高中化学第四章化学与资源综合利用、环境保护第1课时教案新人教版必修2
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第四章第二节资源综合利用环境保护(第2课时)教案【教学目标】
知识与技能:
1. 了解当今存在的主要环境问题,知道环境污染的几种类型及防治,及其危害。
2. 能描述出绿色化学的含义,树立绿色化学的观念。
3. 通过环氧乙烷原子利用率计算,认识绿色化学在工业生产方面的应用。
过程与方法:
1.通过收集、调查、发言,培养学生团结合作、科研实践、组织表达等能力。
2.培养学生多角度、全方位分析、思考问题,综合运用知识解决问题的能力。
3.课前学生按照学习内容查阅相关资料,进行环境污染情况调查方案设计;
4.学生在课堂上就课前准备的内容进行发言和讨论。
情感度价值观: 通过参加环境教育活动,了解一些环境知识,增强环保意识,树立主人翁社会责任感,体会化学与社会发展的关系。
【教学重难点】
教学重点:加强学生环境保护意识的培养,体会化学在环境保护中的作用与绿色化学的思想内涵;。
教学难点:学生环保意识的增强和绿色化学理念的形成。
【核心素养培养】
1.通过课前搜集环境污染资料到课上小组汇报培养学生社会责任感。
2.通过课前分小组活动探究、分工合作完成学习任务培养学生合作交流能力
和正确的情感态度价值观。
3.通过创设情境,学生解决问题,完成自主设计等方式培养学生化学思维和
化学能力素养。
【教学方法】合作学习法、小组讨论法、互动探究法、情景教学法
【教学过程】。
第二节 化学与资源综合利用、环境保护学习目标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。
4.了解环境污染及其治理、绿色化学的含义。
5.认识到关心科学、研究科学和探索科学的精神。
教学重难点:本节教学重点:煤的干馏、液化、气化的原理及利用,石油的裂化、裂解反应及聚合反应的定义及应用,环境污染及其治理、绿色化学的含义。
本节教学难点:石油裂化的原理课时安排:两课时教学过程:前言:工业生产需要大量的原料,消耗大量的能源。
在得到所需的产品的同时产生了大量的废气、废水和废渣。
处理不当就会污染环境。
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。
【新课】第一课时 煤、石油和天然气的综合利用迄今为止,煤、石油、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,减少化石燃料燃烧所造成的环境污染,是人类面临的重大挑战。
一、煤的组成及其综合利用1. 煤的组成煤是由有机物和少量的无机物组成的复杂混合物。
主要含C 元素,还含有少量的H 、O 、N 、S 等元素。
2.煤的综合利用煤的综合利用主要是通过煤的干馏、煤的液化、和气化,获得洁净的燃料和多种化工原料。
(1)煤的干馏煤干馏是指将煤隔绝空气加高温使之分解,得到焦炭、煤焦油、煤气。
煤干馏过程中发生一系列复杂的化学反应,从煤干馏产物中可获得重要的化工原料,如氢气、甲烷、乙烯、一氧化碳、苯、甲苯、二甲苯、萘、酚类等。
煤的干馏实验装置如图:煤干馏的主要产品和用途煤的汽化和液化就是使煤变成清洁能源的有效途径,与此同时煤的燃烧效率等也得到提高(2)煤的气化将煤中的有机物转化为可燃性气体的过程,主要反应为:C (s)+H 2O(g) −−→−高温 CO(g)+H 2(g)这是一个吸热反应,所需热量一般都由同时进行的碳的燃烧反应来提供。
煤、石油和天然气的综合利用(高中化学人教版必修2)一、教材分析本节课是人教版必修2第四章第二节的内容,分为两部分。
教材从资源利用和环境保护这一视角,阐明化学和人类可持续发展的关系,与上节内容相辅相成。
第一部分重点从资源利用和需求角度出发,介绍几种常见的能源:煤、石油和天然气等的组成和用途。
在介绍主要能源中,重点讲述了根据不同工业需求时代发展的需要,提出煤的干馏、气化和液化以及石油的裂化、裂解的工业原理,介绍了常见的产品,这也是现代化学要研究的主要问题。
在教学过程中渗透的学科思维、绿色化学思想都有利于学生核心素养的培养和提高。
本节内容从科学、技术和社会相互协调作用背景的角度,有利于学生加深体会化学在综合利用自然资源中的作用,学会辩证地看待人类和自然和谐发展中可能会遇到的问题,并培养做出果断决策的意识和能力;从学科知识的角度,有利于学生将前面所学过的知识和技能进行必要的梳理、归纳和拓展,主要包括有机物之间的转化。
因此,本节作为高中必修模块的结尾,不仅对于学生总结复习很重要,而且对于学生进一步确定、学习后续的选修模块乃至选择自己未来的升学和就业方向都可能会产生一定的影响。
二、教学目标1.了解常见化石能源:煤、石油、天然气的化学组成及利用。
2.通过对“煤制油”工艺原理的学习,掌握化石能源综合利用方法,提高学生思维的深度和广度。
3.认识化石燃料燃烧对环境的影响,了解环境保护和开发新能源的重要意义。
4.通过“媒体教学”“能源标本”“实验演示”“讨论展示”等教学手段,提升学生核心素养和对学科知识的理解应用能力。
三、教学重点煤、石油、天然气的化学组成和综合利用。
四、教学难点煤、石油、天然气的综合利用——“煤制油”工艺五、教具准备媒体视频、煤和石油产品标本、石蜡油分解的实验用品等。
六、思维导图七、教学过程(一)情境引入——“煤制油”[创设情境]1、我国的化石能源结构和2015年中国一次能源消费占比2、国内最大规模的“煤制油”项目——神华集团介绍[学生思考]在老师的引导下,进入学习情境,并思考我国面临的能源问题及解决方案。
第四章化学与自然资源的开发利用(教学设计)第二节资源综合利用环境保护教学目标:1.通过对我国能源结构的了解,认识能源的现状:化石能源依然是现在能源结构的主体。
2.了解煤、石油、天然气的组成及其综合利用,让学生认识自然资源对人类生产、生活、科技的影响。
教学重点:煤、石油、天然气的组成及其综合利用。
教学难点:石油裂化的原理教学方式:多媒体课时安排:二课时(第一课时)教学过程:[新课导入]在上一节课我们认识了金属矿物和海水资源的开发和利用,随着新材料和技术的发展,我们的生活已经进入快速发展的阶段。
生活的快速发展伴随着能源的高消耗,虽然现在新能源不断出现,但就目前而言,化石能源仍是主要能源。
[投影]我国能源消耗结构图[提问]化石能源指的是哪些矿物?(学生回答:煤、石油、天然气)[过渡]对煤、石油、天然气的使用,过去主要是做燃料使用,不仅是一种极大的浪费,同时也造成了很大的环境污染问题。
化石能源都是不可再生能源,用一点少一点,故对化石能源的综合利用,早已提上日程。
今天我们就来学习对化石能源的综合利用。
[板演] 一、煤、石油和天然气的综合利用[过渡]首先我们来学习煤的组成及其综合利用[投影](1)煤的组成:a.煤的组成物质:由复杂的有机物和少量无机物组成的复杂混合物。
b.煤的组成元素:主要含C,还有H、O、N、S等元素c.强调:煤中不存在简单有机物[投影]煤的结构和煤的开采。
(2)煤的综合利用(a)煤的干馏--化学变化将煤隔绝空气加强热使其分解的过程,叫做煤的干馏(煤的焦化)煤干馏的主要产物: 焦炭、粗氨水、粗苯、煤焦油、焦炉气等(b)煤的气化原理:在一定条件下把煤及其干馏物转化为可燃性气体过程,主要反应是碳与水蒸气反应生成水煤气(CO、H2)(c)煤的液化①煤的直接液化:使煤与氢气作用生成液体燃料。
②煤的间接液化:原理:先将煤转化为CO和H2,再在催化剂作用下合成甲醇等。
CO + 2H2→ CH3OH甲醇常温下为液体,可以燃烧,还可代替汽油作内燃机的燃料。
《第二节资源综合利用环境保护》教学设计【板书设计】第二节资源综合利用环境保护目的综合利用物尽其用,保护环境天然气化工原料煤方干馏气化液化石油法分馏裂化裂解催化重整碳的转化【教学流程】【教学反思】本节课采用学案导学教学模式,利用学案课前完成部分充分了解学生对本节所学内容的知识准备情况,使教师能够发现学生存在的问题并预设学生在学习过程中可能存在的困难,从而提高课堂教学的有效性,让学生的学习困惑得到解决,学有所获。
这节课在学习新知部分设计了五个环节,每个环节层次清晰,问题具体,使学生能够较好的掌握每个环节的重点内容。
五个环节之间环环相扣,联系紧凑,使学生能够整体把握本节内容,形成知识网络。
此外,本课利用大量的图片、视频、演示实验等资源,将抽象枯燥的内容具体化、形象化,将已有的生活常识与化学知识联系起来。
如煤的干馏,可以使学生明确铺路用的沥青就是通过煤的干馏得到的,从而使学生能够通过学习化学知识来解释生活中的一些现象,解决一些疑惑和问题,使学生懂得生活离不开化学。
本课在设计方面加强了对学生环保意识的培养,多处设计了渗透环保意识的问题,使学生关注煤、石油和天然气所带来的环境问题,体会化学在资源综合利用方面的重要价值,增强社会责任感。
在课的最后设计了关于碳循环的讨论与交流,使学生通过本课的学习了解碳循环对人类生存和发展的意义,从而使学生对化学与可持续发展有一个全面的认识。
由于条件有限,不能带领学生去实地参观,虽然有图片、视频和演示实验,但学生的体会仍只是局限于书本和课堂。
作为化学老师,应该努力创造条件让学生去感受化学,今后希望通过学校、社会等各方面的帮助,让学生得到更多的实地参观体验的机会,更深刻的去了解化学,让学生懂得化学来源于生活,生活离不开化学。
附:第二节资源综合利用环境保护(第一课时)学案【学习目标】1.知识与技能:1)认识煤、石油、天然气等化石燃料综合利用的意义。
2)了解煤的成分;知道通过煤的干馏可得到多种化工产品及其用途;知道煤的气化和液化可减少燃烧所造成的环境污染。
高中《化学必修2》第四章第二节资源综合利用环境保护《环境保护与绿色化学》教学设计一、教材分析本节内容位于人教版高中《化学必修2》第四章第二节,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。
两节内容的学习可以让学生对化学与可持续发展有一个全面的认识。
环境保护是目前社会发展的重大问题,直接影响到人类的生存与发展。
然而由于人口的急剧增长和经济的高速发展,我们向自然过多的索取,使环境遭到严重的破坏,因此让每位同学认识环境污染的原因和如何保护生态环境有着重要的意义。
二、学情分析一方面,学生在地理课中已经学习过水华与赤潮的相关知识;另一方面在必修1中也已经学习过氮元素及其化合物以及硫元素及其化合物的相关知识,因此对大气污染物已经有所了解,这对本节课的学习奠定了基础。
另外,从结合本地特点——保护洱海说起,结合实际生活的同时也是同学们的切身经历,所以更容易接受和拓展。
三、教学目标【知识与技能】(1)知道常见的几种污染问题以及污染原因。
(2)了解绿色化学的含义、核心及原子利用率的概念。
【过程与方法】(1)课前根据学习内容查阅资料,进行相关调查,培养学生分析问题和解决问题的能力。
(2)课堂讨论和辩论,培养学生的团结合作能力和语言表达能力。
【情感态度与价值观】结合实际生活,通过本节课的学习,了解相关环境知识,增强环保意识,增强社会责任感和主人翁意识,体会化学与社会发展的关系并能辩证分析和解决问题。
四、教学重难点通过环境保护和绿色化学的有关知识,使学生增强环保意思并培养绿色化学理念。
五、教学策略利用小组讨论和辩论等形式增强学生参与度,激发学生学习兴趣;结合本地实际情况,利用图片视频的直观资料,增强学生的环保意识和社会责任感。
说明:本节课根据录课学校实际情况,设计为1课时45分钟。
六、教学过程七、板书设计环境保护与绿色化学一、常见环境问题1.水体污染2.大气污染二、绿色化学八、教学反思本节课的学习效果主要基于以下几个方面:第一,课前预习和资料查阅情况;第二,课堂自主合作探究过程中的积极性;第三,学生对辩论环节的熟悉情况和辩论主体相关资料的熟悉情况。
《化学资源综合利用环境保护》教案一、三维目标(一)知识与技能1.认识煤、石油和天然气等化石燃料综合利用的意义;2.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;3.认识化学在环境保护中的作用,树立绿色化学的观念。
(二)过程与方法1.通过自主学习,提高获取信息的能力;通过小组讨论提高合作与交流的能力及归纳总结能力;2.体会化学资源综合利用和环境保护的重要意义,提升综合利用化学资源和环境保护的意识。
(三)情感态度价值观1.认识煤、石油和天然气在国民经济和人民生活中的重要作用,关注煤、石油和天然气所带来的环境问题,体会化学在资源综合利用方面的重要价值,增强社会责任感;2.引导学生学习和认识由塑料废弃物所造成的白色污染和防治、消除白色污染的途径和方法,培养他们的绿色化学思想和环境意识,提高他们的科学素养。
二、教学重难点教学重点:1.煤、石油、天然气的综合利用,特别是石油的利用;2.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。
教学难点:石油裂化的原理。
三、教学过程引入新课导入一:工业生产需要大量的原料,消耗大量的能源。
在得到所需的产品的同时产生了大量的废气、废水和废渣。
处理不当就会污染环境。
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。
导入二: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。
【板书】化学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)煤的成分:(2)煤的综合利用:干馏、液化和汽化。
煤的干馏:产品:【投影】煤干馏的主要产品和用途煤的汽化:煤的液化:煤的直接液化煤的间接液化【板书】2.天然气(1)化石燃料:(2)化工原料:例题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)。
第二节与资综合利用、环境保护一、教材分析本节教材从资利用和环境保护这一视角,进一步阐明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,人类能的全部都是从自然界中得到,其中的大多资属于不可再生的有限资。
仅仅注重资开发是远远不够的,人类要实现可持续发展,就必须做到合开发资、最大限度地利用好资,还要保护好环境。
而不仅在资开发上能发挥重要作用,在资的综合利用以及环境保护方面同样大有用武之地。
因此,在习第一节内容之后,教材又安排了第二节内容,能使生对与可持续发展有一个全面的认识。
二、教目标1.知识目标:认识煤、石油和天然气等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的环境问题。
(2)培养生严谨求实的态度3.情感、态度和价值观目标:通过环境保护和绿色的有关知识,使生加强环保意识并培养绿色的念。
三、教重点难点重点: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的有关知识,使生加强环保意识并培养绿色的念。
难点:石油裂的原。
四、情分析我们的生属于平行分班,没有实验班,尽管生已有的知识水平有差距,但不影响本节教,因为本节教重在使生做到了解和体会,知识教不必过分加深、拓宽。
要有意识地增强生的参与度,激发生的习兴趣。
五、教方法可利用图表、据、观看有关录像资料、研讨或结合当地情况组织生参观工厂、炼油厂、研院所、环保部门。
结合当地或其他地方污染或污染治情况,展开调查,组织生上查找资料,开展相关的研究性习六、课前准备1.生的习准备:预习课本相应内容,填写2.教师的教准备:精心备课,制定课前预习案,课内探究案,课后延伸拓展案。
七、课时安排:2课时八、教过程第一课时(一)预习检查、总结疑惑检查落实了生的预习情况并了解了生的疑惑,使教具有了针对性。
(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,在得到产品的同时产生了大量废气、废水、废渣。
第二节化学与资源综合利用、环境保护(第一课时)
【教材分析】上一节我们学习了金属矿物和海水资源的开发及利用,学生初步了解到矿物元素的存在和冶炼的方法,本节进一步学习化石燃料的有关知识,帮助学生形成可持续发展意识和环保意识。
【教学目标】1、了解煤、石油、天然气是人类使用的重要能源。
2、了解煤的干馏、煤的气化和煤的液化,知道煤干馏产品与化工的关系。
【教学重点】煤的干馏和石油的分馏
【教学过程】
【问题设计】
探究一:煤的组成元素及如何综合利用
1.现实生活中煤的用途
2.煤的组成元素
3.为了节约能源,保护环境,应如何对煤进行综合利用?
探究二天然气的组成及如何综合利用
1、天然气的存在
2、天然气的主要成分
3、如何综合利用天然气
探究三石油的组成及如何综合利用?
【引入】什么是化石燃料?它包括哪些类型?它们各含有元素?
化石燃料包括煤、石油和天然气。
一、煤的综合利用
1、煤成分:复杂的固体混合物;含有:C、H、O、N、S等元素。
2、煤的综合利用:干馏、液化和汽化。
(学生阅读95页表4-2)
(1)煤的干馏:将煤隔绝空气加强热使其分解的过程。
焦炉气(H2、CH4、CH2=CH2、CO)
粗氨水(氨、铵盐)
粗苯(“三苯”:苯、甲苯、二甲苯)
煤焦油
焦炭
(2)煤的气化
高温下煤与水蒸气反应生成可燃性气体的过程,是一化学变化。
优点:气化后燃烧更充分,可提高燃料的利用率。
化学方程式为:C+H2O H2+CO
(3)煤的液化
将煤直接或间接转化为液态燃料,如甲醇。
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:由多种烃组成的混合物。
(2)石油的炼制:
(常压)分馏---利用原油各组分的沸点不同进行加热再冷却而将它们分离出来的过程。
加热时沸点低的先气化,沸点高的后气化,然后降温,沸点高的先液化,沸点低的后液化。
在分馏塔里液化的先后顺序是:
(3)石油化工
重油(C20以上)、柴油(C15~C18)、煤油(C11~C16)、汽油(C5~C11)、液化石油气(C4以下)。
重油进行减压蒸馏可得:柴油、燃料油、润滑油、石蜡、沥青
①裂化
石油常压分馏得到轻质油不能满足国民的需要,因此将重油进行裂化转化为汽油,裂化是在高温和催化剂下,将高碳烃转化为碳原子数少的不饱和烃的过程。
规律:生成等物质的量的烷烃与烯烃,目的:提高汽油的产量。
②裂解:在更高的温度下将裂化产物的碳链进行一步断裂,得到气态烃,作为有机化工原料。
如乙烯、丙烯等。
③重整:在加热和催化剂作用下,链状烃转化为环状烃,如苯、甲苯。
【例题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
【解析】A是自然界本来就有的,B的主要成分是CO和H2,D是炼铁高炉产生尾气。
选C。
【例题2】下列说法正确的是()
A.煤的干馏和石油的分馏都是化学变化
B.分馏产物有一定的沸点
C.裂化的目的主要是提高汽油的产量
D.裂化汽油可作为碘水中碘的萃取剂
【解析】分馏是物理变化,而干馏是化学变化,A是错误的。
分馏产物如汽油是C11~C16的烃,是混合物,无固定沸点,B是错误的。
裂化汽油中含有烯烃,能与碘发生加成反应,不能作为萃取剂,D是错的。
选C。