高二化学教案：《海水的综合利用学案导学》教学设计。

俗话说，磨刀不误砍柴工。作为高中教师就要在上课前做好适合自己的教案。教案可以让学生们充分体会到学习的快乐，帮助高中教师提前熟悉所教学的内容。那么一篇好的高中教案要怎么才能写好呢？下面是小编精心收集整理，为您带来的《高二化学教案：《海水的综合利用学案导学》教学设计》，欢迎阅读，希望您能够喜欢并分享！

本文题目：高二化学教案：海水的综合利用学案导学

2.2海水的综合利用 学案导学(新人教选修2)

目的要求：

了解海水中盐的开发和利用，掌握食盐资源的利用。

了解海水提溴的重要步骤

学习过程：

一、海水中盐的开发和利用

海水中含有多种盐类，以 最多，约占海水中盐类总量的 ，还含有 、 等。

1.海水制盐

(1)海水制盐以 法(盐田法)为主，主要原理是太阳照射后， 蒸发，达到 浓度时，依次以 形式析出。

(2)盐田必须符合的条件

① ;

② ;

③ 。

(3)盐田一般分为 、 、 三部分。

(4)海水制盐要经过 逐渐蒸发浓缩，达到饱和后会析出 ，分离后所得的母液叫 ，可综合利用制得副产品 、 等。

(卤水中主要含氯化镁、碘化钾、溴化钾)

(5)海水制盐还可用 法和 法，这样不仅可制得盐，还可得到 。

2.食盐资源的利用

(1)化学工业之一的氯碱工业，是以 为原料制取 ，再进一步生产其他化工产品。

(2)电解食盐水实验装置

用电解饱和食盐溶液的方法来制取NaOH、Cl2和H2，并以它们为原料生产一系列化工产品的工业，称为氯碱工业。

氯化钠溶液中存在着 四种离子，通直流电后，

向阳极移动， 向阴极移动。

⑶阳极反应式 ，阴极反应式

⑷电解饱和食盐水的反应式是 。

⑸学与问

①写出电解食盐水后产物NaOH、Cl2、H2可用来制其他化工产品的反应方程式。

②利用电解食盐水制NaOH，应采取什么合适的措施?

⑹电解制碱目前主要采用 法。离子交换膜电解槽是由多个 槽串联或并联组成。

单元槽由 、 、 、 和 等组成。

⑺精制的饱和食盐水进入 极室，加入NaOH的纯水进入 极室，通电时，水在 极表面放电生成 ，Na+穿过离子交换膜由 极室进入 极室，导出的阴极液中含 ，Cl—则在 极表面放电生成 ，电解后的淡盐水从 极导出。

3. 离子交换膜法制烧碱

二、海水提溴

从海水中提溴约占世界溴年产量的 ，常用的方法叫 ，即用氯气氧化海水中的 ，使其变成 ，然后用空气或水蒸气 。

1.氧化

(1)写出用氯气置换溴离子的反应式 。

(2)氯气置换溴离子之前，要使海水 化，使pH= 。

2.吹出

当Br— 被氧化成 后，用 将其吹出，也可用 与溴一起蒸出。

3.吸收：写出用二氧化硫做还原剂回收溴，再用氯气将其氧化得到溴产品的反应方程式 、 。

溴的用途：工业上：燃料的防爆剂;胶卷的感光材料;农业上：杀虫剂;医药上： 红药水、镇静剂。

氧化性：Cl2> Br2>I2。

Cl2+2Br-= Br2+2Cl-; Cl2+2I-=I2+2 Cl-; Br2+2I-=I2+2Br-.

三、海水提镁

1.海水中镁的总储量约为 ，目前世界生产的镁 来自海水。

2.谈谈工业生产提取镁的主要方法和写出主要反应方程式

⑴

⑵

⑶

3. 如何用蒸发、结晶的方法从氯化镁溶液中得到氯化镁 ?

在氯化氢气氛中蒸发

4. 设计从上述苦卤中提取溴及碘?

溴氧化后吹出，用氢氧化钠吸收后酸化;碘氧化后用萃取剂萃取

四、从海水中提取重水

1.氢的同位素符号和名称是 、 、 。

2. 21H氘的原子核内有一个 和一个 ，所以叫 ，化学符号是 重水可作原子反应堆的 和 。

3.热核聚变指的是 。

4.海水中含重水 t。

参与答案

一、海水中盐的开发和利用

氯化钠、80%、氯化镁、硫酸钙。

1. 海水制盐

(1)蒸发、水分、饱和、固体。

(2)①有平坦空旷的海滩，潮汐落差大

②气候干燥、多风、少雨

③远离江河入海口。

(3)贮水池、蒸发池、结晶池。

(4)风吹、日晒，食盐晶体、苦卤、氯化钾、氯化镁。

(5)电渗析、冷冻、淡水。

2.⑴食盐、NaOH、Cl2、H2。

⑵Na+、Cl—、OH— 、H+，Cl—、OH—，Na+、H+

⑶2 Cl——2e—= Cl2??????? H+ +2e—= H2 ?

⑷2NaCl+2H2O 2NaOH+H2 ?+ Cl2?

⑸①2NaOH + CO2 ==Na2CO3 + H2O H2 + Cl2 2HCl

2NaOH + Cl2=NaClO+NaCl

②装置：用离子交换膜电解槽，单元槽：由阳极(钛网)、阴极(碳钢网)、离子交换膜、电解槽框、导电铜棒等组成。离子交换膜的特性：只允许阳离子通过，而阻止阴离子和气体通过。离子交换膜的作用：可防止① H2 + Cl2 == 2HCl 爆炸 ; ② Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O 影响烧碱产量和质量。

⑹离子交换膜、单元、阳极(钛网)、阴极(碳钢网)、离子交换膜、电解槽框、导电铜棒。

⑺阳、阴、H2、阳、阴、NaOH、阳、Cl2、阳。

二、海水提溴

1/3、吹出法、Br—、Br2、吹出。

1.(1)Cl2+2 Br—=2 Cl—+Br2 (2)酸化、3.5

2. Br2、空气、水蒸气。

3. Br2+SO2 +H2O=2HBr+H2SO4 Cl2+2 Br—=2 Cl—+Br2

三、海水提镁

1. 2.1×1015t，60%。

2.⑴加入石灰乳，使海水中的镁变氢氧化镁沉淀

Mg2++2OH—=Mg(OH)2 ?

⑵加盐酸使氢氧化镁转化成氯化镁

Mg(OH)2+2H+= Mg2++2 H2O

⑶电解氯化镁

2MgCl2 2Mg+Cl2?

四、从海水中提取重水

1. 11H 氕、21H氘 31H 氚

2.质子、中子、重氢、D、D2O、中子减速剂、传热介质(重水堆)

3.两个氘核在高温高压下融合成氦核，同时放出大量能量的过程。

4. 2.0×1014t

【课堂巩固提高】

1、11H、12H、13H、H+、H2是 ( )

A、氢的五种同位素 B、五种氢元素

C、氢的五种同素异形体 D、氢元素的五种不同微粒

答案 ：D

2、用惰性电极电解下列物质的水溶液，在阳极上不放出O2的是 ( )

A.KOH B.Na2SO4

C.KCl D.K2SO4

答案：C

3.(07高考?海南)目前下列工艺过程没有直接使用离子交换技术的是()

A.硬水的软化 B.电解饱和食盐水制造NaOH

C.电渗析淡化海水 D.海水中提取金属Mg

答案：D

4、(07高考?广东)许多国家十分重视海水资源的综合利用。不需要化学变化就能够从海水中获得的物质是( )

A、氯、溴、碘 B、钠、镁、铝

C、烧碱、氢气 D、食盐、淡水

答案：D

5、(04高考?上海)下图中能验证氯化钠溶液(含酚酞)电解产物的装置是 ( )

答案：D

6、如图所示，两容器都盛有食盐水和酚酞混合液，在下列装置中最先观察到变红现象的区域是____________，并写出各极的反应式。

甲______________; 乙 ______________;

丙______________; 丁______________;

答案：甲和丁的附近;甲： ;乙： ;

丙：Zn ;丁：

7、海水是化工原料的主要来源，下面是工业上对海水综合利用的示意图：

回答下列问题：

(1)从海水中得到粗盐中含 等杂质离子，如用试剂BaCl2、NaOH、盐酸和Na2CO3溶液，除去杂质离子，则加入试剂的顺序是____________________。

(2)以海滩贝壳为原料制备Ca(OH)2的过程可用化学方程式表示为_____________，___________________。

(3)MgCl2?6H2O脱水过程中易水解生成碱式氯化镁，化学方程式为____________。因此工业上常使MgCl2?6H2O 晶体在_______气体中脱水而得到干燥无水的MgCl2。

(4)电解无水 MgCl2可得金属镁和氯气，利用副产品氯气还可制备漂白粉，其反应的化学方程式为________________________。

答案：(1) 、盐酸或NaOH、 、盐酸。

精选阅读

高二化学教案：《纯碱的生产学案导学》教学设计

本文题目：高二化学教案：纯碱的生产学案导学

目标要求：

了解纯碱的生产及发展过程

了解体现天然碱的生产与化工生产之间的联系及体现技术的发展过程

掌握路布兰法-索尔维法-联合制碱法(候氏制碱)

学习过程：

复习回顾

碳酸钠的俗名叫 ，是重要的 ，可用来制 、 、 、 和 ，碳酸钠作为原料可用来生产 的化合物，还大量应用于 中。我国素有 “ ”之称

思考与交流

1.碳酸钠在水中结晶析出主要由哪些因素影岣?

2.你认为工业生产碳酸钠的主要原料是什么?

一、氨碱法生产纯碱

氨碱法是由比利时人 发明的，氨碱法是以 和 为原料生产碳酸钠的过程。

1.生产碳酸氢钠和氯化铵的主要反应方程式是 、

。

2.制取碳酸钠的反应方程式是 。

3.思考与交流

(1)

将2ml NH4HCO3和2ml饱和食盐水混合、振荡

现象

反应方程式

(2)用食盐水洗涤煤气(废水中含氨和二氧化碳)时，可能会有白色沉淀，请用化学方程式表示 、

。

(3)氨碱法中加入氨的主要作用是什么?

4.氨碱法制纯碱的优点是 ，

缺点是 。

二、联合制碱法

1.根据上图，写出生产纯碱的化学方程式

2. 思考与交流：

(1)根据联合制碱法生产原理示意图，分析比较它与氨碱法的主要区别是什么?

(2)联合制碱法有哪些优点?

参与答案

纯碱、工业产品、玻璃、制碱、造纸、纺织、漂染、钠、生活。口碱

1. 纯碱易溶与水。在35.4℃是溶解度最大，但在温度降低溶解度减小丙结晶析出。

2.碳酸钠的化学式为Na2CO3 ，应用碳酸钙和食盐制取。

一、氨碱法生产纯碱

索尔维、碳酸钙、食盐。

1.NH3+CO2+H2O=.NH4HCO3 NaCl+NH4HCO3= NaHCO3?+NH4Cl

2. 2NaHCO3 Na2 CO3+CO2 ?+H2O?

3.(1)

将2ml NH4HCO3和2ml饱和食盐利混合、振荡

现象 有白色晶体折出

反应式 NaCl+NH4HCO3= NaHCO3?+NH4Cl

(2)NH3+CO2+H2O=.NH4HCO3 NaCl+NH4HCO3= NaHCO3?+NH4Cl

(3)主要作用是让氨与二氧化碳作用NH3+CO2+H2O=.NH4HCO3 ，然后再与饱和食盐水反应 NaCl+NH4HCO3= NaHCO3?+NH4Cl，进而制纯碱2NaHCO3 Na2 CO3+CO2 ?+H2O?

4.优点：原料食盐和石灰石易得，产品纯度高，氨和部分二氧化碳可循环使用，制造步骤简单。缺点：生成的氯化钙不易处理，食盐利用率才70%。

二、联合制碱法

1. NaCl+NH3+CO2+H2O= NaHCO3+NH4Cl 2NaHCO3 Na2CO3+CO2 ?+H2O?

2. 联合制碱法主要用氨碱法与合成氨联合生产，氨碱法生产纯碱虽然具有原料普遍易得，产品纯度高，适合大规模工业生产等优点，而联碱法生产纯碱则有更大的优势：一是原料的利用率高。联碱生产中母液循环使用、氯化钠中的钠离子用来制造碱，氯化钠用来制造氯化铵。这样盐的利用率可达96%以上。而氨碱法钠的利用率仅70%，氯利用率为零，整体利用率只有28%左右;另外联碱法利用合成氨生产排出的二氧化碳制碱，节省了石灰石、焦炭等原料。二是废物排放少。联碱在生产过程中无大量废液、废渣排出，每吨只有几千克到几十千克，选择厂址自由度较大;而氨碱法每吨纯碱约10立方米的废液排出，难以处理，不宜在内陆建厂。三是能源消耗低，可比单位综合能耗，联碱法为7100～8200MJ，而氨碱法为12000～14000MJ。四是成本低，联碱法同时生产纯碱和氯化铵，因此成本较低。

【课堂巩固提高】

1.关于NaHCO3的性质，下列说法正确的是 ( )

A.和酸反应放出等量的CO2所消耗的酸比Na2CO3少

B.相同温度下溶解度比Na2CO3要大

C.热稳定性比Na2CO3小

D.NaHCO3只能和酸作用不能和碱作用

答案：AC

2.将下列固体物质放在空气中，逐渐变成溶液后又变成粉末的是( )

A.Na2CO3 B.KNO3 C.Na2CO3?10H2O D.NaOH

答案：D

3.检验小苏打粉末中是否有苏打的方法 是( )

A、溶于水，加Ca(OH) 2溶液 B、溶于水，加稀CaCl2溶液

C、加稀盐酸 D、溶于水，加入NaOH溶液

答案：B

4. 等质量的下列物质分别与足量的盐酸反应，放出二氧化碳气体最多的是( )

A.Ca(HCO3)2 B.NaHCO3 C.Na2CO3 D.CaCO3

答案：A

5、我国著名的化工专家侯德榜在20世纪20年代所创立的“侯氏制碱法”誉满全球。“侯氏制碱法”中的碱是指下列的( )

A、NaOH B、K2CO3 C、Na2CO3 D、NaHCO3

答案：C

6.工业上常用氨碱法制碳酸钠(将氨和二氧化碳先后通入饱和食盐水而析出小苏打，再经过滤、焙烧，得到纯碱)，但却不能用氨碱法制碳酸钾，这是因为在溶液中 ( )

A. KHCO3溶解度较大 B. KHCO3溶解度较小

C. K2CO3溶解度较大 D. K2CO3溶解度较小

答案：A

7、( 05年高考?全国I)已知某纯碱试样中含有NaCl杂质，为测定试样中纯碱的质量分数，可用下图中的装置进行实验。

主要实验步骤如下：

①按图组装仪器，并检查装置的气密性

②将a g试样放人锥形瓶中，加适量蒸馏水溶解，得到试样溶液

③称量盛有碱石灰的U型管的质量，得到b g

④从分液漏斗滴人6mol?L-1 的硫酸，直到不再产生气体时为止

⑤从导管A处缓缓鼓人一定量的空气

⑥再次称量盛有碱石灰的U型管的质量，得到c g

⑦重复步骤⑤和⑥的操作，直到U型管的质量基本不变，为d g

请填空和回答问题：

⑴在用托盘天平称量样品时，如果天平的指针向左偏转，

说明

(2)装置中干燥管B的作用是

(3)如果将分液漏斗中的硫酸换成浓度相同的盐酸，测试的结果 (填偏高、偏低或不变)

(4)步骤⑤的目的是

(5)步骤⑦的目的是

(6)该试样中纯碱的质量分数的计算式为

(7)还可以用其他实验方法测定试样中纯碱的质量分数。请简述一种不同的实验方法。

答案：(1)样品重、砝码轻。 (2)防止空气中的CO2水蒸气进入U型管中

(3)偏高 (4)把反应产生的CO2全部导入U型管中

(5)判断反应产生的CO2是否全部排出，并被U型管中的碱石灰吸收。

(6)106d-106b44a ×100% 。

(7)①可将定质量的样品溶解在过量的盐酸中，充分反应后加热蒸发，根据所得固体NaCl的质量及样品质量求解。

②将定质量的样品溶解在过量的硝酸中，然后加入足量硝酸银溶液，充分反应后，过滤、洗涤、烘干，并称量所得AgCl固体的质量，根据所得AgCl质量及样品质量求解。

化学与资源综合利用

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（CH4H2O）．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．CH4H2O晶体中水是溶剂?
B．CH4H2O的组成元素有3种?
C．CH4H2O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CH4H2O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CH4H2O由C、H、O三元素，组成B正确．CH4H2O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．CH4H2O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×100%＝42.3%；B项原子利用率×100%＝25.4%；C项原子利用率×100%＝100%；D项原子利用率×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。

资源综合利用

一名优秀的教师在教学方面无论做什么事都有计划和准备，作为高中教师就要根据教学内容制定合适的教案。教案可以让学生们能够更好的找到学习的乐趣，有效的提高课堂的教学效率。那么一篇好的高中教案要怎么才能写好呢？小编经过搜集和处理，为您提供资源综合利用，仅供参考，希望能为您提供参考！

课型：新授课审核：高一化学组
【学习目标】1.知道煤、石油、天然气的主要成分，了解如何对它们进行综合利用；
2.通过环境保护和绿色化学的有关知识，加强环保意识并培养绿色化学的理念。
【学习重点】煤、石油、天然气的综合利用，特别是石油的利用；
【学习难点】石油裂化的原理
【教学过程】
一、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：。
2.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。[
3.石油的加工：石油主要是由组成的混合物。
（1）石油的分馏
石油分馏是利用原油中各组分的不同，将复杂的混合物分离成较简单和更有用的混合物的过程。石油分馏主要在分馏塔中进行，通过分馏可以获得、、等轻质油。
（2）石油的催化裂化
石油的催化裂化是将含碳原子较、沸点较的烃断裂为含碳原子较、沸点较的汽油的过程。石油裂化的产品再经过进一步裂解，可以获得很多重要的化工原料。、、等都是通过石油裂化和裂解得到的重要化工原料。例如：
C16H34C8H18
C4H10C4H10
（3）其它的石油加工
石油在加热和催化剂的作用下，可以通过使链状烃转化为环状烃，获得、等重要化工基本原料。
4.以煤、石油和天然气为原料生产合成其他材料
（1）主要以煤、石油和天然气为原料生产的三大合成材料是、、。
（2）聚乙烯塑料的生产原理：
在适当的温度、压强和催化剂存在的条件下，乙烯可以发生，形成相对分子质量巨大的。用化学方程式表示改反应：
像这种反应成称为，简称。聚乙烯分子中，乙烯称为；重复结构单元－CH2－CH2－称为；n称为。
（3）高分子化合物的基本特征是相对分子质量巨大。高分子化合物有天然的，如、、等，也有人工合成的，如、、。人工合成的高分子由于在自然界中速度很慢，会造成巨大的环境压力。
二、环境保护和绿色化学
在环境保护问题上，化学工作者面临的任务主要有以下三个方面：
（1）：对污染物的存在形态、含量进行分析和鉴定。
（2）：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）：实施清洁生产——绿色化学。
绿色化学的核心是。按照绿色化学的原则，最理想的“原子经济”就是，这时原子利用率为100%。
【知能检测】
1.通常用来衡量一个国家的石油化学工业发展水平的标志是（）
A.石油的年产量B.乙烯的年产量
D.合成纤维的年产量D.硫酸的年产量
2.下列说法不正确的是（）
A.化石燃料在燃烧过程中会产生污染环境的CO、SO2等有害气体
B.煤转化成煤气后燃烧，可以提高燃烧效率
C.天然气是气体，它不属于化石燃料
D.把煤隔绝空气加强热使之分解的过程叫干馏
3.下列说法中正确的是（）
A.煤属于有机化合物[来
B.在物质变化类型上，煤的干馏过程包含了物理变化和化学变化
C.石油只含碳、氢两种元素，是多种烃的混合物
D.煤的气化和液化属于煤的综合利用
4.酸雨的形成主要是由于（）
A.森林遭到乱砍滥伐，破坏了生态环境B.含硫化石燃料的大量燃烧
C.大气中二氧化碳的含量增大D.汽车排出大量尾气
5.石油加工的主要目的是（）
A.将石油按其成分沸点的不同加以分离B.将石油按饱和烃与不饱和烃加以分离
C.得到碳原子数更多的烃D.将石油中的烷烃、环烷烃和芳香烃分开
6.下列过程属于物理变化的是（）
A.煤的干馏B.石油分馏C.石油裂化D.乙烯聚合
7.石油裂化的目的是（）
A.使长链烃分子断裂为短链烃分子B.除去石油中的杂质
C.使直链烃转化为芳香烃D.提高汽油的产量和质量
8.下列物质中不能用于萃取溴水中的溴的是（）
A.直馏汽油B.裂化汽油C.酒精D.苯
9.20世纪90年代初，国际上提出了“预防污染”的新概念。“绿色化学”是预防污染的基本手段，下列各项中属于“绿色化学”的是（）
A.回收处理废弃物B.杜绝污染源
C.禁食有毒物D.制定整治污染规章制度
10.甲、乙、丙三名同学设计了制取Cu(NO3)2的方案：（甲）铜与浓硝酸反应；（乙）铜与稀硝酸反应；（丙）铜先在空气中灼烧生成氧化铜，再跟硝酸反应。从绿色化学的角度评价实验方案的优劣
11.氯乙烯（CH2=CHCl）、苯乙烯（）分别发生反应生成聚氯乙烯和聚苯乙烯，试写出反应的化学方程式。
12.煤的干馏实验如图所示：
（1）指出煤干馏后得到的固体、液体和气体分别主要含有什么物质？（2）煤焦油经过分馏可以得到萘（），请写出萘的相对分子质量及完全燃烧后的产物；
（3）如何证明所得水层中含有氨？若用硫酸回收氨，计算得到的这种化肥中氮的含量；

高二化学教案：《天然气的利用》教学设计

作为杰出的教学工作者，能够保证教课的顺利开展，作为高中教师就需要提前准备好适合自己的教案。教案可以让学生们能够在上课时充分理解所教内容，帮助高中教师能够井然有序的进行教学。我们要如何写好一份值得称赞的高中教案呢？下面是小编为大家整理的“高二化学教案：《天然气的利用》教学设计”，欢迎大家与身边的朋友分享吧！

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天然气的利用

课型

新授课

编缟教师

授课教师

授课时间

授课班级

教学目标

知识与技能目标

1.掌握烷烃、同系物、同分异构体、同分异构现象等概念

2.了解常温下常见烷烃的状态

能力与方法目标

通过探究了解烷烃与甲烷结构上的相似性和差异性

情感态度价值观目标

培养学生的探究精神及探究能力

教学重点

同分异构体的写法

教学难点

同分异构体的写法

教学过程

一：烷烃：结构特点和通式：

烃的分子里碳原子间都以单键互相连接成链状，碳原子的其余的价键全部跟氢原子结合，达到饱和状态。所以这类型的烃又叫饱和烃。由于C-C连成链状，所以又叫饱和链烃，或叫烷烃。（若C-C连成环状，称为环烷烃。）

分别书写甲烷、乙烷、丙烷等烷烃的结构式。

同系物：结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互相称为同系物。

甲烷、乙烷、丙烷等都是烷烃的同系物。

关于烷烃的知识，可以概括如下：

①烷烃的分子中原子全部以单键相结合，它们的组成可以用通式CnH2n+2表示。

②这一类物质成为一个系统，同系物之间彼此相差一个或若干个CH2原子团。

③同系物之间具有相似的分子结构，因此化学性质相似，物理性质则随分子量的增大而逐渐变化。

（烃基：烃分子失去一个或几个氢原子所剩余的部分叫烃基，用“R-”表示；烷烃失去氢原子后的原子团叫烷基，如-CH3叫甲基、-CH2CH3叫乙基；一价烷基通式为CnH2n+1-）

二：同分异构现象和同分异构体

定义：化合物具有相同的化学式，但具有不同结构的现象，叫做同分异构现象。具有同分异构现象的化合物互称同分异构体。如正丁烷与异丁烷就是丁烷的两种同分异构体，属于两种化合物。

我们以戊烷（C5H12）为例，看看烷烃的同分异构体的写法：

然后再写少两个碳原子的直链：把剩下的两个碳原子当作一个支链加在主链上：

二次备课

教学后记

课后习题

基础达标

一、单项选择题

1．下列变化属于化学变化的是()。

A．分馏 B．裂解

C．蒸馏 D．萃取

2．下列说法错误的是()。

A．石油裂化主要是化学变化

B．催化裂化可以提高从石油得到的汽油等轻质油的产量和质量

C．裂化比裂解所需温度更高

D．石油裂解已成为生产乙烯的主要方法

3．石油裂解的目的是()。

A．提高轻质液体燃料的产量

B．主要提高汽油的产量

C．获得短链不饱和气态烃

D．主要提高汽油的质量

4．能证明乙烯分子中含有一个碳碳双键的事实的是()。

A．乙烯分子中碳氢原子个数比为1∶2

B．乙烯完全燃烧生成的二氧化碳和水的物质的量相等

C．乙烯容易与溴水发生加成反应，且1 mol 乙烯加成消耗1 mol溴单质

D．乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色

5．除去混在乙烷中的少量乙烯的方法是()。

A．将混合气体通过盛有溴水的洗气瓶

B．将混合气体与HCl加成

C．将混合气体与H2加成

D．将混合气体与氯气混合光照

6．下列物质不能用加成反应得到的是()。

A．CH2Cl2

B．CH3CH2Cl

C．CH3CH2OH

D．ClCH2CH2Cl

7．下列反应中属于加成反应的是()。

A．乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色

B．将四氯化碳滴入溴水中，振荡后水层接近无色

C．乙烯使溴水褪色

D．甲烷与氯气混合光照，黄绿色消失

二、双项选择题

8．下列关于乙烯和乙烷的说法中错误的是()。

A．乙烯是不饱和烃，乙烷是饱和烃

B．乙烯能使酸性高锰酸钾溶液和溴的四氯化碳溶液褪色，乙烷也能

C．乙烯分子中碳碳双键的键能是乙烷分子中碳碳单键键能的两倍，因此乙烯比乙烷稳定

D．乙烯分子为平面结构，乙烷分子为立体结构

9．将0.1 mol两种气态烃组成的混合气体完全燃烧后得3.36 L(标准状况下)CO2和3.6 g水，对于组成判断正确的是()。

A．一定有甲烷 B．一定有乙烯

C．一定没有甲烷 D．一定没有乙烷

三、非选择题

10．下列是煤油的主要成分癸烷(C10H22)裂解的主要变化，请在线上写出相应物质的分子式或名称。

能力提高

11．由乙烯推测丙烯(CH2===CH－CH3)与溴水反应时，对反应产物的推测正确的是()。

A．CH2BrCH2CH2Br B．CH3CHBr2CH3

C．CH3CH2CHBr D．CH3CHBrCH2Br

12．有人认为CH2===CH2与Br2的加成反应，实质是Br2先断裂为Br＋和Br－，然后Br＋首先与CH2===CH2一端碳原子结合，第二步才是Br－与另一端碳原子结合。根据该观点，如果让CH2===CH2与Br2在盛有NaCl和NaI的溶液中反应，则得到的有机物不可能是()。

A．BrCH2CH2Br B．ClCH2CH2Cl

C．BrCH2CH2I D．BrCH2CH2Cl

13．乙烯的分子结构如图3－1－3中Ⅰ所示，即是乙烯分子六原子共平面，而甲烷的分子结构为正四面体结构，其中最多有三个原子共平面(如图3－1－3中Ⅱ所示)，那么丙烯(CH3—CH===CH2)分子中最多可能有多少个原子共平面()。

A．5个 B．6个 C．7个 D．8个

14．已知丙烯与氯化氢的反应原理如下：

主反应：CH2===CHCH3＋HCl → CH3CHClCH3(主要产物)

副反应：CH2===CHCH3＋HCl → CH2ClCH2CH3(副产物)

化合物A的分子式为C4H8，能使溴的四氯化碳溶液褪色，也能使高锰酸钾溶液褪色。1 mol A与1 mol HCl作用可生成两种产物，其主产物B也可以从A的同分异构体C与HCl作用得到。C既能使溴的四氯化碳溶液褪色，又能使酸性高锰酸钾溶液褪色。试写出A、B、C的结构简式：

A：________________，B：________________，C：________________。

15．(1)实验室分馏石油的正确操作顺序是E→________→________→A→________→ ________→G。

A．连接接液管

B．装入碎瓷片(沸石)和石油，塞上带温度计的塞子

C．检查装置气密性

D．连接冷凝管及进出水管

E．在铁架台上放酒精灯，固定好铁圈，放上石棉网

F．固定好蒸馏烧瓶，调节好温度计的位置

G．加热

(2)图3－1－4中有两处错误，它们分别是：

①________________________________________________________________________；

②________________________________________________________________________。

(3)分馏石油得到的各个馏分都是____________(填“混合物”或“纯净物”)。

(4)实验中使用温度计，其水银球的位置在________________________，以测量____________的温度；加入碎瓷片的作用是____________________。

16．实验室制取乙烯，常因温度过高而使乙醇(C2H5OH)和浓硫酸反应生成少量的二氧化硫。有人设计图3－1－5所示实验以确认上述混合气体中有乙烯和二氧化硫。试回答下列问题：

(1)图中①、②、③、④装置可盛放的试剂是(填字母)：

①________；②________；③________；④________。

A．品红溶液 B．氢氧化钠溶液

C．浓硫酸 D．酸性高锰酸钾溶液

(2)能说明二氧化硫气体存在的现象是__________________________________________

__________________________。

(3)使用装置②的目的是_________________________________________________

____________________。

(4)使用装置③的目的是____________________________________________，

现象是________________。

(5)确认含有乙烯的现象是_______________________________________________

________________________________________________________________________。

答案

1．B　2.C　3.C　4.C　5.A

6．A　解析：由加成反应定义，分子中一定含有不饱和的碳碳双键或碳碳三键，结合产物看，B、C、D三项产物都含有两个(或以上)碳原子，而A 项只有一个碳原子。

7．C

8．BC　解析：乙烷不与酸性高锰酸钾反应，也不能与溴水发生化学反应，B错；乙烯分子中碳碳双键中两个键的键能不相等，其中一个键易断裂，同时由事实可知乙烷比乙烯稳定，C错。

9．AD　解析：0.1 mol混合烃燃烧生成0.15 mol的CO2和0.2 mol的H2O，则混合烃组成可表示为C1.5H4，由平均值规律可知：混合烃中必含一个碳原子的烃，即甲烷CH4，甲烷分子含4个氢原子，则另一种烃也必含4个氢原子，故混合烃中一定有甲烷，不一定有乙烯，一定没有乙烷，故选AD。

10．(1)C8H18　(2)丁烷　丙烷

11．D

12．B　解析：因为加成反应时所加的离子一个是带正电的，一个是带负电的，而在溶液中Cl元素只有带负电的Cl－离子，所以不可能在两个碳原子上同时加上氯离子。

13．C

14．A：CH2===CHCH2CH3

B：CH3CHClCH2CH3

C：CH3CH===CHCH3

15．(1)F　D　C　B

(2)①冷凝水的进出水方向不对　②温度计水银球位置不对

(3)混合物

(4)蒸馏烧瓶支管口附近　馏出蒸气　防止液体暴沸

解析：装置的连接原则是先下后上，先左后右，先检查装置气密性，后加药品。蒸馏时冷凝管冷凝水的流向与蒸气流向相反，即采用逆流冷却。

16．(1)A　B　A　D

(2)装置①中的品红溶液褪色

(3)除去二氧化硫气体，以免干扰乙烯的验证实验

(4)检验二氧化硫是否除尽　无明显现象

(5)装置③中的品红溶液不褪色，装置④中的酸性高锰酸钾溶液褪色

解析：品红溶液可以检验出二氧化硫是否存在，氢氧化钠溶液可以吸收二氧化硫，酸性高锰酸钾溶液和二氧化硫、乙烯都能反应，所以用酸性高锰酸钾溶液检验乙烯前一定要将混合气体中的二氧化硫除尽，这是解答本题的关键。