第一節(jié)

自然資源的開(kāi)發(fā)利用課時(shí)3煤、石油和天然氣的綜合利用人教版必修第二冊(cè)

第八章化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展素養(yǎng)目標(biāo)宏觀辨識(shí)與微觀探析：通過(guò)宏觀上認(rèn)識(shí)自然資源—煤、石油、天然氣的綜合利用，能從化學(xué)微觀角度分析、探究化石燃料綜合利用的的原理和方法，運(yùn)用已有知識(shí)和方法綜合分析化學(xué)過(guò)程對(duì)自然可能帶來(lái)的各種影響。證據(jù)推理與模型認(rèn)知：能舉例說(shuō)明重要資源和能源的主要類型、成分和作用，對(duì)資源的開(kāi)發(fā)利用和能源的使用方案進(jìn)行評(píng)價(jià)，認(rèn)識(shí)合成高分子材料的重要性培養(yǎng)模型認(rèn)知和證據(jù)推理的能力。科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)：通過(guò)對(duì)“煤制油”工藝原理的認(rèn)識(shí)，掌握并創(chuàng)新化石能源綜合利用方法，提高思維的深度和廣度，認(rèn)識(shí)環(huán)境保護(hù)和資源合理開(kāi)發(fā)的重要性，形成可持續(xù)發(fā)展意識(shí)和綠色化學(xué)觀念。教學(xué)目標(biāo)本節(jié)重點(diǎn)煤、石油和天然氣的綜合利用。本節(jié)難點(diǎn)煤、石油和天然氣的綜合利用。1.認(rèn)識(shí)煤的干餾、氣化、液化原理和主要產(chǎn)品及用途，了解煤的綜合利用對(duì)可持續(xù)發(fā)展的重要性。2.了解石油的分餾和裂化產(chǎn)品的用途及石油化工產(chǎn)品的應(yīng)用及投產(chǎn)與產(chǎn)出，認(rèn)識(shí)合理開(kāi)發(fā)和利用化石能源的重要性和必要性。新課導(dǎo)入你知道嗎？

人類使用的主要能源，重要的化工原料是什么？天然氣煤、石油和天然氣的綜合利用、提高利用率、減少環(huán)境污染石油煤迄今為止，煤、石油、天然氣仍是人類使用的主要能源，同時(shí)它們也是重要的化工原料。煤的綜合利用壹天然氣的綜合利用貳知識(shí)導(dǎo)航石油的綜合利用叁課堂探究請(qǐng)你思考！

如何實(shí)現(xiàn)化石燃料的綜合利用？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，是人類面臨的重大挑戰(zhàn)。01煤的綜合利用課堂探究一、煤的綜合利用認(rèn)識(shí)了解對(duì)比學(xué)習(xí)1.煤的組成⑴煤是有機(jī)物和無(wú)機(jī)物組成的復(fù)雜混合物，含C(主)，H和O(次)，S、P、N(少)。無(wú)煙煤褐煤泥煤煙煤煤燃燒產(chǎn)生大量的煤灰、煤渣、廢氣（SO2、氮的氧化物、碳的氧化物和煙塵等），污染環(huán)境，燃燒效率低！課堂思考請(qǐng)你思考！

如何提高煤的燃燒效率，減少環(huán)境污染？煤的綜合利用主要途徑：煤的干餾、煤的氣化、煤的液化十九世紀(jì)初，由于冶金工業(yè)的發(fā)展，需要大量焦碳，生產(chǎn)焦碳的主要方法是煤的干餾即對(duì)煤隔絕空氣加強(qiáng)熱。課堂探究一、煤的綜合利用重點(diǎn)理解探究學(xué)習(xí)2.煤的綜合利用(1)煤的干餾：煤焦油出爐煤氣焦炭①把煤隔絕空氣加強(qiáng)熱使之分解的過(guò)程。課堂探究一、煤的綜合利用重點(diǎn)理解探究學(xué)習(xí)(1)煤的干餾②煤的干餾的重要產(chǎn)品和用途干餾產(chǎn)物主要成分主要用途出爐煤氣焦?fàn)t氣H2、CH4、乙烯、CO氣體燃料、化工原料粗氨水NH3、銨鹽化肥、炸藥、染料、醫(yī)藥、農(nóng)藥、合成材料粗苯苯、甲苯、二甲苯煤焦油苯、甲苯、二甲苯酚類、萘染料、醫(yī)藥、農(nóng)藥、合成材料瀝青筑路材料、碳素電極焦炭碳冶金、合成氨造氣、電石、燃料課堂探究一、煤的綜合利用重點(diǎn)理解探究學(xué)習(xí)(2)煤的氣化①將煤轉(zhuǎn)化為可燃性氣體的過(guò)程。②主要反應(yīng)：水煤氣為什么一不小心將少量水灑在燒得通紅的煤上時(shí)，火不但沒(méi)有熄滅，反而燒得更旺？這就是煤的氣化，燒得通紅的煤與水蒸氣反應(yīng)生成可燃性氣體H2和CO，所以燃燒更旺。課堂探究一、煤的綜合利用重點(diǎn)理解探究學(xué)習(xí)(3)煤的液化①直接液化：將煤轉(zhuǎn)化為液體燃料的過(guò)程使煤與H2作用生成液體燃料②間接液化：先轉(zhuǎn)化為CO和H2，然后在催化劑作用下合成甲醇課堂思考你想到了什么？閱讀下列資料卡片，你得到什么啟示？資料卡片天然氣水合物

天然氣水合物是天然氣與水在高壓、低溫條件下形成的類冰狀結(jié)晶物質(zhì)，主要成分是甲烷水合物，其組成可表示為CH4?nH2O，甲烷分子處于由多個(gè)水分子形成的籠中。天然氣水合物的外觀像冰，具有可燃性，故又被稱為“可燃冰”。它被認(rèn)為是21世紀(jì)的高效清潔能源。但是，儲(chǔ)量巨大的天然氣水合物的分解和甲烷釋放，可能會(huì)誘發(fā)海底地質(zhì)災(zāi)害，加重溫室效應(yīng)。目前，開(kāi)發(fā)利用天然氣水合物已經(jīng)成為人們關(guān)注的重要領(lǐng)域，相關(guān)研究取得了多項(xiàng)進(jìn)展。我國(guó)的天然氣水合物開(kāi)采技術(shù)處于世界先進(jìn)水平。02天然氣的綜合利用課堂探究二、天然氣的綜合利用重點(diǎn)理解探究學(xué)習(xí)1.天然氣組成——主要成分是甲烷天然氣可燃冰2.天然氣用途①燃料——清潔能源②化工原料：生產(chǎn)甲醇、合成兩碳或多碳有機(jī)物課堂思考你知道嗎？你知道工業(yè)的血液是什么嗎？石油被譽(yù)為工業(yè)的血液石油是由多種碳?xì)浠衔锝M成的混合物，成分復(fù)雜隨著碳原子數(shù)(相對(duì)分子量)增多,烴的熔沸點(diǎn)升高石油的綜合利用03石油的綜合利用課堂探究三、石油的綜合利用重點(diǎn)理解探究學(xué)習(xí)1.石油是由多種碳?xì)浠衔锝M成的混合物，成分復(fù)雜。2.石油的綜合利用⑴石油的分餾利用各組分沸點(diǎn)的不同進(jìn)行分離的過(guò)程⑵分餾分為常壓分餾，減壓分餾課堂探究三、石油的綜合利用重點(diǎn)理解對(duì)比學(xué)習(xí)2.石油的綜合利用石油經(jīng)分餾后可以獲得汽油、煤油、柴油等含碳原子數(shù)少的輕質(zhì)油,但其產(chǎn)量難以滿足社會(huì)需求，而含碳原子多的重油卻供大于求。石油氣(C1~C4)低于20℃汽油(C5~C12)20-200℃煤油(C12~C16)175-275℃柴油(C15~C18)

250-400℃潤(rùn)滑油(C16~C20)高于350℃石油

常壓分餾重油（瀝青等）(C20以上)

石油

減壓分餾課堂思考請(qǐng)你觀察！石油的綜合利用常壓蒸餾減壓蒸餾催化裂化、裂解課堂探究三、石油的綜合利用重點(diǎn)理解探究學(xué)習(xí)2.催化裂化⑴裂化的目的:提高輕質(zhì)液體燃料的產(chǎn)量，特別是提高汽油的產(chǎn)量。⑵在一定條件下（加熱、催化劑），把相對(duì)分子質(zhì)量大、沸點(diǎn)高的烴斷裂為相對(duì)分子質(zhì)量較小、沸點(diǎn)較低的烴。相對(duì)分子質(zhì)量大沸點(diǎn)高的烴相對(duì)分子質(zhì)量小沸點(diǎn)較低的烴斷裂原料：重油、石蠟產(chǎn)物：汽油、煤油、柴油、潤(rùn)滑油等課堂探究三、石油的綜合利用重點(diǎn)理解探究學(xué)習(xí)2.催化裂化課堂探究重點(diǎn)理解三、石油的綜合利用探究學(xué)習(xí)3.催化裂解⑴裂解的目的:獲得乙烯、丙烯等小分子烴⑵采用比裂化更高的溫度，使其中相對(duì)分子質(zhì)量較大的長(zhǎng)鏈烴斷裂成乙烯、丙烯等短鏈烴。課堂探究三、石油的綜合利用重點(diǎn)理解探究學(xué)習(xí)4.催化重整⑴通過(guò)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，使鏈狀烴轉(zhuǎn)化為環(huán)狀烴請(qǐng)你思考！

日常生活中煤、天然氣、石油的綜合利用課堂思考高分子材料基礎(chǔ)化工原料更高價(jià)值生活用品典例精講【例1】正誤判斷(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”)(1)煤的氣化是使煤轉(zhuǎn)化成清潔燃料的物理過(guò)程。(

)(2)石油的分餾得到的產(chǎn)品是純凈物。(

)(3)煤的干餾可得到甲烷、苯和氨等物質(zhì)。(

)(4)乙烯的化學(xué)性質(zhì)比聚乙烯活潑。(

)(5)石油的分餾、裂化和裂解都屬于化學(xué)變化。(

)(6)石油裂解的原料是石油分餾產(chǎn)品。(

)××√√×√課堂小結(jié)隨堂演練1、下列過(guò)程屬于物理變化的是（） A.煤的干餾B.石油分餾 C.石油裂化D.乙烯聚合B2、下列關(guān)于煤、石油及其所得產(chǎn)品的敘述正確的是（）A.煤中含有甲苯、二甲苯等有機(jī)物，可以通過(guò)干餾得到B.煤的干餾和石油的分餾發(fā)生的都是化學(xué)變化C.用溴的四氯化碳溶液可鑒別直餾汽油和裂化汽油D.石油是混合物，其分餾產(chǎn)品煤油為純凈物C3、下列有關(guān)煤、石油、天然氣等資源的說(shuō)法錯(cuò)誤的是（） A.天然氣是一種清潔的化石燃料 B.石油是由多種烴組成的混合物 C.煤的氣化和煤的液化都屬于物理變化 D.通過(guò)石油的裂化可以提高汽油的產(chǎn)量隨堂演練C4、下列變化中，屬于化學(xué)變化的是（）A．用苯從溴水中萃取溴B．重油裂化得到輕質(zhì)燃料油C．從煤焦油中提取苯、甲苯、二甲苯D．石油分餾得到汽油、煤油等產(chǎn)物B5、下圖是實(shí)驗(yàn)室模擬干餾的實(shí)驗(yàn)裝置，下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（） A.圖示實(shí)驗(yàn)中發(fā)生了化學(xué)變化 B.實(shí)驗(yàn)后的水溶液的pH>7，液體是黑色黏稠的煤焦油，上層X(jué)是粗苯等 C.氣體Z易燃，可以還原氧化銅 D.液體Y是一種純凈物隨堂演練D6、石油裂解的目的是