第四章化學與自然資源的開發利用第二節資源綜合利用環境保護1.教學目標知識與技能：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境的影響，懂得選擇對環境污染較小的燃料。3．認識化石燃料綜合利用和開發新能源的重要意義。過程與方法： 1．課前學生對學習內容進行社會調查和查閱相關資料。 2．課堂中，通過觀看錄像，了解化石燃料的存在和利用。3．自主學習，培養學生自學能力。情感態度與價值觀：1．培養學生對社會的關注意識； 2．知道學好化學等科學知識，為保護環境，解決能源危機作出貢獻。2.學情分析：新課程理念的不斷推進，要求我們教師要不斷更新觀念，轉變角色，改變課程中注重知識傳授的傾向，讓學生學會學習，學會合作，倡導學生主動參與。在教學中要尊重學生，凸顯學生的主體地位。本班的學生有一定的化學基礎，但是不均衡，有成績特別好，也有化學基礎比較薄弱的，而且他們學習上欠缺主動性，尚未養成良好的學習習慣。因此，我在教學上，設計了學生自己閱讀課本的環節，同時設計問題情境，讓學生從課本找到相關信息，提高學生信息整合能力。在教材的基礎上適當的增加素材，盡可能地提供感性材料，設計不同層次的問題，讓更多的學生參與，充分調動他們學習的積極性，激發他們學習化學的興趣。3.教學重點難點煤的干餾、液化、氣化的原理及利用，石油的裂化、裂解反應。教學過程4.1第一學時4.1.1教學活動【導入】情境創設圖一我國能源消費結構圖【導入】引入課題從圖中可以看出，煤、石油、天然氣是當今我們使用的主要能源，同時也是重要的化工原料。化石燃料是不可再生能源，所以要提高利用率，減少化石燃料燃燒所造成的環境污染，實現綜合利用。這節課我們要學習探討如何實現化石燃料的綜合利用。【活動】自主學習布置學生自己閱讀課本95頁的內容，自學煤的相關知識，以小組討論的形式完成我提出的三個問題：1.煤是由什么組成的？2.煤有什么用途？3.煤的綜合利用途徑有哪些？一、煤的綜合利用：煤的組成煤是由有機物和少量的無機物組成的復雜混合物。主要含C元素，還含有少量的H、O、N、S等元素。2．用途：作燃料3.煤的綜合利用途徑：煤的干餾，氣化和液化【活動】觀看視頻---工業上煤的干餾【活動】問題設置提問煤的干餾是一個怎樣的過程？通過煤的干餾可以得到哪些產品？（1）煤的干餾煤干餾是指將煤隔絕空氣加高溫使之分解，也叫煤的焦化。得到焦炭、煤焦油、煤氣。煤干餾過程中發生一系列復雜的化學反應，從煤干餾產物中可獲得重要的化工原料，如氫氣、甲烷、乙烯、一氧化碳、苯、甲苯、二甲苯、萘、酚類等。產品主要成分出爐煤氣焦爐氣H2、CH4、C2H4、CO燃料、化工原料粗氨水氨、銨鹽染料、農藥、合成材料粗苯苯、甲苯、二甲苯煤焦油苯、甲苯、二甲苯染料、農藥、合成材料酚類、奈染料、農藥、合成材料瀝青筑路材料焦炭焦炭冶金、電石、燃料【活動】問題設置煤的氣化和液化與物質的三態變化相同嗎？如果是化學變化，把涉及到的化學反應寫出來。【活動】學生書寫，請一個學生上臺展示自己所書寫的反應方程式。（2）煤的氣化：將煤轉化為可燃性氣體的過程。（主要反應是碳和水蒸氣反應生成水煤氣）C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)（水煤氣）（3）煤的液化：煤的直接液化：煤與氫氣在催化劑作用下直接生成液體燃料。煤的間接液化：先將煤轉化為CO和H2，再在催化劑作用下合成甲醇等。【活動】問題設置天然氣的成分？天然氣的綜合利用途徑有哪些？1.天然氣的主要成分是甲烷：2.綜合利用（1）天然氣是一種高效、清潔的燃料：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。天然氣是一種清潔燃料，可以直接用作燃料。隨著我國“西氣東輸”管線的全面貫通，越來越多的地區將使用天然氣。一個“天更藍、水更清、樹更綠、花更艷”，生活更美好的天然氣時代即將到來。（2）天然氣是一種重要的化工原料，主要用于合成氨和生產甲醇以及合成分子內含兩個或多個碳原子的其他有機化合物。關于甲烷水合物的介紹甲烷水合物是由甲烷和水在高壓（>100大氣壓或>10MPa）和低溫（0～10℃）條件下合成的一種固態結晶物質，可表示為CH4?H2O，甲烷分子處于由多個水分子形成的籠中。甲烷水合物多呈白色或淺灰色晶體，外貌類似冰雪，可以被點燃，故也有人叫它“可燃冰”。甲烷水合物被認為是21世紀新型潔凈的能源。但是儲量巨大的甲烷水合物的分解和釋放，會誘發海底地質災害，還會加重溫室效應，會誘發海底地質災害，還會加重溫室效應。甲烷水合物已經成為關注和研究的重要領域，并取得了多項進展。【活動】觀看視頻----《可燃冰的開采》的報道目前可燃冰已經在我們國家開采成功，讓學生觀看一則報道關于《可燃冰的開采》，可燃冰在能源消費結構中比列以后肯定會上升。【活動】自主學習布置學生自己閱讀課本96-97頁的內容，自學石油的相關知識。【活動】問題設置石油是什么組成的？石油的綜合利用途徑有哪些？3.石油的綜合利用：石油煉制后的產品絕大多數用作燃料使用，不到10%的石油轉化為化工原料。石油主要是由多種碳氫化合物組成的混合物。【活動】觀看視頻----石油煉制（1）石油的分餾石油分餾是利用原油中各組分沸點的不同，將復雜的混合物分離成較簡單和更有用的混合物的過程。石油分餾主要在分餾塔中進行，通過分餾可以獲得汽油、煤油、柴油等輕質油。【活動】問題設置石油裂化的目的？石油裂解的目的？（2）石油的裂化和裂解石油的催化裂化是將含碳原子較多、沸點較高的烴斷裂為含碳原子較少、沸點較低的汽油的過程。石油裂化的產品再經過進一步裂解，可以獲得很多重要的化工原料。例如，C16H34C8H18+C8H16C8H18C4H10+C4H8C4H10C2H6+C2H