第一篇：4.2.2第四章第二節(jié)《化學(xué)與資源綜合利用、環(huán)境保護》第二課時

第四章

化學(xué)與自然資源的開發(fā)利用 第二節(jié) 化學(xué)與資源綜合利用、環(huán)境保護

第2課時

【教學(xué)目標(biāo)】

一、知識與技能

1．了解綠色化學(xué)的概念。

2.引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)和認識由塑料廢棄物所造成的白色污染和防治、消除白色污染的途徑和方法。

二、過程與方法

通過多樣化的學(xué)習(xí)活動，提高他們的學(xué)習(xí)能力，豐富他們的學(xué)習(xí)方式。

三、情感態(tài)度與價值觀

1．體會化學(xué)資源綜合利用和環(huán)境保護的重要意義，提升綜合利用化學(xué)資源和環(huán)境保護的意識。

2.引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)和認識由塑料廢棄物所造成的白色污染和防治、消除白色污染的途徑和方法，培養(yǎng)他們的綠色化學(xué)思想和環(huán)境意識，提高他們的科學(xué)素養(yǎng)。【教學(xué)重點】

通過環(huán)境保護和綠色化學(xué)的有關(guān)知識，使學(xué)生加強環(huán)保意識并培養(yǎng)綠色化學(xué)的理念。【教學(xué)難點】

環(huán)境污染及其治理、綠色化學(xué)的含義。【教學(xué)方法】

啟發(fā)、閱讀、分組討論與交流、歸納總結(jié)等。【教學(xué)用具】

實物、模型、圖表、錄像、多媒體課件。【教學(xué)過程】

一、引入新課

工業(yè)生產(chǎn)需要大量的原料，消耗大量的能源。在得到所需的產(chǎn)品的同時產(chǎn)生了大量的廢氣、廢水和廢渣。處理不當(dāng)就會污染環(huán)境。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，保護自然環(huán)境已成為實現(xiàn)人類社會可持續(xù)發(fā)展的重要課題。

二、新課教學(xué)

第二課時 環(huán)境保護與綠色化學(xué) 前言：通常所說的環(huán)境問題，主要是指由于人類不合理的開發(fā)和利用自然資源而造成的生態(tài)環(huán)境破壞，以及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人類生活所造成的環(huán)境污染。

一、環(huán)境污染的分類

1．按環(huán)境要素分：大氣污染、水體污染、土壤污染；

2．按人類活動分：工業(yè)環(huán)境污染、城市環(huán)境污染、農(nóng)業(yè)環(huán)境污染；

3．按造成污染的性質(zhì)、來源分：化學(xué)污染、生物污染、物理污染（噪聲、放射性、熱、電磁波等）、固體廢物污染、能源污染

二、化學(xué)在環(huán)境保護上的應(yīng)用主要有以下幾個方面：

1．對環(huán)境情況進行監(jiān)測：對污染物的存在形態(tài)、含量進行分析和鑒定。

2．治理三廢：對生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢氣、廢水和廢渣進行處理，減少環(huán)境污染，實現(xiàn)資源的回收利用。

3．尋找源頭治理環(huán)境污染的生產(chǎn)工藝，實施清潔生產(chǎn)——綠色化學(xué)

三、介紹幾類環(huán)境污染及其防治 1．大氣污染

對大氣造成污染的污染物有：SO2、NO、NO2、H2S、CxHy、粒子狀污染物、氟化物（F）、鉛及其化合物（Pb）、揮發(fā)性有機物和放射性元素等。SO2、NO、NO2等物質(zhì)主要來源于用煤、硝酸工業(yè)、硫酸工業(yè)、汽車尾氣等。它們可以形成酸雨（酸雨是指pH≤5.6的酸性降水，其主要成分是硫酸和硝酸，屬于嚴重的大氣污染現(xiàn)象），使湖泊水質(zhì)酸化，毒害水生物、植物，以及使土壤酸化，破壞農(nóng)作物、森林等；氟化物（F）、氮氧化物可以破壞臭氧層。CO、NO能與人體血紅蛋白結(jié)合，使動物因缺氧而死亡。NO、NO2、CO、CxHy等還參與光化學(xué)煙霧的形成。

大氣污染物主要通過呼吸道進入人體，也有少量通過接觸和刺激體表進入人體。人體吸入的空氣經(jīng)過鼻腔、咽部、喉頭、氣管、支氣管后進入肺泡，并在肺泡上進行氣體交換。當(dāng)血液通過肺泡毛細管時，放出二氧化碳，吸收氧氣。含氧的血液被輸送到人體各部分，供人體組織和細胞新陳代謝用。如果生活在煙霧迷漫的環(huán)境中，空氣中的有毒、有害污染物就會溶于體液或沉積在肺泡上，輕者會使上呼吸道受到刺激而有不適感，重者會引起疾病，使呼吸道和肺功能損害，引起病變。

大氣污染對人體健康的危害大致可分為急性中毒、慢性中毒和致畸致癌作用等三種。震驚世界的倫敦?zé)熿F事件就是典型的急性中毒事件。

1952年12月5日至8日，英國首都倫敦市上空煙霧彌漫，煤煙粉塵積蓄不散，造成了震驚一時的煙霧事件。這起事件使4000名健康市民因此死亡。在毒霧事件之后的兩個月內(nèi)，8000名患肺部疾病的人也因吸入過多的有毒物質(zhì)而停止呼吸。據(jù)調(diào)查．英國倫敦從1873年一1962年共發(fā)生過6次重大的煙霧公害事件，每次都造成成千上萬的人發(fā)病，甚至死亡。直至1965年以后，倫敦由于采取了排煙脫硫等治理措施，才沒再出現(xiàn)煙霧殺人的事件。

治理：調(diào)整資源結(jié)構(gòu)，開發(fā)新能源（太陽能、氫能、風(fēng)能、地?zé)岬龋瑴p少使用煤、石油、天然氣等化石燃料（或?qū)θ剂线M行脫硫使用），減少工業(yè)廢氣排放，對廢氣進行回收凈化再利用等。大力植樹造林嚴禁亂砍濫伐。政府部門合理規(guī)劃、制定標(biāo)準(zhǔn)、加強監(jiān)測。

2．水體污染 水污染的來源：

水體污染主要來自工業(yè)廢水、農(nóng)業(yè)用水、生活污水。水污染的危害：

水體污染影響工業(yè)生產(chǎn)、增大設(shè)備腐蝕、影響產(chǎn)品質(zhì)量，甚至使生產(chǎn)不能進行下去。水的污染，又影響人民生活，破壞生態(tài)，直接危害人的健康，損害很大。水體被污染必將影響整個地球的環(huán)境，對人類產(chǎn)生嚴重的危害。

(1)危害人的健康：水污染后，通過飲水或食物鏈，污染物進入人體，使人急性或慢性中毒。

砷、鉻、銨類、苯并芘等，可誘發(fā)癌癥。

被寄生蟲、病毒或其它致病菌污染的水，會引起多種傳染病和寄生蟲病。

重金屬污染的水，對人的健康均有危害。被鎘污染的水、食物，人飲食后，會造成腎、骨骼病變，攝入硫酸鎘20毫克，就會造成死亡。鉛造成的中毒，引起貧血，神經(jīng)錯亂。六價鉻有很大毒性，引起皮膚潰瘍，還有致癌作用。飲用含砷的水，會發(fā)生急性或慢性中毒。（日本水俁病：日本熊本縣水俁市因含無機汞的工業(yè)廢水污染了水體,使水俁灣的魚中毒,人食魚后受害。在先后幾年中河流下游汞中毒者達一千多，死亡一百多人，2萬多人受到不同程度的危害。受害者的癥狀有：神經(jīng)衰弱、癡呆和視力下降，成年人小腦、大腦半球受損嚴重。胎兒患類似腦性麻痹，3至4歲仍然表情漠視、流口水、不會吃食、不會爬、語音發(fā)育遲緩。）

砷使許多酶受到抑制或失去活性，造成機體代謝障礙，皮膚角質(zhì)化，引發(fā)皮膚癌。有機磷農(nóng)藥會造成神經(jīng)中毒，有機氯農(nóng)藥會在脂肪中蓄積，對人和動物的內(nèi)分泌、免疫功能、生殖機能均造成危害。

稠環(huán)芳烴多數(shù)具有致癌作用。

氰化物也是劇毒物質(zhì)，進入血液后，與細胞的色素氧化酶結(jié)合，使呼吸中斷，造成呼吸衰竭窒息死亡。

世界上80%的疾病與水有關(guān)。傷寒、霍亂、胃腸炎、痢疾、傳染性肝炎是人類五大疾病，均由水的不潔引起。

(2)對工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的危害

水質(zhì)污染后，工業(yè)用水必須投入更多的處理費用，造成資源、能源的浪費，食品工業(yè)用水要求更為嚴格，水質(zhì)不合格，會使生產(chǎn)停頓。農(nóng)業(yè)使用污水，使作物減產(chǎn)，品質(zhì)降低，甚至使人畜受害，大片農(nóng)田遭受污染，降低土壤質(zhì)量。海洋污染的后果也十分嚴重，如石油污染，造成海鳥和海洋生物死亡。

(3)水的富營養(yǎng)化的危害

在正常情況下，氧在水中有一定溶解度。溶解氧不僅是水生生物得以生存的條件，而且氧參加水中的各種氧化還原反應(yīng)，促進污染物轉(zhuǎn)化降解，是天然水體具有自凈能力的重要原因。含有大量氮、磷、鉀的生活污水的排放，大量有機物在水中降解放出營養(yǎng)元素，促進水中藻類叢生，植物瘋長，使水體通氣不良，溶解氧下降，甚至出現(xiàn)無氧層。以致使水生植物大量死亡，水面發(fā)黑，水體發(fā)臭形成“死湖”、“死河”、“死海”，進而變成沼澤。這種現(xiàn)象稱為水的富營養(yǎng)化。富營養(yǎng)化的水臭味大、顏色深、細菌多，這種水的水質(zhì)差，不能直接利用，水中斷魚大量死亡。

水華是淡水中的一種自然生態(tài)現(xiàn)象，是由于水的富營養(yǎng)化引起藻類（如藍藻、綠藻、硅藻等）的迅猛生長，水一般呈藍色或綠色。

淡水中“水華”造成的最大危害是：飲用水源受到威脅，藻毒素通過食物鏈影響人類的健康，藍藻“水華”的次生代謝產(chǎn)物MCRST能損害肝臟，具有促癌效應(yīng)，直接威脅人類的健康和生存。

赤潮是由于海水中浮游藻類、原生動物或細菌異常增殖或聚集而引起海水變色的現(xiàn)象。實際上，赤潮并不一定都是紅色的，它可因引發(fā)赤潮的生物種類和數(shù)量不同而呈現(xiàn)出不同顏色。赤潮發(fā)生必須具備以下條件：

①海域水體高營養(yǎng)化；

②某些特殊物質(zhì)參與作為誘發(fā)因素，如：維生素B1、B12、鐵、錳、脫氧核糖核酸；

③環(huán)境條件，如水溫、鹽度等也決定著發(fā)生赤潮的生物類型。

赤潮不僅給海洋環(huán)境、海洋漁業(yè)和海水養(yǎng)殖業(yè)造成嚴重危害，而且對人類健康甚至生命都有影響。主要包括兩個方面：

①引起海洋異變，局部中斷海洋食物鏈，使海域一度成為死海； ②有些赤潮生物分泌毒素，這些毒素被食物鏈中的某些生物攝入，如果人類再食用這些生物，則會導(dǎo)致中毒甚至死亡。

3．固體廢棄物污染及其治理（1）固體廢棄物污染

固體廢棄物是指人類在生產(chǎn)和生活中丟棄的固體和泥狀物，如采礦業(yè)的廢石、尾礦、煤矸石；工業(yè)生產(chǎn)中的高爐渣、鋼渣；農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的秸稈、人畜糞便；核工業(yè)及某些醫(yī)療單位的放射性廢料；城市垃圾等等。若不及時清除，必然會對大氣、土壤、水體造成嚴重污染，導(dǎo)致蚊蠅孳生、細菌繁殖，使疾病迅速傳播，危害人體健康。

（2）處理固體廢棄物的方法：

目前世界上生活垃圾處理主要是衛(wèi)生填埋、堆肥和回收利用三種方式。

回收利用廢舊合成材料主要有三種途徑，一是通過熔融再生重新做成多種有用的材料；二是采用熱裂解或化學(xué)處理的方法使其分解，用于制備多種化工原料；三是將廢舊合成材料作為燃料使用。

四、化學(xué)與環(huán)境知識總結(jié)

五、綠色化學(xué)與清潔生產(chǎn)

綠色化學(xué)的核心是要利用化學(xué)原理從源頭消除污染。綠色化學(xué)是指化學(xué)反應(yīng)和過程以“原子經(jīng)濟性”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)的每個原料原子，實現(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、社區(qū)安全和人身健康的環(huán)境友好產(chǎn)品。綠色化學(xué)化工的目標(biāo)是尋找充分利用原材料和能源，且在各個環(huán)節(jié)都潔凈和元污染的反應(yīng)途徑和工藝。對生產(chǎn)過程來說，綠色化學(xué)包括：節(jié)約原材料和能源，淘汰有毒原材料，在生產(chǎn)過程排放廢物之前減降廢物的數(shù)量和毒性；對產(chǎn)品來說，綠色化學(xué)旨在減少從原料的加工到產(chǎn)品的最終處置的全周期的不利影響。

綠色化學(xué)示意圖安全的生產(chǎn)工藝反應(yīng)過程反應(yīng)物無毒無害原料可再生資源原子經(jīng)濟性反應(yīng)高選擇性反應(yīng)提高能源的利用率反應(yīng)產(chǎn)物環(huán)境友好產(chǎn)品（安全、能降解、可再利用）應(yīng)用無毒無害的催化劑[課堂練習(xí)1]

應(yīng)用無毒無害的溶劑

[答案]以乙烯為原料通過氯代乙醇法生產(chǎn)環(huán)氧乙烷，其原子利用率為：

采用銀催化一步合成環(huán)氧乙烷的原子利用率為：100％。

要發(fā)展綠色化學(xué)意味著要從過去的污染環(huán)境的化工生產(chǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)榘踩摹⑶鍧嵉纳a(chǎn)。清潔生產(chǎn)的重點在于：①設(shè)計比現(xiàn)有產(chǎn)品的毒性更低或更安全的化學(xué)品，以防止意外事故的發(fā)生；②設(shè)計新的更安全的、對環(huán)境良性的合成路線，例如盡量利用分子機器型催化劑、仿生合成等，使用無害和可再生的原材料；③設(shè)計新的反應(yīng)條件，減少廢棄物的產(chǎn)生和排放，以降低對人類健康和環(huán)境產(chǎn)生的危害。

[課堂練習(xí)2] 綠色化學(xué)對于化學(xué)反應(yīng)提出了“原子經(jīng)濟性”（原子節(jié)約）的新概念及要求。理想的原子經(jīng)濟性反應(yīng)是原料分子中的原子全部轉(zhuǎn)變成所需產(chǎn)物，不產(chǎn)生副產(chǎn)物，實現(xiàn)零排放。下列幾種生產(chǎn)乙苯的方法中，原子經(jīng)濟性最好的是（反應(yīng)均在一定條件下進行）：

A B C D ＋C2H5Cl→＋C2H5OH→＋CH2＝CH2→→

＋HCl ＋H2O ＋HBr；

＋H2→

解析：依據(jù)題目中的信息要點：“原料分子中的原子全部轉(zhuǎn)變成所需產(chǎn)物，不產(chǎn)生副產(chǎn)物，實現(xiàn)零排放”，觀察四個選項中的化學(xué)方程式，找出“零排放”的反應(yīng)（C）

答案：C [課堂練習(xí)3] 某工廠利用銅屑制硝酸銅。你認為可以用哪些方法？哪種最好？

解析及答案：利用銅屑制硝酸銅可以采用以下三種方法：銅與濃硝酸反應(yīng)；銅與稀硝酸反應(yīng)；銅與氧氣反應(yīng)后，再與硝酸反應(yīng)。從原子經(jīng)濟性的角度考慮，從最大限度地減少廢物的排放的角度考慮，采用銅與氧氣反應(yīng)后，再與硝酸反應(yīng)的方法是最好的。

[課堂練習(xí)4] 為了降低硫氧化物造成的污染，一種方法是在含硫燃料（如煤）中加入生石灰，這種方法稱作“鈣基固硫”．采用這種方法“固硫”的反應(yīng)為（）A.2CaO+2S===2CaS+O2 B.S+O2===SO2

C.CaO+SO2===CaSO3 D.2CaSO3+O2===2CaSO4 解析：含硫燃料燃燒時產(chǎn)生二氧化硫，二氧化硫會與加入的生石灰發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生CaSO3，而CaSO3在灼熱的空氣中不穩(wěn)定，會被氧氣氧化成硫酸鈣。

答案：CD [課堂練習(xí)5] 工、農(nóng)業(yè)及城市生活污水中含磷，家用洗滌劑是污水中磷的一個重要來源(洗滌劑中含有磷酸鈉)，對于處理污水時要不要除去磷，下列說法中正確的是()A.磷是生物的營養(yǎng)元素，不必除去 B.含磷的污水是很好的肥料，不必除去

C.含磷污水引起藻類增殖，使水變質(zhì)，必須除去 D.磷對人無毒，除去與否都無關(guān)緊要 答案：C [課堂練習(xí)6] 汽車尾氣（含有烴類、CO、SO2與NO等物質(zhì)）是城市空氣的污染源。治理的方法之一是在汽車的排氣管上裝一個“催化轉(zhuǎn)換器”（用鉑、鈀合金作催化劑）。它的特點是使CO與NO反應(yīng)，生成可參與大氣生態(tài)環(huán)境循環(huán)的無毒氣體，并促使烴類充分燃燒及SO2的轉(zhuǎn)化。

寫出一氧化碳與一氧化氮反應(yīng)的化學(xué)方程式（2）“催化轉(zhuǎn)換器”的缺點是在一定程度上提高空氣的酸度，其原因是（3）控制城市空氣污染源的方法可以有（多選扣分）a 開發(fā)氫能源 b 使用電動車 c 植樹造林 d 戴上呼吸面具

????2CO2+N2(2)SO2轉(zhuǎn)化為SO3，產(chǎn)生硫酸酸霧(3)a b 答案：（1）2CO+2NO?催化劑

三、小結(jié)

我國面鄰著嚴峻的環(huán)境污染，作為新一代的我們應(yīng)擔(dān)負起環(huán)境的保護與治理。

四、布置作業(yè)

收集有關(guān)防治環(huán)境污染、危害的方法，在各社區(qū)進行宣傳或提出倡議。

五、板書設(shè)計

第二課時 環(huán)境保護與綠色化學(xué)

一、環(huán)境污染的分類

二、化學(xué)在環(huán)境保護上的應(yīng)用主要有以下幾個方面： 1．對環(huán)境情況進行監(jiān)測 2．治理三廢

3．尋找源頭治理環(huán)境污染的生產(chǎn)工藝，實施清潔生產(chǎn)——綠色化學(xué)

三、介紹幾類環(huán)境污染及其防治 1．大氣污染 2．水體污染

3．固體廢棄物污染及其治理

四、化學(xué)與環(huán)境知識總結(jié)

五、綠色化學(xué)與清潔生產(chǎn)

第二篇：化學(xué)與資源綜合利用、環(huán)境保護

一、煤和石油

1、煤的組成：煤是由有機物和少量無機物組成的復(fù)雜混合物，主要含碳元素，還含有少量的氫、氧、氮、硫等元素。

2、煤的綜合利用：煤的干餾、煤的氣化、煤的液化。

煤的干餾是指將煤在隔絕空氣的條件下加強使其分解的過程，也叫煤的焦化。煤干餾得到焦炭、煤焦油、焦?fàn)t氣等。

煤的氣化是將其中的有機物轉(zhuǎn)化為可燃性氣體的過程。

煤的液化是將煤轉(zhuǎn)化成液體燃料的過程。

3、石油的組成：石油主要是多種烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴多種碳氫化合物的混合物，沒有固定的沸點。

4、石油的加工：石油的分餾、催化裂化、裂解。

二、環(huán)境保護和綠色化學(xué)

環(huán)境問題主要是指由于人類不合理地開發(fā)和利用自然資源而造成的生態(tài)環(huán)境破壞，以及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人類生活所造成的環(huán)境污染。

1、環(huán)境污染

（1）大氣污染

大氣污染物：顆粒物（粉塵）、硫的氧化物（SO2和SO3）、氮的氧化物（NO和NO2）、CO、碳氫化合物，以及氟氯代烷等。大氣污染的防治：合理規(guī)劃工業(yè)發(fā)展和城市建設(shè)布局；調(diào)整能源結(jié)構(gòu)；運用各種防治污染的技術(shù)；加強大氣質(zhì)量監(jiān)測；充分利用環(huán)境自凈能力等。

（2）水污染

＋＋水污染物：重金屬（Ba2、Pb2等）、酸、堿、鹽等無機物，耗氧物質(zhì)，石油和難降解的有機物，洗滌劑等。水污染的防治方法：控制、減少污水的任意排放。

（3）土壤污染

土壤污染物：城市污水、工業(yè)廢水、生活垃圾、工礦企業(yè)固體廢棄物、化肥、農(nóng)藥、大氣沉降物、牲畜排泄物、生物殘體。土壤污染的防治措施：控制、減少污染源的排放。

2、綠色化學(xué)

綠色化學(xué)的核心就是利用化學(xué)原理從源頭上減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境的污染。按照綠色化學(xué)的原則，最理想的“原子經(jīng)濟”就是反應(yīng)物的原子全部轉(zhuǎn)化為期望的最終產(chǎn)物（即沒有副反應(yīng)，不生成副產(chǎn)物，更不能產(chǎn)生廢棄物），這時原子利用率為100％。

3、環(huán)境污染的熱點問題：

（1）形成酸雨的主要氣體為NOx。

（2）破壞臭氧層的主要物質(zhì)是氟利昂（CCl2F2）和NOx。

（3）導(dǎo)致全球變暖、產(chǎn)生“溫室效應(yīng)”的氣體是

（4）光化學(xué)煙霧的主要原因是汽車排出的尾氣中氮氧化物、一氧化氮、碳氫化合物。

（5）“白色污染”是指聚乙烯等塑料垃圾。

（6）引起赤潮的原因：工農(nóng)業(yè)及城市生活污水含大量的氮、磷等營養(yǎng)元素。（含磷洗衣粉的使用和不合理使用磷肥是造成水體富營養(yǎng)化的重要原因之一。）

第三篇：化學(xué)與資源綜合利用、環(huán)境保護示范教案

化學(xué)與資源綜合利用、環(huán)境保護

公開課時間12月25日星期三第三節(jié)13機電一班

教學(xué)目標(biāo):

1.認識煤、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.認識化學(xué)在環(huán)境保護中的作用，樹立綠色化學(xué)的觀念。

教學(xué)重點：煤、石油、天然氣的綜合利用，特別是石油的利用；通過環(huán)境保護和綠色化學(xué)的有關(guān)知識，使學(xué)生加強環(huán)保意識并培養(yǎng)綠色化學(xué)的理念。

教學(xué)難點：石油裂化的原理。

課時:煤、石油和天然氣的綜合利用，環(huán)境保護與綠色化學(xué)1課時。教學(xué)方法:黑板板書結(jié)合現(xiàn)實情況討論。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)品的同時產(chǎn)生了大量廢氣、廢水、廢渣。處理不當(dāng)就會造成環(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，保護自然環(huán)境已成為實現(xiàn)人類社會可持續(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，同時也是重要的化工原料。如何實現(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。[板書]

1、煤的綜合利用

[講述]煤是由有機物和無機物所組成的復(fù)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(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：把煤隔絕空氣加強熱使它分解的過程。產(chǎn)品：焦炭、煤焦油、粗氨水和焦?fàn)t氣。

[講解]煤的汽化原理：有機物轉(zhuǎn)化為可燃氣體。

[板書] 煤的汽化：C（s）+H2O（g）

CO（g）+H2（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？

共3頁

第1頁

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、合成多個碳原子的有機化合物。

[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，同時在液態(tài)烴里溶有少量的氣態(tài)烴和固態(tài)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(xué)成分隨產(chǎn)地不同而不同。

[板書]

3、石油

（1）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(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。給石油加熱時，低沸點的烴先氣化，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行。

石油通過分餾的方法獲得汽油、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、沸點高的烴斷裂為分子量小、沸點低的烴的過程。

[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、沸點高的烴斷裂為分子量小、沸點低的烴的過程。

[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℃，有時甚至高達1000℃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。對環(huán)境情況的監(jiān)測、三廢治理、尋找源頭治理環(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)。

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[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，任意排放會導(dǎo)致土壤水源污染，需經(jīng)過多步處理才能達到排放標(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，出現(xiàn)藻類大量繁殖形成赤潮、水華等嚴重污染問題。你認為在農(nóng)村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(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造成嚴重水體和水源污染。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，從而減少對人類和環(huán)境的風(fēng)險；是推進經(jīng)濟增長方式轉(zhuǎn)變和實現(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)的每個原料原子，實現(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，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)利用和保護環(huán)境關(guān)系到人類的可持續(xù)發(fā)展，需要全社會努力。我們只有一個地球，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)造一個清潔、美麗的生活環(huán)境，也為我們子孫后代留下一個良好的生存空間和更加美好的未來。

[課堂練習(xí)與思考]

1、為了減少大氣污染，許多城市推廣汽車使用清潔燃料。目前使用的清潔燃料主要有兩類，一類是壓縮天然氣（CNG），另一類是液化石油氣（LPG）。這兩類燃料的主要成份都是

A、碳水化合物

B、碳氫化合物

C、氫氣

D、醇類

2、針對自己家鄉(xiāng)周圍的環(huán)境，從三廢的角度去觀察有哪些污染，并想想解決辦法？

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第四篇：化學(xué)與資源綜合利用、環(huán)境保護教學(xué)設(shè)計

學(xué)校：臨清三中 學(xué)科：化學(xué) 編寫人：李軍

審稿人：張磊

第二節(jié)

化學(xué)與資源綜合利用、環(huán)境保護

一、教材分析

本節(jié)教材從資源利用和環(huán)境保護這一視角，進一步闡明化學(xué)和人類可持續(xù)發(fā)展的關(guān)系，與上節(jié)內(nèi)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,人類能源的來源全部都是從自然界中得到，其中的大多數(shù)資源屬于不可再生的有限資源。僅僅注重資源開發(fā)是遠遠不夠的，人類要實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，就必須做到合理開發(fā)資源、最大限度地利用好資源，還要保護好環(huán)境。而化學(xué)不僅在資源開發(fā)上能發(fā)揮重要作用，在資源的綜合利用以及環(huán)境保護方面同樣大有用武之地。因此，在學(xué)習(xí)第一節(jié)內(nèi)容之后，教材又安排了第二節(jié)內(nèi)容，能使學(xué)生對化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展有一個全面的認識。

二、教學(xué)目標(biāo) 1．知識目標(biāo)：

認識煤、石油和天然氣等化石燃料綜合利用的意義。2．能力目標(biāo)：

(1).以聚乙烯為例，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。

(2)培養(yǎng)學(xué)生嚴謹求實的科學(xué)態(tài)度 3．情感、態(tài)度和價值觀目標(biāo)：

通過環(huán)境保護和綠色化學(xué)的有關(guān)知識，使學(xué)生加強環(huán)保意識并培養(yǎng)綠色化學(xué)的理念。

三、教學(xué)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(huán)境保護和綠色化學(xué)的有關(guān)知識，使學(xué)生加強環(huán)保意識并培養(yǎng)綠色化學(xué)的理念。

難點：石油裂化的原理。

四、學(xué)情分析

我們的學(xué)生屬于平行分班，沒有實驗班，盡管學(xué)生已有的知識水平有差距，但不影響本節(jié)教學(xué)，因為本節(jié)教學(xué)重在使學(xué)生做到了解和體會，知識教學(xué)不必過分加深、拓寬。要有意識地增強學(xué)生的參與度，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

五、教學(xué)方法

可利用圖表、數(shù)據(jù)、觀看有關(guān)錄像資料、研討或結(jié)合當(dāng)?shù)厍闆r組織學(xué)生參觀化工廠、煉油廠、科研院所、環(huán)保部門。結(jié)合當(dāng)?shù)鼗蚱渌胤轿廴净蛭廴局卫砬闆r，展開調(diào)查，組織學(xué)生上網(wǎng)查找資料，開展相關(guān)的研究性學(xué)習(xí)

六、課前準(zhǔn)備

1．學(xué)生的學(xué)習(xí)準(zhǔn)備：預(yù)習(xí)課本相應(yīng)內(nèi)容，填寫課前預(yù)習(xí)學(xué)案2．教師的教學(xué)準(zhǔn)備：精心備課，制定課前預(yù)習(xí)學(xué)案，課內(nèi)探究學(xué)案，課后延伸拓展學(xué)案。

七、課時安排：2課時

八、教學(xué)過程 第一課時(一)預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑

檢查落實了學(xué)生的預(yù)習(xí)情況并了解了學(xué)生的疑惑，使教學(xué)具有了針對性。

（二）情景導(dǎo)入、展示目標(biāo)。

教師：工業(yè)生產(chǎn)需要大量原料，消耗大量能源，在得到產(chǎn)品的同時產(chǎn)生了大量廢氣、廢水、廢渣。處理不當(dāng)就會造成環(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，保護自然環(huán)境已成為實現(xiàn)人類社會可持續(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)境保護的有關(guān)內(nèi)容。學(xué)習(xí)目標(biāo)見學(xué)案。

[板書] 第二節(jié)

化學(xué)與資源綜合利用、環(huán)境保護

（三）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(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。[板書]

1、煤的綜合利用

[講述]煤是由有機物和無機物所組成的復(fù)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(zhì)。

[板書]（1）煤成分：復(fù)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]（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：把煤隔絕空氣加強熱使它分解的過程。產(chǎn)品：焦炭、煤焦油、粗氨水和焦?fàn)t氣。

[投影]表4-2 煤干餾的主要產(chǎn)品和用途

[講解]煤的汽化原理：有機物轉(zhuǎn)化為可燃氣體。[板書] 煤的汽化：C（s）+H2O（g）

CO（g）+H2（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？ [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(fā)現(xiàn)巨大的“可燃冰”帶，能源總量估計相當(dāng)于中國石油總量的一半；而我國東海“可燃冰”的蘊藏量也很可觀??“可燃冰”的主要成分是一水合甲烷晶體（CH4·H2O）．請結(jié)合初中化學(xué)知識回答下列問題：

（1）下列說法中正確的是（填序號）___________________________． A．CH4·H2O晶體中水是溶劑 B．CH4·H2O的組成元素有3種

C．CH4·H2O中CH4和H2O的質(zhì)量比為1：1

D．可燃冰能燃燒，說明水具有可燃性

（2）可燃冰的發(fā)現(xiàn)為我國在新世紀(jì)使用高效新能源開辟了廣闊的前景．你認為能開發(fā)利用 的新能源還有（至少填寫二種）__________________，__________________．

[講解]（1）溶劑是能夠溶解其他物質(zhì)的物質(zhì)，溶劑與溶質(zhì)間沒有固定的組成，而CH4·H2O的組成固定故A不正確．CH4中含C、H二元素，H2O中含H、O二元素，故CH4·H2O由C、H、O三元素，組成B正確．CH4·H2O分子中CH4與H2O的物質(zhì)的量之比為1：1，而其式量不等則C不正確．CH4·H2O可燃是由于分解產(chǎn)生CH4的原因，故D不正確．

（2）新能源是指以新技術(shù)為基礎(chǔ)，系統(tǒng)開發(fā)利用的能源包括太陽能、生物能、風(fēng)能、地?zé)崮堋淠茉吹龋?/p>

[復(fù)習(xí)] 初中有關(guān)石油的知識。

[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，同時在液態(tài)烴里溶有少量的氣態(tài)烴和固態(tài)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(xué)成分隨產(chǎn)地不同而不同。

[板書]

3、石油

（1）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(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。給石油加熱時，低沸點的烴先氣化，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行。

石油通過分餾的方法獲得汽油、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、沸點高的烴斷裂為分子量小、沸點低的烴的過程。

[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、沸點高的烴斷裂為分子量小、沸點低的烴的過程。[投影]

[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℃，有時甚至高達1000℃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。[投影]圖4-6原油的分餾及裂化產(chǎn)品用途示意圖

[講解]聚乙烯的生成原理：在適當(dāng)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(jié)合成為很長的鏈。

CH2=CH2+CH2=CH2+CH2=CH2+?? →-CH2-CH2-+-CH2-CH2-+-CH2-CH2-+ ??

→-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-??

[板書]（3）石油重要產(chǎn)品：

[投影]聚乙烯顆粒：

[講述]聚乙烯及聚丙烯與白色污染關(guān)系，提醒同學(xué)們愛護環(huán)境，不亂丟塑料垃圾。[投影]圖4-8塑料制品的回收與利用

[思考與交流]

1、回收利用廢舊合成材料的途徑？

2、通過必要的數(shù)據(jù)論證限制生產(chǎn)使用聚苯乙烯快餐盒的意義。

[閱讀]科學(xué)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。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(xué)家對壁虎進行了研究，發(fā)現(xiàn)它的每只“腳”底部長著大約50萬根極細的剛毛，而每根剛毛末端又有約400 ～1000根更細的分支。這種精細結(jié)構(gòu)使得剛毛與物體表面分子間的距離非常近，從而產(chǎn)生“范德瓦爾斯力”。據(jù)計算，一只大壁虎的4 只“腳”產(chǎn)生的總作用力壓強相當(dāng)于10個大氣壓。而這種力的產(chǎn)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，或研制世界上第一種乾性粘合劑。

[小結(jié)]略 [作業(yè)]見學(xué)案

[板書設(shè)計] 第二節(jié)

化學(xué)與資源綜合利用、環(huán)境保護

一、煤、石油和天然氣的綜合利用

1、煤的綜合利用

（1）煤成分：復(fù)雜的混合物；含有：碳、氫、氮、硫、氧等元素。（2）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(chǎn)品：焦炭、煤焦油、粗氨水和焦?fàn)t氣。

煤的汽化：C（s）+H2O（g）

CO（g）+H2（g）

2、天然氣

（1）化石燃料（2）化工原料：合成氨、生產(chǎn)甲醇、合成多個碳原子的有機化合物。

3、石油

（1）石油的成分：碳氫化合物混合物；元素碳、硫、氧、氮等。（2）石油的煉制：

分餾---利用原油中各成分沸點不同。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、沸點高的烴斷裂為分子量小、沸點低的烴的過程。規(guī)律：生成等量的烷烴與烯烴，目的：提高汽油的產(chǎn)量

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。

（3）石油重要產(chǎn)品：

第二課時

[復(fù)習(xí)]煤的干餾及石油的煉制原理 [圖片導(dǎo)學(xué)]

[板書]

二、環(huán)境保護與綠色化學(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。對環(huán)境情況的監(jiān)測、三廢治理、尋找源頭治理環(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)。

[板書]

1、環(huán)境問題： 化學(xué)工作者的首要任務(wù)：

[交流1]自己掌握的有關(guān)環(huán)境監(jiān)測的一些內(nèi)容。

[講解]要了解環(huán)境污染情況，消除和控制污染以及研究污染物的形態(tài)、含量等進行分析鑒定，提供可靠的分析數(shù)據(jù)。化學(xué)工作者正承擔(dān)著繁重的環(huán)境監(jiān)測工作。

[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，任意排放會導(dǎo)致土壤水源污染，需經(jīng)過多步處理才能達到排放標(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重要目的。化學(xué)在治理三廢方面發(fā)揮著重要作用。

[板書]

2、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]1.硫氧化物（SOX）和氮氧化物（NOX）是酸雨形成的主要元兇，工業(yè)上常利用一些廉價易得的化學(xué)物質(zhì)反應(yīng)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(xué)生匯報]利用化學(xué)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(yù)脫硫、爐內(nèi)脫硫和煙囪排氣除 硫等措施，用CaCO3、CaO、Ca(OH)

2、NH3水等吸收脫硫。

CaO(s)+SO2(g)

CaSO3(s)

2CaSO3(s)+O2(g)

2CaSO4(s)SO2 + 2NH3+H2O===(NH4)2SO3

[板書]

3、酸雨控制：生石灰脫硫

[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，出現(xiàn)藻類大量繁殖形成赤潮、水華等嚴重污染問題。你認為在農(nóng)村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(guān)污染和治理的情況。

[學(xué)生匯報]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造成嚴重水體和水源污染。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。

[板書] 水體富營養(yǎng)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(guān)系。

[講解]為盡最大限度避免污染，我們應(yīng)首先實行清潔生產(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，從而減少對人類和環(huán)境的風(fēng)險；是推進經(jīng)濟增長方式轉(zhuǎn)變和實現(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)的每個原料原子，實現(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，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，實現(xiàn)“零排放”，充分利用了資源，又不產(chǎn)生污染。

[投影]圖4-11綠色化學(xué)示意圖：

[例題] 綠色化學(xué)提倡化工生產(chǎn)應(yīng)提高原子利用率．原子利用率表示目標(biāo)產(chǎn) 物的質(zhì)量與生成物總質(zhì)量之比．在下列制備環(huán)氧乙烷的反應(yīng)中，原子利用率最高的是

[講解] 根據(jù)原子利用率內(nèi)涵，副產(chǎn)物越少原子利用率越高。C項的副產(chǎn)物為0，則原子利用率為100%，答案為C。也可以分別計算其他方法的原子利用率，再比較。A項原子利用率利用率100%＝42.3%；B項原子利用率 ×100%＝100%；D ×

項原子利用率

100%＝25.4%；C ×

項原子

×100%＝23.7%。所以原子利用率大小：C＞A＞B＞D。答案：C。

[試題反思]

1、原子利用率與產(chǎn)率相同嗎？

2、綠色化學(xué)對化學(xué)、化工提出了那些挑戰(zhàn)？ [小結(jié)]資源的開發(fā)利用和保護環(huán)境關(guān)系到人類的可持續(xù)發(fā)展，需要全社會努力。我們只有一個地球，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)造一個清潔、美麗的生活環(huán)境，也為我們子孫后代留下一個良好的生存空間和更加美好的未來。

[作業(yè)]：見學(xué)案

九、[板書設(shè)計]

二、環(huán)境保護與綠色化學(xué)

1、環(huán)境問題：

化學(xué)工作者的首要任務(wù)：

2、大氣污染物、工業(yè)生產(chǎn)中的廢水、廢渣等固體廢棄物。

3、酸雨控制：生石灰脫硫

水體富營養(yǎng)化污染物：氮、磷化合物。

4、清潔生產(chǎn)：

綠色化學(xué)：

十、教學(xué)反思 本課的設(shè)計采用了課前下發(fā)預(yù)習(xí)學(xué)案，學(xué)生預(yù)習(xí)本節(jié)內(nèi)容，找出自己迷惑的地方。課堂上師生主要解決重點、難點、疑點、考點、探究點以及學(xué)生學(xué)習(xí)過程中易忘、易混點等，最后進行當(dāng)堂檢測，課后進行延伸拓展，以達到提高課堂效率的目的。

本節(jié)課采用多種教學(xué)方法如多媒體教學(xué)，圖片教學(xué)等效果較好，大大激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

第五篇：高中化學(xué) 第四章第二節(jié)化學(xué)與資源綜合利用(第一課時)教學(xué)設(shè)計 新人教版必修2

天津市梅江中學(xué)2014高中化學(xué) 第四章第二節(jié)化學(xué)與資源綜合利用（第一課時）教學(xué)設(shè)計 新人教版必修2

一、教材分析

本節(jié)教材從資源利用和環(huán)境保護這一視角，進一步闡明化學(xué)和人類可持續(xù)發(fā)展的關(guān)系，與上節(jié)內(nèi)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,人類能源的來源全部都是從自然界中得到，其中的大多數(shù)資源屬于不可再生的有限資源。僅僅注重資源開發(fā)是遠遠不夠的，人類要實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，就必須做到合理開發(fā)資源、最大限度地利用好資源，還要保護好環(huán)境。而化學(xué)不僅在資源開發(fā)上能發(fā)揮重要作用，在資源的綜合利用以及環(huán)境保護方面同樣大有用武之地。因此，在學(xué)習(xí)第一節(jié)內(nèi)容之后，教材又安排了第二節(jié)內(nèi)容，能使學(xué)生對化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展有一個全面的認識。

二、教學(xué)目標(biāo) 1．知識目標(biāo)：

認識煤、石油和天然氣等化石燃料綜合利用的意義。2．能力目標(biāo)：

(1).以聚乙烯為例，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。

(2)培養(yǎng)學(xué)生嚴謹求實的科學(xué)態(tài)度 3．情感、態(tài)度和價值觀目標(biāo)：

通過環(huán)境保護和綠色化學(xué)的有關(guān)知識，使學(xué)生加強環(huán)保意識并培養(yǎng)綠色化學(xué)的理念。

三、教學(xué)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(huán)境保護和綠色化學(xué)的有關(guān)知識，使學(xué)生加強環(huán)保意識并培養(yǎng)綠色化學(xué)的理念。

難點：石油裂化的原理。

四、學(xué)情分析

我們的學(xué)生屬于平行分班，沒有實驗班，盡管學(xué)生已有的知識水平有差距，但不影響本節(jié)教學(xué)，因為本節(jié)教學(xué)重在使學(xué)生做到了解和體會，知識教學(xué)不必過分加深、拓寬。要有意識地增強學(xué)生的參與度，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

五、教學(xué)方法 可利用圖表、數(shù)據(jù)、觀看有關(guān)錄像資料、研討或結(jié)合當(dāng)?shù)厍闆r組織學(xué)生參觀化工廠、煉油廠、科研院所、環(huán)保部門。結(jié)合當(dāng)?shù)鼗蚱渌胤轿廴净蛭廴局卫砬闆r，展開調(diào)查，組織學(xué)生上網(wǎng)查找資料，開展相關(guān)的研究性學(xué)習(xí)

七、課時安排：2課時

八、教學(xué)過程 第一課時(一)預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑

檢查落實了學(xué)生的預(yù)習(xí)情況并了解了學(xué)生的疑惑，使教學(xué)具有了針對性。

（二）情景導(dǎo)入、展示目標(biāo)。

教師：工業(yè)生產(chǎn)需要大量原料，消耗大量能源，在得到產(chǎn)品的同時產(chǎn)生了大量廢氣、廢水、廢渣。處理不當(dāng)就會造成環(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，保護自然環(huán)境已成為實現(xiàn)人類社會可持續(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)境保護的有關(guān)內(nèi)容。學(xué)習(xí)目標(biāo)見學(xué)案。

[板書] 第二節(jié)

化學(xué)與資源綜合利用、環(huán)境保護

（三）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(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。[板書]

1、煤的綜合利用

[講述]煤是由有機物和無機物所組成的復(fù)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(zhì)。

[板書]（1）煤成分：復(fù)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]（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：把煤隔絕空氣加強熱使它分解的過程。產(chǎn)品：焦炭、煤焦油、粗氨水和焦?fàn)t氣。

[投影]表4-2 煤干餾的主要產(chǎn)品和用途

[講解]煤的汽化原理：有機物轉(zhuǎn)化為可燃氣體。[板書] 煤的汽化：C（s）+H2O（g）

CO（g）+H2（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？ [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(fā)現(xiàn)巨大的“可燃冰”帶，能源總量估計相當(dāng)于中國石油總量的一半；而我國東海“可燃冰”的蘊藏量也很可觀??“可燃冰”的主要成分是一水合甲烷晶體（CH4·H2O）．請結(jié)合初中化學(xué)知識回答下列問題：

（1）下列說法中正確的是（填序號）___________________________． A．CH4·H2O晶體中水是溶劑 B．CH4·H2O的組成元素有3種

C．CH4·H2O中CH4和H2O的質(zhì)量比為1：1 D．可燃冰能燃燒，說明水具有可燃性

（2）可燃冰的發(fā)現(xiàn)為我國在新世紀(jì)使用高效新能源開辟了廣闊的前景．你認為能開發(fā)利用 的新能源還有（至少填寫二種）__________________，__________________．

[講解]（1）溶劑是能夠溶解其他物質(zhì)的物質(zhì)，溶劑與溶質(zhì)間沒有固定的組成，而CH4·H2O的組成固定故A不正確．CH4中含C、H二元素，H2O中含H、O二元素，故CH4·H2O由C、H、O三元素，組成B正確．CH4·H2O分子中CH4與H2O的物質(zhì)的量之比為1：1，而其式量不等則C不正確．CH4·H2O可燃是由于分解產(chǎn)生CH4的原因，故D不正確．

（2）新能源是指以新技術(shù)為基礎(chǔ)，系統(tǒng)開發(fā)利用的能源包括太陽能、生物能、風(fēng)能、地?zé)崮堋淠茉吹龋?/p>

[復(fù)習(xí)] 初中有關(guān)石油的知識。

[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，同時在液態(tài)烴里溶有少量的氣態(tài)烴和固態(tài)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(xué)成分隨產(chǎn)地不同而不同。

[板書]

3、石油

（1）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(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。給石油加熱時，低沸點的烴先氣化，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行。

石油通過分餾的方法獲得汽油、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、沸點高的烴斷裂為分子量小、沸點低的烴的過程。

[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、沸點高的烴斷裂為分子量小、沸點低的烴的過程。[投影]

[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℃，有時甚至高達1000℃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。[投影]圖4-6原油的分餾及裂化產(chǎn)品用途示意圖

[講解]聚乙烯的生成原理：在適當(dāng)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(jié)合成為很長的鏈。

CH2=CH2+CH2=CH2+CH2=CH2+?? →-CH2-CH2-+-CH2-CH2-+-CH2-CH2-+ ??

→-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-??

[板書]（3）石油重要產(chǎn)品：

[投影]聚乙烯顆粒：

[講述]聚乙烯及聚丙烯與白色污染關(guān)系，提醒同學(xué)們愛護環(huán)境，不亂丟塑料垃圾。[投影]圖4-8塑料制品的回收與利用

[思考與交流]

1、回收利用廢舊合成材料的途徑？

2、通過必要的數(shù)據(jù)論證限制生產(chǎn)使用聚苯乙烯快餐盒的意義。

[閱讀]科學(xué)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。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(xué)家對壁虎進行了研究，發(fā)現(xiàn)它的每只“腳”底部長著大約50萬根極細的剛毛，而每根剛毛末端又有約400 ～1000根更細的分支。這種精細結(jié)構(gòu)使得剛毛與物體表面分子間的距離非常近，從而產(chǎn)生“范德瓦爾斯力”。據(jù)計算，一只大壁虎的4 只“腳”產(chǎn)生的總作用力壓強相當(dāng)于10個大氣壓。而這種力的產(chǎn)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，或研制世界上第一種乾性粘合劑。

[小結(jié)]略 [作業(yè)]見學(xué)案

[板書設(shè)計] 第二節(jié)

化學(xué)與資源綜合利用、環(huán)境保護

一、煤、石油和天然氣的綜合利用

1、煤的綜合利用

（1）煤成分：復(fù)雜的混合物；含有：碳、氫、氮、硫、氧等元素。（2）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(chǎn)品：焦炭、煤焦油、粗氨水和焦?fàn)t氣。

煤的汽化：C（s）+H2O（g）

CO（g）+H2（g）

2、天然氣

（1）化石燃料（2）化工原料：合成氨、生產(chǎn)甲醇、合成多個碳原子的有機化合物。

3、石油

（1）石油的成分：碳氫化合物混合物；元素碳、硫、氧、氮等。（2）石油的煉制：

分餾---利用原油中各成分沸點不同。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、沸點高的烴斷裂為分子量小、沸點低的烴的過程。規(guī)律：生成等量的烷烴與烯烴，目的：提高汽油的產(chǎn)量

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。

（3）石油重要產(chǎn)品：