第二节　资源综合利用　环境保护课程导入及其完整教案

第二节

资源综合利用

环境保护

第一课时

教学设计

知识与技能 1.认识煤、石油和天然气综合利用的意义

2.认识煤的干馏、气化和液化的基本原理

3.了解石油的分馏、裂化和裂解的基本原理

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，了解煤的干馏、气化和液化的基本原理；石油的分馏、裂化和裂解的基本原理

3.自主学习，培养学生自学能力。

4.通过活动探究，了解化石燃料综合利用的必要性和好处，培养学生归纳能力、比较能力。

情感态度与价值观

重视实验和讨论，借此来培养善于合作、勤于思考、严谨求实、勇于创新实践的科学精神，同时通过学习燃料对环境的影响来树立保护环境的意识，体会化学与社会发展的关系．

学情分析 学生对资源的综合利用比较熟悉，对于环境保护也有比较深的理解，能提起学生学生兴趣

重点难点 重点：煤的干馏、气化和液化的基本原理；石油的分馏、裂化和裂解的基本原理

难点：煤的干馏基本原理；石油的裂化和裂解的基本原理

课型：新授课

教学模式：分组思考与交流、问题探究

教学手段：多媒体课件

课时安排：1 课时

教学过程

【预习和熟记】

1．煤的干馏、气化和液化，石油的裂化和裂解均为化学变化，石油的分馏属于物理变化。

2．水煤气主要成分是CO和H2；焦炉气主要成分是H2、CH4、C2H4、CO。

3．石油裂化的目的是提高轻质油的产量，石油裂解的目的是获得气态短链不饱和烃作化工原料。

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1

临的重大挑战。

一、煤、石油和天然气的综合利用

【分组总结】1．煤、天然气和石油的组成

化石燃料

煤

天然气

石油

2.煤、天然气和石油的加工及利用

(1)煤的加工及利用

【图片展示】煤的干馏的实验装置

【分组讨论】

方法

干馏

原理和产品

组成

煤是有机物和少量无机物的混合物，主要含碳元素，另外有少量氢、氧、氮、硫等元素

主要成分是甲烷

由多种碳氢化合物组成的混合物

原理：将煤隔绝空气加强热使之分解；

产品：焦炭、煤焦油和出炉煤气

原理：将煤转化为可燃性气体，主要反应的化学方程式为C(s)＋H2O(g)――→CO(g)

＋H2(g) 高温气化

液化

直接液化：煤与氢气作用生成液体燃料

间接液化：先转化为一氧化碳和氢气，再在催化剂作用下合成甲醇等

【阅读总结】(2)天然气的加工及利用

①日常生活用作燃料。②化工生产主要用于合成氨和生产甲醇等。

(3)石油的加工利用

【实验演示】石油的分馏的实验视频

【图片展示】工业上石油的分馏装置

①石油的加工：

原理

分馏

产品

目的

方法

目的

裂解

催化

重整

利用原油中各组分沸点的不同进行分离

常压

减压

石油气、汽油、煤油、柴油、重油

柴油、燃料油、石蜡、沥青、润滑油

提高轻质油的产量

热裂化和催化裂化

生产气态的有机化工原料

乙烯、丙烯、甲烷等

使链状烃转化为环状烃

苯或甲苯等化工原料

2 裂化

产物

目的

产物

②裂化、裂解反应：

C16H34加热、加压――→C8H18＋C8H16

C8H18加热、加压――→C4H10＋C4H8

C4H10加热、加压――→CH4＋C3H6

C4H10加热、加压――→C2H6＋C2H4

[特别提醒] (1)干馏和分馏是两个不同的概念，前者是化学变化，后者是物理变化；而煤的气化和液化均为化学变化。

(2)石油的分馏是物理变化，而石油的裂化和裂解都是化学变化。

[思考与交流] 1．从煤的干馏产物中可以分离出苯或甲苯，煤中含有苯、甲苯等物质吗？

提示：煤是有机物和少量无机物构成的复杂混合物，本身不含有苯、甲苯等物质，在干馏时发生化学变化生成了这些物质。

2．石油裂化和裂解的目的是什么？

提示：石油裂化的目的是提高轻质油(特别是汽油)的产量；石油裂解的目的是为了得到短链的不饱和烃(如乙烯)作化工原料。

3．能否用裂化汽油萃取溴水中的溴单质？

提示：不能。裂化汽油为饱和烃和不饱和烃的混合物，不饱和烃可以与溴水发生加成反应，不能达到萃取溴的目的。

[课堂小结] 1．化学中“三馏”

名称

原理

干馏

隔绝空气、高温下使物质分解

混合物

蒸馏

根据液态混合物中各组分沸点不同进行分离

单一组分的纯净物

分馏

与蒸馏原理相同

沸点相近的各组分组成的混合物

物理变化

催化剂催化剂催化剂催化剂产物

变化

类型

2．化学中“两裂”

名称

裂化

化学变化

物理变化

原理

在一定条件下，把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量小、沸点低的烃

在高温下，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

目的

提高轻质油的产量，特别是提高汽油的产量

获得短链不饱和烃

裂解

3

3.注意事项

(1)煤干馏时一定要隔绝空气，目的是防止煤在空气中燃烧。

(2)由于石油中有些物质的沸点很接近，所以每种石油的馏分仍然是多种烃的混合物。

(3)直馏汽油和裂化汽油的成分不同，性质有明显的区别，直馏汽油的成分为饱和烃，裂化汽油为饱和烃和不饱和烃的混合物，故裂化汽油可以发生加成反应，可使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色。

[课堂练习] 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。

(1)煤是由有机物和少量无机物组成的化合物(×) (2)煤的干馏可以得到焦炉气、煤焦油、焦炭等产品，该过程属于物理变化(×) (3)煤里主要含碳及少量的其他元素，但绝大多数都含硫，工业上大量燃烧含硫燃料会形成“酸雨”(√) (4)石油是多种烃的混合物(√) (5)石油的分馏、裂化、裂解都属于化学变化(×) 2．如何实现化石燃料的综合利用，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。下列关于化石燃料及其使用的一些说法中不正确的是(

) A．煤的气化是指将固态煤粉碎成气态煤，以使煤燃烧时能与氧气充分接触而完全燃烧

B．天然气除可用作清洁能源外，也可用于合成氨和生产甲醇等

C．石油分馏得到的汽油和石油催化裂化得到的汽油其成分不相同

D．化石燃料也是重要的化工原料，乙烯和苯就是分别来自于石油和煤的基本化工原料

3．下列关于煤、石油、天然气等资源的说法正确的是(

) A．石油裂解得到的汽油是纯净物

B．石油产品都可用于聚合反应

C．天然气是一种清洁的化石燃料

D．水煤气是通过煤的液化得到的气体燃料

4．关于石油炼制的说法正确的是(

) A．石油的炼制过程是将相对分子质量较大分子变成相对分子质量较小分子的过程

B．石油分馏的目的是将含碳原子数较多的烃先汽化，经冷凝而分离出来

C．石油经过分馏、裂化等工序后得到大量乙烯、苯等不饱和烃

D．石油经分馏得到的各馏分仍然是多种烃的混合物

【作业】《步步高》课时作业16

【板书设计】

一、煤、石油和天然气的综合利用

1．煤、天然气和石油的组成

2.煤、天然气和石油的加工及利用

4

(1)煤的加工及利用

(2)天然气的加工及利用

(3)石油的加工及利用

【课后反思】

《煤、石油和天然气的综合利用》本课时的教学单纯的进行常规课教学显得比较枯燥，如果有条件让学生分组进行研究性实验，或者可以组织走访化工厂或炼油厂进行学习，学习的效果应该更好。

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