第二节　资源综合利用　环境保护ppt配套的板书设计及意图

《资源综合利用环境保护》

知识与技能

1.知道什么是资源，能说出我国资源的现状，能列举出重要的资源。

2.认识、了解化石燃料对环境的影响，懂得选择对环境污染小的燃料。

3.能理解资源合理开发与综合利用的必要性，开发新能源的必要性及重要意义。

4.初步学会解释、区分、说明煤和石油的综合利用的方法。

过程与方法 1.通过课前查阅和整理相关资料，提高学生比较、分类、归纳、概括等对信息的加工和处理能力。

2.通过对比图片和环境材料的影像资料，使学生产生情感冲突，培养和激发学生的求知欲。

3.通过步步设疑-解答的

方式，学习本课知识，通过影像资料和小组研讨，教师指点突破本课难点。

4.通过讨论使学生形成良好的学习习惯和学习方法，培养合作精神，规范使用化学用语的表达能力和正确的化学符号表征能力。

情感态度与价值观

1.通过对资料的搜集整理过程，感受和体验化学与社会发展的密切关系,意识到化学与社会发展关系的重要，体会和认识到化学对人类生存环境正反两方面的影响。

2. 通过问题和问题的讨论总结，使学生产生对资源忧患意识，培养学生对自然和社会的责任感和正确的价值观,帮助学生树立学习科学、应用科学为人类驱害谋利的意识，提高学生的科学素养。

3.通过小组讨论和学习，使学生进一步意识和体会到自然资源并不是“取之不尽，用之不竭”的，要关注资源和环境，遵守规则。

4.通过学习，使学生增强环保意识，树立环保法制观念，树立可持续发展思想，同时达到对学生思想教育的目的。

教学重点、难点

1、煤和石油的综合利用的方法

2.加聚反应的产物的书写

3.应用绿色化学要求设计合成实验路线。

教学过程

[新课引入] 我们知道人类的生活和社会的发展离不开能源，它为人类从事各种活动提供动力，对社会发展起着积极的作用。我国是最早利用煤、石油、天然气的国家，而且蕴藏量和丰富，特别是海底蕴藏着丰富的石油和可燃冰，海洋之争就是海底资源之争，保护我们的领海就是保护我们资源不被占用。你知道各种化石能源的成分吗？

煤

石油

天然气

组成元素

主要成分

环节一：煤、石油的综合利用方式

观看视频：小组讨论，总结煤、石油的综合利用方式，用思维导图在白板上写出各种加工方式的原理、目的和产品

小组1：煤的干馏；小组2：煤的气化；小组3：煤的液化；小组4：石油的分馏；小组5：石油的裂化；小组6：石油的裂解；

环节二：以煤、石油和天然气为原料生产合成材料。

从煤石油的综合利用中得到很多重要的化工原料，很多用于合成各种材料如塑料、合成纤维，合成橡胶，通过对乙烯加聚反应的分析，学习小组讨论：什么是加聚反应，反应物结构上有什么特点？如何书写加聚反应的产物？小组7展示：分享总结如何书写加聚反应的方程式并以此反应为例如何判断单体、链节、聚合度。

写出以下物质加聚反应的方程式：ClCH=CH2、CH3CH=CH2 、

环节三：环境问题和绿色化学

从塑料的使用引出环境保护问题，当前我们面临的环境问题有哪些？作为主人的你对环境保护有何建议？小组研讨，提出合理建议。

绿色化学，原子经济是解决化学层面环境问题的根本途径，通过自学课本原子利用率公式并计算课本两种不同方案制备环氧乙烷的原子利用率，小组讨论完成102页的问题，分享领悟什么叫绿色化学，它的核心内容是什么？制备一种物质或实施一种化学工艺时应从哪些方面考虑绿色化学问题。

练习：根据绿色化学的理念和已学知识，设计制备氯乙烷的实验方案（小组讨论设计方案并用白板展示出来）

环节四：小结（留给学生课后做整理，老师收来检查，并给出一份老师整理的笔记互相学习）

环节五：课堂练习：（检测基础知识的学习效果）

重难点一

化学“三馏”

名称 蒸馏

定义

把液体加热到沸腾变为蒸气，再使蒸气冷却凝结成液体的操作

对多组分混合物在控温下先后、连续进行的两次或多次蒸馏

把固态混合物(如煤、木材)隔绝空气加强热使它分解的过程

适用范围

被蒸馏混合物中至少有一种组分为液体，各组分沸点差别越大，挥发出的物质(馏分)越纯

多组分沸点不同的混合物在一个完整操作中分离出多种馏分

变化类型

物理变化

分馏

干馏

物理变化

化学变化

特别提醒

(1)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。

(2)煤的干馏有两个条件：一是隔绝空气，防止煤在空气中燃烧；二是加强热。

(3)煤是由有机物和无机物组成的复杂混合物，煤中并不含有小分子有机物苯、萘、蒽等；苯、萘、蒽等物质是煤分解的产物煤焦油中含有的。

重难点二

化学“七气”

名称

高炉煤气

水煤气

炼厂气

油田气

天然气

裂解气

焦炉气

来源

炼铁高炉

水煤气炉

石油炼制厂

油田

天然气田、油田

裂解炉

炼焦炉

主要成分

CO2、CO等

CO、H2等

低级烷烃

低级烷烃

CH4

“三烯二烷”

H2、CH4、C2H4等

用途

燃料

燃料、化工原料

燃料、化工原料

燃料、化工原料

燃料、化工原料

石油化工原料

燃料、化工原料

重难点三

石油炼制方法的比较

石油的

炼制方法

石油的分馏

石油的裂化

在催化剂存在的条件下，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

重油

汽油、甲烷、乙烷、丁烷、乙烯、丙烯等

化学变化

石油的裂解

在高温下，把石油产品中具有长链分子的烃断裂为各种短链的气态烃或液态烃

石油分馏产品(包括石油气) 乙烯、丙烯等

化学变化

原理

用蒸发和冷凝的方法把石油分成不同沸点范围的蒸馏产物

主要

原料

主要

产品

主要变

化类型

原油

汽油、煤油、柴油、重油

物理变化

重难点四

加聚反应

1．加聚反应化学方程式的书写

一般根据单体的结构特点、种数确定反应类型，分析反应的过程，写出高分子化合物的链节，进而写出结构简式，然后配平。正确书写链节是书写高分子结构简式的关键。

(1)烯烃自聚型

。

(2)二烯烃自聚型

(3)烯烃共聚型

(4)烯烃与二烯烃共聚型

2．加聚反应单体的推断

“弯箭头”法是高聚物与单体的互求方法，它的范围限于“加聚反应”。例如求下面高聚物的单体：

方法如下：

由聚合物求单体，可用从链节(结构表示式)一端第一个价键开始，顺次间隔向另一侧单键转移。用弯箭头表示为：

即“弯箭头”尾部一键断开，“弯箭头”头部一新键形成。

这样即可得到单体：CH2===CHCN、CH2===CHCH===CH2、。

重难点五

典型的环境污染

1．温室效应

工农业生产及生活燃烧含碳化合物导致二氧化碳含量升高，造成全球气温上升，水位上升，陆地面积减少。

2．赤潮

工农业生产(如石油化工、炼焦、化肥等)的废水中所含的氮、磷元素导致水体富营养化，从而使藻类大量繁殖，消耗水中大量的溶解氧，水质腐败变质、变臭，水生生物因缺氧死亡或被污染。淡水中叫水华，海水中叫赤潮。

3．酸雨

煤炭燃烧排放的二氧化硫和机动车排放的氮氧化物是形成酸雨的主要因素。降水的pH<5.6时，将会对森林、农作物、材料和建筑物产生明显损害。

4．臭氧空洞

氟氯代烃等物质的排放，使臭氧层被破坏。臭氧层被大量破坏后，吸收紫外线辐射的能力大大减弱，导致到达地球表面的紫外线明显增多，给人类健康和生态环境带来多方面的危害。

5．白色污染

主要是由生活、生产中抛弃使用后的难降解的塑料制品造成的，它们的主要危害：(1)废旧塑料混在土壤中影响农作物吸收养分和水分，导致农作物减产；(2)废旧塑料易被动物当作食物吞入，导致动物死亡；(3)混入生活垃圾中的废塑料很难处理、回收，不易分解。

6．光化学烟雾

主要是由氮氧化合物、碳氢化合物造成的，能刺激人体器官，使人患病甚至死亡。

重难点六

绿色化学

1．含义

“绿色化学”可以诠释为环境友好化学，它的核心内涵是在反应过程和化工生产中，尽量减少或彻底消除使用和产生有害物质。它研究对环境没有任何副作用的化学试剂、化学制品和化学工艺。

2．“绿色化学”的特点

(1)开发绿色反应，将原子利用率提高到100%。

(2)使用无毒、无害的原料、催化剂、溶剂。

(3)开发绿色工艺。

(4)开发和生产绿色产品。

3．原子经济

原子经济要求反应物的原子全部转变成最终产物，原子利用率达到100%，也就是说在化学反应过程中不产生任何废物。化学反应的原子经济好坏用原子利用率来衡量。

期望产物的式量原子利用率＝×100% 期望产物的式量＋废弃副产物的式量由于反应中生成的副产物通常并不清楚或者不易确定，故有人提出“原子经济百分数”概念：

被利用的原子的总式量原子经济百分数＝×100% 使用的所有反应物的总式量特别提醒

绿色化学提出的目标和任务不是被动地治理环境污染，而是主动地防止环境

污染。只有从根本上切断污染源，才能真正做到保护环境。

典例剖析

题型1

煤、石油、天然气的组成和综合利用

例1

下列说法中错误的是(

) A．石油中含有C5～C11的烷烃，可以通过石油的分馏得到汽油

B．含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，可以用先干馏后分馏的方法把它们分离出来

解析

煤经过干馏发生复杂物理、化学变化后得到煤焦油等物质。煤焦油是含有多种芳香族化合物的复杂混合物，煤焦油在170℃以下蒸馏出来的馏出物里主要含有甲苯、二甲苯和其他苯的同系物等，所以并不是煤中含有苯和甲苯。

答案

D 题型2

有机合成高分子化合物

例2

下列对于有机高分子化合物的认识不正确的是(

) A．有机高分子化合物称为聚合物或高聚物，是因为它们大部分是由小分子通过聚合反应而制得的

B．有机高分子化合物的相对分子质量很大，但其结构是若干链节的重复

C．对于一种高分子材料，n是一个整数值，因而它的相对分子质量是确定的

D．高分子材料可分为天然高分子材料和合成高分子材料两大类

解析

有机高分子化合物分天然高分子化合物和合成高分子化合物两部分，合成高分子化合物主要由加聚、缩聚两类反应制备，加聚和缩聚是聚合反应的两个类型。对于高分子化合物来说，尽管相对分子质量很大，没有一个准确的相对分子质量，只有一个范围，但它们的结构均是由若干个链节组成的。

答案

C 题型3 环境污染

例3

环境污染已成为人类社会面临的重大威胁，下列名词与环境污染有关的是(

) ①酸雨

②臭氧空洞

③白色污染

④温室效应

⑤赤潮 ⑥光化学烟雾

A．①③④⑤ B．①②③④⑥ C．③④⑤⑥ D．①②③④⑤⑥

解析

题中提到的环境问题与引起该问题的原因是：

①酸雨——SO2和氮的氧化物的大量排放；②臭氧空洞——氮的氧化物、氟氯代烃等的排放；③白色污染——难降解的塑料袋、地膜和一次性餐盒的随意丢弃；④温室效应——大气中CO2含量的不断增加；⑤赤潮——含有大量氮、磷元素的污水的任意排放；⑥光化学烟雾——氮氧化合物、碳氢化合物的排放。

答案

D 题型4

绿色化学

例4

在“绿色化学工艺”中，理想状态是反应物中的原子全部转化为欲制得的产物，即原子利用率为100%。下列反应类型能体现“原子经济性”原则的是(

) ①置换反应

②化合反应

③分解反应

④取代反应

⑤加成反应

⑥消去反应

⑦加聚反应

⑧缩聚反应

A．①②⑤ B．②⑤⑦ C．⑦⑧ D．⑦

解析

化合反应、加成反应和加聚反应均只有一种产物，即反应物原子全部转化为欲得产物，符合“绿色化学工艺”的要求。

答案

B 备注：上课前一天晚上把学生分好小组，选好组长，分布小组负责整理的任务

学习任务安排：煤、石油的综合利用方式的原理、目的和产品

小组1：煤的干馏；

小组2：煤的气化；

小组3：煤的液化

小组4：石油的分馏；

小组5：石油的裂化；

小组6：石油的裂解；

小组7：分享总结加聚反应的特点，如何书写加聚反应的方程式并以此反应为例说明如何判

断单体、链节、聚合度。

小组8: 当前我们面临的环境问题有哪些？作为主人的你对环境保护有何建议？

小组9：课本102页的

思考与交流的问题