第二节　资源综合利用　环境保护第二课时 公开课

第二节

资源综合利用

环境保护

第一课时

煤、石油和天然气的综合利用

秦皇岛市第六高级中学

李秦鸣

一、教材分析

本节教材从资源利用和环境保护这一视角，进一步阐明化学和人类可持续发展的关系，与上节内容相辅相成。纵观历史，从使用火到利用水、木材、煤、石油、天然气等资源，人类能源的来源全部都是从自然界中得到，其中的大多数资源属于不可再生的有限资源。仅仅注重资源开发是源源不够的，人类要实现可持续发展，就必须做到合理开发资源、最大限度地利用好资源，还要保护好环境。而化学不仅在资源开发上能发挥重要作用，在资源的综合利用以及环境保护方面同样大有用武之地。因此，在学习第一节内容之后，教材又安排了第二节内容，能使学生对化学与可持续发展有一个全面的认识。

二、学情分析

本节课主要面对的是高一文班，因为是文班，所以在化学知识掌握情况上会比理班的学生稍差一些，那么在设计本节课时主要是以初步了解各种资源的相关知识为主，所以主要设计思路就是尽量用浅显的语言使学生能够了解到这一部分的知识。

三、教学目标

1、了解煤、石油和天然气等化石燃料综合利用的意义。

2、了解煤的干馏和干馏产品的应用以及煤的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。

4、以聚乙烯威力，掌握加聚反应的特点及其化学方程式的书写，知道日常生活中一些合成高分子材料的应用。

四、教学重难点

1、煤的综合利用

2、石油的分馏及原理

五、教学过程：

【教师】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、废水和废渣。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相关内容。

【投影】第二节

资源综合利用

环境保护

一、煤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。

【投影】1、煤的综合利用

（1）煤的组成

煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物，其组成以碳元素为主，还含有少量氢、氧、氮、硫等元素。

【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、粗苯、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；粗苯和粗氨水可以生产化肥、炸药、农药、合成材料等。这样，煤就可以得到综合利用。

【投影】（2）煤的综合利用：干馏、液化和气化

干馏

主要产品：

焦炉气、煤焦油、焦炭等

定义：

把煤隔绝空气加强热使之分解的过程

化学变化

【讲解】煤的气化原理：有机物转化为可燃气体。

【投影】

气化

定义：

将煤转化为可燃性气体的过程

高温

主要反应：

C+H2O(g)

CO+H2

【讲解】煤的液化原理：直接液化、间接液化

间接液化：

煤先转化为CO和H2再在催化剂作用下合成甲醇等

液化

直接液化：

使煤与氢气作用生成液体燃料

【过渡】提问天然气主要成分？

【投影】2、天然气的综合利用

（1）组成：天然气的主要成分是CH4

（2）应用：作为化工原料，主要应用于合成氨和生产甲醇等。

【讲述】石油主要是由格证烷烃、环烷烃和芳香烃所组成的混合物、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。石油的化学成分随产地不同而不同。

【投影】3、石油的综合利用

（1）组成：石油是由多种碳氢化合物组成的混合物。

【讲述】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的。

【投影】（2）综合利用

裂化

分馏

利用原油中各成分沸点的不同进行分离的过程

将碳原子数较多、沸点较高的烃断裂为碳原子数较

少、沸点较低的烃的过程

裂解

深度裂化

催化重整

石油在加热和催化剂的作用下，可以通过结构的

重新调整，使链状烃转化为环状烃

【讲述】总之，煤、天然气和石油的综合利用意义非常大，我们熟悉的塑料、合成橡胶、合成纤维这三大合成材料，都是以煤、天然气和石油为原料生产的。

【投影】二、以煤、石油和天然气为原料生产合成材料

合成纤维

1、三大合成材：合成橡胶

塑料

【讲述】由三大合成材料制得产品，在生产和生活中得到广泛的应用，聚乙烯塑料及其产品就是典型的代表。

【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。

【投影】2、加聚反应：像乙烯这样由相对分子质量小的化合物分子（乙烯）相互结合成相对分子质量大的高分子（聚乙烯）的反应，成为加成聚合反应，简称加聚反应。

反应的化学方程式：

加热、加压

单体——聚合成高分子化合物的小分子，聚乙烯的单体是：

链节——高分子化合物中的最小结构单元，聚乙烯的链节是

：

CH2—CH2—

—

n

聚合度——高分子化合物中所含链节的数目，聚乙烯的聚合度为：

六、教学反思

本节课的主要内容就是介绍煤、石油、天然气这三种能源，让学生能够了解到这些能源在日常生活中的应用，在教学方法上还是要尽量用简单的语言、有趣的内容来让学生更容易接受这节课的内容。