化学与资源综合利用、环境保护

第一篇：化学与资源综合利用、环境保护

一、煤和石油

1、煤的组成：煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物，主要含碳元素，还含有少量的氢、氧、氮、硫等元素。

2、煤的综合利用：煤的干馏、煤的气化、煤的液化。

煤的干馏是指将煤在隔绝空气的条件下加强使其分解的过程，也叫煤的焦化。煤干馏得到焦炭、煤焦油、焦炉气等。

煤的气化是将其中的有机物转化为可燃性气体的过程。

煤的液化是将煤转化成液体燃料的过程。

3、石油的组成：石油主要是多种烷烃、环烷烃和芳香烃多种碳氢化合物的混合物，没有固定的沸点。

4、石油的加工：石油的分馏、催化裂化、裂解。

二、环境保护和绿色化学

环境问题主要是指由于人类不合理地开发和利用自然资源而造成的生态环境破坏，以及工农业生产和人类生活所造成的环境污染。

1、环境污染

（1）大气污染

大气污染物：颗粒物（粉尘）、硫的氧化物（SO2和SO3）、氮的氧化物（NO和NO2）、CO、碳氢化合物，以及氟氯代烷等。大气污染的防治：合理规划工业发展和城市建设布局；调整能源结构；运用各种防治污染的技术；加强大气质量监测；充分利用环境自净能力等。

（2）水污染

＋＋水污染物：重金属（Ba2、Pb2等）、酸、碱、盐等无机物，耗氧物质，石油和难降解的有机物，洗涤剂等。水污染的防治方法：控制、减少污水的任意排放。

（3）土壤污染

土壤污染物：城市污水、工业废水、生活垃圾、工矿企业固体废弃物、化肥、农药、大气沉降物、牲畜排泄物、生物残体。土壤污染的防治措施：控制、减少污染源的排放。

2、绿色化学

绿色化学的核心就是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染。按照绿色化学的原则，最理想的“原子经济”就是反应物的原子全部转化为期望的最终产物（即没有副反应，不生成副产物，更不能产生废弃物），这时原子利用率为100％。

3、环境污染的热点问题：

（1）形成酸雨的主要气体为NOx。

（2）破坏臭氧层的主要物质是氟利昂（CCl2F2）和NOx。

（3）导致全球变暖、产生“温室效应”的气体是

（4）光化学烟雾的主要原因是汽车排出的尾气中氮氧化物、一氧化氮、碳氢化合物。

（5）“白色污染”是指聚乙烯等塑料垃圾。

（6）引起赤潮的原因：工农业及城市生活污水含大量的氮、磷等营养元素。（含磷洗衣粉的使用和不合理使用磷肥是造成水体富营养化的重要原因之一。）

第二篇：化学与资源综合利用、环境保护示范教案

化学与资源综合利用、环境保护

公开课时间12月25日星期三第三节13机电一班

教学目标:

1.认识煤、石油和天然气等化石燃料综合利用的意义。

2.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。

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。

教学难点：石油裂化的原理。

课时:煤、石油和天然气的综合利用，环境保护与绿色化学1课时。教学方法:黑板板书结合现实情况讨论。教学过程:

[引课]工业生产需要大量原料，消耗大量能源，在得到产品的同时产生了大量废气、废水、废渣。处理不当就会造成环境污染。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。今天我们开始学习几种重要的能源和环境保护的有关内容。

一、煤、石油和天然气的综合利用

[讲述]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。

[过渡]现在我们首先学习有关煤的综合利用的相关知识。[板书]

1、煤的综合利用

[讲述]煤是由有机物和无机物所组成的复杂的混合物，主要含有碳元素，此外还含有少量的氢、氮、硫、氧等元素以及无机矿物质。

[板书]（1）煤成分：复杂的混合物；含有：碳、氢、氮、硫、氧等元素。

[讲述]煤的综合利用主要是通过煤的干馏、煤的液化和汽化获得洁净的燃料和化工原料。[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。

[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？

共3页

第1页

天然气的化学组成及其物理化学特性因地而异：

主要成分是甲烷，还含有少量乙烷、丁烷、戊烷、二氧化碳、一氧化碳、硫化氢等。[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。

[讲述] 石油主要是由各种烷烃、环烷烃和环烷烃所组成的混合物。石油的大部分是液态烃，同时在液态烃里溶有少量的气态烃和固态烃。

石油主要含有碳和氢两种元素，同时还含有少量的硫、氧、氮等元素。石油的化学成分随产地不同而不同。

[板书]

3、石油

（1）石油的成分：碳氢化合物混合物；元素碳、硫、氧、氮等。[讲解] 石油的炼制：

原油成分复杂，还含有水和氯化钙、氯化镁等盐类。原油必须先经过脱水、脱盐等处理过程，才能进行炼制。

经过脱水、脱盐的石油主要是烃类的混合物，因此没有固定的沸点。给石油加热时，低沸点的烃先气化，经过冷凝先分离出来。随着温度升高，较高沸点的烃再气化，经过冷凝也分离出来。这样继续加热和冷凝，就可以把石油分成不同沸点范围的蒸馏产物。这种方法叫做石油的分馏。工业上分馏石油是在分馏塔中进行。

石油通过分馏的方法获得汽油、煤油和柴油等轻质液体燃料。但产量不高，仅占石油总质量的25％左右。为了提高轻质液体燃料的产量，特别是提高汽油的产量，在石油工业上采用了裂化的方法。裂化就是在一定条件下，把分子量大、沸点高的烃断裂为分子量小、沸点低的烃的过程。

[板书]（2）石油的炼制：

分馏---利用原油中各成分沸点不同，将复杂的混合物分离成较简单更有用的混合物的过程。

裂化---在一定条件下，把分子量大、沸点高的烃断裂为分子量小、沸点低的烃的过程。

[板书]规律：生成等量的烷烃与烯烃，目的：提高汽油的产量。

[讲解] 在石油化工生产过程里，常用石油分馏产品（包括石油气）作原料，采用比裂化更高的温度（700～800℃，有时甚至高达1000℃以上），使具有长链分子的烃断裂成各种短链的气态烃和少量液态烃，以提供有机化工原料。工业上把这种方法叫做石油的裂解。所以说裂解就是深度裂化，以获得短链不饱和烃为主要成分的石油加工过程。

[板书]裂解：使具有长链分子的烃断裂成各种短链的气态烃和少量液态烃，以提供有机化工原料。

重整：在加热和催化剂作用下，链状烃转化为环状烃。

[讲解]三大合成材料与煤、石油、天然气的关系，聚乙烯塑料的合成及应用。[板书]原油的分馏及裂化产品用途示意图

[板书]

二、环境保护与绿色化学

[讲解]环境问题是指由于人类不合理开发和利用自然资源而造成对生态环境破坏，以及工农业和人类生活造成的环境污染。对环境情况的监测、三废治理、寻找源头治理环境污染的生产工艺等，都是当今化学工作者的首要任务。

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[板书]

1、环境问题：

[交流1]自己掌握的有关环境监测的一些内容。[交流2]导致环境污染的主要因素有那些？

[讲解]除了自然因素外，大气污染物主要来自化石燃料和工业生产过程中产生的废气及携带的颗粒物；工业生产中的废水（废液）往往含有复杂成分，任意排放会导致土壤水源污染，需经过多步处理才能达到排放标准。废渣等固体废弃物的处理兼有减少环境污染及资源回收两个重要目的。化学在治理三废方面发挥着重要作用。

[板书]大气污染物、工业生产中的废水、废渣等固体废弃物。

[思考与交流]2.含有大量氮、磷的污水排向湖泊、水库和近海海域，造成了水体的富营养化，出现藻类大量繁殖形成赤潮、水华等严重污染问题。你认为在农村和城市造成的这种水体污染各有什么特点，查阅资料了解有关污染和治理的情况。

[思考]工业生产废水和污水的不适当排放、化肥的不合理使用以及生活污水任意排放会造成严重水体和水源污染。例如，我们日常使用的合成洗涤剂常用多聚磷酸盐作为助洗剂，在水体中经藻类的微生物催化后，容易水解为磷酸盐，成为引起水体富营养化的污染物。如何处理？

[板书] 水体富营养化污染物：氮、磷化合物。

[讲解]为尽最大限度避免污染，我们应首先实行清洁生产及采用绿色化学原理。

清洁生产可以概括为：采用清洁的能源和原材料，通过清洁的生产过程，制造出清洁的产品。清洁生产把综合预防的环境策略持续应用于生产过程和产品中，从而减少对人类和环境的风险；是推进经济增长方式转变和实现污染物总量控制目标的重要手段。

绿色化学是指化学反应和过程以“原子经济性”为基本原则，即在获取新物质的化学反应中充分利用参与反应的每个原料原子，实现“零排放”。不仅充分利用资源，而且不产生污染；并采用无毒无害的溶剂，助剂和催化剂，生产有利于环境保护，社群安全和人身健康的环境友好产品。

[板书]

4、清洁生产： 绿色化学：

[讲解] 绿色化学反应理想的绿色化学反应是参加反应的分子中的原子100％转化成产物，实现“零排放”，充分利用了资源，又不产生污染。

[小结]资源的开发利用和保护环境关系到人类的可持续发展，需要全社会努力。我们只有一个地球，环境问题已成为全球性问题，需要各国政府和人民共同努力，创造一个清洁、美丽的生活环境，也为我们子孙后代留下一个良好的生存空间和更加美好的未来。

[课堂练习与思考]

1、为了减少大气污染，许多城市推广汽车使用清洁燃料。目前使用的清洁燃料主要有两类，一类是压缩天然气（CNG），另一类是液化石油气（LPG）。这两类燃料的主要成份都是

A、碳水化合物

B、碳氢化合物

C、氢气

D、醇类

2、针对自己家乡周围的环境，从三废的角度去观察有哪些污染，并想想解决办法？

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第三篇：化学与资源综合利用、环境保护教学设计

学校：临清三中 学科：化学 编写人：李军

审稿人：张磊

第二节

化学与资源综合利用、环境保护

一、教材分析

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。

二、教学目标 1．知识目标：

认识煤、石油和天然气等化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来的环境问题。

(2)培养学生严谨求实的科学态度 3．情感、态度和价值观目标：

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。

三、教学重点难点

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。

难点：石油裂化的原理。

四、学情分析

我们的学生属于平行分班，没有实验班，尽管学生已有的知识水平有差距，但不影响本节教学，因为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。

五、教学方法

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。结合当地或其他地方污染或污染治理情况，展开调查，组织学生上网查找资料，开展相关的研究性学习

六、课前准备

1．学生的学习准备：预习课本相应内容，填写课前预习学案2．教师的教学准备：精心备课，制定课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。

七、课时安排：2课时

八、教学过程 第一课时(一)预习检查、总结疑惑

检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。

（二）情景导入、展示目标。

教师：工业生产需要大量原料，消耗大量能源，在得到产品的同时产生了大量废气、废水、废渣。处理不当就会造成环境污染。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。今天我们开始学习几种重要的能源和环境保护的有关内容。学习目标见学案。

[板书] 第二节

化学与资源综合利用、环境保护

（三）合作探究、精讲点拨。

一、煤、石油和天然气的综合利用

[讲述]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。

[过渡]现在我们首先学习有关煤的综合利用的相关知识。[板书]

1、煤的综合利用

[讲述]煤是由有机物和无机物所组成的复杂的混合物，主要含有碳元素，此外还含有少量的氢、氮、硫、氧等元素以及无机矿物质。

[板书]（1）煤成分：复杂的混合物；含有：碳、氢、氮、硫、氧等元素。[投影]

[讲述]煤的综合利用主要是通过煤的干馏、煤的液化和汽化获得洁净的燃料和化工原料。[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。

[投影]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1：1

D．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。

[讲述] 石油主要是由各种烷烃、环烷烃和环烷烃所组成的混合物。石油的大部分是液态烃，同时在液态烃里溶有少量的气态烃和固态烃。

石油主要含有碳和氢两种元素，同时还含有少量的硫、氧、氮等元素。石油的化学成分随产地不同而不同。

[板书]

3、石油

（1）石油的成分：碳氢化合物混合物；元素碳、硫、氧、氮等。[讲解] 石油的炼制：

原油成分复杂，还含有水和氯化钙、氯化镁等盐类。原油必须先经过脱水、脱盐等处理过程，才能进行炼制。

经过脱水、脱盐的石油主要是烃类的混合物，因此没有固定的沸点。给石油加热时，低沸点的烃先气化，经过冷凝先分离出来。随着温度升高，较高沸点的烃再气化，经过冷凝也分离出来。这样继续加热和冷凝，就可以把石油分成不同沸点范围的蒸馏产物。这种方法叫做石油的分馏。工业上分馏石油是在分馏塔中进行。

石油通过分馏的方法获得汽油、煤油和柴油等轻质液体燃料。但产量不高，仅占石油总质量的25％左右。为了提高轻质液体燃料的产量，特别是提高汽油的产量，在石油工业上采用了裂化的方法。裂化就是在一定条件下，把分子量大、沸点高的烃断裂为分子量小、沸点低的烃的过程。

[板书]（2）石油的炼制：

分馏---利用原油中各成分沸点不同，将复杂的混合物分离成较简单更有用的混合物的过程。

裂化---在一定条件下，把分子量大、沸点高的烃断裂为分子量小、沸点低的烃的过程。[投影]

[板书]规律：生成等量的烷烃与烯烃，目的：提高汽油的产量。

[讲解] 在石油化工生产过程里，常用石油分馏产品（包括石油气）作原料，采用比裂化更高的温度（700～800℃，有时甚至高达1000℃以上），使具有长链分子的烃断裂成各种短链的气态烃和少量液态烃，以提供有机化工原料。工业上把这种方法叫做石油的裂解。所以说裂解就是深度裂化，以获得短链不饱和烃为主要成分的石油加工过程。

[板书]裂解：使具有长链分子的烃断裂成各种短链的气态烃和少量液态烃，以提供有机化工原料。

重整：在加热和催化剂作用下，链状烃转化为环状烃。

[讲解]三大合成材料与煤、石油、天然气的关系，聚乙烯塑料的合成及应用。[投影]图4-6原油的分馏及裂化产品用途示意图

[讲解]聚乙烯的生成原理：在适当温度、压强和有催化剂存在的情况下，乙烯双键里的一个键会断裂，分子里的碳原子能互相结合成为很长的链。

CH2=CH2+CH2=CH2+CH2=CH2+„„ →-CH2-CH2-+-CH2-CH2-+-CH2-CH2-+ „„

→-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-„„

[板书]（3）石油重要产品：

[投影]聚乙烯颗粒：

[讲述]聚乙烯及聚丙烯与白色污染关系，提醒同学们爱护环境，不乱丢塑料垃圾。[投影]图4-8塑料制品的回收与利用

[思考与交流]

1、回收利用废旧合成材料的途径？

2、通过必要的数据论证限制生产使用聚苯乙烯快餐盒的意义。

[阅读]科学视野———壁虎的脚与胶粘剂

壁虎能在光滑的墙壁上行走自如，甚至能贴在天花板上。这表明，壁虎的“脚”底与物体表面之间必定存在很强的特殊黏着力，但这种力量究竟从何而来呢？

科学家对壁虎进行了研究，发现它的每只“脚”底部长着大约50万根极细的刚毛，而每根刚毛末端又有约400 ～1000根更细的分支。这种精细结构使得刚毛与物体表面分子间的距离非常近，从而产生“范德瓦尔斯力”。据计算，一只大壁虎的4 只“脚”产生的总作用力压强相当于10个大气压。而这种力的产生靠的是分子间的范德华力人们从壁虎脚的附着力得到的启示今后有可能派上用场，如用于研制爬墙机器人，或研制世界上第一种乾性粘合剂。

[小结]略 [作业]见学案

[板书设计] 第二节

化学与资源综合利用、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）煤成分：复杂的混合物；含有：碳、氢、氮、硫、氧等元素。（2）煤的综合利用：干馏、液化和汽化。

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。

煤的汽化：C（s）+H2O（g）

CO（g）+H2（g）

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：碳氢化合物混合物；元素碳、硫、氧、氮等。（2）石油的炼制：

分馏---利用原油中各成分沸点不同。将复杂的混合物分离成较简单更有用的混合物的过程。

裂化---在一定条件下，把分子量大、沸点高的烃断裂为分子量小、沸点低的烃的过程。规律：生成等量的烷烃与烯烃，目的：提高汽油的产量

裂解：使具有长链分子的烃断裂成各种短链的气态烃和少量液态烃，以提供有机化工原料。

重整：在加热和催化剂作用下，链状烃转化为环状烃。

（3）石油重要产品：

第二课时

[复习]煤的干馏及石油的炼制原理 [图片导学]

[板书]

二、环境保护与绿色化学

[讲解]环境问题是指由于人类不合理开发和利用自然资源而造成对生态环境破坏，以及工农业和人类生活造成的环境污染。对环境情况的监测、三废治理、寻找源头治理环境污染的生产工艺等，都是当今化学工作者的首要任务。

[板书]

1、环境问题： 化学工作者的首要任务：

[交流1]自己掌握的有关环境监测的一些内容。

[讲解]要了解环境污染情况，消除和控制污染以及研究污染物的形态、含量等进行分析鉴定，提供可靠的分析数据。化学工作者正承担着繁重的环境监测工作。

[交流2]导致环境污染的主要因素有那些？

[讲解]除了自然因素外，大气污染物主要来自化石燃料和工业生产过程中产生的废气及携带的颗粒物；工业生产中的废水（废液）往往含有复杂成分，任意排放会导致土壤水源污染，需经过多步处理才能达到排放标准。废渣等固体废弃物的处理兼有减少环境污染及资源回收两个重要目的。化学在治理三废方面发挥着重要作用。

[板书]

2、大气污染物、工业生产中的废水、废渣等固体废弃物。

[思考与交流]1.硫氧化物（SOX）和氮氧化物（NOX）是酸雨形成的主要元凶，工业上常利用一些廉价易得的化学物质反应加以控制、消除或回收利用。请举例说明这些方法的原理和类型。

[学生汇报]利用化学方法可以控制硫和氮氧化物，进而控制酸雨等危害。例如，针对我国以煤炭为主、酸雨类型属于硫酸型的特点，主要采取燃料预脱硫、炉内脱硫和烟囱排气除 硫等措施，用CaCO3、CaO、Ca(OH)

2、NH3水等吸收脱硫。

CaO(s)+SO2(g)

CaSO3(s)

2CaSO3(s)+O2(g)

2CaSO4(s)SO2 + 2NH3+H2O===(NH4)2SO3

[板书]

3、酸雨控制：生石灰脱硫

[思考与交流]2.含有大量氮、磷的污水排向湖泊、水库和近海海域，造成了水体的富营养化，出现藻类大量繁殖形成赤潮、水华等严重污染问题。你认为在农村和城市造成的这种水体污染各有什么特点，查阅资料了解有关污染和治理的情况。

[学生汇报]工业生产废水和污水的不适当排放、化肥的不合理使用以及生活污水任意排放会造成严重水体和水源污染。例如，我们日常使用的合成洗涤剂常用多聚磷酸盐作为助洗剂，在水体中经藻类的微生物催化后，容易水解为磷酸盐，成为引起水体富营养化的污染物。

[板书] 水体富营养化污染物：氮、磷化合物。

[投影]水华图片并讲解：水华的形成原理、水华与赤潮的关系。

[讲解]为尽最大限度避免污染，我们应首先实行清洁生产及采用绿色化学原理。清洁生产可以概括为：采用清洁的能源和原材料，通过清洁的生产过程，制造出清洁的产品。清洁生产把综合预防的环境策略持续应用于生产过程和产品中，从而减少对人类和环境的风险；是推进经济增长方式转变和实现污染物总量控制目标的重要手段。

绿色化学是指化学反应和过程以“原子经济性”为基本原则，即在获取新物质的化学反应中充分利用参与反应的每个原料原子，实现“零排放”。不仅充分利用资源，而且不产生污染；并采用无毒无害的溶剂，助剂和催化剂，生产有利于环境保护，社群安全和人身健康的环境友好产品。

[板书]

4、清洁生产： 绿色化学：

[讲解] 绿色化学反应理想的绿色化学反应是参加反应的分子中的原子100％转化成产物，实现“零排放”，充分利用了资源，又不产生污染。

[投影]图4-11绿色化学示意图：

[例题] 绿色化学提倡化工生产应提高原子利用率．原子利用率表示目标产 物的质量与生成物总质量之比．在下列制备环氧乙烷的反应中，原子利用率最高的是

[讲解] 根据原子利用率内涵，副产物越少原子利用率越高。C项的副产物为0，则原子利用率为100%，答案为C。也可以分别计算其他方法的原子利用率，再比较。A项原子利用率利用率100%＝42.3%；B项原子利用率 ×100%＝100%；D ×

项原子利用率

100%＝25.4%；C ×

项原子

×100%＝23.7%。所以原子利用率大小：C＞A＞B＞D。答案：C。

[试题反思]

1、原子利用率与产率相同吗？

2、绿色化学对化学、化工提出了那些挑战？ [小结]资源的开发利用和保护环境关系到人类的可持续发展，需要全社会努力。我们只有一个地球，环境问题已成为全球性问题，需要各国政府和人民共同努力，创造一个清洁、美丽的生活环境，也为我们子孙后代留下一个良好的生存空间和更加美好的未来。

[作业]：见学案

九、[板书设计]

二、环境保护与绿色化学

1、环境问题：

化学工作者的首要任务：

2、大气污染物、工业生产中的废水、废渣等固体废弃物。

3、酸雨控制：生石灰脱硫

水体富营养化污染物：氮、磷化合物。

4、清洁生产：

绿色化学：

十、教学反思 本课的设计采用了课前下发预习学案，学生预习本节内容，找出自己迷惑的地方。课堂上师生主要解决重点、难点、疑点、考点、探究点以及学生学习过程中易忘、易混点等，最后进行当堂检测，课后进行延伸拓展，以达到提高课堂效率的目的。

本节课采用多种教学方法如多媒体教学，图片教学等效果较好，大大激发了学生的学习兴趣。

第四篇：4.2.2第四章第二节《化学与资源综合利用、环境保护》第二课时

第四章

化学与自然资源的开发利用 第二节 化学与资源综合利用、环境保护

第2课时

【教学目标】

一、知识与技能

1．了解绿色化学的概念。

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。

二、过程与方法

通过多样化的学习活动，提高他们的学习能力，丰富他们的学习方式。

三、情感态度与价值观

1．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。

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。【教学重点】

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】

环境污染及其治理、绿色化学的含义。【教学方法】

启发、阅读、分组讨论与交流、归纳总结等。【教学用具】

实物、模型、图表、录像、多媒体课件。【教学过程】

一、引入新课

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。

二、新课教学

第二课时 环境保护与绿色化学 前言：通常所说的环境问题，主要是指由于人类不合理的开发和利用自然资源而造成的生态环境破坏，以及工农业生产和人类生活所造成的环境污染。

一、环境污染的分类

1．按环境要素分：大气污染、水体污染、土壤污染；

2．按人类活动分：工业环境污染、城市环境污染、农业环境污染；

3．按造成污染的性质、来源分：化学污染、生物污染、物理污染（噪声、放射性、热、电磁波等）、固体废物污染、能源污染

二、化学在环境保护上的应用主要有以下几个方面：

1．对环境情况进行监测：对污染物的存在形态、含量进行分析和鉴定。

2．治理三废：对生产过程中产生的废气、废水和废渣进行处理，减少环境污染，实现资源的回收利用。

3．寻找源头治理环境污染的生产工艺，实施清洁生产——绿色化学

三、介绍几类环境污染及其防治 1．大气污染

对大气造成污染的污染物有：SO2、NO、NO2、H2S、CxHy、粒子状污染物、氟化物（F）、铅及其化合物（Pb）、挥发性有机物和放射性元素等。SO2、NO、NO2等物质主要来源于用煤、硝酸工业、硫酸工业、汽车尾气等。它们可以形成酸雨（酸雨是指pH≤5.6的酸性降水，其主要成分是硫酸和硝酸，属于严重的大气污染现象），使湖泊水质酸化，毒害水生物、植物，以及使土壤酸化，破坏农作物、森林等；氟化物（F）、氮氧化物可以破坏臭氧层。CO、NO能与人体血红蛋白结合，使动物因缺氧而死亡。NO、NO2、CO、CxHy等还参与光化学烟雾的形成。

大气污染物主要通过呼吸道进入人体，也有少量通过接触和刺激体表进入人体。人体吸入的空气经过鼻腔、咽部、喉头、气管、支气管后进入肺泡，并在肺泡上进行气体交换。当血液通过肺泡毛细管时，放出二氧化碳，吸收氧气。含氧的血液被输送到人体各部分，供人体组织和细胞新陈代谢用。如果生活在烟雾迷漫的环境中，空气中的有毒、有害污染物就会溶于体液或沉积在肺泡上，轻者会使上呼吸道受到刺激而有不适感，重者会引起疾病，使呼吸道和肺功能损害，引起病变。

大气污染对人体健康的危害大致可分为急性中毒、慢性中毒和致畸致癌作用等三种。震惊世界的伦敦烟雾事件就是典型的急性中毒事件。

1952年12月5日至8日，英国首都伦敦市上空烟雾弥漫，煤烟粉尘积蓄不散，造成了震惊一时的烟雾事件。这起事件使4000名健康市民因此死亡。在毒雾事件之后的两个月内，8000名患肺部疾病的人也因吸入过多的有毒物质而停止呼吸。据调查．英国伦敦从1873年一1962年共发生过6次重大的烟雾公害事件，每次都造成成千上万的人发病，甚至死亡。直至1965年以后，伦敦由于采取了排烟脱硫等治理措施，才没再出现烟雾杀人的事件。

治理：调整资源结构，开发新能源（太阳能、氢能、风能、地热等），减少使用煤、石油、天然气等化石燃料（或对燃料进行脱硫使用），减少工业废气排放，对废气进行回收净化再利用等。大力植树造林严禁乱砍滥伐。政府部门合理规划、制定标准、加强监测。

2．水体污染 水污染的来源：

水体污染主要来自工业废水、农业用水、生活污水。水污染的危害：

水体污染影响工业生产、增大设备腐蚀、影响产品质量，甚至使生产不能进行下去。水的污染，又影响人民生活，破坏生态，直接危害人的健康，损害很大。水体被污染必将影响整个地球的环境，对人类产生严重的危害。

(1)危害人的健康：水污染后，通过饮水或食物链，污染物进入人体，使人急性或慢性中毒。

砷、铬、铵类、苯并芘等，可诱发癌症。

被寄生虫、病毒或其它致病菌污染的水，会引起多种传染病和寄生虫病。

重金属污染的水，对人的健康均有危害。被镉污染的水、食物，人饮食后，会造成肾、骨骼病变，摄入硫酸镉20毫克，就会造成死亡。铅造成的中毒，引起贫血，神经错乱。六价铬有很大毒性，引起皮肤溃疡，还有致癌作用。饮用含砷的水，会发生急性或慢性中毒。（日本水俣病：日本熊本县水俣市因含无机汞的工业废水污染了水体,使水俣湾的鱼中毒,人食鱼后受害。在先后几年中河流下游汞中毒者达一千多，死亡一百多人，2万多人受到不同程度的危害。受害者的症状有：神经衰弱、痴呆和视力下降，成年人小脑、大脑半球受损严重。胎儿患类似脑性麻痹，3至4岁仍然表情漠视、流口水、不会吃食、不会爬、语音发育迟缓。）

砷使许多酶受到抑制或失去活性，造成机体代谢障碍，皮肤角质化，引发皮肤癌。有机磷农药会造成神经中毒，有机氯农药会在脂肪中蓄积，对人和动物的内分泌、免疫功能、生殖机能均造成危害。

稠环芳烃多数具有致癌作用。

氰化物也是剧毒物质，进入血液后，与细胞的色素氧化酶结合，使呼吸中断，造成呼吸衰竭窒息死亡。

世界上80%的疾病与水有关。伤寒、霍乱、胃肠炎、痢疾、传染性肝炎是人类五大疾病，均由水的不洁引起。

(2)对工农业生产的危害

水质污染后，工业用水必须投入更多的处理费用，造成资源、能源的浪费，食品工业用水要求更为严格，水质不合格，会使生产停顿。农业使用污水，使作物减产，品质降低，甚至使人畜受害，大片农田遭受污染，降低土壤质量。海洋污染的后果也十分严重，如石油污染，造成海鸟和海洋生物死亡。

(3)水的富营养化的危害

在正常情况下，氧在水中有一定溶解度。溶解氧不仅是水生生物得以生存的条件，而且氧参加水中的各种氧化还原反应，促进污染物转化降解，是天然水体具有自净能力的重要原因。含有大量氮、磷、钾的生活污水的排放，大量有机物在水中降解放出营养元素，促进水中藻类丛生，植物疯长，使水体通气不良，溶解氧下降，甚至出现无氧层。以致使水生植物大量死亡，水面发黑，水体发臭形成“死湖”、“死河”、“死海”，进而变成沼泽。这种现象称为水的富营养化。富营养化的水臭味大、颜色深、细菌多，这种水的水质差，不能直接利用，水中断鱼大量死亡。

水华是淡水中的一种自然生态现象，是由于水的富营养化引起藻类（如蓝藻、绿藻、硅藻等）的迅猛生长，水一般呈蓝色或绿色。

淡水中“水华”造成的最大危害是：饮用水源受到威胁，藻毒素通过食物链影响人类的健康，蓝藻“水华”的次生代谢产物MCRST能损害肝脏，具有促癌效应，直接威胁人类的健康和生存。

赤潮是由于海水中浮游藻类、原生动物或细菌异常增殖或聚集而引起海水变色的现象。实际上，赤潮并不一定都是红色的，它可因引发赤潮的生物种类和数量不同而呈现出不同颜色。赤潮发生必须具备以下条件：

①海域水体高营养化；

②某些特殊物质参与作为诱发因素，如：维生素B1、B12、铁、锰、脱氧核糖核酸；

③环境条件，如水温、盐度等也决定着发生赤潮的生物类型。

赤潮不仅给海洋环境、海洋渔业和海水养殖业造成严重危害，而且对人类健康甚至生命都有影响。主要包括两个方面：

①引起海洋异变，局部中断海洋食物链，使海域一度成为死海； ②有些赤潮生物分泌毒素，这些毒素被食物链中的某些生物摄入，如果人类再食用这些生物，则会导致中毒甚至死亡。

3．固体废弃物污染及其治理（1）固体废弃物污染

固体废弃物是指人类在生产和生活中丢弃的固体和泥状物，如采矿业的废石、尾矿、煤矸石；工业生产中的高炉渣、钢渣；农业生产中的秸秆、人畜粪便；核工业及某些医疗单位的放射性废料；城市垃圾等等。若不及时清除，必然会对大气、土壤、水体造成严重污染，导致蚊蝇孳生、细菌繁殖，使疾病迅速传播，危害人体健康。

（2）处理固体废弃物的方法：

目前世界上生活垃圾处理主要是卫生填埋、堆肥和回收利用三种方式。

回收利用废旧合成材料主要有三种途径，一是通过熔融再生重新做成多种有用的材料；二是采用热裂解或化学处理的方法使其分解，用于制备多种化工原料；三是将废旧合成材料作为燃料使用。

四、化学与环境知识总结

五、绿色化学与清洁生产

绿色化学的核心是要利用化学原理从源头消除污染。绿色化学是指化学反应和过程以“原子经济性”为基本原则，即在获取新物质的化学反应中充分利用参与反应的每个原料原子，实现“零排放”。不仅充分利用资源，而且不产生污染；并采用无毒、无害的溶剂、助剂和催化剂，生产有利于环境保护、社区安全和人身健康的环境友好产品。绿色化学化工的目标是寻找充分利用原材料和能源，且在各个环节都洁净和元污染的反应途径和工艺。对生产过程来说，绿色化学包括：节约原材料和能源，淘汰有毒原材料，在生产过程排放废物之前减降废物的数量和毒性；对产品来说，绿色化学旨在减少从原料的加工到产品的最终处置的全周期的不利影响。

绿色化学示意图安全的生产工艺反应过程反应物无毒无害原料可再生资源原子经济性反应高选择性反应提高能源的利用率反应产物环境友好产品（安全、能降解、可再利用）应用无毒无害的催化剂[课堂练习1]

应用无毒无害的溶剂

[答案]以乙烯为原料通过氯代乙醇法生产环氧乙烷，其原子利用率为：

采用银催化一步合成环氧乙烷的原子利用率为：100％。

要发展绿色化学意味着要从过去的污染环境的化工生产转变为安全的、清洁的生产。清洁生产的重点在于：①设计比现有产品的毒性更低或更安全的化学品，以防止意外事故的发生；②设计新的更安全的、对环境良性的合成路线，例如尽量利用分子机器型催化剂、仿生合成等，使用无害和可再生的原材料；③设计新的反应条件，减少废弃物的产生和排放，以降低对人类健康和环境产生的危害。

[课堂练习2] 绿色化学对于化学反应提出了“原子经济性”（原子节约）的新概念及要求。理想的原子经济性反应是原料分子中的原子全部转变成所需产物，不产生副产物，实现零排放。下列几种生产乙苯的方法中，原子经济性最好的是（反应均在一定条件下进行）：

A B C D ＋C2H5Cl→＋C2H5OH→＋CH2＝CH2→→

＋HCl ＋H2O ＋HBr；

＋H2→

解析：依据题目中的信息要点：“原料分子中的原子全部转变成所需产物，不产生副产物，实现零排放”，观察四个选项中的化学方程式，找出“零排放”的反应（C）

答案：C [课堂练习3] 某工厂利用铜屑制硝酸铜。你认为可以用哪些方法？哪种最好？

解析及答案：利用铜屑制硝酸铜可以采用以下三种方法：铜与浓硝酸反应；铜与稀硝酸反应；铜与氧气反应后，再与硝酸反应。从原子经济性的角度考虑，从最大限度地减少废物的排放的角度考虑，采用铜与氧气反应后，再与硝酸反应的方法是最好的。

[课堂练习4] 为了降低硫氧化物造成的污染，一种方法是在含硫燃料（如煤）中加入生石灰，这种方法称作“钙基固硫”．采用这种方法“固硫”的反应为（）A.2CaO+2S===2CaS+O2 B.S+O2===SO2

C.CaO+SO2===CaSO3 D.2CaSO3+O2===2CaSO4 解析：含硫燃料燃烧时产生二氧化硫，二氧化硫会与加入的生石灰发生反应，产生CaSO3，而CaSO3在灼热的空气中不稳定，会被氧气氧化成硫酸钙。

答案：CD [课堂练习5] 工、农业及城市生活污水中含磷，家用洗涤剂是污水中磷的一个重要来源(洗涤剂中含有磷酸钠)，对于处理污水时要不要除去磷，下列说法中正确的是()A.磷是生物的营养元素，不必除去 B.含磷的污水是很好的肥料，不必除去

C.含磷污水引起藻类增殖，使水变质，必须除去 D.磷对人无毒，除去与否都无关紧要 答案：C [课堂练习6] 汽车尾气（含有烃类、CO、SO2与NO等物质）是城市空气的污染源。治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转换器”（用铂、钯合金作催化剂）。它的特点是使CO与NO反应，生成可参与大气生态环境循环的无毒气体，并促使烃类充分燃烧及SO2的转化。

写出一氧化碳与一氧化氮反应的化学方程式（2）“催化转换器”的缺点是在一定程度上提高空气的酸度，其原因是（3）控制城市空气污染源的方法可以有（多选扣分）a 开发氢能源 b 使用电动车 c 植树造林 d 戴上呼吸面具

2CO2+N2(2)SO2转化为SO3，产生硫酸酸雾(3)a b 答案：（1）2CO+2NO催化剂

三、小结

我国面邻着严峻的环境污染，作为新一代的我们应担负起环境的保护与治理。

四、布置作业

收集有关防治环境污染、危害的方法，在各社区进行宣传或提出倡议。

五、板书设计

第二课时 环境保护与绿色化学

一、环境污染的分类

二、化学在环境保护上的应用主要有以下几个方面： 1．对环境情况进行监测 2．治理三废

3．寻找源头治理环境污染的生产工艺，实施清洁生产——绿色化学

三、介绍几类环境污染及其防治 1．大气污染 2．水体污染

3．固体废弃物污染及其治理

四、化学与环境知识总结

五、绿色化学与清洁生产

第五篇：《资源综合利用 环境保护》的教学设计

《资源综合利用

环境保护》的教学设计

江西吉水二中

赖香玲

高中化学必修2第四章第二节《资源综合利用

环境保护》，这一节的教学内容与高考关系不大，内容也比较枯燥无味。但工业生产需要大量的原料，消耗大量的能源，在得到所需要产品的同时产生了大量废气、废水和废渣，处理不断就会污染环境。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。如果课堂上教师大讲能源短缺、环境污染、生态破坏以及环境保护的重要性，那可能是教师在台上口若悬河，学生在下面昏昏欲睡。因此我将这节课的教学进行了精心设计。

首先，将课堂搬到了微机房，学生很好奇，老师今天怎么了，改行教电脑了？我笑而不答。其次，进入主题之前，我设计了一道习题：请同学们讨论一下，我们出行是坐小汽车好呢？还是坐公共汽车好呢？此语一出，教室里顿时沸腾了，大家七嘴八舌，争先恐后地发表自己的看法。有的同学认为坐小汽车好，方便、舒服、快捷，还能体现自己的地位。有的同学说坐公共汽车好。经济实惠，一块钱可以坐一大圈。我不插言，微笑着看着他们，同学们争论一会儿后，都停下来看着我，有个同学问我：“老师，你说坐什么好？”我说：“小汽车有小汽车的好处，公共汽车有公共汽车的优点，很难做出判断。要比较两个事物我们要用同一标准。”然后我将题给出：有人做过粗略统计，家用小汽车和公共汽车消耗燃料之比约为1：5，它们排放含污染物的尾气量之比也约为1：5。如果家用小汽车平均乘坐2人，公共汽车平均载客50人，试从能源消耗和环境保护的角度分析二者的利弊。同学 们很快计算出公共汽车消耗的燃料和排放的污染物更少，所以从能源的消耗和环境保护方面来看，坐公共汽车比坐小汽车更好。接着我引出这节课的课题《资源的综合利用 环境保护》，指出当今世界的三大环境问题：温室效应、酸雨、臭氧层的破坏，指出节约能源、保护环境的重要性。要求学生打开电脑上网去查资料，了解我国及我县主要能源和存在的环境问题，整理材料，形成观点，20分钟后就这个问题发表演说。这样同学们的学习积极性完全被调动起来了，他们个个都跃跃欲试，准备等下好好表现自己。在后面的演说中，同学们都认识到资源的综合利用和环境保护的重要性和紧迫性，决心从自己做起，从小事做起，有的同学建议在学校搞一个环境保护宣传栏，进行一次节约用水的演讲比赛，让全校同学都行动起来。有的同学说应该在学校设一个电池回收箱，将废旧电池集中处理，减少它对水的污染。这样通过师生互动的教学方法将这节的内容轻而易举地传授给了学生。

回顾这堂课的教学过程，不难体会到在化学教学课堂中，学生是学习的主体，也是教师的教育对象与服务对象。教师是教学过程的设计者，一切教学活动应充分调动学生的学习积极性、主动性。教学中不能仅满足课本，而应该在扎实领会课本知识的基础上，将化学的视野放开，着眼于化学发展新成果，着眼于化学发展的新成就，应用课本知识去解决实际问题。教学中应努力创设宽松和谐的氛围，培养人人善问的习惯，激发人人求新的欲望，提供人人动手的机会，给予人人成功的条件。通过师生互动、学生互动、激活学生的思维，让学生发挥自身的创新潜能，讲、仪、辩、练相互穿插，多种媒体有机结合，不断培养学生发现问题——提出问题——分析问题——解决问题——发现新问题的能力。