物质中不能用于萃取溴水中的溴的是（

）

A.直馏汽油

B.裂化汽油

C.酒精

D.苯

6.20世纪90年代初，国际上提出了“预防污染”的新概念。“绿色化学”是预防污染的基本手段，下列各项中属于“绿色化学”的是（

）

A.回收处理废弃物

B.杜绝污染源

C.禁食有毒物

D.制定整治污染规章制度

7.氯乙烯（CH2=CHCl）、苯乙烯试写出反应的化学方程式。

8.煤的干馏实验如图所示：

分别发生反应生成聚氯乙烯和聚苯乙烯，

（1）指出煤干馏后得到的固体、液体和气体分别主要含有什么物质？

（2）煤焦油经过分馏可以得到萘（的产物； （3）如何证明所得水层中含有氨？若用硫酸回收氨，计算得到的这种化肥中氮的含量；

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），请写出萘的相对分子质量及完全燃烧后