1、化學與資源綜合利用第二節、環境保護一、教材分析本節教材從資源利用和環境保護這一視角，進一步闡明 化學和人類可持續發展的關系，與上節內容相輔相成。縱觀 歷史，從使用火到水、木材、煤、石油、天然氣等資源 類能源的全部都是從自然界中得到，其中的大多數資源屬于 不可再生的有限資源。僅僅注重資源開發是遠遠不夠的，人 類要實現可持續發展，就必須做到合理開發資源、最大限度 地利用好資源， 還要保護好環境。 而化學不僅在資源開發上 能發揮重要作用，在資源的綜合利用以及環境保護方面同樣 大有用武之地。因此，在學習節內容之后，教材又安排了第 二節內容，能使學生對化學與可持續發展有一個全面的認 識。二、教學目標.知

2、識目標：認識煤、石油和天然氣等化石燃料綜合利用的意義。.能力目標：以聚乙烯為例，了解高分子材料在生活等領域中的應用 及可能帶來的環境問題。培養學生嚴謹求實的科學態度.情感、態度和價值觀目標：通過環境保護和綠色化學的有關知識，使學生加強環保 意識并培養綠色化學的理念。三、教學重點難點重點：煤、石油、天然氣的綜合利用，特別是石油的利 用；通過環境保護和綠色化學的有關知識，使學生加強環保 意識并培養綠色化學的理念。難點：石油裂化的原理。四、學情分析我們的學生屬于平行分班，沒有實驗班，盡管學生已有 的知識水平有差距，但不影響本節教學，因為本節教學重在 使學生做到了解和體會，知識教學不必過分加深、拓寬。

3、要 有意識地增強學生的參與度，激發學生的學習興趣。五、教學方法可利用圖表、數據、觀看有關錄像資料、研討或結合當 地情況組織學生參觀化工廠、 煉油廠、科研院所、環保部門 結合當地或其他地方污染或污染治理情況，展開調查，組織 學生上網查找資料，開展相關的研究性學習六、課前準備.學生的學習準備：預習課本相應內容，填寫課前預習 學案 2 2.教師的教學準備：精心備課，制定課前預習學案， 課內探究學案，課后延伸拓展學案。七、課時安排：2 2 課時八、教學過程課時預習檢查、總結疑惑檢查落實了學生的預習情況并了解了學生的疑惑，使教 學具有了針對性。情景導入、展示目標。教師：工業生產需要大量原料，消耗大量能源

4、，在得到 產品的同時產生了大量廢氣、廢水、廢渣。處理不當就會造 成環境污染。氣候變暖、臭氧層破壞、酸雨和赤潮等全球性 和區域性環境問題，正在威脅著人類的生存和發展，保護自 然環境已成為實現人類社會可持續發展的重要課題。今天我 們開始學習幾種重要的能源和環境保護的有關內容。學習目 標見學案。板書第二節、環境保護合作探究、精講點撥。一、煤、石油和天然氣的綜合利用講述迄今為止，煤、石油和天然氣仍是人類使用的主 要能源，同時也是重要的化工原料。如何實現化石燃料的綜 合利用，提高利用率，減少化石燃料所造成的環境污染，是 人類面臨的最大挑戰。過渡現在我們首先學習有關煤的綜合利用的相關知 識。板書1 1、煤

5、的綜合利用講述煤是由有機物和無機物所組成的復雜的混合物， 主要含有碳元素，此外還含有少量的氫、氮、硫、氧等元素 以及無機礦物質。板書煤成分：復雜的混合物；含有：碳、氫、氮、硫、 氧等元素。投影講述煤的綜合利用主要是通過煤的干餾、煤的液化和 汽化獲得潔凈的燃料和化工原料。板書煤的綜合利用：干餾、液化和汽化。講述煤的干餾是把煤隔絕空氣加強熱使它分解的過 程。在煤干餾的過程中，可以生成焦炭、煤焦油、粗氨水和 焦爐氣等。其中焦炭是冶金工業的重要原料；煤焦油中含有 各種烴的同系物和酚類，是重要的化工原料，焦爐氣中含有 甲烷、乙烯、一氧化碳等氣體燃料，是重要的燃料；粗氨水 可以生產化肥。這樣，煤就可以得到

6、綜合利用。板書煤的干餾：把煤隔絕空氣加強熱使它分解的過 程。產品：焦炭、煤焦油、粗氨水和焦爐氣。投影表 4-24-2 煤干餾的主要產品和用途講解煤的汽化原理：有機物轉化為可燃氣體。板書煤的汽化：c+H2oco+H2c+H2oco+H2講解煤的液化原理：直接液化、間接液化。板書過渡提問天然氣主要成分？板書2 2、天然氣講述天然氣的主要用途：化石燃料、化工原料。板書化石燃料化工原料：合成氨、生產甲醇、合成多 個碳原子的有機化合物。閱讀資料卡片-甲烷水合物例題最近，新華社的一條消息中披露：我國南海海 底發現巨大的“可燃冰”帶，能源總量估計相當于中國石油 總量的一半；而我國東海“可燃冰”的蘊藏量也很可

7、觀“可燃冰”的主要成分是一水合甲烷晶體.請結合初中化學知LULU 回答下列問題：下列說法中正確的是 _.A.A. cH4?H2ocH4?H2o品休屮水是洛劑B.B. cH4?H2ocH4?H2o 的組成元素有 3 3種c c. cH4?H2ocH4?H2o 中 cH4cH4 和 H2oH2o 的質量比為 1 1 : 1 1D.D.訕燃冰能燃燒，說明水具右町燃性可燃冰的發現為我國在新世紀使用高效新能源開辟了 廣闊的前景.你認為能開發利用的新能源還有_ _ 講解溶劑是能夠溶解其他物質的物質，溶劑與溶質間 沒有固定的組成，而 cH4?H2ocH4?H2o 的組成固定故 A A 不正確.cH4cH4

8、中含 c c、H H 二元素，H2H2o o中含 H H、o o 二元素，故 cH4?H2ocH4?H2o 由 c c、H H、o o 三元素，組成 B B 正確.cH4?H2ocH4?H2o 分子中 cH4cH4 與 H2oH2o 的物 質的量之比為 1 1 : 1 1,而其式量不等則 c c 不正確.cH4?H2ocH4?H2o 可 燃是由于分解產生cH4cH4 的原因，故 D D 不正確.新能源是指以新技術為基礎，系統開發利用的能源包括太陽能、生物能、風能、地熱能、氮能源等.復習初中有關石油的知識。講述石油主要是由各種烷烴、環烷烴和環烷烴所組成的混合物。石油的大部分是液態烴，同時在液態烴

9、里溶有少 量的氣態烴和固態烴。石油主要含有碳和氫兩種元素，同時還含有少量的硫、氧、氮等元素。石油的化學成分隨產地不同而不同。板書3 3、石油石油的成分：碳氫化合物混合物；元素碳、硫、氧、氮 等。講解石油的煉制：原油成分復雜，還含有水和氯化鈣、氯化鎂等鹽類。原油必須先經過脫水、脫鹽等處理過程，才能進行煉制。經過脫水、脫鹽的石油主要是烴類的混合物，因此沒有 固定的沸點。給石油加熱時，低沸點的烴先氣化，經過冷凝 先分離出來。隨著溫度升高，較高沸點的烴再氣化，經過冷 凝也分離出來。這樣繼續加熱和冷凝，就可以把石油分成不 同沸點范圍的蒸餾產物。這種方法叫做石油的分餾。工業上 分餾石油是在分餾塔中進行。石

10、油通過分餾的方法獲得汽油、煤油和柴油等輕質液體 燃料。但產量不高，僅占石油總質量的2525%左右。為了提高輕質液體燃料的產量，特別是提高汽油的產量，在石油工業 上采用了裂化的方法。 裂化就是在一定條件下， 把分子量大、 沸點高的烴斷裂為分子量小、沸點低的烴的過程。板書石油的煉制：分餾-利用原油中各成分沸點不同，將復雜的混合物 分離成較簡單更有用的混合物的過程。裂化-在一定條件下，把分子量大、沸點高的烴斷裂 為分子量小、沸點低的烴的過程。投影板書規律：生成等量的烷烴與烯烴，目的：提高汽油 的產量。講解在石油化工生產過程里，常用石油分餾產品作原 料，采用比裂化更高的溫度，使具有長鏈分子的烴斷裂成各

11、 種短鏈的氣態烴和少量液態烴，以提供有機化工原料。工業 上把這種方法叫做石油的裂解。所以說裂解就是深度裂化， 以獲得短鏈不飽和烴為主要成分的石油加工過程。板書裂解：使具有長鏈分子的烴斷裂成各種短鏈的氣 態烴和少量液態烴，以提供有機化工原料。重整：在加熱和催化劑作用下，鏈狀烴轉化為環狀烴。講解三大合成材料與煤、石油、天然氣的關系，聚乙 烯塑料的合成及應用。投影圖 4-64-6 原油的分餾及裂化產品用途示意圖講解聚乙烯的生成原理：在適當溫度、壓強和有催化 劑存在的情況下，乙烯雙鍵里的一個鍵會斷裂，分子里的碳 原子能互相結合成為很長的鏈。cH2=cH2+cH2=cH2+cH2=cH2+cH2=cH2

12、+cH2=cH2+cH2=cH2+-cH2-cH2-+-cH2-cH2-+-cH2-cH2-+-cH2-cH2-+-cH2-cH2-+-cH2-cH2-+-cH2-cH2-cH2-cH2-cH2-cH2-cH2-cH2- -cH2-cH2cH2-cH2- -板書石油重要產品：投影聚乙烯顆粒：講述 聚乙烯及聚丙烯與白色污染關系， 提醒同學們愛 護環境，不亂丟塑料垃圾。投影圖 4-84-8 塑料制品的回收與利用思考與交流1 1、回收利用廢舊合成材料的途徑？2 2、通過必要的數據論證限制生產使用聚苯乙烯快餐盒的意義。閱讀科學視野- 壁虎的腳與膠粘劑 壁虎能在光滑的墻壁上行走自如，甚至能貼在天花板上。

13、這表明，壁虎的“腳”底與物體表面之間必定存在很強 的特殊黏著力，但這種力量究竟從何而來呢?科學家對壁虎進行了研究，發現它的每只“腳”底部長著大約 5050 萬根極細的剛毛，而每根剛毛末端又有約40040010001000 根更細的分支。這種精細結構使得剛毛與物體表面分子 間的距離非常近，從而產生“范德瓦爾斯力”。據計算，一只大壁虎的 4 4 只“腳”產生的總作用力壓強相當于1010 個大氣壓。而這種力的產生靠的是分子間的范德華力人們從壁虎腳的附著力得到的啟示今后有可能派上用場，如用于研制爬 墻機器人，或研制世界上種乾性粘合劑。小結略作業見學案板書設計第二節、環境保護一、煤、石油和天然氣的綜合利

14、用煤的綜合利用煤成分：復雜的混合物；含有：碳、氫、氮、硫、氧等兀索。煤的綜合利用：干餾、液化和汽化。煤的干餾：把煤隔絕空氣加強熱使它分解的過程。產品：焦炭、煤焦油、粗氨水和焦爐氣。煤的汽化：c+H2oco+H2c+H2oco+H2天然氣化石燃料化工原料：合成氨、生產甲醇、合成多個碳原子的有機化合物。石油石油的成分：碳氫化合物混合物；元素碳、硫、氧、氮 等。石油的煉制：分餾-禾 U U 用原油中各成分沸點不同，。將復雜的混合 物分離成較簡單更有用的混合物的過程。裂化-在一定條件下，把分子量大、沸點高的烴斷裂 為分子量小、沸點低的烴的過程。規律：生成等量的烷烴與烯烴，目的：提高汽油的產量 裂解：使

15、具有長鏈分子的烴斷裂成各種短鏈的氣態烴和 少量液態烴，以提供有機化工原料。重整：在加熱和催化劑作用下，鏈狀烴轉化為環狀烴。石油重要產品：第二課時復習煤的干餾及石油的煉制原理圖片導學板書二、環境保護與綠色化學講解環境問題是指由于人類不合理開發和利用自然 資源而造成對生態環境破壞，以及工農業和人類生活造成的 環境污染。對環境情況的監測、三廢治理、尋找源頭治理環 境污染的生產工藝等，都是當今化學工作者的首要任務。板書1 1、環境問題：化學工作者的首要任務：交流 1 1自己掌握的有關環境監測的一些內容。講解要了解環境污染情況，消除和控制污染以及研究 污染物的形態、含量等進行分析鑒定，提供可靠的分析數據

16、 化學工作者正承擔著繁重的環境監測工作。交流 2 2導致環境污染的主要因素有那些？講解除了自然因素外，大氣污染物主要來自化石燃料 和工業生產過程中產生的廢氣及攜帶的顆粒物；工業生產中 的廢水往往含有復雜成分，任意排放會導致土壤水源污染， 需經過多步處理才能達到排放標準。廢渣等固體廢棄物的處 理兼有減少環境污染及資源回收兩個重要目的。化學在治理 三廢方面發揮著重要作用。板書2 2、大氣污染物、工業生產中的廢水、廢渣等固 體廢棄物。思考與交流1.1.硫氧化物和氮氧化物是酸雨形成的主 要元兇，工業上常利用一些廉價易得的化學物質反應加以控 制、消除或回收利用。請舉例說明這些方法的原理和類型。學生匯報利

17、用化學方法可以控制硫和氮氧化物，進而 控制酸雨等危害。例如，針對我國以煤炭為主、酸雨類型屬 于硫酸型的特點，主要采取燃料預脫硫、爐內脫硫和煙囪排 氣除硫等措施，用 caco3caco3、caocao、ca2ca2、NH3NH3 水等吸收脫硫。cao+So2caSo32caSo3+o22caSo4cao+So2caSo32caSo3+o22caSo4 So2+2NH3+H2o=2So3So2+2NH3+H2o=2So3板書3 3、酸雨控制：生石灰脫硫思考與交流2.2.含有大量氮、磷的污水排向湖泊、水庫 和近海海域，造成了水體的富營養化，出現藻類大量繁殖形 成赤潮、水華等嚴重污染問題。你認為在農村

18、和城市造成的 這種水體污染各有什么特點，查閱資料了解有關污染和治理 的情況。學生匯報工業生產廢水和污水的不適當排放、化肥的 不合理使用以及生活污水任意排放會造成嚴重水體和水源 污染。例如，我們日常使用的合成洗滌劑常用多聚磷酸鹽作 為助洗劑，在水體中經藻類的微生物催化后，容易水解為磷 酸鹽，成為引起水體富營養化的污染物。板書水體富營養化污染物：氮、磷化合物。投影水華圖片并講解：水華的形成原理、水華與赤潮 的關系。講解為盡最大限度避免污染，我們應首先實行清潔生 產及采用綠色化學原理。清潔生產可以概括為：采用清潔的能源和原材料，通過 清潔的生產過程，制造出清潔的產品。清潔生產把綜合預防 的環境策略持

19、續應用于生產過程和產品中，從而減少對人類和環境的風險；是推進經濟增長方式轉變和實現污染物總量控制目標的重要手段。綠色化學是指化學反應和過程以“原子經濟性”為基本原則，即在獲取新物質的化學反應中充分利用參與反應的每 個原料原子，實現“零排放”。不僅充分利用資源，而且不 產生污染；并采用無毒無害的溶劑，助劑和催化劑，生產有 利于環境保護，社群安全和人身健康的環境友好產品。板書4 4、清潔生產：綠色化學：講解綠色化學反應理想的綠色化學反應是參加反應的分子中的原子 100100 %轉化成產物，實現“零排放”，充分 利用了資源，又不產生污染。投影圖 4-114-11 綠色化學示意圖：例題綠色化學提倡化工生產應提高原子利用率.原子 利用率表示目標產物的質量與生成物總質量之比.在下列制備環氧乙烷的 反應中，原子利用率最高的是講解根據原子利用率內涵，副產物越少原子利用率越高。c