第二节　资源综合利用　环境保护优秀获奖教案

《资源综合利用、环境保护(第一课时)》教学设计

课题：煤、石油、天然气的综合利用

【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。

【环节一】：明确本课学习目标

1.认识煤、石油、天然气是人类能源的主要来源。

2.了解煤的成分；知道通过煤的干馏可得到多种化工产品及其用途；知道煤的气化和液化可减少燃烧所造成的环境污染。

3.了解石油的成分；知道通过石油的分馏及裂化、裂解可得到多种化工产品及其用途。

4.通过书写乙烯聚合反应的化学方程式，了解聚合反应的原理。能举例说明高分子材料在生活等领域中的应用。

【环节二】：自主学习

[思考] 煤可以制成布、橡胶、化妆品、药物等等，这是怎么一回事？

[阅读] 阅读课本P95~96煤的综合利用内容。

[讨论与交流] （1）请用你知道的事实说明煤的成分。

（2）煤的干馏属于化学变化还是物理变化？有哪些主要产品？

（3）为什么要进行煤的气化和液化？

【环节三】：合作探究一

[展示] 几种煤的标本。

[提问] 煤主要含有哪些元素？

1. 煤是古代植物转变来的，黑黑的、可以燃烧，主要含碳元素。

2.烧煤时可以闻到SO2气味，说明煤中含有硫元素。

2.烧煤时烟囱有水珠，煤中有氢元素。

4.烧煤后会留下煤灰，应该是煤中的无机物造成的。

……

[展示图片] 煤的结构模型

[讲述] 在很长一段时间里，煤只是作为一种燃料为人们所利用。直到18世纪末，德国、英国利用煤的干馏制取煤气，接着又从煤炼焦的副产品中回收煤焦油，人们才认识到煤除了可以用做燃料外，还是重要的化工原料。

[视频演示] 煤的干馏。

[思考] 煤的干馏与煤的直接燃烧有什么区别？

[设问] 煤和煤干馏的主要产品的用途呢？

[回答] 煤——火力发电的原料、焦炭——作还原剂，用于冶炼金属、煤焦油——分离出苯、二甲苯等有机物、焦炉煤气——用作燃料……

[讲述] 煤燃烧时不仅产生我们所需的能量，同时还会生成大量的二氧化硫、氮的氧化物、碳的氧化物和烟尘等污染物。为了减少煤燃烧时对环境造成的污染，人们一方面采取措施，改进燃煤技术、改善燃煤质量和排烟设备；另一方面，设

法把煤转化成清洁的燃料。煤的气化和液化就是使煤变成清洁能源的有效途径，同时煤的燃烧效率等也能够得到提高。

[活动] 写出煤的气化过程的主要反应方程式。

[联系实际] 当少量水洒在烧得通红的煤上时，火不但没有熄灭，反而烧得更旺，这就是煤的气化。

[小结]

煤的综合利用

【环节四】：合作探究二

[思考] 城市居民用气，最先发展的是管道煤气，以后产生液化气作为补充，天然气则是近年发展起来的气体燃料。为什么要使用气体燃料呢？

1.气体燃料与空气混合充分，容易完全燃烧，与固体燃料相比有较高的利用率。

2.气体燃料便于运输，使用方便（易点燃，易熄灭），且清洁卫生。

……

[讲述] 天然气是一种高效、清洁的燃料。随着我国“西气东输”管线的全面贯通，越来越多的地区将使用天然气。今年7月4日前，北京将完成全部煤气置换天然气，成为全国第一个全部使用清洁能源的大型城市。广州市也将在2010年全部完成天然气的置换，届时，一个山更绿、天更蓝、水更清、生活更美好的天然气时代的到来。此外，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以及合成分子内含两个或多个碳原子的其他有机化合物。

【环节五】：合作探究三

[提问] 什么是欧佩克？欧佩克是哪年成立的？目前欧佩克有哪些成员国？

[讲述]

石油被称为“工业的血液”，炼制石油可以得到许多有机化合物。石油的分馏、催化裂化、裂解等都是炼制加工石油的重要手段。

[展示] 原油样品。

[提问] 石油是纯净物还是混合物？用什么事实可以证明？

1.是混合物，它有汽油、煤油、柴油等产品。

2.是混合物，它从地下开采出来，因此不可能是纯净物。

……

[归纳] 石油是混合物。它主要是由多种的碳氢化合物组成。

[设问] 谁能举例说明生活中你最熟悉的石油产品，简述它的用途？

1.汽油，用于汽车、摩托车的燃料。

2.煤油用作飞机燃料、煤油炉燃料。

3.柴油可用作发动机的燃料。

4.沥青用来铺路，石蜡用作化工原料。

5.金属钠保存在石蜡油或煤油中。

……

[提问] 刚才所说的汽油或柴油是通过什么方法得到的？

[回答] 通过石油的分馏可得到汽油和柴油等。

[学生活动] 观看视频“石油的分馏”并阅读课文P96有关内容。

[讨论与交流] 1.什么叫分馏？

2.分馏的设备：分馏塔

3.主要产品：轻质油（汽油、煤油、柴油等）和重油（含碳原子较多）

4.产品特点：轻质油少、重油多

[追问] 如何才能将过剩的重油变成轻质油？试从化学键与能量关系分析。

[讨论与交流] （1）什么是裂化？裂化与裂解有什么区别？

（2）催化裂化的目的：提高汽油的产量。

（3）写出十六烷裂化、裂解的化学方程式，分析其化学键的断裂与形成过程。

（4）联想石蜡油分解实验，了解裂解的目的：获得乙烯、丙烯、甲烷等重要的化工原料。

[学生活动] 阅读课本图4-6原油的分馏及裂化的产品和用途示意图。

[小结] 石油的综合利用

分馏——获得汽油、煤油、柴油、重油等

石油 裂化——提高轻质油（汽油等）的产量

乙烯→聚乙烯

裂解 丙烯→聚丙烯

甲烷→基本化工原料

【环节六】：合作探究四

[展示图片] 用聚乙烯制成的产品

[学生活动] 写出乙烯合成聚乙烯的化学方程式。

[动画演示] 乙烯的聚合反应。

[讲述] 高分子化合物及其特征。

[提问] 前面学过的基本营养物质中，有哪些是高分子化合物？

[回答] 淀粉、纤维素和蛋白质。（强调油脂不属于高分子化合物。）

[汇报] 一些常见的高分子化合物及其用途。

【环节七】：归纳总结

[总结] 化石燃料的使用既给予了人们方便，推动了人类的文明，同时也造成了环境的污染。我们应辨证地认识发展生产和治理环境的关系。化石燃料是不可再生的资源，寻找新的能源是有待解决的问题。

[布置作业]