第二节 化学与资源综合利用 环境保护
- 格式:ppt
- 大小:4.00 MB
- 文档页数:69
第二节化学与资源综合利用、环境保护一、教学设计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。
本节教学重点: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。
本节教学难点:石油裂化的原理。
1. 教学策略设计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。
(1)教学方法的选择本节教学可采用多种方法来展开。
例如: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,等等。
还可以结合当地或其他地方污染或污染治理情况,展开调查,也可以组织学生上网查找资料,开展相关的研究性学习。
(2)教学组织形式的选择根据教学内容,结合各地、各校的具体情况,本节教学也可以采用集体教学或小组教学两种形式进行。
(3)教学媒体的选择本节内容主要要求学生大致了解,用心体会,没有太大的难度。
在课堂上可以将多种媒体进行整合,通过实物、模型、图表、录像、多媒体课件等增加信息量,实现教学的优化。
(4)评价反馈本节学习之后,也可以采用多种评价方式对学习效果进行反馈,例如可以利用多媒体呈现形成性练习、请学生归纳总结学习内容、交流对资源综合利用以及绿色化学的认识,或就化学与资源利用、环境保护、绿色化学的关系写一篇小论文,等等。
化学必修2-资源综合利用-环境保护随着经济不断发展和人口增长,地球上的自然资源和环境遭到了越来越多的破坏。
而对于人类来说,环境污染的后果是无法承受的。
因此,保护环境已经成为当今社会的一个紧迫任务。
在化学必修2中,有一章节讲述了资源综合利用和环境保护。
这个章节主要涵盖了一些关于资源利用的基础知识和技术,包括材料科学、化学工程、催化剂等方面的知识。
这些技术可以应用于各个方面,例如制造新材料、生产化工品、处理废物以及开发新能源等等。
首先,化学工程技术在资源综合利用中扮演着至关重要的角色。
无论是化工生产,还是机械制造,或是交通运输行业,都需要用到化学工程技术。
该技术主要涉及到将各种化学物质进行反应、分离和加工,处理条件非常复杂。
在资源利用和环境保护中,化学工程技术可以帮助我们将一些废弃物转化成有用的材料,以及减少环境的污染和消耗的能源。
例如,通过反应、裂解和重组等化学过程,可以将废旧塑料、橡胶和纺织品转化成氢、合成气、化学纤维、淀粉等等的有用物质。
这些转化过程不仅可以减少废物对环境的影响,还可以促进资源的充分利用,节约经济成本和能源开支。
其次,催化剂也是资源综合利用和环境保护过程中不可或缺的一部分。
催化剂的作用是加速化学反应的速率,可以在低温下进行反应,减少反应时间和副产物的产生。
催化剂的应用可以节省大量的能源和成本,同时可以避免使用危险化学品对环境造成的污染。
例如,锂离子电池催化剂可以将废旧电池中的很多有价元素(如镍、钴、钴等)回收,同时可以减少对于新元素的需求。
再比如,一些重要的化学合成过程,需要在高温、高压下进行,但是通过添加适当的催化剂,可以在温和条件下取得同样的反应效果,避免温度和压力造成的损失和环境污染。
最后,材料科学也是资源综合利用和环境保护不可或缺的一环。
现代材料科学不仅用于制造新的材料和性能改良,还可以广泛应用于废物的再利用和循环利用。
例如,通过回收废旧金属、塑料、橡胶和纸张等等废物,再加工制造成新的材料,如再生塑料和再生铝等等,这些处理后的材料可以广泛应用于各种领域,如建筑、汽车、机械以及电子等等。
[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。
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1:1D.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。
第二节化学与资源综合利用、环境保护第1课时第一课时煤、石油和天然气的综合利用1.煤的综合利用:煤是由和组成的复杂混合物,主要含元素,还含有少量氢、氧、氮、硫等元素。
(1)煤的干馏煤干馏是指,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。
(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:。
(3)煤的液化煤的直接液化:。
煤的间接液化:。
知识点二:天然气的综合利用:天然气是一种的化石燃料;同时也是一种重要的,主要用于合成和生产。
[课堂练习]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.古代植物变质成煤知识点三、石油的组成及其综合利用1、石油性质和成分:○1组成元素:___元素为主,占97~98%,还含少量S、N、O等元素。
○2组成物质:主要是由各种烃组成的混和物,大多数是液态烃,同时溶有气态烃和固态烃(故___固定的熔沸点)。
练一练: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。
⑪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_____________。
⑫裂化:在一定条件下,把_____的烃断裂为____________的烃的过程。
反应式:____________________ _______________________________________________ ___________________________⑬裂解:采用比裂化更高的温度,把石油产品中具有____的烃断裂成____和少量____。