高中化学第四章化学与自然资源的开发利用4.2.1化学与资源综合利用、环境保护（第1课时）教案新人教版必修2

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1、第四章化学与自然资源的开发利用第二节化学与资源综合利用、环境保护第1课时【教学目标】一、知识目标1．认识煤、石油、天然气是人类能源的主要来源。能书写简单代表物燃烧的化学方程式。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可得到多种化工产品及其用途。二、能力目标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。三、德育目标了解煤、天然气、石油在国民经济和人民生活中的重要作用，了解使用煤、天然气、石油所带来的环境问题，体会化

2、学资源综合利用和环境保护的重要意义，提升综合利用化学资源和环境保护的意识。【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、加聚反应的原理。【教学方法】启发、阅读、分组讨论与交流、归纳总结等。【教学用具】实物、模型、图表、录像、多媒体课件【教学过程】一、引入新课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%27.2%23.7%6.2%6.1%中国22.3%69.0%2.5%5.4%0.8%从表中可以看出，煤、石油、天然气是当今人类使用的主要能源，同时也是重要的化工原料，如乙烯和苯就是从石油和煤中提取出来的。化石燃料是不

3、可再生能源，其综合利用越来越受人们的重视。二、新课教学第一课时煤、石油和天然气的综合利用迄今为止，煤、石油、天然气仍是人类使用的主要能源，同时也是重要的化工原料。如何实现化石燃料的综合利用，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。一、煤的组成及其综合利用1．煤的组成煤是由有机物和少量的无机物组成的复杂混合物。主要含C元素，还含有少量的H、O、N、S等元素。2．煤的综合利用煤的综合利用主要是通过煤的干馏、煤的液化、和气化，获得洁净的燃料和多种化工原料。（1）煤的干馏煤干馏是指将煤隔绝空气加高温使之分解，得到焦炭、煤焦油、煤气。煤干馏过程中发生一系

4、列复杂的化学反应，从煤干馏产物中可获得重要的化工原料，如氢气、甲烷、乙烯、一氧化碳、苯、甲苯、二甲苯、萘、酚类等。煤的干馏实验装置如图：煤干馏的主要产品和用途煤的汽化和液化就是使煤变成清洁能源的有效途径，与此同时煤的燃烧效率等也得到提高 （2）煤的气化将煤中的有机物转化为可燃性气体的过程，主要反应为：C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)这是一个吸热反应，所需热量一般都由同时进行的碳的燃烧反应来提供。                     C＋O2===CO2+热  碳燃烧时可以使用空气，也可以使用氧气，但得到的煤气成分、热值及用途都不同，分别叫低热值气和中热值气

5、。中热值气在适当催化剂的作用下，又可以转变成高热值气。即把中热值煤气里的CO和H2用催化剂合成甲烷。                  CO＋3H2→CH4＋H2O+热利用焦炉煤气还是目前最便宜的生产煤气的方法。（3）煤的液化煤的直接液化：使煤与氢气作用生成液体燃料。煤的间接液化：先将煤转化为CO和H2，再在催化剂作用下合成甲醇等。二、天然气的组成及其综合利用天然气主要成分是甲烷。天然气是一种清洁燃料，可以直接用作燃料。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及分子内含两个或两个以上碳原子的其他有机化合物。关于甲烷水合物的介绍甲烷水合物是由甲烷和水在高压（>

6、100大气压或>10MPa）和低温（0～10℃）条件下合成的一种固态结晶物质，可表示为CH4•H2O,甲烷分子处于由多个水分子形成的笼中。甲烷水合物多呈白色或浅灰色晶体，外貌类似冰雪，可以象酒精块一样被点燃，故也有人叫它“可燃冰”。甲烷水合物被认为是21世纪新型洁净的能源。但是储量巨大的甲烷水合物的分解和释放，会诱发海底地质灾害，还会加重温室效应，会诱发海底地质灾害，还会加重温室效应。目前，甲烷水合物已经成为关注和研究的重要领域，并取得了多项进展。三、石油的组成及其综合利用石油主要是由多种碳氢化合物组成的混合物。1．石油的分馏石油分馏是利用原油中各组分沸点的不同，将复杂的

7、混合物分离成较简单和更有用的混合物的过程。石油分馏主要在分馏塔中进行，通过分馏可以获得汽油、煤油、柴油等轻质油。干馏、分馏和蒸馏的区别：干馏是固态物质隔绝空气加强热发生分解反应的过程，属于化学反应。如：煤的干馏。蒸馏是液态混合物在不需要隔绝空气情况下加热发生的液体气化再冷凝的过程。属于物理变化。分馏是分离提纯沸点相近的混合液体的一种方法，它实质上就是多次蒸馏。如石油的分馏。2．石油的催化裂化石油的催化裂化是将含碳原子较多、沸点较高的烃断裂为含碳原子较少、沸点较低的汽油的过程。石油裂化的产品再经过进一步裂解，可以获得很多重要的化