第二节　资源综合利用　环境保护教学设计思路

第二节

化学与资源综合利用、环境保护

知识与技能：

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

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；通过环境保护和绿色化学的有关知识，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：

1．

煤的综合利用

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。

（1）

煤的干馏

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。

（2）

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：

高温 CO(g)+H(g) C (s)+HO(g) 22（3）

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．石油加工

石油主要是由多种碳氢化合物组成的混合物。

（1）

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

1

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。

（2）

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。例如：

C16H34

 CH+CH

818816催化剂加热、加压催化剂C8H18

 CH+ CH

41048加热、加压催化剂C4H10

 CH+CH

2624加热、加压催化剂C4H10

 CH+CH

438加热、加压乙烯、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。

（3）

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。

3．聚合反应和高分子化合物

由低分子（相对分子质量小）生成高分子化合物（相对分子质量巨大）的反应叫做聚合反应。例如，

n CH2=CH2

CH2－CH2

n

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。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。塑料、合成橡胶和合成纤维三大人工合成的高分子材料。

4．化学与环境保护的关系

化学在环境保护上的应用主要有以下几个方面：

（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

（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

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%。

教学反思：

这节课知识点比较零散，只要求学生了解化学对资源利用以及环境保护的重要性，适当扩展些课外知识，扩大学生的视野。如果这节课增加一些学生的讨论以及对当今环境污染的看法效果可能会更好些。

[例]下列说法正确的是（ ）

A．煤、石油天然气是当今世界上最重要的三大矿物燃料，是取之不尽的

B．煤是由无机物和有机物所组成的复杂的混合物，主要含有碳和氢两种元素

C．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

D．煤和石油都是由古代植物遗体埋在地层下或在地壳中经过一系列非常复杂的变化而形成的。

[例]从地下开采出的最主要的三种矿物燃料中，呈气态的燃料是______，主要成分的化学式为______；呈液态的燃料是______，主要含__和__元素；呈固态的燃料是______，主要含有______元素。

[总结]煤石油天然气是重要的燃料，也是重要的化工原料。石油的炼制主要有分馏、裂化和裂解。煤的综合利用煤的干馏、汽化和液化。以石油煤天然气为原料通过聚合反应可以获得用途广泛的合成材料。

[课堂练习] 1、下列变化是化学变化的是

A．石油蒸馏 B．煤干馏 C．干冰升华 D．煤燃烧

2．下列说法错误的是

A、石油中含有C5一C11的烷烃，可以通过石油的分馏得到汽油

B、用C18以上的烷烃的重油经过催化裂化可以得到汽油

C、煤是由有机物和无机物组成的复杂的混合物

D、煤中含有苯和甲苯，可以先用干馏后用分馏的方法把它们分离出来

3．下列说法中正确的是

A、将煤加强热使它分解的过程叫干馏

B、煤经过干馏, 可生产出焦炭、煤焦油、粗氨水、焦炉气等

C、石油经过减压分馏, 可以得到更多的汽油

3

D石油通过裂化, 可以获得汽油、煤油、润滑油、凡士林和石蜡等

4．石油催化裂化的目的是

A、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

B、把直链烃转化为芳香烃 C、除去含碳杂质 D、提高汽油的质量和产量

四、绿色化学与环境保护基本知识

[归纳与整理]绿色化学与环境保护基本知识

[总结]绿色化学在环境检测、环境保护和清洁生产等方面发挥着越来越重要的作用。

①开发绿色反应，提高原子利用率原子经济性可用原子利用率来衡量，其定义可表示为：

原子利用率== 期望产品的质量

× 100% 化学方程式中按计量所得物质的质量经济性的反应有两个显著优点：一是最大限度地利用了原料，二是最大限度地减少了废物的排放。

[练习]1、下列各项属于“绿色化学”的是 A．处理废弃物 B．治理污染点 C．减少有毒物 D．杜绝污染源

2、环境污染已成为人类社会面临的重大威胁，各种污染数不胜数。下列名词与环境污染无关的是①温室效应；

②赤潮；

③酸雨；

④光化学污染；⑤臭氧空洞；

⑥潮汐；

⑦大脖子病；

⑧富营养化。

A．②⑥ B．⑥⑦ C．①③⑤ D．④⑤⑧

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