教案 课题:第二节资源综合利用与环境保护 授课班级 课时 1、知道化石燃料是重要的自然资源 知识2、了解化石燃料燃烧对环境的影响,懂得选择对环境污 与 技能染较小的燃料 教学 3、认识化石燃料综合利用和开发新能源的重要意义 1、自主学习,培养学生自学能力 过程 目与|2、通过设计对化石燃料燃烧产物成分分析的定性定量实 方法 验,使学生学会物质检验的一般方法 的 情感/1、培养学生对社会的关注意识 态度2、知道学好化学等科学知识,为保护环境,解决能源危 价值观 机作出贡献 重点化石燃料的综合利用和开发新能源的重要意义 难点化石燃料的综合利用 知第二节资源综合利用与环境保护 识 、煤、石油和天然气的综合利用 结1、煤的综合利用 构(1)煤成分:复杂的混合物;含有:碳、氢、氮、硫、氧等元素。 与(2)煤的综合利用:干馏、液化和汽化 板煤的干馏:把煤隔绝空气加强热使它分解的过程产品:焦炭、煤焦油、 书粗氨水和焦炉气 设煤的汽化:C(s)+O(g)高温,CO(g)+h2(g) 计
教 案 课题：第二节 资源综合利用与环境保护 授课班级 课 时 教 学 目 的 知识 与 技能 1、知道化石燃料是重要的自然资源 2、了解化石燃料燃烧对环境的影响，懂得选择对环境污 染较小的燃料 3、认识化石燃料综合利用和开发新能源的重要意义 过程 与 方法 1、自主学习，培养学生自学能力 2、通过设计对化石燃料燃烧产物成分分析的定性定量实 验，使学生学会物质检验的一般方法 情感 态度 价值观 1、培养学生对社会的关注意识 2、知道学好化学等科学知识，为保护环境，解决能源危 机作出贡献 重 点 化石燃料的综合利用和开发新能源的重要意义 难 点 化石燃料的综合利用 知 识 结 构 与 板 书 设 计 第二节 资源综合利用与环境保护 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: 分馏一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。 裂化一在一定条件下,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。 规律:生成等量的烷烃与烯烃,目的:提高汽油的产量 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。 4、以煤、石油和天然气为原料生产合成材料 教学过程 教学方法、手段、 教学步骤、内容 师生活动 2004年一次能源消费构成 原油煤炭天然气水电核能 全世界36.8%27 23.%6.% 中国22.3%69.0%2.5%5.40.8% 板书第二节资源综合利用与环境保护 、煤、石油和天然气的综合利用 [讲]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
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---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。 规律：生成等量的烷烃与烯烃，目的：提高汽油的产量。 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。 4、以煤、石油和天然气为原料生产合成材料 教学过程 教学步骤、内容 教学方法、手段、 师生活动 2004年一次能源消费构成 [板书] 第二节 资源综合利用与环境保护 一、煤、石油和天然气的综合利用 [讲]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
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 板书(1)煤成分:复杂的混合物;含有:碳、氢、氮、硫、 氧等元素。 [投影] [讲]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。 板书(2)煤的综合利用:干馏、液化和汽化 [讲]煤的干馏是把煤隔绝空气加强热使它分解的过 程。在煤干馏的过程中,可以生成焦炭、煤焦油、粗 氨水和焦炉气等。其中焦炭是冶金工业的重要原料 煤焦油中含有各种烃的同系物和酚类,是重要的化工 原料,焦炉气中含有甲烷、乙烯、一氧化碳等气体燃 料,是重要的燃料;粗氨水可以生产化肥。这样,煤 就可以得到综合利用 板书煤的干馏: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
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]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。 [板书]（1）煤成分：复杂的混合物；含有：碳、氢、氮、硫、 氧等元素。 ［投影］ ［讲］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。 [板书]（2）煤的综合利用：干馏、液化和汽化 ［讲］煤的干馏是把煤隔绝空气加强热使它分解的过 程。在煤干馏的过程中，可以生成焦炭、煤焦油、粗 氨水和焦炉气等。其中焦炭是冶金工业的重要原料； 煤焦油中含有各种烃的同系物和酚类，是重要的化工 原料，焦炉气中含有甲烷、乙烯、一氧化碳等气体燃 料，是重要的燃料；粗氨水可以生产化肥。这样，煤 就可以得到综合利用 [板书] 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
投影]煤干馏的主要产品和用途 、乙希。一氧化数气体燃,亿工科 革、甲苯、二甲革 药、合成材料 焦油 药、合成材料 治金、电石、合成氨造气燃料 讲]煤的汽化原理:有机物转化为可燃气体。 板书煤的汽化:C(s)+H2O(g) 高品,CO(g+ [讲]煤的液化原理:直接液化、间接液化 煤的液化 直接液化:煤与氢气生成液体液体燃料 「过渡提问天然气主要成分? 板书2、天然气 L讲]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 [点击试题]最近,新华社的一条消息中披露:我国 南海海底发现巨大的“可燃冰”带,能源总量估计相当 于中国石油总量的一半;而我国东海“可燃冰”的蕴藏 量也很可观……·可燃冰”的主要成分是一水合甲烷 晶体(CH4H2O).请结合初中化学知识回答下列问 (1)下列说法中正确的是(填序号) A.CH4H2O晶体中水是溶剂
［投影］煤干馏的主要产品和用途 ［讲］煤的汽化原理：有机物转化为可燃气体。 [板书] 煤的汽化：C（s）+H2O （g） CO（g）+H2 （g） ［讲］煤的液化原理：直接液化、间接液化。 [过渡]提问天然气主要成分？ [板书]2、天然气 ［讲］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 ［点击试题］最近，新华社的一条消息中披露：我国 南海海底发现巨大的“可燃冰”带，能源总量估计相当 于中国石油总量的一半；而我国东海“可燃冰”的蕴藏 量也很可观……“可燃冰”的主要成分是一水合甲烷 晶体（CH4·H2O）．请结合初中化学知识回答下列问 题： （1）下列说法中正确的是（填序号）___________． A．CH4·H2O晶体中水是溶剂
B.CH4H2O的组成元素有3种 C.CH4H2O中CH4和H2O的质量比为1:1 D.可燃冰能燃烧,说明水具有可燃性 (2)可燃冰的发现为我国在新世纪使用高效新能源 开辟了广阔的前景.你认为能开发利用的新能源还 有(至少填写二种) 讲](1)溶剂是能够溶解其他物质的物质,溶剂 与溶质间没有固定的组成,而CH4HO的组成固定故 A不正确.CH4中含C、H二元素,H2O中含H、O二元 素,故CH4H2O由C、H、O三元素,组成B正 确.CH41HO分子中CH4与H2O的物质的量之比为1: 1,而其式量不等则C不正确.CH4H2O可燃是由于分 解产生CH4的原因,故D不正确. (2)新能源是指以新技术为基础,系统开发利用的 能源包括太阳能、生物能、风能、地热能、氢能源等. 「复习初中有关石油的知识 讲]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。 石油主要含有碳和氢两种元素,同时还含有少量的 硫、氧、氮等元素。石油的化学成分随产地不同而不
B．CH4·H2O的组成元素有3种 C．CH4·H2O中CH4和H2O的质量比为1：1 D．可燃冰能燃烧，说明水具有可燃性 （2）可燃冰的发现为我国在新世纪使用高效新能源 开辟了广阔的前景．你认为能开发利用 的新能源还 有（至少填写二种）___________，_____________． ［讲］（1）溶剂是能够溶解其他物质的物质，溶剂 与溶质间没有固定的组成，而CH4·H2O的组成固定故 A不正确．CH4中含C、H二元素，H2O中含H、O二元 素，故CH4·H2O由C、H、O三元素，组成B正 确．CH4·H2O分子中CH4与H2O的物质的量之比为1： 1，而其式量不等则C不正确．CH4·H2O可燃是由于分 解产生CH4的原因，故D不正确． （2）新能源是指以新技术为基础，系统开发利用的 能源包括太阳能、生物能、风能、地热能、氢能源等． [复习] 初中有关石油的知识。 ［讲］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。 石油主要含有碳和氢两种元素，同时还含有少量的 硫、氧、氮等元素。石油的化学成分随产地不同而不 同
板书]、石油 (1)石油的成分:碳氢化合物混合物;元素碳、硫、氧、氮 等 讲]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 分馏一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]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］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］
CAsh 十六烷辛烷辛烯 ohio+CaHa 辛烷丁烷丁烯 CH→CH4+C3H 甲烷丙烯 C4Hl△cH4+CH [板书]规律:生成等量的烷烃与烯烃,目的:提高汽油的产 量 [讲]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(7001 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]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
[板书]规律：生成等量的烷烃与烯烃，目的：提高汽油的产 量。 ［讲］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］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
分馏—一获得汽油、煤油、柴油、重油等 裂化—提高轻质油(汽油等)的产量 乙烯→聚乙烯 基本化工原料 [讲]总之,煤、天然气和石油的综合利用意义非常 大,我们熟悉的塑料、合成橡胶、合成纤维这三大合 成材料,都是以煤、天然气和石油为原料生产的。 [板书]4、以煤、石油和天然气为原料生产合成材料 [展示]三大合成材料的样品、生活中常见的合成材料 图片。 [讲]由三大合成材料制得产品,在 生产和生活中得到广泛的应用,聚乙 烯塑料及其产品就是典型的代表。 [展示图片]用聚乙烯制成的产品 讲]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+CH =CH,+CH=CH,+ →-CH2-CH2-+CH2CH2-+CH2CH2-+…… CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-Ch2-. 学生活动]写出乙烯合成聚乙烯的化学方程式 nCH 2=CH2催化剂 CH2-cH2于 聚乙烯 动画演示]乙烯的聚合反应
［讲］总之，煤、天然气和石油的综合利用意义非常 大，我们熟悉的塑料、合成橡胶、合成纤维这三大合 成材料，都是以煤、天然气和石油为原料生产的。 [板书]4、以煤、石油和天然气为原料生产合成材料 [展示]三大合成材料的样品、生活中常见的合成材料 图片。 ［讲］由三大合成材料制得产品，在 生产和生活中得到广泛的应用，聚乙 烯塑料及其产品就是典型的代表。 [展示图片] 用聚乙烯制成的产品 ［讲］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-…… [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]加聚反应:像乙烯那样由相对分子质量小的化 合物分子(乙烯)互相结合成相对分子质量大的高分 子(聚乙烯)的反应,称为加成聚合反应,简称加聚 反应。 讲]高分子化合物及其特征。乙烯为单体,重复结 构单元CH2-CH-称为链节,n为聚合度一表示高 分子化合物中所含链节的数目。 [设问]前面学过的基本营养物质中,有哪些是高分 子化合物? 淀粉、纤维素和蛋白质。(强调油脂不属于高分子化 合物。) 学生汇报]一些常见的高分子化合物及其用途 [讲]聚乙烯及聚丙烯与白色污染关系,提醒同学们 爱护环境,不乱丢塑料垃圾 [投影]图4-8塑料制品的回收与利用 圍口 「思考与交流]l、回收利用废旧合成材料的途径? 2、通过必要的数据论证限制生产使用聚苯乙烯快餐 盒的意义。 阅读科学视野—壁虎的脚与胶粘剂 壁虎能在光滑的墙壁上行走自如,甚至能贴在天
［讲］加聚反应：像乙烯那样由相对分子质量小的化 合物分子（乙烯）互相结合成相对分子质量大的高分 子（聚乙烯）的反应，称为加成聚合反应，简称加聚 反应。 ［讲］高分子化合物及其特征。乙烯为单体，重复结 构单元－CH2－CH2－称为链节，n为聚合度－表示高 分子化合物中所含链节的数目。 [设问] 前面学过的基本营养物质中，有哪些是高分 子化合物？ 淀粉、纤维素和蛋白质。（强调油脂不属于高分子化 合物。） [学生汇报] 一些常见的高分子化合物及其用途。 ［讲］聚乙烯及聚丙烯与白色污染关系，提醒同学们 爱护环境，不乱丢塑料垃圾。 ［投影］图4-8塑料制品的回收与利用 [思考与交流]1、回收利用废旧合成材料的途径？ 2、通过必要的数据论证限制生产使用聚苯乙烯快餐 盒的意义。 [阅读]科学视野———壁虎的脚与胶粘剂 壁虎能在光滑的墙壁上行走自如，甚至能贴在天
花板上。这表明,壁虎的“脚底与物体表面之间必定 存在很强的特殊黏着力,但这种力量究竟从何而来 呢? 科学家对壁虎进行了研究,发现它的每只“脚”底 部长着大约50万根极细的刚毛,而每根刚毛末端又有 约400~1000根更细的分支。这种精细结构使得刚毛 与物体表面分子间的距离非常近,从而产生“范德瓦 尔斯力”。据计算,一只大壁虎的4只“脚”产生的总作 用力压强相当于10个大气压。而这种力的产生靠的是 分子间的范德华力人们从壁虎脚的附着力得到的启 示今后有可能派上用场,如用于研制爬墙机器人,或 研制世界上第一种乾性粘合剂。 [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
花板上。这表明，壁虎的“脚”底与物体表面之间必定 存在很强的特殊黏着力，但这种力量究竟从何而来 呢？ 科学家对壁虎进行了研究，发现它的每只“脚”底 部长着大约50万根极细的刚毛，而每根刚毛末端又有 约400 ～1000根更细的分支。这种精细结构使得刚毛 与物体表面分子间的距离非常近，从而产生“范德瓦 尔斯力”。据计算，一只大壁虎的4 只“脚”产生的总作 用力压强相当于10个大气压。而这种力的产生靠的是 分子间的范德华力人们从壁虎脚的附着力得到的启 示今后有可能派上用场，如用于研制爬墙机器人，或 研制世界上第一种乾性粘合剂。 [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