(共48张PPT)
Ag
Al
Au
Cu
Fe
Mg
Co
Mn
第一课时
废气、废水、废渣
煤、石油和天然气仍然是人类使用的主要能源，也是三种重要的化石燃料
优点: 提供能量、化工原料
缺点: 不可再生、环境污染
求知课堂互动
一、煤的综合利用
1、煤的组成
组成元素:主要是碳元素；（还有少量的H、O、N、P、S、卤素等）
组成成分：是由多种有机物、无机物组成的复杂混合物。
煤的结构模型
无机物(少量)
有机物
C 元素—大量
H、O、N、S 等元素
—少量
无机盐等
污染环境
COx、NOx、 SO2 烟尘
煤的组成
1、煤的组成
煤的综合利用
煤的干馏
煤的气化
煤的液化
获得洁净的燃料和多种化工原料——物尽其用，保护环境
煤直接作燃料——利用率低并污染环境
煤的干馏实验装置图
实验装置1
实验装置2
2、煤的综合利用
（1）煤的干馏
①煤的干馏原理：
把煤隔绝空气加强热使它分解的过程。
表4-2 煤干馏的主要产品和用途
（2）煤的气化：
将煤中的有机物及碳转化为可燃性气体的过程。
C(s) + H2O CO(g) + H2(g)
高温
CO(g)+ 3H2 CH4(g) + H2O(l)
一定条件
中热值气
高热值气
2CO(g)+ O2 2CO2(g)
；△H=-566KJ/mol
2H2(g)+ O2 2H2O(l)
；△H=-571KJ/mol
CH4(g)+ 2O2 CO2(g) + 2H2O(l)
△H=-890.3KJ/mol
将煤转化液体燃料的过程。
分为直接液化和间接液化。
（3）煤的液化：
C(s) + H2O CO(g) + H2(g)
高温
CO + 2H2 CH3OH（甲醇）
一定条件
如：
二、石油的综合利用
1、石油的组成元素:
主要是碳、氢元素
是由各种烷烃、环烷烃和芳香烃组成的混合物。（还有水分、盐分等杂质）
石油的主要成分：
2、石油的炼制(除水脱盐后)
（1）石油的分馏：
利用原油中各组分的沸点不同将复杂的混合物分离成简单混合物的过程。
石油分馏示意图
比较蒸馏、分馏、干馏
蒸馏 分馏 干馏
操作过程
原理
目的
加热和冷凝 加热和冷凝 隔绝空气
加强热
物理
变化 物理
变化 复杂的物理变化和化学变化
分离 精炼 加工煤
3、石油的裂化和裂解
（1）裂化的目的：
（2）裂化的原理：
石油的裂化是
。
在催化剂的作用下将含碳原子多的重油（烃）断裂成碳原子较少的烃的过程。
提高轻质液体燃料的产量。
(3)裂解: 深度的裂化。
裂解的目的：
获得乙烯、丙烯、甲烷等重要化工基本原料。
乙烯的产量是一个国家石化水平的标志
C16H34 C8H18 + C8H16
催化剂
加热、加压
十六烷
辛烷
辛烯
C8H18 C4H10 + C4H8
催化剂
加热、加压
丁烷
丁烯
辛烷
C4H10 CH4 + C3H6
催化剂
加热、加压
甲烷
丙烯
丁烷
C4H10 C2H6 + C2H4
催化剂
加热、加压
乙烷
乙烯
丁烷
25%
产量提高
三、天然气的综合利用
天然气既是一种清洁的化石燃料，更是一种重要的化工原料，作为化工原料，它主要用于合成 和生产 等。天然气化工以含一个碳原子的甲烷为原料，通过化学变化形成含两个或多个碳原子的其他有机化合物。实现天然气的有效转化是一项具有挑战性的课题。
氨
甲醇
天然气灶
液化天然气公交车
四、合成材料
1、原料：
。
2、合成材料基本特征：
。
3、合成材料的合成原理：
。
例如：乙烯合成聚乙烯
，
丙烯合成聚丙烯
。
石油、煤、天然气
相对分子质量很大，属于高分子化合物
加聚、缩聚
4、聚乙烯与高分子化合物
（1）聚乙烯的生成
CH2
=CH2
CH2
=CH2
CH2
=CH2
+
+
+
……
[ CH2—CH2 ]n
nCH2=CH2
[ CH2—CH2 ]n
聚乙烯
（2）高分子化合物及其特征
相对分子质量很大,是混合物,无固定的熔沸点。
加聚反应
聚合反应：由相对分子质量小的化合物分子互相结合成相对分子质量大的高分子的反应。
此反应属于乙烯的加成反应，所以这种聚合反应又叫加成聚合反应，简称加聚反应。
塑料、合成橡胶、合成纤维
综合利用的意义：物尽其用、保护资源，
创造出更多产品
聚丙烯：
单体：
CH2＝CHCH3
聚苯乙烯
单体：
CH2＝CH
C6H5
聚甲基丙烯酸甲酯
（有机玻璃）
单体：
CH2＝C
CH3
COOCH3
酚醛塑料
单体：
苯酚、甲醛
聚四氟乙烯
单体：
CF2＝CF2
思考与交流：
1、目前，回收利用废旧合成材料有很多途径，请查阅资料了解有哪些途径？并试着从环境保护和经济成本等方面作出评价。
2、你认为应该限制生产、使用聚苯乙烯塑料快餐盒，还是回收利用？请用必要资料和数据作为论据。
1、回收利用废旧合成材料主要有三种途径：一是通过熔融再生重新作成多种有用的材料；二是采用热裂解或化学处理的方法使其分解，用于制备多种化工原料；三是将废旧合成材料作为燃料使用。
练习
石油加工的主要目的是（ ）
将石油按其成分的沸点不同加以分离
将石油按饱和与不饱和烃加以分离
得到碳原子数多的烃类
将石油中烷烃、环烷烃和芳香烃分开
A
石油加工的主要目的是（ ）
将石油按其成分的沸点不同加以分离
将石油按饱和与不饱和烃加以分离
得到碳原子数多的烃类
将石油中烷烃、环烷烃和芳香烃分开
用重油制取丙烯的方法是（ ）
A.减压分馏 B.干馏 C.裂化 D.裂解
D
用重油制取丙烯的方法是（ ）
A.减压分馏 B.干馏 C.裂化 D.裂解
石油裂解的目的是（ ）
提高轻质液体燃料的产量
主要提高汽油的产量
获得短链不饱和烃
改善汽油的质量
C
石油裂解的目的是（ ）
提高轻质液体燃料的产量
主要提高汽油的产量
获得短链不饱和烃
改善汽油的质量
第二课时
第二课时
背景知识回顾
1、通常所说的三废是指 、 和 。
2、绿色食品是指 的食品，
白色污染是指 。
废渣
废气
废水
塑料垃圾
无污染、无公害
求知课堂互动
一、环境保护
1、在环境问题面前，化学工作者所面临的重要问题
在环境问题日益突出的今天，化学工作者所面临的重要任务是对 的检测、 的治理、寻找从源头上治理 的生产工艺。
2、化学在三废治理过程中的重要作用
环境情况
三废
环境污染
二、环境保护与绿色化学
1、环境：主要是指人类的生存环境。
2、环境问题：主要是指由于人类不合理开发和利用自然资源而造成生态环境的破坏，以及工农业生产和人类生活所造成的环境污染问题。
3、环境污染：人类排放的污染物质超过了环境的自净能力，引起环境质量发生不良变化从而危害人类健康和生存的现象。
因此，要随时进行环境监测！！！
如：水华、赤潮、酸雨、光化学烟雾……
环境污染的分类：
按环境要素：分大气污染、水体污染、土壤污染。
按人类活动分：工业环境污染、城市环境污染、农业环境污染。
按造成污染的性质、来源分：化学污染、生物污染、物理污染（噪声、放射性、热、电磁波等）、固体废物污染、能源污染。
思考与交流:
1、硫氧化物和氮氧化物是形成酸雨的主要
物质 。工业上常利用它们与一些廉价易得的化学
物质发生反应加以控制、消除或回收利用。请举例
说明这些方法的化学反应原理和类型。
酸雨是指PH≤5.6的酸性降水，其主要成分是硫酸和硝酸，属于严重的大气污染现象，会区域性或随风漂移形成对土壤肥力、森林、水生动植物和建筑物等的大范围危害。酸雨主要是由化石燃料的燃烧、金属矿物的冶炼、生产和使用硫酸、硝酸的工厂等排放的硫氧化物和氮氧化物所造成的。
利用化学方法可以控制硫和氮氧化物，进而控制
酸雨等危害。例如：针对我国以煤炭为主、酸雨类型
属于硫酸型的特点，主要采取燃料预脱煤、炉内脱硫
和烟囱排气除硫等措施，用CaCO3、CaO、Ca(OH)2、
NH3、水等吸收脱硫。
CaO+SO2====CaSO3
2CaSO3+O2====2CaSO4
SO2+2NH3+H2O====(NH4)2SO3
800 ℃
800 ℃
再如，机动车辆的尾气排放也同样需要控制，
其中的氮氧化物还是光化学污染的主要成因，
它比硫氧化物的消除难度大，一般采用CH4、H2、
NH3等在Pt、Pd等催化作用下是氮氧化物还原，
转化为N2、CO2、H2O等无害气体。
CH4+4NO2======4NO+CO2+2H2O
CH4+4NO======2N2+CO2+2H2O
Pt
400~500 ℃
Pt
400~500℃
水华是淡水中的一种自然生态现象，是由于水的富营养
化引起藻类 （如蓝藻 、绿藻、硅藻等）的迅猛生长，
水一般呈蓝色或绿色。
淡水中“水华”造成的最大危害是：饮用水源受到威胁，
藻毒素通过食物链影响人类的健康，蓝藻“水华”的次
生代谢产物MCRST能损害肝脏，具有促癌效应，直接威胁
人类的健康和生存。
赤潮是由于海水中浮游藻类、原生动物或细菌异常增殖或
聚集而引起海水变色的现象。实际上，赤潮并不一定都是
红色的，它可因引发赤潮的生物种类和数量不同而呈现出
不同颜色。
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绿色化学理念（防治优于治理）
核心：利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境造成的污染。又称为“环境无害化学”、“环境友好化学”、“清洁化学”。
从学科观点看：是化学基础内容的更新。（改变反应历程）
从环境观点看：强调从源头上消除污染。（从一开始就避免污染物的产生）
从经济观点看：它提倡合理利用资源和能源，降低生产成本。（尽可能提高原子利用率）
热点：原子经济性——反应物原子全部转化为最终的期望产物，原子利用率为100%
原子利用率=25.4%
原子利用率=100%
绿色化学对于化学反应提出了“原子经济性”（原子节约）的新
概念及要求。理想的原子经济性反应是原料分子中的原子全部转
变成所需产物，不产生副产物，实现零排放。下列几种生产乙苯
的方法中，原子经济性最好的是（反应均在一定条件下进行）
（ ）
A
＋C2H5Cl→
＋HCl
B
＋C2H5OH→
＋H2O
C
＋CH2＝CH2→
→
D
＋HBr
→
＋H2→
C
某工厂利用铜屑制硝酸铜。你认为可以用哪些
方法？哪种最好？
利用铜屑制硝酸铜可以采用以下三种方法：
铜与浓硝酸反应；
铜与稀硝酸反应；
铜与氧气反应后，再与硝酸反应。
从原子经济性的角度考虑，从最大限度地减少废
物的排放的角度考虑，采用铜与氧气反应后，再
与硝酸反应的方法是最好的。
汽车尾气（含有烃类、CO、SO2与NO等物质）是城市空气
的污染源。治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个
“催化转换器”（用铂、钯合金作催化剂）。它的特点
是使CO与NO反应，生成可参与大气生态环境循环的无毒
气体，并促使烃类充分燃烧及SO2的转化。
（1）写出一氧化碳与一氧化氮反应的化学方程式 ：
2CO+2NO
2CO2+N2
（2）“催化转换器”的缺点是在一定程度上提高空气的
酸度，其原因是（ ）
SO2转化为SO3，产生硫酸酸雾
（3）控制城市空气污染源的方法可以有 （多选扣分）
a 开发氢能源 b 使用电动车
c 植树造林 d 戴上呼吸面具
ab第二课时
[复习]煤的干馏及石油的炼制原理
[图片导学]
[板书]二、环境保护与绿色化学
[讲解]环境问题是指由于人类不合理开发和利用自然资源而造成对生态环境破坏，以及工农业和人类生活造成的环境污染。对环境情况的监测、三废治理、寻找源头治理环境污染的生产工艺等，都是当今化学工作者的首要任务。
[板书]1、环境问题：
化学工作者的首要任务：
[交流1]自己掌握的有关环境监测的一些内容。
[讲解]要了解环境污染情况，消除和控制污染以及研究污染物的形态、含量等进行分析鉴定，提供可靠的分析数据。化学工作者正承担着繁重的环境监测工作。
[交流2]导致环境污染的主要因素有那些？
[讲解]除了自然因素外，大气污染物主要来自化石燃料和工业生产过程中产生的废气及携带的颗粒物；工业生产中的废水（废液）往往含有复杂成分，任意排放会导致土壤水源污染，需经过多步处理才能达到排放标准。废渣等固体废弃物的处理兼有减少环境污染及资源回收两个重要目的。化学在治理三废方面发挥着重要作用。
[板书]2、大气污染物、工业生产中的废水、废渣等固体废弃物。
[思考与交流]1.硫氧化物（SOX）和氮氧化物（NOX）是酸雨形成的主要元凶，工业上常利用一些廉价易得的化学物质反应加以控制、消除或回收利用。请举例说明这些方法的原理和类型。
[学生汇报]利用化学方法可以控制硫和氮氧化物，进而控制酸雨等危害。例如，针对我国以煤炭为主、酸雨类型属于硫酸型的特点，主要采取燃料预脱硫、炉内脱硫和烟囱排气除
硫等措施，用CaCO3、CaO、Ca(OH)2、NH3水等吸收脱硫。
CaO(s)+SO2(g)CaSO3(s) 2CaSO3(s)+O2(g)2CaSO4(s)
SO2 + 2NH3+H2O===(NH4)2SO3
[板书]3、酸雨控制：生石灰脱硫
[思考与交流]2. 含有大量氮、磷的污水排向湖泊、水库和近海海域，造成了水体的富营养化，出现藻类大量繁殖形成赤潮、水华等严重污染问题。你认为在农村和城市造成的这种水体污染各有什么特点，查阅资料了解有关污染和治理的情况。
[学生汇报]工业生产废水和污水的不适当排放、化肥的不合理使用以及生活污水任意排放会造成严重水体和水源污染。例如，我们日常使用的合成洗涤剂常用多聚磷酸盐作为助洗剂，在水体中经藻类的微生物催化后，容易水解为磷酸盐，成为引起水体富营养化的污染物。
[板书] 水体富营养化污染物：氮、磷化合物。
[投影]水华图片并讲解：水华的形成原理、水华与赤潮的关系。
[讲解]为尽最大限度避免污染，我们应首先实行清洁生产及采用绿色化学原理。
清洁生产可以概括为：采用清洁的能源和原材料，通过清洁的生产过程，制造出清洁的产品。清洁生产把综合预防的环境策略持续应用于生产过程和产品中，从而减少对人类和环境的风险；是推进经济增长方式转变和实现污染物总量控制目标的重要手段。
绿色化学是指化学反应和过程以“原子经济性”为基本原则，即在获取新物质的化学反应中充分利用参与反应的每个原料原子，实现“零排放”。不仅充分利用资源，而且不产生污染；并采用无毒无害的溶剂，助剂和催化剂，生产有利于环境保护，社群安全和人身健康的环境友好产品。
[板书]4、清洁生产：
绿色化学：
[讲解] 绿色化学反应理想的绿色化学反应是参加反应的分子中的原子100％转化成产物，实现“零排放”，充分利用了资源，又不产生污染。
[投影]图4-11绿色化学示意图：
[例题] 绿色化学提倡化工生产应提高原子利用率．原子利用率表示目标产
物的质量与生成物总质量之比．在下列制备环氧乙烷的反应中，原子利用率最高的是
[讲解] 根据原子利用率内涵，副产物越少原子利用率越高。C项的副产物为0，则原子利用率为100%，答案为C。也可以分别计算其他方法的原子利用率，再比较。A项原子利用率 ×100%＝42.3%；B项原子利用率 ×100%＝25.4%；C项原子利用率 ×100%＝100%；D项原子利用率 ×100%＝23.7%。所以原子利用率大小：C＞A＞B＞D。答案：C。
[试题反思]1、原子利用率与产率相同吗？2、绿色化学对化学、化工提出了那些挑战？
[小结]资源的开发利用和保护环境关系到人类的可持续发展，需要全社会努力。我们只有一个地球，环境问题已成为全球性问题，需要各国政府和人民共同努力，创造一个清洁、美丽的生活环境，也为我们子孙后代留下一个良好的生存空间和更加美好的未来。
[作业]：见学案
九、[板书设计] 二、环境保护与绿色化学
1、环境问题：
化学工作者的首要任务：
2、大气污染物、工业生产中的废水、废渣等固体废弃物。
3、酸雨控制：生石灰脱硫
水体富营养化污染物：氮、磷化合物。
4、清洁生产：
绿色化学：
十、教学反思
本课的设计采用了课前下发预习学案，学生预习本节内容，找出自己迷惑的地方。课堂上师生主要解决重点、难点、疑点、考点、探究点以及学生学习过程中易忘、易混点等，最后进行当堂检测，课后进行延伸拓展，以达到提高课堂效率的目的。
本节课采用多种教学方法如多媒体教学，图片教学等效果较好，大大激发了学生的学习兴趣。第二节 化学与资源综合利用、环境保护
一、教材分析
本节教材从资源利用和环境保护这一视角，进一步阐明化学和人类可持续发展的关系，与上节内容相辅相成。纵观历史，从使用火到水、木材、煤、石油、天然气等资源,人类能源的来源全部都是从自然界中得到，其中的大多数资源属于不可再生的有限资源。仅仅注重资源开发是远远不够的，人类要实现可持续发展，就必须做到合理开发资源、最大限度地利用好资源，还要保护好环境。而化学不仅在资源开发上能发挥重要作用，在资源的综合利用以及环境保护方面同样大有用武之地。因此，在学习第一节内容之后，教材又安排了第二节内容，能使学生对化学与可持续发展有一个全面的认识。
二、教学目标
1．知识目标：
认识煤、石油和天然气等化石燃料综合利用的意义。
2．能力目标：
(1) .以聚乙烯为例，了解高分子材料在生活等领域中的应用及可能带来的环境问题。
(2)培养学生严谨求实的科学态度
3．情感、态度和价值观目标：
通过环境保护和绿色化学的有关知识，使学生加强环保意识并培养绿色化学的理念。
三、教学重点难点
重点：煤、石油、天然气的综合利用，特别是石油的利用；通过环境保护和绿色化学的有关知识，使学生加强环保意识并培养绿色化学的理念。
难点：石油裂化的原理。
四、学情分析
我们的学生属于平行分班，没有实验班，尽管学生已有的知识水平有差距，但不影响本节教学，因为本节教学重在使学生做到了解和体会，知识教学不必过分加深、拓宽。要有意识地增强学生的参与度，激发学生的学习兴趣。
五、教学方法
可利用图表、数据、观看有关录像资料、研讨或结合当地情况组织学生参观化工厂、炼油厂、科研院所、环保部门。结合当地或其他地方污染或污染治理情况，展开调查，组织学生上网查找资料，开展相关的研究性学习
六、课前准备
1．学生的学习准备：预习课本相应内容，填写课前预习学案2．教师的教学准备：精心备课，制定课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。
七、课时安排：2课时
八、教学过程 第一课时
(一)预习检查、总结疑惑
检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。
（二）情景导入、展示目标。
教师：工业生产需要大量原料，消耗大量能源，在得到产品的同时产生了大量废气、废水、废渣。处理不当就会造成环境污染。气候变暖、臭氧层破坏、酸雨和赤潮等全球性和区域性环境问题，正在威胁着人类的生存和发展，保护自然环境已成为实现人类社会可持续发展的重要课题。今天我们开始学习几种重要的能源和环境保护的有关内容。学习目标见学案。
。
[板书] 第二节 化学与资源综合利用、环境保护
（三）合作探究、精讲点拨。
一、煤、石油和天然气的综合利用
[讲述]迄今为止，煤、石油和天然气仍是人类使用的主要能源，同时也是重要的化工原料。如何实现化石燃料的综合利用，提高利用率，减少化石燃料所造成的环境污染，是人类面临的最大挑战。
[过渡]现在我们首先学习有关煤的综合利用的相关知识。
[板书]1、煤的综合利用
[讲述]煤是由有机物和无机物所组成的复杂的混合物，主要含有碳元素，此外还含有少量的氢、氮、硫、氧等元素以及无机矿物质。
[板书]（1）煤成分：复杂的混合物；含有：碳、氢、氮、硫、氧等元素。
[投影]
[讲述]煤的综合利用主要是通过煤的干馏、煤的液化和汽化获得洁净的燃料和化工原料。
[板书]（2）煤的综合利用：干馏、液化和汽化。
[讲述]煤的干馏是把煤隔绝空气加强热使它分解的过程。在煤干馏的过程中，可以生成焦炭、煤焦油、粗氨水和焦炉气等。其中焦炭是冶金工业的重要原料；煤焦油中含有各种烃的同系物和酚类，是重要的化工原料，焦炉气中含有甲烷、乙烯、一氧化碳等气体燃料，是重要的燃料；粗氨水可以生产化肥。这样，煤就可以得到综合利用。
[板书] 煤的干馏：把煤隔绝空气加强热使它分解的过程。产品：焦炭、煤焦油、粗氨水和焦炉气。
[投影]表4-2 煤干馏的主要产品和用途
[讲解]煤的汽化原理：有机物转化为可燃气体。
[板书] 煤的汽化：C（s）+H2O（g） CO（g）+H2（g）
[讲解]煤的液化原理：直接液化、间接液化。
[板书]
[过渡]提问天然气主要成分？
[板书]2、天然气
[讲述]天然气的主要用途：化石燃料、化工原料。
[板书]（1）化石燃料（2）化工原料：合成氨、生产甲醇、合成多个碳原子的有机化合物。
阅读]资料卡片---甲烷水合物
[例题］最近，新华社的一条消息中披露：我国南海海底发现巨大的“可燃冰”带，能源总量估计相当于中国石油总量的一半；而我国东海“可燃冰”的蕴藏量也很可观……“可燃冰”的主要成分是一水合甲烷晶体（CH4·H2O）．请结合初中化学知识回答下列问题：
（1）下列说法中正确的是（填序号）___________________________．
A．CH4·H2O晶体中水是溶剂
B．CH4·H2O的组成元素有3种
C．CH4·H2O中CH4和H2O的质量比为1：1
D．可燃冰能燃烧，说明水具有可燃性
（2）可燃冰的发现为我国在新世纪使用高效新能源开辟了广阔的前景．你认为能开发利用 的新能源还有（至少填写二种）__________________，__________________．
[讲解] （1）溶剂是能够溶解其他物质的物质，溶剂与溶质间没有固定的组成，而CH4·H2O的组成固定故A不正确．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，组成B正确．CH4·H2O分子中CH4与H2O的物质的量之比为1：1，而其式量不等则C不正确．CH4·H2O可燃是由于分解产生CH4的原因，故D不正确．
（2）新能源是指以新技术为基础，系统开发利用的能源包括太阳能、生物能、风能、地热能、氢能源等．
[复习] 初中有关石油的知识。
[讲述] 石油主要是由各种烷烃、环烷烃和环烷烃所组成的混合物。石油的大部分是液态烃，同时在液态烃里溶有少量的气态烃和固态烃。
石油主要含有碳和氢两种元素，同时还含有少量的硫、氧、氮等元素。石油的化学成分随产地不同而不同。
[板书]3、石油
（1）石油的成分：碳氢化合物混合物；元素碳、硫、氧、氮等。
[讲解] 石油的炼制：
原油成分复杂，还含有水和氯化钙、氯化镁等盐类。原油必须先经过脱水、脱盐等处理过程，才能进行炼制。
经过脱水、脱盐的石油主要是烃类的混合物，因此没有固定的沸点。给石油加热时，低沸点的烃先气化，经过冷凝先分离出来。随着温度升高，较高沸点的烃再气化，经过冷凝也分离出来。这样继续加热和冷凝，就可以把石油分成不同沸点范围的蒸馏产物。这种方法叫做石油的分馏。工业上分馏石油是在分馏塔中进行。
石油通过分馏的方法获得汽油、煤油和柴油等轻质液体燃料。但产量不高，仅占石油总质量的25％左右。为了提高轻质液体燃料的产量，特别是提高汽油的产量，在石油工业上采用了裂化的方法。裂化就是在一定条件下，把分子量大、沸点高的烃断裂为分子量小、沸点低的烃的过程。
[板书]（2）石油的炼制：
分馏---利用原油中各成分沸点不同，将复杂的混合物分离成较简单更有用的混合物的过程。
裂化---在一定条件下，把分子量大、沸点高的烃断裂为分子量小、沸点低的烃的过程。
[投影]
[板书]规律：生成等量的烷烃与烯烃，目的：提高汽油的产量。
[讲解] 在石油化工生产过程里，常用石油分馏产品（包括石油气）作原料，采用比裂化更高的温度（700～800℃，有时甚至高达1000℃以上），使具有长链分子的烃断裂成各种短链的气态烃和少量液态烃，以提供有机化工原料。工业上把这种方法叫做石油的裂解。所以说裂解就是深度裂化，以获得短链不饱和烃为主要成分的石油加工过程。
[板书]裂解：使具有长链分子的烃断裂成各种短链的气态烃和少量液态烃，以提供有机化工原料。
重整：在加热和催化剂作用下，链状烃转化为环状烃。
[讲解]三大合成材料与煤、石油、天然气的关系，聚乙烯塑料的合成及应用。
[投影]图4-6原油的分馏及裂化产品用途示意图
[讲解]聚乙烯的生成原理：在适当温度、压强和有催化剂存在的情况下，乙烯双键里的一个键会断裂，分子里的碳原子能互相结合成为很长的链。
CH2=CH2+CH2=CH2+CH2=CH2+……
→-CH2-CH2-+-CH2-CH2-+-CH2-CH2-+
……
→-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-……
[板书] （3）石油重要产品：
[投影]聚乙烯颗粒：
[讲述]聚乙烯及聚丙烯与白色污染关系，提醒同学们爱护环境，不乱丢塑料垃圾。
[投影]图4-8塑料制品的回收与利用
[思考与交流]1、回收利用废旧合成材料的途径？2、通过必要的数据论证限制生产使用聚苯乙烯快餐盒的意义。
[阅读]科学视野———壁虎的脚与胶粘剂
壁虎能在光滑的墙壁上行走自如，甚至能贴在天花板上。这表明，壁虎的“脚”底与物体表面之间必定存在很强的特殊黏着力，但这种力量究竟从何而来呢？
科学家对壁虎进行了研究，发现它的每只“脚”底部长着大约50万根极细的刚毛，而每根刚毛末端又有约400 ～1000根更细的分支。这种精细结构使得刚毛与物体表面分子间的距离非常近，从而产生“范德瓦尔斯力”。据计算，一只大壁虎的4 只“脚”产生的总作用力压强相当于10个大气压。而这种力的产生靠的是分子间的范德华力人们从壁虎脚的附着力得到的启示今后有可能派上用场，如用于研制爬墙机器人，或研制世界上第一种乾性粘合剂。
[小结]略
[作业]见学案
[板书设计] 第二节 化学与资源综合利用、环境保护
一、煤、石油和天然气的综合利用
1、煤的综合利用
（1）煤成分：复杂的混合物；含有：碳、氢、氮、硫、氧等元素。
（2）煤的综合利用：干馏、液化和汽化。
煤的干馏：把煤隔绝空气加强热使它分解的过程。产品：焦炭、煤焦油、粗氨水和焦炉气。
煤的汽化：C（s）+H2O（g） CO（g）+H2（g）
2、天然气
（1）化石燃料（2）化工原料：合成氨、生产甲醇、合成多个碳原子的有机化合物。
3、石油
（1）石油的成分：碳氢化合物混合物；元素碳、硫、氧、氮等。
（2）石油的炼制：
分馏---利用原油中各成分沸点不同，。将复杂的混合物分离成较简单更有用的混合物的过程。
裂化---在一定条件下，把分子量大、沸点高的烃断裂为分子量小、沸点低的烃的过程。
规律：生成等量的烷烃与烯烃，目的：提高汽油的产量
裂解：使具有长链分子的烃断裂成各种短链的气态烃和少量液态烃，以提供有机化工原料。
重整：在加热和催化剂作用下，链状烃转化为环状烃。
（3）石油重要产品：第二节 化学与资源综合利用、环境保护（第二课时）
课前预习学案
一、预习目标
通过阅读课文，初步了解环境污染及其治理、绿色化学的含义。
二、预习内容
（一）环境污染的分类
1．按环境要素分：＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿；
2．按人类活动分：＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿；
3．按造成污染的性质、来源分：化学污染、生物污染、物理污染（噪声、放射性、热、电磁波等）、固体废物污染、能源污染
（二）介绍几类环境污染及其防治
（三）绿色化学的含义：
课内探究学案
一、学习目标
1．了解环境污染及其治理、绿色化学的含义。
2．认识到关心科学、研究科学和探索科学的精神。
二、学习过程
（一）环境保护
探究一 当今环境问题
1、大气污染物、工业生产中的废水、废渣等固体废弃物
2、酸雨控制：生石灰脱硫
（二）绿色化学
探究二 绿色化学对化学、化工提出了那些挑战？
1．对环境情况进行监测：对污染物的存在形态、含量进行分析和鉴定。
2．治理三废：对生产过程中产生的废气、废水和废渣进行处理，减少环境污染，实现资源的回收利用。
3．寻找源头治理环境污染的生产工艺，实施清洁生产——绿色化学
（三）反思总结
资源的开发利用和保护环境关系到人类的可持续发展，需要全社会努力。我们只有一个地球，环境问题已成为全球性问题，需要各国政府和人民共同努力，创造一个清洁、美丽的生活环境，也为我们子孙后代留下一个良好的生存空间和更加美好的未来。
(四)当堂检测
1、绿色化学对于化学反应提出了“原子经济性”（原子节约）的新概念及要求。理想的原子经济性反应是原料分子中的原子全部转变成所需产物，不产生副产物，实现零排放。下列几种生产乙苯的方法中，原子经济性最好的是（反应均在一定条件下进行）：（ ）
A ＋C2H 5Cl→＋HCl
B ＋C2H 5OH→＋H2O
C ＋CH2＝CH2→
D →＋HBr； ＋H2→
2、为了降低硫氧化物造成的污染，一种方法是在含硫燃料（如煤）中加入生石灰，这种方法称作“钙基固硫”．采用这种方法“固硫”的反应为（ ）
A.2CaO+2S==2CaS+O2
B.S+O2===SO2
C.CaO+SO2===CaSO3
D.2CaSO3+O2===2CaSO4
3、“绿色化学”是当今社会提出的一个新概念。在“绿色化学工艺”中，理想状态是反应物中原子全部转化为欲制得的产物，即原子利用率为100%。在用CH3CH＝CH2合成CH2＝C(CH 3)COOCH3的过程中，欲使原子利用率达到最高，还需要其他的反应物有
A、CO和CH3OH B、CO2和H2O C、H2和CO2
课后练习与提高
1、工、农业及城市生活污水中含磷，家用洗涤剂是污水中磷的一个重要来源(洗涤剂中含有磷酸钠)，对于处理污水时要不要除去磷，下列说法中正确的是( )
A.磷是生物的营养元素，不必除去
B.含磷的污水是很好的肥料，不必除去
C.含磷污水引起藻类增殖，使水变质，必须除去
D.磷对人无毒，除去与否都无关紧要
2、“绿色商品”是对环境无污染的商品，下列商品不能称为“绿色商品”的是：（ ）
A．无铅汽油 B．无磷洗涤剂
C．无氟冰箱 D．无碘食盐
3、发展绿色食品，提高人类生存质量，绿色食品是指： （ ）
A．绿颜色的营养食品 B．有叶绿素的营养食品
C．经济附加值高的营养食品 D．安全、无公害的营养食品
4、“绿色化学”是人们最近提出的一个新概念，主要内容之一是指从技术、经济上设计可行的化学反应，尽可能减少对环境的负作用，下列化学反应符合绿色化学概念的是：（ ）
A．制CuSO4: Cu+2H2SO4(浓)=====CuSO4+SO2↑+2H2O
B．制CuSO4: 2Cu+O2=====2CuO CuO+H2SO4(稀)====CuSO4+H2O
C．制Cu(NO3)2: 3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO+4H2O
D．制Cu(NO3)2: Cu+4HNO3(浓)====Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
5、大气或饮用水被污染时，可能引起人的牙齿骨骼变酥，引起这一污染的元素是( )。
A．碘 B．氟 C．氯 D．硫
6、导致下列现象的主要原因与排放SO2有关的是( )。
A．酸雨 B．光化学烟雾 C．臭氧空洞 D．温室效应
7、近年来，建筑装潢装饰材料进入家庭，调进发现，经过装修的居室以中由装潢装饰材料缓慢释放出来的化学污染物浓度过高，影响健康。这些污染物中最常见的是( )。
A．CO B．SO2 C．甲醛、甲苯等有机物 D．臭氧
8、人们把仪器分为绿色食品、蓝色食品、白色食品等。绿色植物通过光合作用转化的食品叫绿色食品，海洋提供的食品叫蓝色食品，通过微生物发酵制得的食品叫白色食品。下面属于白色食品的是( )。
A．食醋 B．面粉 C．海带 D．菜油
9、特大洪水过后，受灾地区的水源常被严重污染。下列物质中，能对被污染的饮用水起消毒消菌作用的是( )。
A．生石灰 B．漂白粉 C．明矾 D．绿矾
10、由于人类向大气中排放有毒气体，形成南极臭氧层空洞，下列气体中，形成南极臭氧层空洞的罪魁是( )。
A．Cl2 B．HCl C．NO2 D．CCl2F2
11、我国城市环境中的大气污染物主要是( )。
A．CO2、Cl2、N2、酸雨 B．SO2、NO2、CO、可吸入颗粒物
C．NH3、CO2、NO2、雾 D．HCl、SO2、N2、可吸入颗粒物
12、甲基丙烯酸甲酯是世界上年产量超过100万的高分子单体，旧法合成的反应是：（ ）
(CH3)2CO+HCN→(CH3)2C(OH)CN
(CH3)2C(OH)CN+CH3OH+H2SO4→CH2=C(CH3)COOCH3+NH4HSO4
20世纪90年代新法的反应是：
CH3C≡CH+CO+CH3OH→CH2=C(CH3)COOCH3与旧法比较，新法的优点是
A．原料无爆炸危险 B．原料都是无毒物质
C．没有副产物，原料利用率高 D．对设备腐蚀性较小
13、根据以下叙述，回答下列问题：
某化工厂按如下步骤进行生产：①以煤为燃料煅烧石灰石；②用饱和碳酸钠溶液充分吸收步骤①中产生的二氧化碳；③使步骤①中产生的氧化钙跟水反应；④消石灰跟碳酸钠反应。
（1）该厂生产过程中涉及的物质有：①石灰石；②纯碱；③小苏打；④烧碱；⑤二氧化碳； ⑥消石灰。下列叙述正确的是：
A．起始原料是①② B．起始原料是②⑤
C．最终产品是④⑤ D．最终产品是③④
（2）该厂生产过程的优点可能有：①排放的气体对大气无污染；②生产过程中的部分产品可作为起始原料使用；③无高温作业。其中正确的是：
A．只有① B．只有② C．①和③ D．②和③
（3）生产过程中没有涉及的化学反应类型是：
A．分解反应 B．化合反应 C．置换反应 D．复分解反应
14、某河道两旁有甲、乙两家工厂，它们排放的工业废水中，共含K+、Ag+、Fe3+、Cl－、OH－、 NO3－六种离子。
（1）甲厂的废水明显呈碱性，故甲厂废水中所含有的三种离子是_________________。
（2）乙厂的废水中含有另外三种离子。如果加一定量___________(选填：活性炭、硫酸亚铁、铁粉)可以回收其中的金属______________(填写元素符号)。
（3）另一种设想是将甲厂和乙厂的废水按适当的比例混合，可以使废水中的________（填写离子符号）转化为沉淀，经过滤后的废水主要含有________，可用来浇灌农田。
15、 20世纪90年代初，国际上提出了“预防污染”这一新概念。绿色化学是“预防污染”的根本手段，它的目标是研究和寻找能充分利用的无毒害原材料，最大限度地节约能源，在化工生产各环节都实现净化和无污染的反应途径。下列各项属于“绿色化学”的是（ ）A．处理废弃物 B．治理污染点 C．减少有毒物 D．杜绝污染源
16、绿色化学的最大特点在于从开始生产时就采取了污染防治的科学手段，实现生产过程的零污染和生产终端的零污染排放，要实现这种生产方式，就必须充分利用资源中的每一个原子，这种理想的生产方式又被称为“原子经济性”。
现有甲、乙、丙3个化肥厂生产尿素，所用的原料不同，但生产的流程相同：
甲厂：以焦炭、空气和水为原料
乙厂：以天然气、空气和水为原料
丙厂：以石脑油（主要成分C5H12）、空气和水为原料，试回答下列问题：
（1）用化学方程式表示乙厂合成尿素的生产过程。
（2）3个化肥厂的原料利用率各不相同，试判断化肥厂对原料的利用率最高的是________，简述原因_______________________________________
CO2
CO
原料
CO(NH2)2
NH3
H2第二节 化学与资源综合利用、环境保护（第一课时）
课前预习学案
一、预习目标
通过阅读课文，初步了解煤、石油和天然气等化石燃料综合利用的意义。
二、预习内容
1、煤的综合利用
（1）煤成分：复杂的混合物；含有：_________________________-等元素。
(2）煤的综合利用：干馏、液化和汽化。
煤的干馏：_____________________________________的过程。产品：焦炭、煤焦油、粗氨水和焦炉气。
2、天然气
（1）化石燃料
（2）化工原料：合成氨、生产甲醇、合成多个碳原子的有机化合物。
3、石油
（1）石油的成分：_________________________________________________等。
（2）石油的炼制：
分馏---______________________________________________________________的过程。
裂化--___________________________________________________________的过程。
规律：生成等量的烷烃与烯烃，目的：提高汽油的产量。
裂解：_________________________________________________________气态烃和少量液态烃，以提供有机化工原料。
重整：在加热和催化剂作用下，链状烃转化为环状烃。
课内探究学案
一、学习目标
1．了解煤、石油、天然气作为能源及化工原料的综合利用。
2．掌握煤的干馏、液化、气化的原理及利用。
3．掌握石油的裂化、裂解反应及聚合反应的定义及应用。
二、学习过程
(一)煤
探究一：煤的组成元素及如何综合利用
现实生活中煤的用途
煤的组成元素
为了节约能源，保护环境，应如何对煤进行综合利用？
（二）天然气
探究二天然气的组成及如何综合利用
天然气的存在
天然气的主要成分
如何综合利用天然气
（三）石油
探究三 石油的组成及如何综合利用？
1、石油性质和成分：
从组成元素和组成物质两方面探究
２、炼制：
蒸馏：通过加热、冷凝，把液态混和物中＿＿＿＿的成分先分离出来的操作。
⑴分馏：根据液态混和物中各成分＿＿＿的不同，通过多次加热、冷凝，把它们分成＿＿＿＿不同的蒸馏产物。故分馏又叫多次蒸馏。分馏产物叫馏分。 (它属__________物)。
实验室分馏装置：
温度计水银球放在_____________ 处；加几粒_____________，以防_____________。冷凝水流向是__________由_____________。
[思考]：1、实验室中制取乙烯、硝基苯的温度计水银球在什么位置？
2、石油的减压分馏的目的是什么？
3、干馏、分馏和蒸馏的区别：
⑵裂化：在一定条件下，把＿＿＿＿＿的烃断裂为 ____________的烃的过程。
反应式:____________________ ___________________________
____________________ ___________________________
3．其它的石油加工
（四）反思总结
思考 煤、石油、天然气如何才能更好综合利用？
(五)当堂检测
1、煤在干馏时得到气态产物是（ ）
A．天然气 B．水煤气 C．焦炉气 D．高炉煤气
2、 下列变化属于物理变化的是（ ）
A. 煤的干馏 B. 裂解
C.从煤焦油中得到苯、甲苯、二甲苯等
D.古代植物变质成煤
3、确定汽油为混合物的一种方法是（ ）
A、闻其气味 B、将它燃烧 C、测量密度 D、测量沸点
4、C8 H18 在一定条件下受热裂化可生成CH4 、C2 H6 、C2 H4 、C3 H6 、 C4 H8 五者的混和气体,此混合气体的平均分子量为( )
A. 14 B. 57 C. 38 D. 无定值
课后练习与提高
1、 地球大气中因二氧化碳含量增加而引起“温室效应”，下面关于大气中二氧化碳增加的主要来源的说法中，最不合理的一种是（ ）
A．人和动物呼出的二氧化碳 B．石油产品大量燃烧
C．森林大面积缩小，吸收二氧化碳的能力减少 D．煤的燃烧
2、下列物质属于纯净物的是（ ）
①酒精②天然气③煤焦油④甲醇⑤煤⑥石油⑦冰醋酸⑧工业酒精⑨焦炉气⑩汽车废气
A．①③④⑨ B．②⑤⑦⑧ C．①②④⑦⑨ D．①④⑦
3、丁烷裂解时可有两种方式断裂，生成两种烷烃和两种烯烃。如果丁烷裂解率为90%，又知裂解生成的两种烯烃的质量相等，那么裂解后所得到的混合气体中，分子量最小的气体占有的体积为分数为（ ）
A．19% B．25% C．36% D．40%
**4、中学化学实验中常见的温度计使用有如下三种情形：①温度计的液泡浸没在液体反应物液面以下并接近容器的底部；②温度计的液泡置于水浴中；③温度计的液泡置于蒸馏烧瓶的支管处。下列实验使用温度计正确的是( )。
(A)苯的硝化反应① (B)酒精和浓硫酸混合加热制乙烯①
(C)测定硝酸钾在水中的溶解度③ (D)分离苯和硝基苯的混合物②
5、关于石油的组成的叙述中，正确的是（ ）
A、石油一些不饱和烃的混合物 B、石油是各种烷烃和烯烃的混合物
C、石油是各种饱和烃的混合物 D、石油是各种烷烃、环烷烃和芳香烃的混合物
6、可用来鉴别裂化汽油和直馏汽油的试剂是（ ）
A、乙醇 B、溴的四氯化碳溶液 C、NaOH溶液 D、盐酸
7、在人们的印象中，塑料是常见的绝缘材料，但2000年3名诺贝尔化学奖得主的研究成果表明，塑料经改造后能像金属一样具有导电性。要使塑料聚合物导电，其内部的碳原子之间必须交替地以单键和双键结合(再经掺杂处理)。目前导电聚合物已成为物理学家和化学家研究的重要领域。由上述分析，下列聚合物经掺杂处理后可以制成“导电塑料”的是 （ ）
8、汽油燃烧产生的汽车尾气中，所含的大气污染物主要是
A、碳的氧化物 B、硫的氧化物 C、氮的氧化物 D、磷的氧化物
9、聚四氟乙烯塑料在耐热性和化学稳定性上都超过了其他塑料，号称“塑料王”。聚四氟乙烯塑料在工业上有广泛的用途，其合成路线如下图所示：
氯仿 二氟一氯甲烷 四氟乙烯 聚四氟乙烯
→ → →
A B C D
（1）在上图方框中填入合适的有机物的结构简式。
（2）写出下列反应的化学方程式：
BC：
CD：
10、由于我国煤的储藏比石油和天然气相对较为丰富，所以迄今能源消费仍
以煤为主。将原煤作为燃料燃烧，既严重污染环境，又效率不高，国家大力提倡煤
的综合利用。例如在内蒙鄂尔多斯等地建设煤液化项目便是实施“煤变油”战略的
重要内容，其原理之一是先将煤与水蒸气制得水煤气（CO和H2），再催化合成甲醇
或烃类等液态能源。
（1）用CO和H2合成甲醇的化学方程式是： 。
（2）用CO和H2合成烃（CnHm）的化学方程式是： 。
（3）气化和液化的优点是
