第二节　资源综合利用　环境保护教学设计模板

第1课时

煤、石油和天然气的综合利用

学习目标

认识煤、石油和天然气等化石燃料的成分、综合利用的意义。

自主学习

1.从煤、石油和天然气中获得基本化工原料

(1)煤是由

和少量

组成的复杂混合物,其组成以

元素为主,还含有少量

、

、

、

等元素。 (2)通过

、

和

而获得洁净的燃料和多种化工原料,是目前实现煤的综合利用的主要途径。 (3)煤干馏是指将煤

加强热使之分解的过程,工业上也叫煤的焦化。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。 (4)煤的气化是将煤转化为

的过程,主要反应为

。煤可以直接液化,使煤与

作用生成液体燃料。煤的间接液化,先将煤转化为

和

,再在催化剂作用下合成甲醇等。 (5)天然气是一种清洁的化石燃料,作为化工原料它主要用于

和生产甲醇等。 (6)石油主要是由多种

组成的混合物。利用原油中各组分

的不同进行分离的过程叫做分馏。石油分馏主要在分馏塔中进行,通过分馏后可以获得

、

、

等含碳原子数少的轻质油。通过催化裂化过程将

裂化为汽油等,再进一步

,可以获得很多重要的化工原料。乙烯、丙烯、甲烷等都是通过石油裂化和裂解得到的重要化工原料。 (7)石油在加热和催化剂的作用下,可以通过结构的

,使链状烃转化为环状烃(如苯或甲苯等)。 2.以煤、石油和天然气为原料生产合成材料

(1)我们熟悉的塑料、合成橡胶和合成纤维这三大合成材料,都主要是以

、

和

为原料生产的。 (2)在聚乙烯这种高分子化合物中,单体为

,链节为

。 课内探究

1.从煤、石油和天然气中获得基本化工原料

(1)煤的综合利用。

问题讨论: ①煤主要含有哪些元素?煤跟炭是一回事吗?

②根据煤的组成并联系实际生活,如何使煤变成清洁能源以及煤除了燃烧以外还能有什么用途?

③什么是煤的干馏?煤的干馏属于化学变化还是物理变化?有哪些主要产品?

④什么是煤的气化和液化?煤的气化属于化学变化还是物理变化?写出煤的气化涉及的主要反应的化学方程式。

【迁移应用1】下列有关煤的说法中不正确的是(

) A.煤含有焦炭及苯、甲苯、二甲苯等有机物和焦炉气

B.煤的干馏、煤的气化和煤的液化都是化学变化

C.煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物,煤经干馏可获得重要的化工原料

D.煤主要含有碳元素,同时还含有少量的氢、硫、氧、氮等元素

(2)天然气的综合利用。

①化石燃料。

②化工原料。

(3)石油的综合利用。

阅读课本第96~97页石油炼制的相关内容,完成下表: 石油的炼制方法——分馏、裂化和裂解比较:

原理

分馏

通过

和

把石油分成不同沸点范围的产物 裂化

在一定条件下把相对分子质量较大、沸点较高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃

裂解

在高温下,把石油产物中的长链烃断裂为乙烯、丙烯等气态短链烃

续表

主要原料

分馏

原油

获取各种含碳量不同的烃,如石油气、汽油、煤油、柴油、重油等

变化 —

裂化

提高

等轻质油的产量和质量 化学变化

裂解

石油分馏产品(包括石油气) 获取气态短链不饱和烃,如乙烯、丙烯等

化学变化

目的产物

变化类型

二者之间的关系

裂解是深度裂化,但二者的目的不相同

【迁移应用2】下列说法中错误的是(

) 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C20以上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

2.以煤、石油和天然气为原料生产合成材料

阅读课本第97~98页,回答以下几个问题: (1)什么是聚合反应?什么是加聚反应? (2)什么是单体?什么是链节?什么是聚合度? 注意:加聚反应的特点有两个:一是双键断裂变单键,双键两端的碳连成长链;二是反应的单体和反应后的高分子中元素组成比例相同。

【迁移应用3】塑料、合成橡胶和合成纤维这三大合成材料,都主要是以石油、煤和天然气为原料生产的。下列有关说法中错误的是(

) A.天然气作为化工原料主要用于合成氨和生产甲醇

B.煤可以直接液化,煤与氢气作用生成液体燃料

C.乙烯、丙烯、甲烷等主要化工基本原料都可以由石油分馏得到

D.聚乙烯塑料的主要成分聚乙烯是由乙烯通过聚合反应制得的

随堂检测

1.下列物质中属于纯净物的是(

) A.石油

B.汽油

C.乙醇

D.煤

2.工业上乙烯的最主要来源是(

) A.石油分馏

B.煤的干馏

C.石油的裂化和裂解

D.天然气分解

3.下列关于石油的说法不正确的是(

) A.所含基本元素是碳和氢,所以石油属于各种烃的混合物

B.主要是烃类混合物,所以有固定的沸点

C.主要是各种烷烃、环烷烃、芳香烃组成的混合物

D.石油分馏得到的汽油是混合物

4.下列说法中正确的是(

) A.利用煤的加工手段,不可能从煤中获得燃料油

B.煤的干馏属于化学变化

C.煤高温干馏所得的焦炉气中含有一定量的芳香烃

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

5.下列有关煤、石油、天然气等资源的说法正确的是(

) 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.煤就是炭,属于单质

6.下列变化属于物理变化的是(

) A.煤的干馏

B.石油的裂解

C.从煤焦油中得到苯、甲苯、二甲苯等

D.煤的气化

7.在石油工业中,将得到乙烯的方法是(

) A.裂化

B.裂解

C.干馏

D.分馏

第2课时

环境保护与绿色化学

学习目标

1.了解当今存在的主要环境问题和一些环境保护的知识。

2.通过学习养成环境保护意识和绿色化学思想。

3.培养多角度、全方位分析、思考问题,综合运用知识解决问题的能力。

自主学习

1.环境问题主要是指由于人类不合理地开发和利用自然资源而造成的

破坏,以及工农业生产和人类生活所造成的

。 2.当今化学工作者面临的重要任务是对环境情况的监测、

、寻找源头治理环境污染的生产工艺等。 3.除了自然因素外,大气污染物主要来自

燃烧和工业生产过程产生的

及其携带的

;工业生产中的废水(废液)往往含有复杂的成分,任意排放会导致

、

的污染,需要经过多步处理才能达到排放标准;废渣等固体废弃物的处理兼有

及

两个重要目的。 4.绿色化学的核心就是利用化学原理从

上减少或消除工业生产对环境的污染。按照绿色化学的原则,最理想的“原子经济”就是反应物的原子全部转化为期望

的

,这时原子利用率为

。 课内探究

1.环境问题

问题:什么是环境问题?你了解的环境污染源有哪些?

2.环境保护——“三废”对环境造成的污染及治理

问题:废气、废水、废渣是如何对环境造成污染的?具体表现有哪些?化学在“三废”治理方面有哪些措施?

(1)大气污染物及治理

【思考交流1】硫氧化物(SOx)和氮氧化物(NOx)是形成酸雨的主要元凶,工业上常利用一些廉价易得的化学物质与其反应加以控制、消除或回收利用。请举例说明这些方法的原理和类型

【迁移应用1】①自然界“酸雨”形成的原因主要是(

) A.未经处理的工业废水的任意排放

B.大气中二氧化碳含量增多

C.工业上大量燃烧含硫的燃料和金属矿石的冶炼

D.汽车排放的尾气和燃料不完全燃烧产生的气体

②SO2主要来自于硫酸工厂废气和含硫矿物的燃烧。

a.若用Na2SO3溶液来吸收工厂的SO2尾气,加热吸收液可获得高浓度的SO2,变废为宝。你能写出主要的化学方程式吗？

b.为除去燃料中的硫,可采用如下图脱硫工艺。你能写出主要的化学方程式吗?

(2)废水及治理

【思考交流2】含有大量氮、磷的污水排向湖泊、水库和近海海域,造成了水体的富营养化,出现藻类大量繁殖形成赤潮、水华等严重污染问题。你认为在农村和城市造成的这种水体污染各有什么特点?查阅资料了解有关污染和治理的情况。

【迁移应用2】环境污染已成为人类社会面临的重大威胁,各种污染数不胜数。下列名词与环境污染无关的是(

) ①温室效应

②赤潮

③酸雨

④光化学污染

⑤臭氧空洞

⑥潮汐

⑦大脖子病

⑧水体富营养化

A.②⑥

B.⑥⑦

C.①③⑤

D.④⑤⑧

(3)废渣等固体废弃物及治理

【思考交流3】结合实例,分析和说明在化学实验中如何防止可能造成的室内和室外环境的污染。

随堂检测

1.为打造“绿色家园”,某校同学提出下列建议:①开发新清洁能源,减少化石燃料的燃烧,②开发生产无汞电池,③分类回收垃圾,④提倡使用一次性发泡塑料餐具和塑料袋,⑤提倡使用手帕,减少餐巾纸的使用,⑥推广使用无磷洗涤剂,⑦控制化肥和农药的过量使用。你认为可以采纳的是(

) A.①②③④⑥⑦

B.②③④⑤⑥⑦

C.①②③⑤⑥⑦

D.④

2.下列关于“化学与健康”的说法不正确的是(

) A.服用铬含量超标的药用胶囊会对人体健康造成危害

B.食用一定量的油脂能促进人体对某些维生素的吸收

C.“血液透析”利用了胶体的性质

D.光化学烟雾不会引起呼吸道疾病

3.化学在资源利用、环境保护等与社会可持续发展密切相关的领域发挥着积极作用。下列做法与社会可持续发展理念相违背的是(

) A.改进汽车尾气净化技术,减少大气污染物的排放

B.开发利用可再生能源,减少化石燃料的使用

C.研发可降解高分子材料,减少“白色污染”

D.过度开采矿物资源,促进地方经济发展