第3課時煤、石油和天然氣的綜合利用第八章第一節(jié)自然資源的開發(fā)利用學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解煤、石油、天然氣的組成及綜合利用的意義，提高宏觀辨識與微觀探析的能力。2.了解煤、石油、天然氣綜合利用的內(nèi)容，培養(yǎng)變化觀念的學(xué)科素養(yǎng)。3.了解節(jié)約能源及防止污染的重要性，培養(yǎng)社會可持續(xù)發(fā)展的科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任。情境創(chuàng)設(shè)【情景導(dǎo)入】化石燃料的過去、現(xiàn)在和將來【思考】分析數(shù)據(jù)，思考問題并展示（2min）1.從圖1分析化石燃料從1965-2035年有什么樣的變化趨勢？迄今為止人類使用的主要能源是什么？2.從圖2分析能源的需求從2014年后有何明顯變化？原因可能是什么？任務(wù)一：煤的組成及綜合利用【問題1】煤俗稱煤炭，煤的主要成分是碳單質(zhì)嗎？煤宏觀構(gòu)成微觀組成

和少量

組成的混合物有機(jī)物無機(jī)物主要含

元素，另有少量

等CH、O、N、S【問題2】從煤的組成元素角度分析，若直接燃燒可能會產(chǎn)生哪些產(chǎn)物？這些產(chǎn)物會對環(huán)境造成怎樣的影響？煤應(yīng)做哪些預(yù)處理？自主思考，并展示（2min）煤的結(jié)構(gòu)模型CO2會加劇溫室效應(yīng)，氮、硫其氧化物會造成環(huán)境污染問題煤直接做燃料——利用率低并污染環(huán)境任務(wù)一：煤的組成及綜合利用煤焦油出爐煤氣焦炭煤的干餾為什么要隔絕空氣？

若不隔絕空氣，在高溫條件下，煤會在空氣中燃燒。【思考討論】煤的干餾：將煤隔絕空氣加強(qiáng)熱使其分解的過程，工業(yè)上也叫煤的焦化?！靖拍顚W(xué)習(xí)】任務(wù)一：煤的組成及綜合利用煤的氣化：將煤轉(zhuǎn)化為可燃性氣體的過程。【概念學(xué)習(xí)】主要反應(yīng)：水煤氣

C+H2O(g)

CO+H2

高溫為什么不小心將少量水灑在燒得通紅的煤上時，火不但沒有熄滅，反而燒得更旺？

煤的氣化，燒得通紅的煤與水蒸氣反應(yīng)生成可燃性氣體H2和CO，所以燃燒更旺。CO+2H2CH3OH（甲醇）催化劑直接液化：使煤與氫氣作用生成液體燃料間接液化：先轉(zhuǎn)化為CO和H2，然后在催化劑作用下合成甲醇【思考討論】煤的液化：將煤轉(zhuǎn)化為液體燃料的過程?！靖拍顚W(xué)習(xí)】煤的干餾、氣化、液化均屬于化學(xué)變化。任務(wù)二：認(rèn)識天然氣的組成及綜合利用閱讀教材P102頁最后一自然段，回答天然氣的主要成分及用途是什么？【閱讀總結(jié)】①天然氣的主要成分是甲烷，是清潔能源，燃燒充分且燃燒產(chǎn)物是水和二氧化碳不會污染環(huán)境。②重要的化工原料，主要用于合成氨及生產(chǎn)甲醇等：CH4＋H2OCO＋3H2、CO＋2H2CH3OH催化劑催化劑任務(wù)二：認(rèn)識天然氣的組成及綜合利用①天然氣水合物是天然氣與水在高壓、低溫條件下形成的類冰狀結(jié)晶物質(zhì),主要成分是甲烷水合物，其組成可表示為CH4·nH2O。②天然氣水合物的外觀像冰，具有可燃性，故又被稱為“可燃冰”，它被認(rèn)為是21世紀(jì)的高效清潔能源。③儲量巨大的天然氣水合物的分解和甲烷釋放,可能會誘發(fā)海底地質(zhì)災(zāi)害，加重溫室效應(yīng)。④目前,開發(fā)利用天然氣水合物已經(jīng)成為人們關(guān)注的重要領(lǐng)域,我國的天然氣水合物開采技術(shù)處于世界先進(jìn)水平。閱讀教材P103頁“資料卡片”欄目，思考天然氣水合物的組成、開發(fā)及應(yīng)用有何特點(diǎn)？【閱讀總結(jié)】任務(wù)二：認(rèn)識天然氣的組成及綜合利用【閱讀思考】你們知道柴油和不同型號的汽油是通過什么途徑從石油中獲得的嗎？【問題4】石油是純凈物還是混合物，它由什么組成？多種碳?xì)浠衔锝M成的混合物。成分主要為各種烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴。石油是一種黑褐色的粘稠狀物質(zhì)，有特殊氣味，比水輕，不溶于水，沒有固定沸點(diǎn)。（石油——工業(yè)的血液）任務(wù)二：認(rèn)識天然氣的組成及綜合利用【問題5】石油的綜合利用途徑有哪些？它們的目的分別是什么？小組討論交流，記錄討論結(jié)果并展示（5min）（1）石油的分餾利用原油中各組分沸點(diǎn)的不同進(jìn)行分離石油氣汽油、煤油、柴油等蠟油、潤滑油重油（瀝青等）輕質(zhì)液體燃料任務(wù)二：認(rèn)識天然氣的組成及綜合利用（2）催化裂化

將含碳原子數(shù)較多、沸點(diǎn)較高的烴斷裂為碳原子數(shù)目較少、沸點(diǎn)較低的烴的過程。（重油

→

輕質(zhì)油）目的是提高優(yōu)質(zhì)、輕質(zhì)油的產(chǎn)量和質(zhì)量C16H34C8H18＋C8H16十六烷辛烷辛烯裂化的主要產(chǎn)物：裂化汽油、煤油、柴油、潤滑油等。任務(wù)二：認(rèn)識天然氣的組成及綜合利用直餾汽油，常為飽和烴【思考討論】如何鑒別他們？裂化汽油，常為飽和烴+不飽和烴溴的四氯化碳溶液任務(wù)二：認(rèn)識天然氣的組成及綜合利用（3）裂解——深度裂化裂解的主要產(chǎn)物：乙烯、丙烯等基本化工原料。C8H18C4H10＋C4H8辛烷丁烷丁烯C4H10CH4＋C3H6丁烷乙烷乙烯C4H10C2H6＋C2H4丁烷甲烷丙烯（4）催化重整

在加熱和催化劑的作用下，通過結(jié)構(gòu)的重新調(diào)整，使鏈狀烴轉(zhuǎn)化為環(huán)狀烴催化重整的產(chǎn)物：環(huán)狀烴，如苯和甲苯等。任務(wù)二：認(rèn)識天然氣的組成及綜合利用【溫馨提示】減壓可以降低物質(zhì)的沸點(diǎn)，石油的減壓蒸餾可以在較低溫度下，使重油、柴油等常壓蒸餾產(chǎn)品繼續(xù)分離，可得到燃料油、潤滑油、石蠟等石油產(chǎn)品。干餾蒸餾分餾原理產(chǎn)物反應(yīng)類型隔絕空氣加強(qiáng)熱使物質(zhì)分解根據(jù)液態(tài)混合物中各組分沸點(diǎn)不同進(jìn)行分離與蒸餾原理相同產(chǎn)物為沸點(diǎn)不同的各組分組成的混合物產(chǎn)物為單一組分的純凈物產(chǎn)物為混合物化學(xué)變化物理變化物理變化【歸納總結(jié)】“三餾”比較任務(wù)二：認(rèn)識天然氣的組成及綜合利用【評價訓(xùn)練】下列關(guān)于石油及石油