化學(xué)與資源綜合利用環(huán)境保護(hù)示范教案

1、學(xué)習(xí)必備歡迎下載化學(xué)與資源綜合利用、環(huán)境保護(hù)公開課時(shí)間12 月 25 日星期三第三節(jié)13 機(jī)電一班教學(xué)目標(biāo) :1.認(rèn)識(shí)煤、石油和天然氣等化石燃料綜合利用的意義。2.了解高分子材料在生活等領(lǐng)域中的應(yīng)用及可能帶來的環(huán)境問題。3.認(rèn)識(shí)化學(xué)在環(huán)境保護(hù)中的作用，樹立綠色化學(xué)的觀念。教學(xué)重點(diǎn) ：煤、石油、天然氣的綜合利用，特別是石油的利用；通過環(huán)境保護(hù)和綠色化學(xué)的有關(guān)知識(shí)，使學(xué)生加強(qiáng)環(huán)保意識(shí)并培養(yǎng)綠色化學(xué)的理念。教學(xué)難點(diǎn) ：石油裂化的原理。課時(shí) :煤、石油和天然氣的綜合利用，環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué)1 課時(shí)。教學(xué)方法 :黑板板書結(jié)合現(xiàn)實(shí)情況討論。教學(xué)過程 :引課 工業(yè)生產(chǎn)需要大量原料，消耗大量能源，在得到產(chǎn)品的

2、同時(shí)產(chǎn)生了大量廢氣、廢水、廢渣。處理不當(dāng)就會(huì)造成環(huán)境污染。氣候變暖、臭氧層破壞、酸雨和赤潮等全球性和區(qū)域性環(huán)境問題， 正在威脅著人類的生存和發(fā)展， 保護(hù)自然環(huán)境已成為實(shí)現(xiàn)人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要課題。今天我們開始學(xué)習(xí)幾種重要的能源和環(huán)境保護(hù)的有關(guān)內(nèi)容。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(shí)也是重要的化工原料。如何實(shí)現(xiàn)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(huán)境污染，是人類面臨的最大挑戰(zhàn)。過渡 現(xiàn)在我們首先學(xué)習(xí)有關(guān)煤的綜合利用的相關(guān)知識(shí)。板書 1、煤的綜合利用講述 煤是由有機(jī)物和無機(jī)物所組成的復(fù)雜的混合物，主要含有碳元素，此外還

3、含有少量的氫、氮、硫、氧等元素以及無機(jī)礦物質(zhì)。板書 （ 1）煤成分：復(fù)雜的混合物；含有：碳、氫、氮、硫、氧等元素。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 （ 2）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(qiáng)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?fàn)t氣等。其中焦炭是冶金工業(yè)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?fàn)t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(chǎn)化肥。這樣，煤就可以得到綜合利用。板書 煤的干餾：把煤隔絕空氣加強(qiáng)熱使它分解的過程。產(chǎn)品：焦炭、煤焦

4、油、粗氨水和焦?fàn)t氣。講解 煤的汽化原理：有機(jī)物轉(zhuǎn)化為可燃?xì)怏w。板書 煤的汽化： C（ s） +H 2O（ g）CO（ g）+H 2（ g）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？學(xué)習(xí)必備歡迎下載天然氣的化學(xué)組成及其物理化學(xué)特性因地而異：主要成分是甲烷，還含有少量乙烷、丁烷、戊烷、二氧化碳、一氧化碳、硫化氫等。板書 2、天然氣講述 天然氣的主要用途：化石燃料、化工原料。板書 （ 1）化石燃料（2）化工原料：合成氨、生產(chǎn)甲醇、合成多個(gè)碳原子的有機(jī)化合物。 講述 石油主要是由各種烷烴、環(huán)烷烴和環(huán)烷烴所組成的混合物。石油的大部分是液態(tài)烴，同時(shí)在液態(tài)烴里溶有少量的氣態(tài)烴和

5、固態(tài)烴。石油主要含有碳和氫兩種元素， 同時(shí)還含有少量的硫、氧、氮等元素。石油的化學(xué)成分隨產(chǎn)地不同而不同。板書 3、石油（ 1）石油的成分：碳?xì)浠衔锘旌衔铮辉靥?、硫、氧、氮等。講解 石油的煉制：原油成分復(fù)雜，還含有水和氯化鈣、氯化鎂等鹽類。原油必須先經(jīng)過脫水、脫鹽等處理過程，才能進(jìn)行煉制。經(jīng)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(diǎn)。給石油加熱時(shí)，低沸點(diǎn)的烴先氣化，經(jīng)過冷凝先分離出來。隨著溫度升高，較高沸點(diǎn)的烴再氣化，經(jīng)過冷凝也分離出來。這樣繼續(xù)加熱和冷凝，就可以把石油分成不同沸點(diǎn)范圍的蒸餾產(chǎn)物。這種方法叫做石油的分餾。工業(yè)上分餾石油是在分餾塔中進(jìn)行。石油通過分餾的方法獲得汽油

6、、煤油和柴油等輕質(zhì)液體燃料。但產(chǎn)量不高，僅占石油總質(zhì)量的 25左右。為了提高輕質(zhì)液體燃料的產(chǎn)量，特別是提高汽油的產(chǎn)量，在石油工業(yè)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(diǎn)高的烴斷裂為分子量小、沸點(diǎn)低的烴的過程。板書 （ 2）石油的煉制：分餾 - 利用原油中各成分沸點(diǎn)不同，將復(fù)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(diǎn)高的烴斷裂為分子量小、沸點(diǎn)低的烴的過程。 板書 規(guī)律：生成等量的烷烴與烯烴，目的：提高汽油的產(chǎn)量。講解 在石油化工生產(chǎn)過程里，常用石油分餾產(chǎn)品（包括石油氣）作原料，采用比裂化更高的溫度（ 700 800，有時(shí)甚至高達(dá) 100

7、0 以上），使具有長鏈分子的烴斷裂成各種短鏈的氣態(tài)烴和少量液態(tài)烴，以提供有機(jī)化工原料。工業(yè)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(tài)烴和少量液態(tài)烴，以提供有機(jī)化工原料。重整：在加熱和催化劑作用下，鏈狀烴轉(zhuǎn)化為環(huán)狀烴。講解 三大合成材料與煤、石油、天然氣的關(guān)系，聚乙烯塑料的合成及應(yīng)用。板書 原油的分餾及裂化產(chǎn)品用途示意圖板書 二、環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué)講解 環(huán)境問題是指由于人類不合理開發(fā)和利用自然資源而造成對(duì)生態(tài)環(huán)境破壞，以及工農(nóng)業(yè)和人類生活造成的環(huán)境污染。對(duì)環(huán)境情況的監(jiān)測(cè)、三廢治理、尋找源頭治理

8、環(huán)境污染的生產(chǎn)工藝等，都是當(dāng)今化學(xué)工作者的首要任務(wù)。學(xué)習(xí)必備歡迎下載板書 1、環(huán)境問題：交流 1自己掌握的有關(guān)環(huán)境監(jiān)測(cè)的一些內(nèi)容。交流 2導(dǎo)致環(huán)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(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢氣及攜帶的顆粒物；工業(yè)生產(chǎn)中的廢水（廢液）往往含有復(fù)雜成分，任意排放會(huì)導(dǎo)致土壤水源污染，需經(jīng)過多步處理才能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。廢渣等固體廢棄物的處理兼有減少環(huán)境污染及資源回收兩個(gè)重要目的。化學(xué)在治理三廢方面發(fā)揮著重要作用。板書 大氣污染物、工業(yè)生產(chǎn)中的廢水、廢渣等固體廢棄物。思考與交流 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(yǎng)化

9、， 出現(xiàn)藻類大量繁殖形成赤潮、 水華等嚴(yán)重污染問題。 你認(rèn)為在農(nóng)村和城市造成的這種水體污染各有什么特點(diǎn)，查閱資料了解有關(guān)污染和治理的情況。思考 工業(yè)生產(chǎn)廢水和污水的不適當(dāng)排放、 化肥的不合理使用以及生活污水任意排放會(huì)造成嚴(yán)重水體和水源污染。例如，我們?nèi)粘Ｊ褂玫暮铣上礈靹┏Ｓ枚嗑哿姿猁}作為助洗劑，在水體中經(jīng)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(yǎng)化的污染物。 如何處理？板書 水體富營養(yǎng)化污染物：氮、磷化合物。講解 為盡最大限度避免污染，我們應(yīng)首先實(shí)行清潔生產(chǎn)及采用綠色化學(xué)原理。清潔生產(chǎn)可以概括為：采用清潔的能源和原材料，通過清潔的生產(chǎn)過程，制造出清潔的產(chǎn)品。清潔生產(chǎn)把綜合預(yù)防

10、的環(huán)境策略持續(xù)應(yīng)用于生產(chǎn)過程和產(chǎn)品中，從而減少對(duì)人類和環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)；是推進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長方式轉(zhuǎn)變和實(shí)現(xiàn)污染物總量控制目標(biāo)的重要手段。綠色化學(xué)是指化學(xué)反應(yīng)和過程以“原子經(jīng)濟(jì)性” 為基本原則， 即在獲取新物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)中充分利用參與反應(yīng)的每個(gè)原料原子，實(shí)現(xiàn)“零排放”。不僅充分利用資源，而且不產(chǎn)生污染； 并采用無毒無害的溶劑，助劑和催化劑，生產(chǎn)有利于環(huán)境保護(hù)，社群安全和人身健康的環(huán)境友好產(chǎn)品。板書 4、清潔生產(chǎn)：綠色化學(xué)：講解 綠色化學(xué)反應(yīng)理想的綠色化學(xué)反應(yīng)是參加反應(yīng)的分子中的原子 100轉(zhuǎn)化成產(chǎn)物，實(shí)現(xiàn) “零排放 ”，充分利用了資源，又不產(chǎn)生污染。 小結(jié) 資源的開發(fā)利用和保護(hù)環(huán)境關(guān)系到人類的可持續(xù)發(fā)展，需要全社會(huì)努力。我們只有一個(gè)地球， 環(huán)境問題已成為全球性問題， 需要各國政府和人民共同努力， 創(chuàng)造一個(gè)清潔、美麗的生活環(huán)境，也為我們子孫后代留下一個(gè)良好的生存空