第二节　资源综合利用　环境保护第二课时教学设计

第二节

化学与资源综合利用、环境保护

西安市西电中学

史鹏

教学目标:

知识与技能：认识煤、石油和天然气等化石燃料综合利用的意义。

过程与方法：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。

情感态度价值观：认识化学在环境保护中的作用，树立绿色化学的观念。

教学重点：煤、石油、天然气的综合利用，特别是石油的利用。

教学难点：石油裂化的原理。

课时：煤、石油和天然气的综合利用

教学方法：以学生小组为主体，利用图表、数据等资料的收集，自行小组讨论，制作成ppt，在课堂上展示，老师加以引导。

教学过程:

第一课时

[引课]今天我们开始学习几种重要的能源和环境保护的有关内容。

[板书]

第二节

化学与资源综合利用、环境保护

一、煤、石油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。

[过渡]现在我们请提前准备好的小组成员来给大家展示他们的ppt，其他小组仔细聆听并记录。

[投影展示]煤的综合利用

煤是由有机物和无机物所组成的复杂的混合物，主要含有碳元素，此外还含有少量的氢、氮、硫、氧等元素以及无机矿物质。

（1）煤成分：复杂的混合物；含有：碳、氢、氮、硫、氧等元素。

[投影]

[讲述]煤的综合利用主要是通过煤的干馏、煤的液化和汽化获得洁净的燃料和化工原料。

（2）煤的综合利用：干馏、液化和汽化。

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，焦炉气中含有甲烷、乙烯、一氧化碳等气体燃料，是重要的燃料；粗氨水可以生产化肥。这样，煤就可以得到综合利用。

煤的干馏：把煤隔绝空气加强热使它分解的过程。产品：焦炭、煤焦油、粗氨水和焦炉气。

[投影]表4-2 煤干馏的主要产品和用途

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[讲解]煤的汽化原理：有机物转化为可燃气体。

煤的汽化：C（s）+H2O（g）

CO（g）+H2（g）

煤的液化原理：直接液化、间接液化。

[课本刻画]书本上有哪些内容需要大家划下来？提醒刻画！

[过渡]煤的工业利用如此，那么天然气呢？有请下一小组进行展示！

[投影]天然气

[讲述]天然气的主要用途：化石燃料、化工原料。

1）化石燃料（2）化工原料：合成氨、生产甲醇、合成多个碳原子的有机化合物。

资料卡片---甲烷水合物

最近，新闻披露：我国已经可以连续成功开采发现巨大的“可燃冰”带，能源总量估计相当于中国石油总量的一半；而我国东海“可燃冰”的蕴藏量也很可观……“可燃冰”的主要成分是一水合甲烷晶体（CH4·H2O）．

可燃冰的发现为我国在新世纪使用高效新能源开辟了广阔的前景。

有关石油的基础知识。

石油主要是由各种烷烃、环烷烃和环烷烃所组成的混合物。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。

石油的成分：碳氢化合物混合物；元素碳、硫、氧、氮等。

[讲解] 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。

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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，仅占石油总质量的25％左右。为了提高轻质液体燃料的产量，特别是提高汽油的产量，在石油工业上采用了裂化的方法。裂化就是在一定条件下，把分子量大、沸点高的烃断裂为分子量小、沸点低的烃的过程。

2）石油的炼制：

分馏---利用原油中各成分沸点不同，将复杂的混合物分离成较简单更有用的混合物的过程。

裂化---在一定条件下，把分子量大、沸点高的烃断裂为分子量小、沸点低的烃的过程。

[投影]

[板书]规律：生成等量的烷烃与烯烃，目的：提高汽油的产量。

在石油化工生产过程里，常用石油分馏产品（包括石油气）作原料，采用比裂化更高的温度（700～800℃，有时甚至高达1000℃以上），使具有长链分子的烃断裂成各种短链的气态烃和少量液态烃，以提供有机化工原料。工业上把这种方法叫做石油的裂解。所以说裂解就是深度裂化，以获得短链不饱和烃为主要成分的石油加工过程。

[板书]裂解：使具有长链分子的烃断裂成各种短链的气态烃和少量液态烃，以提供有机化工原料。

重整：在加热和催化剂作用下，链状烃转化为环状烃。

[讲解]三大合成材料与煤、石油、天然气的关系，聚乙烯塑料的合成及应用。

[投影]图4-6原油的分馏及裂化产品用途示意图

[小结]煤、石油、天然气的综合利用方法：

[课堂练习] [作业]P92

1、2、

4 [板书计划] 第二节

化学与资源综合利用、环境保护

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一、煤、石油和天然气的综合利用

煤：干馏

液化

汽化。

石油：分馏

裂化

裂解

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