高中必修2第四章化学与自然资源的开发利用人教版化学必修二第四章第二节第一课时教学设计

1、资源综合利用、环境保护第一课时课题资源综合利用、环境保护第一课时教学目标知识与技能：了解煤、石油、天然气作为能源及化工原料的综合利用；掌握煤的干馏、液化、气化的原理及利用；掌握石油的裂化、裂解反应及聚合反应的定义及应用。过程与方法：了解环境污染及其治理、绿色化学的含义；情感态度与价值观：认识到化学学科与日常生活的紧密联系，体会学习化学的喜悦。教学重难点煤和石油的综合利用的方法；加聚反应的产物的书写；教学过程【创设情境，引入新课】我们知道人类的生活和社会的发展离不开能源，它为人类从事各种活动提供动力，对社会发展起着积极的作用。我国是最早利用煤、石油、天然气的国家，那么如何实现化石燃料的综合利用，

2、是提高利用率，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。本节课我们就来系统学习一下，煤、石油、天然气的综合利用。【板书】一、煤、石油、天然气的综合利用1、煤的综合利用【讲解】煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物，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C、H、N、S、O等元素；煤的综合利用主要是通过煤的干馏、煤的液化和气化来获得洁净的燃料和多种化工原料。煤的干馏是将煤隔绝空气加强热使之分解的过程，工业上也叫煤的焦化；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，焦炉气

3、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。【讲解】煤的气化：是将煤转化为可燃性气体的过程，主要反应是碳与水蒸气反应生成水煤气。C(g) + H2O(g) CO(g) + H2(g)煤的液化分为直接液化和间接液化。直接液化：煤与氢气作用生成液体燃料；间接液化：煤CO+ H2甲醇【提问】天然气的主要成分是什么？【板书】2、天然气【讲解】天然气可用来作为化石燃料和化工原料；【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。【过渡】这样我们就学习了煤和天然气，那么石油怎样呢？接下来我们就学习石油的相关知识。【板书

4、】3、石油【讲解】石油主要是由各种烷烃、环烷烃和芳香烃的混合物；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。（1）石油的成分：碳氢化合物混合物；元素碳、硫、氧、氮等。【讲解】（2）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。原油必修先经过脱水、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

5、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%。【板书】石油的分馏：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。【讲解】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】石油的裂化：在一定条件下，把分子量、沸点高的烃断裂为分子量小、沸点低的烃的过程。【讲解】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

6、高的温度（700-800oC），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。【过渡】煤、石油、天然气在生产生活中应用很广泛，我们熟悉的塑料、合成橡胶、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合成的。【板书】4、以煤、石油和天然气为原料生产合成材料【讲解】由三大合成材料制得的产品，在生产生活中具有广泛的应用。其中聚乙

7、烯就是典型的代表。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很长的链。【讲解】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。乙烯为单体，重复结构单元称为链节，n为聚合度-表示高分子化合物中所含链节的数目。像聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、合成橡胶等合成高分子化合物都是由加聚反应制得的。【思考】除了这些以外，前面学过的基本营养物质中，有哪些是高分子化合物？【讲解】淀粉、纤维素、蛋白质都是高分子化合物，但是油脂不属于高分子化合物。以石油、煤和天然气为原料，通过化学反应可制得许多性能优异的合成高分子材料，使人类在利用自然资源的进程中前进了一大步。但是很多常用塑料在自然环境中讲解速率很慢，因此，随着合成材料的大量生产和使用，急剧增加的废弃物也会造成巨大的环境压力。【习题】1下列转化不属于煤或石油的综合利用的是（ ）A.将煤变为煤饼作燃料B.在一