第二节　资源综合利用　环境保护教学设计(第一课时)

资源的综合利用

环境保护

一、教学目标

知识与技能：

1．了解煤、石油、天然气的组成及其综合利用

2．以聚乙烯为例，认识聚合反应、高分子化合物并了解高分子材料在生活等领域中的应用。

过程与方法：

自主学习，培养学生自学能力

情感态度与价值观：

了解化学与社会生活环境的联系，培养社会责任感

二、教学重点

化石燃料综合利用和开发新能源的重要意义

三、教学难点：化石燃料的综合利用

四、教学过程：

[导入]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、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]煤、石油和天然气仍然是人类使用的主要能源，也是三种重要的化石燃料。但是也存在一些缺点，比如不可再生、环境污染，产生废气、废水、废渣。

[过渡]现在我们首先学习有关煤的综合利用的相关知识。

[板书]1、煤的综合利用

[讲述]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。

[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。

[提问]既然煤中含有N，S元素，所以燃烧时会带来什么环境危害？

[学生]燃烧时会产生SO2，NO2，会造成酸雨

[过渡]煤直接作燃料，利用率低并污染环境，因此应该探索高效利用煤的方式。煤的综合利用方式主要有

干馏、液化和汽化。

[讲述]煤的干馏是把煤隔绝空气加强热使它分解的过程。那么煤的干馏是物理变化还是化学变化？

[学生]化学变化

[投影]表4-2 煤干馏的主要产品和用途

[练习]

观察如图，下列叙述中错误的是（

）

A．图中实验中发生了复杂的物理，化学变化

B．液体X的pH＞7，液体Y是一种黑色黏稠状液体

C．气体Z易燃，可还原CuO，但不能使溴水褪色

D．液体Y是一种纯净物

[讲解]煤的第二种综合利用方式是气化。煤的气化原理：有机物转化为可燃气体。

[板书] 煤的汽化：C（s）+H2O（g）

CO（g）+H2（g）

[来源:Zxxk.Com][讲解] 煤的第二种综合利用方式是液化。煤的液化原理：直接液化、间接液化。[板书]

[过渡]提问天然气主要成分？

[学生]甲烷

[板书]2、天然气

[讲述]天然气的主要用途：化石燃料、化工原料。

[板书]（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。

[阅读]资料卡片---甲烷水合物

[提问]石油的主要成分是什么？

[学生阅读课本并回答] 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。

[板书]3、石油

（1）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。

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。

[板书]（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。

[讲解] 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

[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。

CH2=CH2+CH2=CH2+CH2=CH2+……→-CH2-CH2-+-CH2-CH2-+-CH2-CH2-+……→-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-……

[板书] （3）石油重要产品：

[小结]

以石油、煤和天然气为原料，通过化学反应获得许多性能优异的合成高分子材料，使人类在利用自然资源的进程中前进了一大步。但是，很多常用塑料在自然环境中降解速率很慢，因此，随着合成材料的大量生产和使用，急剧增加的废弃物也会造成巨大的环境压力。

[练习]

下列说法正确的是（

）

A．乙烯和聚乙烯都能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应

B．氯乙烯，聚乙烯都是不饱和烃

C．聚乙烯是由乙烯加聚生成的纯净物

D．有机高分子化合物的相对分子质量很大，

但其结构是若干链接的重复

五、板书设计：

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

1、煤的综合利用

（1）煤成分：复杂的混合物；含有：碳、氢、氮、硫、氧等元素。

（2）煤的综合利用：干馏、液化和汽化。

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。

煤的汽化：C（s）+H2O（g）

CO（g）+H2（g）

2、天然气

（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。

3、石油

（1）石油的成分：碳氢化合物混合物；元素碳、硫、氧、氮等。

（2）石油的炼制：

分馏、裂化、裂解、重整