第二节　资源综合利用　环境保护教学内容分析

第二节

资源综合利用

环境保护

一、

教材分析：

高中化学必修

2第四章第二节《资源综合利用

环境保护》

,这一节的教学内容与高考有一定的联系,内容比较枯燥无味，但在工业生产

需要大量的原料,消耗大量的能源,在得到所需要产品的同时产生了

大量废气、废水和废渣,处理不当就会污染环境。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。

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远远不够的,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、教学目标

1.知识目标:

认识煤、石油和天然气等化石燃料综合利用的意义。

2.能力目标:

(1) 以聚乙烯为例,了解高分子材料在生活等领域中的应用及可能带来的环境问题。

(2)培养学生严谨求实的科学态度

3.情感、态度和价值观目标:

通过合成新物质对人类生活的影响，知道在化工生产中遵循“绿色化学”思想的重要性。

三、教学重点难点

1

重点:

煤、石油、天然气的综合利用。

难点:

石油裂化的原理。

四、学情分析

我们的学生属于平行分班,没有实验班,尽管学生已有的知识水平有差距,但不影响本节教学,因为本节教学重在使学生做到了解和体会,知识教学不必过分加深、拓宽。要有意识地增强学生的参与度,激发学生的学习兴趣。

五、教学方法

1.利用图表、数据、观看有关影像资料等、在课堂上将多种媒体进行整合，通过实物、模型、图表、影像、多媒体课件增加信息量，实现教学的优化。

2

要求学生上网查找资料,开展相关的研究性学习

六、课前准备

1.学生的学习准备:预习课本相应内容,填写课前预习学案

2.教师的教学准备:精心备课,制定课前预习学案,课内探究学案,课后延伸拓展学案，精心制作课件。

七、课时安排:2课时

八、教学过程

第一课时

教学过程：

知识回顾区：

1．从地下开采出的矿物燃料称为化石燃料。化石燃料包括

,其中,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。

2．乙烯分子中的碳碳键是

，可以发生

反应。将乙烯通入溴的四氯化碳溶液中，观察到的现象是

;其反应方程式为

;乙烯在一定条件下发生加聚反应的化学方程式是

，其产物的名称是

。

知识探究区：

2

探究点一：煤的综合利用

1、煤的组成：煤是由

物和少量

物组成的复杂

物。主要

含

元素，还含有少量的

等元素。

2、煤的干馏：是指将煤在

的条件下加强热使其分解的过程，也叫做煤的

。煤干馏的主要产物有

。

3、煤的气化：将煤中的有机物转化为可燃性气体的过程。目前，煤的气化主要是碳和水蒸气的反应。化学方程式为

。这是一个

热反应，反应所需要的能量一般是由间歇进行的碳的燃烧来提供的。

4、煤的液化：将煤转化成

的过程。煤

的过程叫做直接液化；煤

的过程叫做间接液化。

探究点二：石油的综合利用

1、石油主要是多种

等碳氢化合物组成的混合物，没有固定的沸点。石油的加工包括：石油的

等

2、石油分馏得到汽油、煤油、柴油等轻质油，石油分馏的原理是什么？

3、通过石油分馏得到的汽油产量远远不能满足社会需求，怎样解决这一矛盾？请举例说明(写出化学方程式)。

4、石油裂化的产物还可以进一步裂解，裂解被称为深度裂化，其目的是什么？

5、催化重整是在加热和催化剂作用下，

烃转化为

烃。

探究点三：天然气的综合利用

1、天然气主要成分是

。

2、天然气是一种清洁的化石燃料，更是一种重要的化工原料。其主要用途：化石燃料、化工原料、合成氨、生产甲醇、合成多个碳原子的有机化合物。

3、合成氨原料气可以由天然气制取。其主要反应为

CH4(g)＋H2O(g)―→CO(g)＋3H2(g)。

3

请你计算1 m3(标准状况)CH4按上式完全反应，能产生H2的物质的量是多少？

探究点四：以煤、石油和天然气为原料生产合成材料

1、三大合成材料：

、

、

。

2、聚合反应：

。

加聚反应由不饱和的小分子相互加成的聚合反应，叫

，简称。例如，乙烯可发生加聚反应生成聚乙烯。

3.

三个概念：

单体：聚合成高分子化合物的小分子。

链节：高分子化合物中的重复结构单元，聚乙烯的链节为—CH2—CH2—

聚合度：高分子化合物中所含链节数。聚乙烯的聚合度为n。

聚合反应中的单体、链节和聚合度：

3、缩聚反应：

相对分子质量小的化合物在生成高分子化合物的同时有小分子化合物生成的反应。如聚酯纤维的合成

【活学活用】

1．下列说法中错误的是

4

(

)

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

石油通过分馏的方法获得汽油、煤油和柴油等轻质液体燃料，但产量不高。通常采用裂化的方法，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，提高汽油的产量。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,并不含苯和甲苯。煤干馏得到焦炭、煤焦油、焦炉气等。煤焦油是含有多种芳香族化合物的混合物，可以生产芳香族化合物苯和甲苯。

理解感悟：本题涉及石油及煤的组成,煤的干馏,以及煤干馏得到的主要产物:焦炭、煤焦油、焦炉气等的组成,考查石油的分馏、裂化等基本概念,要求了解石油及煤的综合利用的基础知识。

2．下列关于乙烯和聚乙烯的叙述正确的是

(

) A．二者都能使溴水褪色，性质相似

B．二者互为同系物

C．二者最简式相同

D．二者相对分子质量相同

解析

单体CH2=CH2与链节—CH2—CH2—的组成元素相同，二者的区别是CH2==CH2分子中有碳碳双键，而分子-[-CH2--CH2-]n-中无碳碳双键,结构上不相似,所以性质不同,不是同系物,故正确答案为C。

归纳总结：

自我检测

1．下列不属于煤的综合利用的是

(

)

A．将煤干馏制得煤焦油和焦炭

B．在一定条件下将煤与氢气转化为液体燃料

C．煤变为煤饼作燃料

D．将煤干馏制得甲苯和乙烯

5

2．下列叙述中，不正确的是

(

) A．石油分馏的产物是一种具有恒定沸点的纯净物

B．石油裂化的目的是提高汽油等轻质油的产量

C．石油裂解的原料是石油分馏产物，包括石油气

D．石油炼制过程中发生一系列物理化学变化

3．下列变化属于化学变化，且产物中兼有气体、液体、固体的是

A．石油的分馏

B．石油的裂解

C．煤的干馏

(

) D．煤的气化

4.煤是“工业的粮食”，石油是“工业的血液”，有关煤和石油加工的说法正确的是(

)

A．煤的干馏产物主要是各类有机物

B．石油的裂解、分馏和煤的干馏都属于化学变化

C．煤焦油经过分馏可得到苯、甲苯等，说明煤中含有苯和甲苯

D．石油的裂化，说明长链烃在高温条件下可以分解为短链烃

5．苯乙烯的结构简式为

式：

(1)与溴水反应：_________________________________________________。

(2)在Ni作用下与足量H2加成：___________________________________。

(3)自身加成生成聚苯乙烯：_______________________________________。

板书设计：

,试写出苯乙烯发生下列反应的化学方程§4.2资源综合利用

环境保护

一：煤的的综合利用

1、组成

2、综合利用：煤的干馏、煤的气化、煤的液化

二：石油的综合利用

1.组成

2.综合利用：分馏、裂化、裂解、催化重整

三：天然气的综合利用

1.组成

2.综合利用

：燃料、合成氨、生产甲醇

四：以煤、石油和天然气为原料生产合成材料

6

1.三大合成材料：塑料、合成橡胶、合成纤维

2.聚合反应、加聚反应

3.三个概念：单体、链节、聚合度

4.缩聚反应

小结：

7