人教版高中化学必修 资源综合利用 环境保护【全国一等奖】

第四章化学与自然资源的开发利用（教学设计）
第二节资源综合利用环境保护
安徽省凤阳中学曾维新
教学目标：1通过对我国能源结构的了解，认识能源的现状：化石能源依然是现在能源结构的主体。

2了解煤、石油、天然气的组成及其综合利用，让学生认识自然资源对人类生产、生活、科技的影响。

教学重点：煤、石油、天然气的组成及其综合利用。

教学难点：石油裂化的原理
教学方式：多媒体
课时安排：二课时（第一课时）
教学过程：
在上一节课我们认识了金属矿物和海水资源的开发和利用，随着新材料和技术的发展，我们的生活已经进入快速发展的阶段。

生活的快速发展伴随着能源的高消耗，虽然现在新能源不断出现，但就目前而言，化石能源仍是主要能源。

化石能源指的是哪些矿物
（学生回答：煤、石油、天然气）
对煤、石油、天然气的使用，过去主要是做燃料使用，不仅是一种极大的浪费，同时也造成了很大的环境污染问题。

化石能源都是不可再生能源，用一点少一点，故对化石能源的综合利用，早已提上日程。

今天我们就来学习对化石能源的综合利用。

首先我们来学习煤的组成及其综合利用
（1）煤的组成：
a煤的组成物质：由复杂的有机物和少量无机物组成的复杂混合物。

b煤的组成元素：主要含C，还有H、O、N、S等元素
c强调：煤中不存在简单有机物
煤的结构和煤的开采。

（2）煤的综合利用
（a）煤的干馏－－化学变化
将煤隔绝空气加强热使其分解的过程，叫做煤的干馏（煤的焦化
煤干馏的主要产物: 焦炭、粗氨水、粗苯、煤焦油、焦炉气等
（b）煤的气化
原理：在一定条件下把煤及其干馏物转化为可燃性气体过程，主要反应是碳与水蒸气反应生成水煤气（CO、H
2
（c）煤的液化
①煤的直接液化:
使煤与氢气作用生成液体燃料。

②煤的间接液化:
原理：先将煤转化为CO和H2，再在催化剂作用下合成甲醇等。

CO 2H2→ CH3OH
甲醇常温下为液体,可以燃烧,还可代替汽油作内燃机的燃料。

2天然气的综合利用
西气东输地图
用途：
（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）可燃冰 CH
4·nH
2
O
有一首歌唱到“堂堂中国要让四方来贺”，中国的科技将越来越让世界吃惊。

下面我们来看看石油的组成及综合利用。

3石油的组成及其综合利用
①石油的组成：
石油主要是由多种碳氢化合物组成的混合物。

按元素来看：碳、氢含量为97%--98%
按物质来看：烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物
从地下开采出来的石油是不是就能直接利用呢
（学生回答：不能，老师引导）
从上面的学习，我们知道石油的成份很复杂，其实除了各种烃之处，还含有泥沙和水。

下面我们来了解除去泥沙和水后石油的炼制过程。

②石油炼制：
a、石油的分馏：利用原油中各组分的沸点不同将复杂的混合物分离成简单混合物的过程。

b、石油的催化裂化
（1）裂化的目的：提高轻质液体燃料的产量。

（2）裂化的原理：在催化剂的作用下将含碳原子多的重油（烃）断裂成碳原子较少的烃的过程。

c、石油裂解（深度裂化）
裂解的目的：获得乙烯、丙烯、甲烷等重要化工基本原料。

：课本P97四个化学方程式哪些可看作裂化哪些可看作裂解
d、石油催化重整
通过结构的重新调整，使链状烃转化为环状烃。

下面我们来学习如何以煤、石油和天然气为原料来生产合成材料。

（二）、以煤、石油和天然气为原料生产合成材料
1化石燃料的产品——三大合成材料：塑料、合成橡胶、合成纤维
2合成高分子化合物的常用方法
P97最后一段到P98第一、二自然段和“资料卡片”
a加成聚合反应（即加聚反应）
方法：将双键改为单键，将原来连在不饱和碳原子上的其它原子（或原子团）写在链节的上方或下方。

nCH
2＝CH
2
→
n
聚乙烯
b缩合聚合反应（缩聚反应）
定义：单体间（小分子）相互反应而成高分子化合物，同时还生成小分子（如水、氨等分子）的反应。

请问下面这个反应是不是缩聚反应
苯酚甲醛酚醛树脂
（学生回答：是的）
请同学们阅读课本P98“图4－8 常用高分子化合物制品”
1复习本节课内容，预习下节课内容。

2完成课后相关练习。

第四章化学与自然资源的开发利用
第二节资源综合利用环境保护
一、煤、石油和天然气的综合利用
1煤的组成及其综合利用
（1）煤的组成：
（2）煤的综合利用：
（a）煤的干馏－－化学变化
（b）煤的气化
（c）煤的液化
2天然气的综合利用
3石油的组成及其综合利用
①石油的组成：
②石油炼制：
a、石油的分馏－－物理变化
b、石油的催化裂化
c、石油裂解（深度裂化）
d、石油催化重整
（二）、以煤、石油和天然气为原料生产合成材料
1化石燃料的产品——三大合成材料: 塑料、合成橡胶、合成纤维
2合成高分子化合物的常用方法
a b缩合聚合反应（缩聚反应）
加成聚合反应（即加聚反应）
1石油的分馏和煤的干馏两种变化，本质上的不同是（）
A．加热的温度二者不同
B．获得的产品二者不同
C．前者是物理变化，后者是化学变化
D．前者不需要隔绝空气，后者需隔绝空气
2下列说法正确的是（）
A．煤的气化和液化是使煤变成清洁能源的有效途径
B．煤的干馏过程属于物理变化，通过干馏可以得到焦炉气、煤焦油、焦炭等产品
C．煤里主要含有碳及少量的其它元素，工业上大量燃烧含硫燃料是形成“酸雨”的主要原因
D．煤是由非常复杂的无机物和有机物组成的化合物
3下列关于乙烯和聚乙烯的叙述不正确的是（）
A．乙烯常温下是气体，为纯净物；聚乙烯常温下是固体，为混合物B．乙烯的化学性质比聚乙烯活泼
C．取等质量的乙烯和聚乙烯完全燃烧后，生成的 CO
2 和 H
2
O 的质量分别相等
D．取等物质的量的乙烯和聚乙烯完全燃烧后，生成的 CO
2 和 H
2
O 的物质的量分别相等
4下列说法错误的是（）
A．石油是只含有的烷烃，可以通过石油的分馏得到汽油B．含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。