2022年教学教材《从天然气、石油、煤中获取燃料》精品优秀教案

1、第三章 简单的有机化合物第二节 从化石燃料中获取有机化合物第一课时 从天然气、石油和煤中获取燃料本课时是教材第三章第二节第一课时的内容，该课时主要研究从天然气、石油和煤中获取燃料。 天然气、 石油和煤不仅作为化石燃料是目前消耗量最大的能源， 石油化工和煤化工的产物更是许多 化工产品的主要原料。 天然气中的甲烷和煤都可以直接作为燃料使用， 但是煤的直接燃烧会产生污 染问题； 石油不可以直接作为燃料使用， 需要经过分馏和裂化进一步加工才能作为燃料。 本局部的 教学要求不高，教学重点是天然气和煤的成分，石油的成分、分馏和裂化的根本原理， 对石油的炼 制生产过程不作要求。 通过本课时的学习， 学生可以

2、更好地认识化石燃料， 认识到自然资源的合理 开发和综合利用的重要性，初步树立可持续开展的观念。变化观念与平衡思想： 知道天然气、 石油和煤的成分， 知道燃烧产物，认识化石燃料综合利用 的意义。科学态度与社会责任： 通过对化石燃料的了解和认识， 意识到资源是有限的， 化石燃料的不合 理利用会引起环境污染，树立环保意识和可持续开展观念。天然气、煤和石油的成分，石油的分馏和裂化学生预习课本内容；教师准备多媒体课件。【投影】 温室效应二氧化碳的主要油、天然气的重要性【联想质疑】天然气和煤为什么可以直接用作燃料？将大量煤直接用作燃料可能产生什么问题？如 何从石油中提炼汽油、柴油等燃料？【投影】 天然气客

3、车、加油机、工业燃煤气化炉【板书】 从天然气、石油和煤中获取燃料【过渡】 天然气、石油和煤都属于化石燃料，我们先来一起了解下化石燃料。【讲解】 化石燃料又叫作矿石燃料、 矿物燃料， 是指埋藏在低下不同地质年代的动植物遗体经历漫 长地质条件的变化， 在温度、 压力和微生物等条件的作用下形成的一类可燃性矿物， 属于不可再生 能源。随着全球现代化步伐的加快， 一方面化石燃料存在逐渐枯竭的危机， 另一方面化石燃料燃烧所 产生的二氧化碳加剧了温室效应，所排放的一些有毒气体和粉尘污染了环境。【板书】 一、天然气和煤直接用作燃料1 化石燃料【投影】 天然气管道、天然气灶、天然气汽车、汽艇、公交车【讲解】 天

4、然气在我们生活中应用广泛，小到做饭的燃气灶，大到汽车、游艇，都利用了天然气可 以燃烧并放出大量的热这一性质。 天然气的主要成分是甲烷， 天然气的水合物可燃冰的主要成 分也是甲烷。【板书】 2 天然气甲烷是一种无色无味的气体，难溶于水，可以燃烧，产物为二氧化碳和水。【联想质疑】 我国在南海北部神狐海域进行的“可燃冰试开采获得成功，标志着我国成为全球第 一个实现了在海域可燃冰试开采中获得连续稳定产量的国家，为可燃冰的开采迈出了重要的一步。 可燃冰是一种由天然气与水在低温 010高压107 Pa 条件下形成的类冰状结晶物质。有人认为 “可燃冰的开采和利用实现了由水变成油的梦想，这种说法对吗【学生活动

5、】 讨论并交流。可燃冰里不仅有水还有甲烷，其燃烧是指甲烷的燃烧，所以该说法错误。 【板书】 3 煤工业的粮食【讲解】 煤是由有机化合物和无机物组成的复杂混合物。 其中有机化合物除主要含碳元素、 氢元素 以外，还含有少量的氧、氮、硫等元素。无机物主要含有硅、铝、钙、铁等元素。直接燃煤，会生 成 CO2 、NO 、 SO2 、烟尘等污染环境，并且热效率低。所以直接燃煤的方式不可取，应该考虑对 煤进行综合利用。【讲解】 煤的综合利用主要包括煤的干馏、气化、液化。煤的综合利用一来减少了煤燃烧产生的 SO2 、氮的氧化物、碳的氧化物和烟尘等污染物的排放；二来提高了煤燃烧的热效率。煤的气化、 液化就是使煤

6、变成清洁能源的有效途径， 煤的燃烧效率也得以提高。 在加工煤炭以及使用煤作燃料 的过程中，对产生的煤灰、煤渣、废气、废液等都加以合理的处理和利用，做到既消除污染又保护 环境。【过渡】 历史上，石油曾被称为石漆、膏油、肥、石脂、脂水、可燃水等。直到北宋，沈括在世界 上第一次提出了“石油这一科学的命名。在?梦溪笔谈?中记载： “鄜、延境内有石油，旧说高奴县出脂水，即此也。生于水际，沙石与泉水相杂，惘惘而出，土人以雉尾挹之，乃采入缶中。颇 似淳漆，然之如麻，但烟甚浓，所沾帷幕皆黑。余疑其烟可用，试扫其煤以为墨，黑光如漆，松墨 不及也，遂大为之。其识文为“延川石液者是也。不过这时候的石油存在着一个致命

7、的弱点， 那就是没有经过提炼的原油粘稠含杂质多， 浓烟滚滚， 房子都熏黑了， 根本不可能大范围推广作为 燃料。他笔下的延州石油如今已成为我国著名的长庆油田，年产量二千万吨，约占全国十分之一。【讲解】 石油是由分子含有不同数目碳原子的各种烷烃、 环烷烃等组成的复杂混合物。 组成元素主 要是碳、氢元素98%。【板书】 二、从石油中获取燃料1 石油的分馏【讲解】 石油的分馏是通过加热和冷凝，把石油别离成沸点范围不同的产物。石油分馏的原理:分子中碳原子数不同，烃的沸点就不同。通常情况下，随着烃分子中碳 原子数的增多，烃的沸点也相应升高。加热石油， 沸点低分子中碳原子数较少的烃先汽化，经冷凝 后别离出来

8、， 随着温度的升高， 沸点高分子中碳原子数较多的烃再汽化， 经冷凝液化后也别离出来。【投影】 石油的分馏塔及分馏产物【讲解】 实验室中石油的分馏装置所用主要仪器：酒精灯、蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、牛角管考前须知：为测量蒸汽温度，温度计水银球应放在蒸汽出口处为了防止暴沸，蒸馏烧瓶中参加少量碎瓷片或者沸石冷凝管里冷水的循环方式：下进上出【讲解】 石油经过分馏后的到的产物仍然是混合物，除了可以用做燃料，又可应用于材料、医药、 环境等诸多领域。液化石油气、汽油、煤油等石油分馏产物用作燃料时， 其中的烃燃烧放出大量的 热，充分燃烧时的产物是二氧化碳和水。以辛烷的燃烧为例：【过渡】 工业生产发现， 石油的分馏产物中轻质液体燃料的产量不够高， 所以为了提高轻质液体燃 料的质量和产量，对石油分馏物进行了裂化。【板书】 2 石油的裂化【讲解】 工业上在一定条件加热、使用催化剂下,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、沸点较低的烃的方法,称为石油的裂化。以十六烷为例：【身边的化学】 汽油的标号和辛烷值加油站里的汽油有不同的标号，如 92 号、 95 号等。汽油的标号与其辛烷值相同。辛烷值是衡 量汽油在气缸内抗爆震能力的一种数字指标， 其值越高表示抗爆性越好。 选择汽油时， 并非标号越 高越好，要根据发动机的参数