《化學(xué)與資源綜合利用環(huán)境保護(hù)》設(shè)計(jì)

《化學(xué)與資源綜合利用、環(huán)境保護(hù)》教學(xué)設(shè)計(jì)第一課時(shí)一、教學(xué)目標(biāo)（一）知識(shí)與技能1.認(rèn)識(shí)煤、石油、天然氣是人類能源的主要來源。能書寫簡(jiǎn)單代表物燃燒的化學(xué)方程式。2.了解煤的成分；知道通過煤的干餾可得到多種化工產(chǎn)品及其用途；知道煤的氣化和液化可減少燃燒所造成的環(huán)境污染。3.了解石油的成分；知道通過石油的分餾及裂化可得到多種化工產(chǎn)品及其用途。4.通過書寫乙烯聚合反應(yīng)的化學(xué)方程式，了解聚合反應(yīng)的原理。能舉例說明高分子材料在生活等領(lǐng)域中的應(yīng)用。（二）過程與方法通過本節(jié)課和本節(jié)課前的預(yù)習(xí)準(zhǔn)備，學(xué)會(huì)討論、交流和合作學(xué)習(xí)。（三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀了解煤、天然氣、石油在國民經(jīng)濟(jì)和人民生活中的重要作用，了解使用煤、天然氣、石油所帶來的環(huán)境問題，體會(huì)化學(xué)資源綜合利用和環(huán)境保護(hù)的重要意義，提升綜合利用化學(xué)資源和環(huán)境保護(hù)的意識(shí)。二、教學(xué)重點(diǎn)煤、石油、天然氣的綜合利用，特別是石油的利用。三、教學(xué)難點(diǎn)石油裂化的原理、加聚反應(yīng)的原理。四、教學(xué)方式啟發(fā)、閱讀、分組討論與交流、歸納總結(jié)等。五、教學(xué)過程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%%%%%中國%%%%%[引入]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(shí)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。[板書]一、煤、石油和天然氣的綜合利用[講述]我國不僅煤資源、煤產(chǎn)量都名列世界前茅，同時(shí)也發(fā)現(xiàn)煤和使用煤最早的國家。早在戰(zhàn)國時(shí)的《山海經(jīng)》已有煤的記載，西漢時(shí)期已經(jīng)使用煤來煉鐵，而英國人到了16世紀(jì)才會(huì)用煤煉鐵。當(dāng)前，我國工業(yè)燃料動(dòng)力的80%依靠煤，化工原料的65%是煤。[閱讀]新聞報(bào)道——蜂窩煤重出江湖。[設(shè)問]煤是不是炭？有人說用煤可以制成布、橡膠等，這是怎么一回事？[板書]1.煤的綜合利用[學(xué)生活動(dòng)]閱讀課本P86~87煤的綜合利用內(nèi)容。[討論與交流]（1）請(qǐng)用你知道的事實(shí)說明煤的成分。（2）煤的干餾屬于化學(xué)變化還是物理變化？有哪些主要產(chǎn)品？（3）為什么要進(jìn)行煤的氣化和液化？[展示實(shí)物]幾種煤的標(biāo)本。[提問]煤主要含有哪些元素？[學(xué)生回答1]煤是古代植物轉(zhuǎn)變來的，黑黑的、可以燃燒，主要含碳元素。[學(xué)生回答2]燒煤時(shí)可以聞到SO2氣味，說明煤中含有硫元素。[學(xué)生回答3]燒煤時(shí)煙囪有水珠，煤中有氫元素。[學(xué)生回答4]燒煤后會(huì)留下煤灰，應(yīng)該是煤中的無機(jī)物造成的。[展示圖片]煤的結(jié)構(gòu)模型[歸納]煤主要含碳元素，但不是只含有碳，所以煤不是炭。（引導(dǎo)學(xué)生明確碳≠炭）[講述]在很長一段時(shí)間里，煤只是作為一種燃料為人們所利用。直到18世紀(jì)末，德國、英國利用煤的干餾制取煤氣，接著又從煤煉焦的副產(chǎn)品中回收煤焦油，人們才認(rèn)識(shí)到煤除了可以用做燃料外，還是重要的化工原料。[視頻演示]煤的干餾。[思考]煤的干餾與煤的直接燃燒有什么區(qū)別？[設(shè)問]煤和煤干餾的主要產(chǎn)品的用途呢？[學(xué)生回答]煤——火力發(fā)電的原料、焦炭——作還原劑，用于冶煉金屬、煤焦油——分離出苯、二甲苯等有機(jī)物、焦?fàn)t煤氣——用作燃料……[講述]煤燃燒時(shí)不僅產(chǎn)生我們所需的能量，同時(shí)還會(huì)生成大量的二氧化硫、氮的氧化物、碳的氧化物和煙塵等污染物。為了減少煤燃燒時(shí)對(duì)環(huán)境造成的污染，人們一方面采取措施，改進(jìn)燃煤技術(shù)、改善燃煤質(zhì)量和排煙設(shè)備；另一方面，設(shè)法把煤轉(zhuǎn)化成清潔的燃料。煤的氣化和液化就是使煤變成清潔能源的有效途徑，同時(shí)煤的燃燒效率等也能夠得到提高。[學(xué)生活動(dòng)]寫出煤的氣化過程的主要反應(yīng)方程式。[聯(lián)系實(shí)際]當(dāng)少量水灑在燒得通紅的煤上時(shí)，火不但沒有熄滅，反而燒得更旺，這就是煤的氣化。[小結(jié)]煤的綜合利用[過渡]從2004年能源消費(fèi)的情況看，我國的煤炭消費(fèi)量比重明顯偏高，天然氣與核能比重明顯偏低，與世界平均水平相差甚遠(yuǎn)。天然氣是優(yōu)質(zhì)清潔能源和化工原料，開發(fā)利用天然氣對(duì)改善我國能源結(jié)構(gòu)、保護(hù)生態(tài)環(huán)境具有十分重要的意義。[板書]2.天然氣的綜合利用[設(shè)問]城市居民用氣，最先發(fā)展的是管道煤氣，以后產(chǎn)生液化氣作為補(bǔ)充，天然氣則是近年發(fā)展起來的氣體燃料。為什么要使用氣體燃料呢？[學(xué)生回答1]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。[學(xué)生回答2]氣體燃料便于運(yùn)輸，使用方便（易點(diǎn)燃，易熄滅），且清潔衛(wèi)生。[講述]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。今年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(gè)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，屆時(shí)，一個(gè)山更綠、天更藍(lán)、水更清、生活更美好的天然氣時(shí)代的到來。此外，天然氣更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(gè)或多個(gè)碳原子的其他有機(jī)化合物。[介紹]什么是歐佩克？歐佩克是哪年成立的？目前歐佩克有哪些成員國？[講述]石油被稱為“工業(yè)的血液”，煉制石油可以得到許多有機(jī)化合物。石油的分餾、催化裂化、裂解等都是煉制加工石油的重要手段。[板書]3.石油的綜合利用[展示]原油樣品。[講述]未經(jīng)加工的石油叫原油，是一種棕黑色粘稠液體。[設(shè)問]石油是純凈物還是混合物？用什么事實(shí)可以證明？[學(xué)生回答1]是混合物，它有汽油、煤油、柴油等產(chǎn)品。[學(xué)生回答2]是混合物，它從地下開采出來，因此不可能是純凈物。[歸納]石油是混合物。它主要是由多種的碳?xì)浠衔锝M成。[設(shè)問]誰能舉例說明生活中你最熟悉的石油產(chǎn)品，簡(jiǎn)述它的用途？[學(xué)生回答1]汽油，用于汽車、摩托車的燃料。[學(xué)生回答2]煤油用作飛機(jī)燃料、煤油爐燃料。[學(xué)生回答3]柴油可用作發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料。[學(xué)生回答4]瀝青用來鋪路，石蠟用作化工原料。[學(xué)生回答5]金屬鈉保存在石蠟油或煤油中。[設(shè)問]剛才所說的汽油或柴油是通過什么方法得到的？[學(xué)生回答]通過石油的分餾可得到汽油和柴油等。[學(xué)生活動(dòng)]觀看視頻“石油的分餾”并閱讀課文P87有關(guān)內(nèi)容。[討論與交流]（1）什么叫分餾？（2）分餾的設(shè)備：分餾塔（3）主要產(chǎn)品：輕質(zhì)油（汽油、煤油、柴油等）和重油（含碳原子較多）（4）產(chǎn)品特點(diǎn)：輕質(zhì)油少（社會(huì)需要量大）、重油多（社會(huì)需要量?。追問]如何才能將過剩的重油變成輕質(zhì)油？試從化學(xué)鍵與能量關(guān)系分析。[討論與交流]（1）什么是裂化？裂化與裂解有什么區(qū)別？（2）催化裂化的目的：提高汽油的產(chǎn)量。（3）寫出十六烷裂化、裂解的化學(xué)方程式，分析其化學(xué)鍵的斷裂與形成過程。（4）聯(lián)想石蠟油分解實(shí)驗(yàn)，了解裂解的目的：獲得乙烯、丙烯、甲烷等重要的化工原料。[學(xué)生活動(dòng)]閱讀課本圖4-6原油的分餾及裂化的產(chǎn)品和用途示意圖。[小結(jié)]石油的綜合利用[講述]總之，煤、天然氣和石油的綜合利用意義非常大，我們熟悉的塑料、合成橡膠、合成纖維這三大合成材料，都是以煤、天然氣和石油為原料生產(chǎn)的。[展示]三大合成材料的樣品、生活中常見的合成材料圖片。[講述]由三大合成材料制得產(chǎn)品，在生產(chǎn)和生活中得到廣泛的應(yīng)用，聚乙烯塑料及其產(chǎn)品就是典型的代表。[展示圖片]用聚乙烯制成的產(chǎn)品[學(xué)生活動(dòng)]寫出乙烯合成聚乙烯的化學(xué)方程式。[動(dòng)畫演示]乙烯的聚合反應(yīng)。[講述]高分子化合物及其特征。[設(shè)問]前面學(xué)過的基本營養(yǎng)物質(zhì)中，有哪些是高分子化合物？[學(xué)生回答]淀粉、纖維素和蛋白質(zhì)。（強(qiáng)調(diào)油脂不屬于高分子化合物。）[學(xué)生匯報(bào)]一些常見的高分子化合物及其用途。[總結(jié)]化石燃料的使用既給予了人們方便，推動(dòng)了人類的文明，同時(shí)也造成了環(huán)境的污染。我們應(yīng)辨證地認(rèn)識(shí)發(fā)展生產(chǎn)和治理環(huán)境的關(guān)系?；剂鲜遣豢稍偕馁Y源，尋找新的能源是有待解決的問題。六、鞏固練習(xí)1.我國三峽工程提供的清潔、廉價(jià)、強(qiáng)勁、可再生的水電，相當(dāng)于每年燃燒3千萬噸原煤的火力發(fā)電廠產(chǎn)生的能源，因此，三峽工程有助于控制：①溫室效應(yīng)②二氧化硫的排放③白色污染④碳?xì)浠衔锏呐欧牛ˋ）①②（B）①②③（C）①②④（D）①②③④2.某人坐在空調(diào)車內(nèi)跟在一輛卡車后面，觀察到這輛車在起動(dòng)、剎車時(shí)排出黑煙，由此可推斷這輛車所用的燃料是（A）汽油（B）液化石油氣（C）天然氣（D）柴油3.下列物質(zhì)中，屬于純凈物的是（A）液氯（B）汽油（C）海水（D）煤焦油4.石油化工的原料是乙烯、丙烯等石油開采和加工過程產(chǎn)生的低分子烴。用丙烯制取常用的塑料聚丙烯的化學(xué)方程式是，這個(gè)反應(yīng)的類型屬于反應(yīng)。5.寫出煤炭燃燒、汽油燃燒的化學(xué)方程式。第二課時(shí)一、教學(xué)目標(biāo)（一）知識(shí)與技能

1.了解一些環(huán)境保護(hù)的知識(shí)及“綠色化學(xué)”的思想；

2.通過收集、調(diào)查、發(fā)言，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)合作、科研實(shí)踐、組織表達(dá)等能力。

（二）過程與方法

1.課前學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行社會(huì)調(diào)查和查閱相關(guān)資料；

2.課堂中，學(xué)生根據(jù)準(zhǔn)備的材料進(jìn)行發(fā)言，討論。

（三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀

通過參加環(huán)境教育活動(dòng)，學(xué)習(xí)一些環(huán)境知識(shí)，增強(qiáng)環(huán)境保護(hù)意識(shí)，樹立主人翁社會(huì)責(zé)任感，體會(huì)化學(xué)與社會(huì)發(fā)展的關(guān)系。二、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)

教學(xué)重點(diǎn)增強(qiáng)環(huán)境保護(hù)意識(shí)，體會(huì)化學(xué)與社會(huì)發(fā)展的關(guān)系。

教學(xué)難點(diǎn)課前資料的收集與整理。三、課前準(zhǔn)備1.提前一周印發(fā)閱讀材料，布置學(xué)生分組進(jìn)行調(diào)查，收集資料，訪問身邊的人群，為課堂的討論發(fā)言做好充分準(zhǔn)備。

2.小組長負(fù)責(zé)召集成員進(jìn)行原始材料的收集和分類整理，準(zhǔn)備發(fā)言內(nèi)容。

3.材料可以是圖片、文字（報(bào)刊雜志，復(fù)印材料等）、實(shí)物、影片等。

四、教學(xué)過程

一、創(chuàng)設(shè)情境，引入課題

1.播放幻燈片《森林狂想曲》

這是一幅多么迷人的自然美景。然而，如今的地球正在遭受著前所未有的災(zāi)難

2.播放幻燈片《環(huán)境污染》

（邊播放邊講解）大氣污染加劇、水污染嚴(yán)重、赤潮、酸雨、臭氧空洞、固體廢棄物與日俱增、溫室效應(yīng)、水土流失、土地沙漠化……。生存環(huán)境的日益惡化，嚴(yán)重威脅著人類的健康和生命，于是，全人類大聲疾呼：“SaveOurSoul”，(拯救生命)，保護(hù)地球，保護(hù)環(huán)境。

3.播放幻燈片《環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué)》[引言]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，僅僅注重資源開發(fā)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，人類要實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，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(hù)好環(huán)境，而化學(xué)不僅在資源的開發(fā)和綜合利用上發(fā)揮重要的作用，在環(huán)境保護(hù)方面也大有用武之地。

[展示]幻燈片《大氣環(huán)境和水環(huán)境監(jiān)測(cè)》

要了解環(huán)境的污染情況，消除和控制污染以及研究污染物的存在、分布和轉(zhuǎn)化規(guī)律，就需要對(duì)污染物的存在形態(tài)、含量等進(jìn)行分析和鑒定，提供可靠的分析數(shù)據(jù)?；瘜W(xué)工作者承擔(dān)著繁重的環(huán)境監(jiān)測(cè)工作。二、組織學(xué)生發(fā)言、討論，了解一些環(huán)境污染及防治措施知識(shí)[引言］俗話說：“明槍易躲，暗箭難防”。難防，不等于不觸防。隱藏在我們身邊的無形殺手究竟是什么?下面請(qǐng)第一小組同學(xué)代表給大家講講。

[問題1]居室污染的來源、危害及防治措施。

[學(xué)生活動(dòng)］講述居室污染的來源、危害及防治措施。

[問題2]硫氧化物和氮氧化物是形成酸雨的主要物質(zhì)。工業(yè)上常利用它們與一些廉價(jià)易得到的化學(xué)物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)加以控制、消除或回收利用。請(qǐng)舉例說明這些方法的化學(xué)反應(yīng)原理和類型。

[學(xué)生活動(dòng)］講述酸雨的防治措施

[問題3]含氮、磷的大量污水任意排向湖泊、水庫和進(jìn)海海域，會(huì)出現(xiàn)水華、赤潮等水體污染問題。你認(rèn)為在農(nóng)村和城市造成的這種水體污染各有什么特點(diǎn)，并查閱資料了解有關(guān)的污染及治理情況。

[學(xué)生活動(dòng)］講述水體富營養(yǎng)化及治理

[問題4]“世界環(huán)境日”的來歷怎樣？歷年“世界環(huán)境日”主題是什么？古人說：“千里之行，始于足下?！蔽覀兠總€(gè)人應(yīng)該為環(huán)境保護(hù)作些什么？

[學(xué)生活動(dòng)］“世界環(huán)境日”的來歷怎樣？歷年“世界環(huán)境日”