第二节　资源综合利用　环境保护教学设计与反思

新课标人教版化学必修Ⅱ

第四章化学与资源的综合利用

第二节资

源的综合利用 环境保护（教学设计）

授课教师：陈明

一、煤

、石油、天然气的综合利用



背景知识回顾

1、化石燃料：煤、石油和天然气都是古代 动植物遗骸 经过一系列复杂变化而成的，它们是人们生活中经常使用的主要燃料，因此人们常称它们为 化石 燃料，是 不可再生

资源。

2、煤、石油燃烧对环境的影响

（1）煤的燃烧对空气的影响

煤燃烧时会排放出 SO2、NO2 等气体和一些烟尘，它们都是大气的污染物。

（2）用石油作燃料，直接燃烧的是石油的加工产品——汽油、煤油、柴油等，它们燃烧时会排放出 CO 、 氮的氧化物 、含 铅 化合物、未燃烧的 碳氢 化合物和烟尘等，它们都是大气的污染物。

（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，主要含 碳 元素，还含有少量的氢、氧、氮、硫等元素。 （2）煤综合利用的途径：___煤的干馏__、__煤的气化__、__煤的液化__。 原理：将煤隔绝空气加强热使它分解的过程，也叫煤的焦化。

煤干馏得到焦炭、煤焦油、焦炉气等，属于化学变化。 焦炉气成分：氢气、甲烷、乙烯、一氧化碳

原理：将其中的有机物转化为可燃性气体的过程。

C(s) + H2O CO(g) + H2(g) 

煤的液化

直接液化：使煤与氢气作用生成液体燃料。

间接液化：使煤先汽化为一氧化碳和氢气，再催化合成甲醇等

CO + 2H2 CH3OH（甲醇）

天然气是一种清洁的化石燃料，更是一种重要的化工原料，主要用于合成氨和生产甲醇等。 还可以利用甲烷合成含有两个或多个碳原子的其他有机物。

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：

利用原油中各组分沸点的不同，将复杂的混合物分离成简单和更有用的混合物的过程叫做分馏，该过程是物理变化。石油的分馏产物如汽油、煤油、柴油等仍然是混合物。

（2）石油的裂化和裂解：石油的裂化和裂解都是将碳原子数较多、沸点较高的烃断裂为碳原子数较少、沸点较低的汽油的过程。 裂化的目的:

提高轻质液体燃料的产量

C16H34→C8H18+C8H16 分馏汽油：饱和烷烃

裂化汽油：含有不饱和

裂解(深度裂化)的目的:

获得乙烯、丙烯、甲烷等重要化工基本原料

C4H10→C2H4+C2H6

C4H10→CH4+C3H6

（1）三大合成材料：

塑料、合成橡胶和合成纤维是三大合成材料，都主要是以石油、煤和天然气为原料生产的。

（2）聚乙烯: 乙烯在一定条件下发生反应，形成高分子化合物。

方程式为： 。

在聚乙烯中，n称为聚合度，表示高分子化合物中的数目，n有的相同，有的不同，所以它是混合物。单体为： ,链节为 。 大气污染物主要来自化石燃料燃烧和工业生产过程中产生的废气及其携带的颗粒物。工业生产中的废水往往含有复杂的成分，任意排放会导致土壤、水源的污染，需要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减少环境污染和资源回收利用两个重要目的。 绿色食品是指无污染、无公害的食品，

白色污染是指塑料垃圾。

绿色化学的核心就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。 

原子经济：反应物的原子全部转化为期望的最终产物，也就是原子利用率为100%。



原子利用率＝（预期产物的分子量／全部生成物的分子量总和）×100％

1．充分利用资源和能源，采用无毒、无害的原料；

2．在无毒、无害的条件下进行反应，以减少向环境排放废物；

3．提高原子的利用率，力图使所有作为原料的原子都被产品所消纳，实现“零排放”；

4．生产出有利于环境保护、社区安全和人体健康的环境友好的产品。