人教課標(biāo)實(shí)驗版-化學(xué)2-化學(xué)與自然資源的開發(fā)利用-資源綜合利用環(huán)境保護(hù)【全國一等獎】

《資源綜合利用、環(huán)境保護(hù)》第一課時教學(xué)設(shè)計一、教學(xué)目標(biāo)（一）知識與技能1．知道化石燃料是重要的自然資源。2．了解化石燃料燃燒對環(huán)境的影響，懂得選擇對環(huán)境污染較小的燃料。3．認(rèn)識化石燃料綜合利用和開發(fā)新能源的重要意義。（二）過程與方法1．課前學(xué)生對學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行社會調(diào)查和查閱相關(guān)資料。2．課堂中，通過觀看放錄像，了解化石燃料的存在和利用。3．自主學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力。4．通過設(shè)計對化石燃料燃燒產(chǎn)物成分分析的定性定量實(shí)驗，使學(xué)生學(xué)會解決物質(zhì)（氣體）檢驗的一般方法。（三）情感態(tài)度與價值觀1．培養(yǎng)學(xué)生對社會的關(guān)注意識；2．知道學(xué)好化學(xué)等科學(xué)知識，為保護(hù)環(huán)境，解決能源危機(jī)作出貢獻(xiàn)。二、教學(xué)重點(diǎn)化石燃料綜合利用和開發(fā)新能源的重要意義。三、教學(xué)難點(diǎn)化石燃料的綜合利用四、教具準(zhǔn)備多媒體、投影儀、焦炭、氨水、苯、甲苯五、課時安排1課時六、教學(xué)過程資料卡片2004年一次能源消費(fèi)構(gòu)成原油煤炭天然氣水電核能全世界36．8%27．2%23．7%6．2%6．1%中國22．3%69．0%2．5%5．4%0．8%（一）引入課題從表中可以看出，煤、石油、天然氣是當(dāng)今人類使用的主要能源，同時也是重要的化工原料，如乙烯和苯就是從石油和煤中提取出來的?；剂鲜遣豢稍偕茉矗渚C合利用越來越受人們的重視。這節(jié)課我們要學(xué)習(xí)探討如何實(shí)現(xiàn)化石燃料的綜合利用，提高利用率減少化石燃料燃燒所造成的環(huán)境污染，（二）新授煤、石油、天然氣的綜合利用從煤、石油、天然氣獲得基本化工原料。1．煤的綜合利用：(1)煤的成分：煤是又有機(jī)物和少量的無機(jī)物組成的復(fù)雜混合物。其組成以碳元素為主，還含有H、O、N、S等元素。(2)煤的綜合利用途徑：通過煤的干餾、煤的氣化和液化獲得潔凈的燃料和多種化工原料。，①煤的干餾：將煤隔絕空氣加強(qiáng)熱使之分解的過程叫做沒得干餾，也叫煤的焦化。②煤的氣化：將煤轉(zhuǎn)化為可燃性氣體過程。（主要反應(yīng)是碳和水蒸氣反應(yīng)生成水煤氣等）③煤的液化2．天然氣的綜合利用（1）氣體燃料的優(yōu)點(diǎn)：氣體燃料與空氣混合充分，容易完全燃燒，與固體燃料相比有較高的利用率。氣體燃料便于管道運(yùn)輸，使用方便（易點(diǎn)燃，易熄滅），且清潔衛(wèi)生。（2）天然氣是一種高效、清潔的燃料：隨著我國“西氣東輸”管線的全面貫通，越來越多的地區(qū)將使用天然氣。2007年7月4日前，北京將完成全部煤氣置換天然氣，成為全國第一個全部使用清潔能源的大型城市。廣州市也將在2010年全部完成天然氣的置換。一個“天更藍(lán)、水更清、樹更綠、花更艷”，生活更美好的天然氣時代即將到來。（3）天然氣是一種重要的化工原料，主要用于合成氨和生產(chǎn)甲醇以及合成分子內(nèi)含兩個或多個碳原子的其他有機(jī)化合物。3．石油的綜合利用：石油煉制后的產(chǎn)品絕大多數(shù)用作燃料使用，不到10%的石油轉(zhuǎn)化為化工原料。I．石油的成分：石油是由多種碳?xì)浠衔铮ㄍ闊N、環(huán)烷烴及少量的芳香烴）組成的混合物。（沒有固定的沸點(diǎn)）原油：未經(jīng)加工的石油叫原油，是一種棕黑色粘稠液體，不能直接使用。Ⅱ．石油的煉制（1）石油的分餾（物理加工過程）：A．石油分餾的原理：利用各種烴的沸點(diǎn)不同，將石油不斷的加熱----汽化----冷凝---液化，把石油分離成不同沸點(diǎn)范圍的蒸餾產(chǎn)物（叫做餾分，仍然是混合物）的過程叫做石油的分餾。B．實(shí)驗室蒸餾石油的裝置（如下圖）：①儀器名稱：①溫度計；②蒸餾燒瓶；③冷凝器；④接收器。圖中：⑤是冷水進(jìn)口；⑥是熱水出口。⑤裝置②中要加碎瓷片，以防止暴沸。C．石油分餾主要產(chǎn)品汽油、煤油、柴油、重油等。（2）石油的裂化（化學(xué)加工過程）：在一定條件下，將相對分子質(zhì)量較大、沸點(diǎn)較高的烴斷裂為相對分子質(zhì)量較小的烴的過程。主要目的：提高輕質(zhì)油（汽油、煤油、柴油）的產(chǎn)量，同時得到石油裂化氣。原料：石油分餾產(chǎn)品（重油）反應(yīng)：以十六烷的催化裂化反應(yīng)為例：加熱、加壓加熱、加壓催化劑C16H34C8H18＋C8H16十六烷辛烷辛烯加熱、加壓加熱、加壓催化劑C8H18C4H10＋C4H8辛烷丁烷丁烯加熱、加壓加熱、加壓催化劑C4H10CH4＋C3H6丁烷甲烷丙烯加熱、加壓加熱、加壓催化劑C4H10C2H6＋C2H4丁烷乙烷乙烯（3）石油的裂解（深度裂化—化學(xué)加工過程）：采用比催化裂化更高的溫度，使碳碳鍵斷裂的更徹底，。主要目的得到氣態(tài)的不飽和烴。原料：汽油主要目的：制得石油裂解氣，進(jìn)行三大合成。高溫裂解高溫裂解主要產(chǎn)品：汽油石油裂解氣（含乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯）（4）石油的催化重整：石油在加熱和催化劑的作用下，可以通過結(jié)構(gòu)的重新調(diào)整，使鏈狀烴轉(zhuǎn)化為環(huán)狀烴（如苯或甲苯等）圖4—6原油的分餾及裂化的產(chǎn)品和用途示意圖煤氣（主）：CO、H2清潔燃料天然氣（主）：CH4壓縮天然氣（主）：甲醇（CNG）液化石油氣（主）：烴類（丙烷）(LPG)以煤、石油、天然氣為原料生成合成材料1．三大合成材料（合成有機(jī)高分子）（1）合成塑料：聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯。①塑料的主要成分：合成樹脂+添加劑（增塑劑、防老化劑等）熱塑性塑料：可以反復(fù)加工，多次使用（聚乙烯聚氯乙烯等）②塑料的性能熱固性塑料：一次加工成型，受熱不軟化（酚醛塑料）（2）合成纖維植物纖維：棉花、木材、亞麻（成分：纖維素）天然纖維動物纖維：羊毛、蠶絲（成分：蛋白質(zhì)）纖維人造纖維：人造棉、人造絲、人造毛化學(xué)纖維合成纖維：六大綸（滌綸、錦綸、腈綸、丙綸、維綸、氯綸）（是利用石油、天然氣、煤和農(nóng)副產(chǎn)品為原料制成的）（3）合成橡膠：順丁橡膠、氯丁橡膠、丁苯橡膠、硅橡膠等。2．合成有機(jī)高分子的反應(yīng)：聚合反應(yīng)：在一定條件下，由小分子（單體）合成高分子（分子量巨大的化合物）的反應(yīng)。聚合反應(yīng)加成聚合（加聚反應(yīng)）：由單體生成高分子的反應(yīng)?？s合聚合（縮聚反應(yīng)）：由單體生成高分子的同時還有小分子生成，CH3（1）加聚反應(yīng)：CH3n①由乙烯制聚乙烯：nCH2CH2CH2－CH2n乙烯聚乙烯單體：CH2CH2鏈節(jié)：－CH2－CH2－n高聚物：n聚合度：n②由丙烯制聚丙烯：nCH2CH－GH3CH2－CHn③由甲基丙烯酸甲酯制聚甲基丙烯酸甲酯（有機(jī)玻璃）：CH3CH3CH3nnCH2CH－COOCH3CH2－CHnCOOCH3COOCH3（2）縮聚反應(yīng)：制滌綸、尼龍（錦綸）、醇酸樹脂、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂 OOOOnHO－C－－－C－OH+nHO－CH2－CH2－OH（對苯二甲酸）（乙二醇）OOOOnC－－－C－O－CH2－CH2－O+（2n－1）H2On聚酯纖維（滌綸）塑料制品的回收和利用1．白色污染：聚乙烯等固體廢舊塑料很難以降解，隨意丟棄引起土壤和水體的污染。2．治理措施：（1）使用、加強(qiáng)。（2）開發(fā)的新型塑料：淀粉塑料、乳酸塑料、水溶塑料、光解塑料等。圖4-9：塑料制品的回收和利用（三）隨堂練習(xí)1．下列說法正確的是（C）A．煤、石油、天然氣是當(dāng)今世界上最重要的三大礦物燃料，是取之不盡的B．煤是由無機(jī)物和有機(jī)物所組成的復(fù)雜的混合物，主要含有碳和氫兩種元素C．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D．煤和石油都是由古代植物遺體埋在地層下或在地殼中經(jīng)過一系列非常復(fù)雜的變化而形成的。2．從地下開采出的最主要的三種礦物燃料中，呈氣態(tài)的燃料是_天然氣_，主要成分的化學(xué)式為CH4；呈液態(tài)的燃料是石油_，主要含碳_和_氫_元素；呈固態(tài)的燃料是_煤，主要含碳元素。3．下列變化是化學(xué)變化的是（BD）A．石油蒸餾B．煤干餾C．干冰升華D．煤燃燒4．下列說法錯誤的是(D)A．石油中含有C5一C11的烷烴，可以通過石油的分餾得到汽油B．用C18以上的烷烴的重油經(jīng)過催化裂化可以得到汽油C．煤是由有機(jī)物和無機(jī)物組成的復(fù)雜的混合物D．煤中含有苯和甲苯，可以先用干餾后用分餾的方法把它們分離出來3．下列說法中正確的是(B)A．將煤加強(qiáng)熱使它分解的過程叫干餾B．煤經(jīng)過干餾,可生產(chǎn)出焦炭、煤焦油、粗氨水、焦?fàn)t氣等C．石油經(jīng)過減壓分餾,可以得到更多的汽油D石油通過裂化,可以獲得汽油、煤油、潤滑油、凡士林和石蠟等4．石油催化裂化的目的是(AD)A．把相對分子質(zhì)量大、沸點(diǎn)高的烴斷裂為相對分子質(zhì)量小、沸點(diǎn)低的烴B．把直鏈烴轉(zhuǎn)化為芳香烴C．除去含碳雜質(zhì)D．提高汽油的質(zhì)量和產(chǎn)量5．有效地利用現(xiàn)有能源和開發(fā)新能源已受到各國的普遍重視。（1）可用改進(jìn)汽油組成的辦法來改善汽油的燃燒性能。例如，加入CH30C(CH3)3來生產(chǎn)“無鉛汽油”。CH30C(CH3)。分子中必存在的原子間連接形式有③(填寫編號)①②③④（2）天然氣的燃燒產(chǎn)物無毒、熱值高，而且管道輸送方便，將成為我國西部開發(fā)的重點(diǎn)項目之一。天然氣常和石油伴生，其主要的成分是甲烷。能說明它是正四面體而非正方形平面結(jié)構(gòu)的理由是