资源综合利用 环境保护

1 第十章 第二节 资源综合利用 环境保护

1．了解煤、石油、天然气等综合利用的意义。

2．了解能源是人类生存和社会发展的重要基础。

3．了解化学在解决能源危机中的重要作用，树立绿色化学的观念。

煤、石油、天然气的综合利用

1．煤的综合利用

煤是由 和少量 组成的 ，主要含有碳元素，还含有少

量 、 、 、 等元素。

(1)煤的干馏

①原理：把煤 使其分解的过程。煤的干馏是一个复杂的

变化过程。

②煤的干馏产物

a． ，b. ，c. ，d.粗氨水。

(2)煤的气化

将煤中的 转化为 的过程，目前主要方法是碳和水蒸气反应制水煤气。

化学方程式为C＋H2O(g)=====高温CO＋H2。

(3)煤的液化

① 液化

煤＋氢气――→催化剂高温、高压液体燃料

② 液化

煤＋水――→高温水煤气――→催化剂高温甲醇等

2．天然气的综合利用

(1)天然气的主要成分是 ，它是一种 的化石燃料，更是一种重要的化工原料。

(2)天然气与水蒸气反应制取H2

原理：CH4＋H2O――→高温催化剂CO＋3H2。

3．石油的综合利用 2 (1)石油的成分

石油主要是由多种 组成的混合物。所含元素以 、 为主，还有少量N、

S、P、O等。

(2)石油的分馏

利用 中各组分 不同，将复杂的混合物分离成较简单和更有用的 的过

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【学习目标】

1、了解煤的组成及综合利用方法；

2、了解石油的组成及综合利用原理和产品；

3、通过乙烯聚合了解常见高分子材料合成||，了解聚合反应的原理||。

【要点梳理】

要点一、煤的综合利用

1、煤的组成

从组成物质方面来说||，煤是由结构复杂的多种有机物和少量种类不同的无机物组成的复杂混合物||。从组成元素方面来说||，煤中最主要的元素是碳||，其次是氢||，还含有少量的硅、硫、钙、铁、氧、氮、铝等||。

2、煤的干馏

煤的干馏是指将煤隔绝空气加强热使之分解的过程||。

要点诠释：

（1）煤的干馏必须隔绝空气||，否则会使分解出来的成分燃烧||。

（2）煤的干馏能够减少燃煤污染||，提高燃煤的热效率||，且能从煤中提取有价值的化工原料||。

（3）煤的干馏过程中发生的主要是化学变化||，而蒸馏的过程发生的是物理变化||。

煤干馏的主要产品和用途||，如下表：

干馏产品 主要成分 主要用途

出炉煤气 焦炉气 氢气、甲烷、乙烯、一氧化碳 气体燃料、化工原料

粗氨水 氨、铵盐 化肥、炸药、染料、医药、农药、合成材料等 粗苯 苯、甲苯、二甲苯

煤焦油 苯、甲苯、二甲苯

酚类、萘 医药、染料、农药、合成材料

沥青 筑路材料、制碳素电极

焦炭 碳 电石、冶金、燃料、合成氨造气

3、煤的气化

在一定条件下||，将煤转化为可燃性气体的过程就是煤的气化||，主要反应为：

C (s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)

4、煤的液化

使煤与氢气作用生成液体燃料||，称为煤的直接液化||。也可以先将煤转化为CO和H2||，再在催化剂作用下合成甲醇等||，称为煤的间接液化||。

要点诠释：

（1）煤的气化和液化过程都是化学变化过程||。

（2）水煤气的主要成分是CO和H2||。

要点二、石油的综合利用

1、石油的组成

石油是由多种不同物质组成的混合物||。石油所含的物质里大多数是烃||，其组成元素主要是C、H||，碳和氢在石油中的质量分数之和可达97%～98%||，另外||，还含有少量的S、O、N等元素||。

- 1 - 课题：人教新版高中化学必修②第四章化学与自然资源的开发利用

第二节 资源综合利用 环境保护教学设计（第一课时）

湖南醴陵第四中学（ 412200 ） 汤中文（ 07 31 － 3228970 ）

一、教材分析

化学研究和应用的一个重要目标就是开发和利用自然界中一切可能的物质资源和能量资源，为人类生存和社会发展提供必要的物质和能源基础；同时，应该注意到这一过程必须同自然环境相互协调，走可持续发展的道路，让国民经济又好又快发展。这是贯穿本章始终的重要核心观点。

本节以化石燃料等为例，了解利用化学变化实现物质间的转化，以及这些过程中的能量变化和产物在我们日常生活和社会发展中的重要作用。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（裂解反应、聚合反应）。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。

本节突出主题，将科学教育与人文教育融为一体，根据课程标准，本章主题是化学与可持续发展，第二节通过日常生活经验，学生比较熟悉化石燃料作为能源的利用，对化石燃料作为重要化工原料可能了解并不多，况且化石燃料的综合利用还是更为重要的发展方向，但限于课时和知识基础，通过本章学习学生只能对此形成一些粗略的认识，主要包括化石燃料的化学成分、石油化工生产的一般过程和原理、应用广泛的石油化工产品以及石油化工生产的发展趋势等，培养学生必备的化学科学素养。

塑料、合成纤维和橡胶等有机高分子化合物，目前主要是以化石燃料为原料生产的，这可以帮助学生体会石油化工同日常生活之间的紧密联系，体会石油化工给人类带来的许多好处，认识化学在物质生产领域的极大创造性和重要价值，提高学习化学、化工的兴趣，提高参与讨论诸如白色污染、可降解塑料等有关环境问题的科学素养水平。

《国家鼓励发展的资源节约综合利用和环境保护技术》

《国家鼓励发展的资源节约综合利用和环境保护技术》是国家对资源和环境问题重视的一个表现。这篇文献的主要作用是对技术开发、产业转型等方面提出了相应的政策引导措施，在保障经济发展的同时，缓解了环境压力。

一、技术开发和创新方面

1、 开发可再生能源

可再生能源指的是能够在自然过程中不断产生，不会因人类活动而枯竭的能源资源，如太阳能、水能、风能等。国家鼓励通过技术创新，加大对可再生能源的开发力度，提高能源利用效率和可再生能源利用比例。

2、发展清洁生产技术

清洁生产技术是一种将生产过程中的能源、物质消耗降到最低，同时尽可能减少环境污染和危害人体健康的生产方式。国家鼓励企业积极引进清洁生产技术，逐步实现以低碳环保为主导的经济转型。

3、绿色建筑技术

建筑业是能源消耗最大、污染排放量最大的行业之一。绿色建筑技术的发展可以大大降低建筑能耗和污染排放，提升建筑楼盘的可持续性。国家鼓励企业采用绿色建筑技术，推动低碳生态城市建设。

二、产业转型和升级方面

1、循环经济发展

循环经济是一种经济模式，以资源回收再利用和减少废弃物排放为主要内容。国家鼓励企业通过技术和管理创新，实现废弃物最终处理上的减量化、化降为无害化和资源化，加速实现循环经济发展。

2、资源节约型社会建设

资源节约型社会是一种以高效节约资源为主导的自然资源利用和经济社会发展模式。国家鼓励企业在产品设计、生产工艺、物资管理等方面采用资源节约技术，实现资源高效利用，不断推进资源节约型社会建设。

3、推动绿色金融发展

绿色金融是指金融机构利用各种金融工具，支持环境友好型产业、可再生能源、清洁能源和节能减排等领域的发展。国家鼓励金融机构推出绿色金融产品和服务，支持环保产业和低碳经济，促进可持续发展。

总之，国家鼓励发展的资源节约综合利用和环境保护技术，是为了实现经济持续发展和环境保护的平衡。政策引导措施的出台，有利于推动技术创新和经济转型，实现可持续发展目标，促进资源循环利用，保障生态环境的可持续性。