第二节　资源综合利用　环境保护教案和课堂实录

第二节

资源综合利用

环境保护

----宁县九龙高中 南文君

教学目标：

知识与技能

1、知道什么是资源，能说出我国资源的现状，能列举出重要的资源。

2、认识、了解化石燃料对环境的影响，懂得选择对环境污染小的燃料。

3、能理解资源合理开发与综合利用的必要性，开发新能源的必要性及重要意义。

4、初步学会解释、区分、说明煤和石油的综合利用的方法。

过程与方法 1、通过课前查阅和整理相关资料，提高学生比较、分类、归纳、概括等对信息的加工和处理能力。

2、通过对比图片和环境材料的影像资料，使学生产生情感冲突，培养和激发学生的求知欲。

3、通过步步设疑-解答的

方式，学习本课知识，通过影像资料和小组研讨，教师指点突破本课难点。

4、通过讨论使学生形成良好的学习习惯和学习方法，培养合作精神，规范使用化学用语的表达能力和正确的化学符号表征能力。

情感态度与价值观

1、通过对资料的搜集整理过程，感受和体验化学与社会发展的密切关系,意识到化学与社会发展关系的重要，体会和认识到化学对人类

生存环境正反两方面的影响。

2、通过问题和问题的讨论总结，使学生产生对资源忧患意识，培养学生对自然和社会的责任感和正确的价值观,帮助学生树立学习科学、应用科学为人类驱害谋利的意识，提高学生的科学素养。

3、通过小组讨论和学习，使学生进一步意识和体会到自然资源并不是“取之不尽，用之不竭”的，要关注资源和环境，遵守规则。

4、通过学习，使学生增强环保意识，树立环保法制观念，树立可持续发展思想，同时达到对学生思想教育的目的。

学情分析：

学生对资源的综合利用很熟悉，对于环境保护也有比较深的理解，能提起学生的学习兴趣

教学重点、难点：

1、煤和石油的综合利用的方法

2、加聚反应的产物的书写

3、应用绿色化学要求试设计合成实验路线。

教学过程

第一学时（讲授）：资源综合利用

环境保护

前言：工业生产需要大量的原料，消耗大量的能源。在得到所需的产品的同时产生了大量的废气、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。

第一课时

煤、石油和天然气的综合利用

迄今为止，煤、石油、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，减少化石燃料燃烧所造成的环境污染，是人类面临的重大挑战。

一、煤的组成及其综合利用

煤的组成：

煤是由有机物和少量的无机物组成的复杂混合物。主要含C元素，还含有少量的H、O、N、S等元素。

煤的综合利用

煤的综合利用主要是通过煤的干馏、煤的液化、和气化，获得洁净的燃料和多种化工原料。

（1）煤的干馏

煤干馏是指将煤隔绝空气加高温使之分解，得到焦炭、煤焦油、煤气。煤干馏过程中发生一系列复杂的化学反应，从煤干馏产物中可获得重要的化工原料，如氢气、甲烷、乙烯、一氧化碳、苯、甲苯、二甲苯、萘、酚类等。

煤干馏的主要产品和用途煤的汽化和液化就是使煤变成清洁能源的有效途径，与此同时煤的燃烧效率等也得到提高

（2）煤的气化

将煤中的有机物转化为可燃性气体的过程，主要反应为：

C (s)+H2O(g)→CO(g)+H2(g) 这是一个吸热反应，所需热量一般都由同时进行的碳的燃烧反应来提

供。

C＋O2=CO2+热

碳燃烧时可以使用空气，也可以使用氧气，但得到的煤气成分、热值及用途都不同，分别叫低热值气和中热值气。中热值气在适当催化剂的作用下，又可以转变成高热值气。即把中热值煤气里的CO和H2用催化剂合成甲烷。

CO＋3H2

→CH4＋H2O+热

利用焦炉煤气还是目前最便宜的生产煤气的方法。

（3）煤的液化

煤的直接液化：使煤与氢气作用生成液体燃料。

煤的间接液化：先将煤转化为CO和H2，再在催化剂作用下合成甲醇等。

二、天然气的组成及其综合利用

天然气主要成分是甲烷。天然气是一种清洁燃料，可以直接用作燃料。天然气更是一种重要的化工原料，主要用于合成氨和生产甲醇及分子内含两个或两个以上碳原子的其他有机化合物。

关于甲烷水合物的介绍：

甲烷水合物是由甲烷和水在高压（>100大气压或>10MPa）和低温（0～10℃）条件下合成的一种固态结晶物质，可表示为CH4•H2O,甲烷分子处于由多个水分子形成的笼中。甲烷水合物多呈白色或浅灰色晶体，外貌类似冰雪，可以象酒精块一样被点燃，故也有人叫它“可燃冰”。

甲烷水合物被认为是21世纪新型洁净的能源。但是储量巨大的甲烷水合物的分解和释放，会诱发海底地质灾害，还会加重温室效应，会诱发海底地质灾害，还会加重温室效应。目前，甲烷水合物已经成为关注和研究的重要领域，并取得了多项进展。

三、石油的组成及其综合利用

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

石油分馏是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混合物的过程。

石油分馏主要在分馏塔中进行，通过分馏可以获得汽油、煤油、柴油等轻质油。

干馏、分馏和蒸馏的区别：

干馏是固态物质隔绝空气加强热发生分解反应的过程，属于化学反应。如：煤的干馏。

蒸馏是液态混合物在不需要隔绝空气情况下加热发生的液体气化再冷凝的过程。属于物理变化。

分馏是分离提纯沸点相近的混合液体的一种方法，它实质上就是多次蒸馏。如石油的分馏。

2、石油的催化裂化

石油的催化裂化是将含碳原子较多、沸点较高的烃断裂为含碳原子较少、沸点较低的汽油的过程。石油裂化的产品再经过进一步裂解，可以获得很多重要的化工原料。

四、环境问题和绿色化学

以塑料的使用引出环境保护问题，当前我们面临的环境问题有哪些？你对环境保护有何建议？小组研讨，提出合理建议。

绿色化学，原子经济是解决化学层面环境问题的根本途径，通过自学课本原子利用率公式并计算课本两种不同方案制备环氧乙烷的原子利用率，小组讨论完成102页的问题，分享领悟什么叫绿色化学，它的核心内容是什么？制备一种物质或实施一种化学工艺时应从哪些方面考虑绿色化学问题。

练习：

根据绿色化学的理念和已学知识，设计制备氯乙烷的实验方案（小组讨论设计方案并用白板展示出来）

小结：（留给学生课后做整理，老师收来检查，并给出一份老师整理的笔记互相学习）

课堂练习：（检测基础知识的学习效果）

1、下列物质中，有固定熔沸点的是（ ） A．汽油 B．煤 C．苯 D．煤焦油

2、下列说法错误的是（ ）

A．石油是烷烃、环烷烃和芳香烃组成的混合物，可以通过石油的分馏得到汽油

B．含20个碳以上烷烃的重油经过催化裂化可以得到汽油

C．石油的分馏是一个化学过程

D．石油裂解得到的裂解气中含不饱和的烯烃

3、下列说法中，错误的是

A. 石油工业可以通过石油的分馏得到汽油

B. 煤的干馏是化学变化

C. 煤中含有较多的苯和甲苯，可以用干馏的方法把它们分离出来

D. 石油催化裂化的目的是提高汽油的产量

4、下列变化中，属于化学变化的是

A. 石油分馏

B. 石油的裂解和裂化

C. 用苯从溴水中萃取溴

D. 从煤焦油中提取苯、甲苯、二甲苯等产物

5、下列物质中属于高分子化合物的是（ ）

①硫化橡胶 ②蔗糖 ③油脂 ④酚醛树酯 ⑤蛋白质

A．①②③④⑤

B．①③④⑤

C．D．①④⑤

①②④⑤