第二节　资源综合利用　环境保护新颖的课程导入教案

第四章

化学与自然资源的开发利用（教案）

第二节

资源综合利用

环境保护（第1课时）

【学习目标】通过阅读，了解煤、天然气、石油在国民经济和人民生活中的重要作用

【学习重点】认识煤、石油、天然气的综合利用，特别是石油的利用，石油裂化的原理、加聚反应的原理。

【温馨提示】煤、石油和天然气都是化石资源，是不可再生的自然资源。通过本节课的体验学习，感受怎样综合利用这些资源吧

【旧知回顾】

1、化石燃料：煤、石油和天然气都是古代

动植物遗体

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 CO 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 SO2 、 CO 、含 氮 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。

【新知探究】

2004年一次能源消费构成

全世界

中国

原油

36.8%

22.3%

煤炭

27.2%

69.0%

天然气

23.7%

2.5%

水电

6.2%

5.4%

核能

6.1%

0.8%

从表中可以看出，煤、石油、天然气是当今人类使用的主要能源，同时也是重要的化工原料，如乙烯和苯就是从石油和煤中提取出来的。化石燃料是不可再生能源，其综合利用越来越受人们的重视。

一、煤、石油和天然气的综合利用

我国不仅煤资源、煤产量都名列世界前茅，同时也发现煤和使用煤最早的国家。早在战国时的《山海经》已有煤的记载，西汉时期已经使用煤来炼铁，而英国人到了16世纪才会用煤炼铁。当前，我国工业燃料动力的80%依靠煤，化工原料的65%是煤。煤是不是炭？

[读一读] 阅读课本p95煤的综合利用内容，填写下列内容：

（一）煤的组成及其综合利用

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，主要含

碳

元素，还含有少量的氢、氧、氮、硫等元素。

2 煤直接作燃料——利用率低并污染环境

3、煤综合利用

综合利用途径：煤的干馏、汽化、液化。获得洁净的燃料和多种化工原料——物尽其用，保护环境，都是

化学

变化。

（1） 煤的干馏

原理：将煤隔绝空气加强热使它分解的过程，也叫煤的焦化。属于 化学 变化。

煤的干馏实验装置图

1 / 4

煤干馏的主要产物：

气体：焦炉煤气（CO、H2、CH4、C2H4）

液体：煤焦油

（苯、甲苯、二甲苯) 固体: 焦炭

（2）煤的气化——水煤气反应

[练一练］

原理：化学方程式: C+H2O CO+H2 （3）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：煤先汽化为 CO 和 H2 ，再合成

甲醇 等

：

（二）石油的综合利用

石油主要是多种碳氢化合物组成的混合物。(黑色或深棕色粘稠液体，比水稍轻，不溶于水，有特殊气味，无固定沸点。) 1 石油的成分 按元素：碳、氢含量为 97% - 98% 按物质：烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物。（一般石油不含烯烃）

按组成状态：固态、液态、气态。大部分是液态烃，同时溶有气态烃和固态烃。

2 石油的炼制

：原油在炼制前必须先经过脱水、脱盐。 （1）石油的分馏：

原理：利用 原油 中各组分

沸点

的不同，将复杂的混合物分离成较简单和更有用的__液体混合物___的过程叫做分馏；该过程是

物理 变化。石油分馏主要目的是得到汽油、煤油、柴油等轻质油（这些轻质油仍然是

混合物）。

(2)石油的裂化和裂解

[读一读] 石油的裂化

2 / 4

①条件：催化剂催化、高温。

②过程：含碳原子较多、沸点较高的烃断裂为_碳原子较少、沸点较低_的烃，裂化是_化学__过程。

③主要目的：将__重油__转化为__汽油___。

石油的裂解

①定义：石油在更高的__温度__下发生深度裂化，石油中的烃分子断裂成以乙烯、丙烯为主的__气态不饱和烃__。

②生产目的：生产_乙烯__、丙烯、甲烷等重要_化工原料__。

乙烯的产量是一个国家石化水平的标志

（三）天然气的综合利用 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 焦炭

和生产 氨气和甲醇 等。 1 直接作为清洁燃料：

【练一练】化学方程式

2 作为化工原料

①合成NH3

②合成CH3OH （四）以煤、石油和天然气为原料生产合成材料 [读一读] 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 、

天然气

和

煤 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：

n CH2=CH2

。

在聚乙烯中，n称为

聚合度 ，表示高分子化合物中链节的数目，n有的相同，有的不同，所以它是

混合物

物。单体为：

CH2=CH2 ,链节为 【练一练】

写出下列反应方程式: 乙烯合成聚乙烯________________________________________ 丙烯合成聚丙烯________________________________________ 聚苯乙烯的加聚________________________________________ 聚氯乙烯的加聚________________________________________ 3 合成材料的广泛应用对环境的危害

白色污染。

．．．．【课堂小结】

1、石油、煤、汽油、煤油、柴油、石蜡都是 混合物，所以

无

固定熔沸点。

2、化石能源有 煤、石油、天燃气

，都属于不可再生的能源。

3、煤的气化主要方程式为

C+H2O 。

4、煤的干馏是

化学变化；石油的分馏是

物理

变化，石油的裂化和裂解是

化学

变化。

【基础训练】

3 / 4

。 CO+H2

，以此作为基础的液化方程式为

1．下列有关煤、石油、天然气等资源的说法正确的是(

B) A．石油裂解得到的汽油是纯净物

B．石油产品都可用于加成反应

C．天然气是一种清洁的化石燃料

D．煤就是碳，属于单质

2．下列转化不属于煤或石油的综合利用的是( C

) 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．将煤变为煤饼作燃料

D．将石油裂解制得乙烯等化工原料

3．下列变化属于化学变化，且产物中有气体、液体、固体的是(C

) A．石油分馏

B．石油裂解

C．煤的干馏

D．煤的气化

4．石油裂解的目的和原理是(

A

) A．使具有长链的烃深度裂化，断裂成各种短链的气态不饱和烃和少量液态烃

B．使直链烃转化为芳香烃

C．避免炭化结焦

D．除去石油中的杂质

【提升训练】

1．可用来鉴别裂化汽油和直馏汽油的试剂是(

B

) A．乙醇

B．溴的四氯化碳溶液

C．NaOH溶液

D．盐酸

2、写出下列生产合成材料的主要方程式：

（1）聚乙烯：

（2）聚丙烯：CH3CH＝CH2

（3）聚苯乙烯：

—CH＝CH2

3、下图是实验室干馏煤的装置图，根据图回答下列问题。

(1)指出图中各仪器的名称：

a：_ 酒精喷灯

_b：__硬质玻璃管__，，d：__ U型管__。

(2)装置c的作用：_____将干馏生成的气体降温和冷凝__，有机物可通过__分馏__的方法使其中的重要成分分离出来。

(3)e处点燃的气体是__H2

、CO_，火焰呈_蓝色___色。

【疑点反馈】：（通过本课学习、作业后你还有哪些没有搞懂的知识，请记录下来）

4 / 4