高中化學 第二單元 化學與資源開發(fā)利用 課題3 石油、煤和天然氣的綜合利用教案1 新人教版選修2

高中化學第二單元化學與資源開發(fā)利用課題3石油、煤和天然氣的綜合利用教案1新人教版選修2學校授課教師課時授課班級授課地點教具教學內(nèi)容本節(jié)課選自高中化學第二單元“化學與資源開發(fā)利用”中的課題3，標題為“石油、煤和天然氣的綜合利用”。教學內(nèi)容主要包括以下三個方面：

1.石油的裂解和裂化：介紹石油加工過程中裂解和裂化的基本原理，以及提高汽油等輕質(zhì)油產(chǎn)量和品質(zhì)的方法。

2.煤的干餾和氣化：闡述煤的干餾和氣化的過程，探討提高煤的綜合利用效率的途徑。

3.天然氣的應用：分析天然氣的組成、性質(zhì)及在我國能源結(jié)構(gòu)中的地位，探討天然氣的綜合利用方法。

本節(jié)課將結(jié)合教材內(nèi)容，引導學生了解化石燃料的綜合利用過程，提高學生對能源資源開發(fā)利用的認識，培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)和環(huán)保意識。教學目標分析本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標旨在培養(yǎng)學生以下幾方面的能力：

1.科學探究：通過學習石油、煤和天然氣的綜合利用過程，使學生能夠運用化學知識解釋能源加工和轉(zhuǎn)化的現(xiàn)象，培養(yǎng)其科學探究能力。

2.實踐與創(chuàng)新：引導學生探討提高化石燃料利用效率的方法，激發(fā)學生創(chuàng)新思維，培養(yǎng)其實踐操作和解決問題的能力。

3.環(huán)境意識：使學生認識到能源開發(fā)與環(huán)境保護的重要性，樹立綠色化學觀念，提高環(huán)保意識。

4.科學態(tài)度：培養(yǎng)學生對能源問題的關注，使其能夠客觀、理性地看待能源開發(fā)與利用過程中的利與弊，形成科學態(tài)度。

5.合作交流：通過小組討論、分享觀點，培養(yǎng)學生團隊合作精神，提高溝通與交流能力。

本節(jié)課的教學目標分析緊密結(jié)合教材內(nèi)容，注重培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)，旨在提高學生在實際生活中運用化學知識解決問題的能力。教學難點與重點1.教學重點

（1）石油的裂解和裂化：掌握石油加工過程中裂解和裂化的基本原理，理解提高汽油等輕質(zhì)油產(chǎn)量和品質(zhì)的方法。

舉例：講解裂解和裂化反應的化學方程式，以及不同催化劑對反應產(chǎn)物的影響。

（2）煤的干餾和氣化：了解煤的干餾和氣化過程，明確提高煤的綜合利用效率的途徑。

舉例：介紹煤的干餾產(chǎn)物及其應用，探討氣化過程中氣態(tài)產(chǎn)物的組成和用途。

（3）天然氣的應用：分析天然氣的組成、性質(zhì)，以及在我國能源結(jié)構(gòu)中的地位，掌握天然氣的綜合利用方法。

舉例：講解天然氣的成分，以及其在發(fā)電、供暖等領域的應用。

2.教學難點

（1）石油裂解和裂化反應機理的理解：學生對石油裂解和裂化反應的化學方程式及其反應機理的理解。

難點突破：通過圖示、動畫等形式，形象地展示反應過程，幫助學生理解反應機理。

（2）煤的干餾和氣化過程中的能量轉(zhuǎn)化：學生對煤的干餾和氣化過程中能量轉(zhuǎn)化的認識。

難點突破：結(jié)合實際案例，講解煤的干餾和氣化過程中能量的轉(zhuǎn)化，提高學生的理解。

（3）天然氣綜合利用的實際應用：學生對天然氣綜合利用方法在實際生活中的應用。

難點突破：列舉生活中常見的天然氣應用實例，讓學生感受化學知識在實際生活中的重要性。

（4）能源利用與環(huán)境保護的關系：學生對能源開發(fā)與環(huán)境保護之間關系的認識。

難點突破：通過實例分析，讓學生認識到合理利用能源、保護環(huán)境的重要性，培養(yǎng)其綠色化學觀念。教學方法與手段1.教學方法

（1）講授法：針對石油、煤和天然氣的綜合利用的基本概念、原理和工藝流程，采用講授法進行系統(tǒng)的知識傳授，確保學生掌握核心知識。

舉例：通過生動的語言和形象的比喻，講解石油裂解和裂化、煤的干餾和氣化等過程，使學生易于理解。

（2）討論法：針對能源利用與環(huán)境保護等問題，組織學生進行小組討論，激發(fā)學生的思考，培養(yǎng)其獨立分析和解決問題的能力。

舉例：讓學生就天然氣在我國能源結(jié)構(gòu)中的應用和前景展開討論，分享觀點，互相啟發(fā)。

（3）實驗法：結(jié)合教材內(nèi)容，設計相關實驗，讓學生親自動手操作，提高實踐能力，加深對理論知識的理解。

舉例：組織學生進行煤的干餾實驗，觀察干餾產(chǎn)物的變化，鞏固所學知識。

2.教學手段

（1）多媒體設備：利用多媒體設備，如投影儀、電腦等，展示與教學內(nèi)容相關的圖片、視頻、動畫等，直觀地呈現(xiàn)復雜的化學過程，提高教學效果。

舉例：播放石油裂解和裂化、煤的干餾和氣化的動畫，讓學生更直觀地理解這些過程。

（2）教學軟件：運用教學軟件，如化學實驗模擬軟件、能源利用案例分析軟件等，為學生提供豐富的學習資源和實踐操作機會。

舉例：利用化學實驗模擬軟件，讓學生在虛擬環(huán)境中進行實驗操作，熟悉實驗步驟，降低實驗風險。

（3）網(wǎng)絡資源：利用網(wǎng)絡資源，如在線課程、學術文章等，拓展學生的知識面，培養(yǎng)學生的自主學習能力。

舉例：推薦學生閱讀有關能源利用與環(huán)境保護的學術文章，提高其對該問題的認識，激發(fā)其探索精神。教學流程1.導入新課（用時5分鐘）

開場提問：“同學們，我們生活中離不開能源，那你們知道石油、煤和天然氣是如何變成我們生活中必不可少的能源的嗎？”通過這個問題，引導學生思考能源的來源和加工過程，為新課的學習做好鋪墊。

2.新課講授（用時15分鐘）

（1）石油的裂解和裂化：講解石油裂解和裂化的基本原理，以及提高汽油等輕質(zhì)油產(chǎn)量和品質(zhì)的方法。通過實際案例分析，讓學生了解這一技術的應用。（用時5分鐘）

（2）煤的干餾和氣化：介紹煤的干餾和氣化的過程，闡述提高煤的綜合利用效率的途徑。結(jié)合教材圖片和實際工藝流程，使學生更好地理解這一知識點。（用時5分鐘）

（3）天然氣的應用：分析天然氣的組成、性質(zhì)及在我國能源結(jié)構(gòu)中的地位，探討天然氣的綜合利用方法。通過生活實例，讓學生認識到天然氣的重要性。（用時5分鐘）

3.實踐活動（用時10分鐘）

（1）煤的干餾實驗：讓學生分組進行煤的干餾實驗，觀察干餾產(chǎn)物的變化，加深對煤的干餾過程的理解。（用時3分鐘）

（2）石油裂解和裂化動畫演示：播放石油裂解和裂化的動畫，讓學生直觀地了解這一過程，鞏固所學知識。（用時3分鐘）

（3）天然氣應用實例討論：讓學生舉例說明天然氣在生活中的應用，分享觀點，互相學習。（用時4分鐘）

4.學生小組討論（用時10分鐘）

（1）討論石油裂解和裂化技術的優(yōu)缺點，以及如何改進。引導學生從環(huán)保、經(jīng)濟效益等方面進行思考。（用時3分鐘）

（2）探討煤的干餾和氣化過程中可能存在的問題，如環(huán)境污染、能源利用率等，并提出解決方案。（用時3分鐘）

（3）針對天然氣在我國能源結(jié)構(gòu)中的應用和前景，讓學生展開討論，提出自己的看法和建議。（用時4分鐘）

5.總結(jié)回顧（用時5分鐘）

通過本節(jié)課的學習，學生了解了石油、煤和天然氣的綜合利用過程，認識到能源開發(fā)與環(huán)境保護的重要性。最后，教師進行課堂小結(jié)，強調(diào)本節(jié)課的重點內(nèi)容，提醒學生注意難點，鼓勵他們在課后繼續(xù)探討能源問題。

整個教學流程用時45分鐘，各環(huán)節(jié)緊密結(jié)合，注重實踐與討論，旨在提高學生對能源綜合利用的認識，培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)和環(huán)保意識。學生學習效果1.知識與技能：

（1）學生掌握了石油裂解和裂化、煤的干餾和氣化、天然氣的應用等核心知識，能夠運用所學解釋能源加工和轉(zhuǎn)化的過程。

（2）學生能夠列舉出石油、煤和天然氣的綜合利用方法，了解不同能源的特點和應用領域。

（3）通過實踐活動，學生提高了實驗操作能力，學會了觀察實驗現(xiàn)象，分析實驗結(jié)果。

2.過程與方法：

（1）學生通過小組討論、分享觀點，培養(yǎng)了解決問題的能力和團隊合作精神。

（2）學生學會了運用現(xiàn)代化教學手段，如多媒體、網(wǎng)絡資源等，獲取和整理信息，提高了自主學習能力。

（3）學生能夠運用化學知識，分析能源利用中的實際問題，提出合理的解決方案。

3.情感態(tài)度與價值觀：

（1）學生認識到能源開發(fā)與環(huán)境保護的重要性，樹立了綠色化學觀念，增強了環(huán)保意識。

（2）學生對能源問題產(chǎn)生了濃厚的興趣，積極參與課堂討論，表現(xiàn)出探索精神和求知欲。

（3）學生通過學習能源綜合利用的知識，增強了社會責任感，意識到自己在節(jié)能減排中的責任和使命。

4.創(chuàng)新與實踐：

（1）學生在實踐活動和小組討論中，敢于提出新的觀點和想法，培養(yǎng)了創(chuàng)新思維。

（2）學生將所學知識運用到實際生活中，解決了能源利用中的問題，提高了實踐能力。

（3）學生針對能源利用與環(huán)境保護的問題，提出了具有前瞻性的建議和策略。教學反思在本節(jié)課的教學過程中，我發(fā)現(xiàn)學生們對石油、煤和天然氣的綜合利用表現(xiàn)出濃厚的興趣。通過講授法、討論法和實驗法等多種教學方法的運用，學生們不僅掌握了能源加工和轉(zhuǎn)化的基本知識，還能夠在小組討論中提出有見地的觀點，這讓我感到很欣慰。

課堂上，我注意到學生們在煤的干餾實驗環(huán)節(jié)，積極參與，觀察實驗現(xiàn)象，分析實驗結(jié)果，這說明實踐活動對提高學生的學習興趣和實踐能力非常有效。同時，我也發(fā)現(xiàn)有些學生在討論石油裂解和裂化技術時，對環(huán)保問題的認識較為深刻，這反映出本節(jié)課的教學目標在情感態(tài)度與價值觀方面得到了較好的落實。

然而，我也意識到在教學中存在的不足。比如，部分學生對能源利用與環(huán)境保護的關系理解不夠深入，這可能是因為課堂時間有限，未能充分展開討論。在今后的教學中，我需要更加關注這一點，引導學生從多角度思考能源問題，提高他們的環(huán)保意識。

此外，我發(fā)現(xiàn)有些學生在天然氣應用方面的知識掌握不夠扎實，可能是因為課堂講授和實踐活動相結(jié)合的程度不夠。為了改善這一狀況，我計劃在下一節(jié)課中增加關于天然氣應用的實際案例分析，讓學生更好地理解天然氣在能源結(jié)構(gòu)中的地位和作用。

在教學方法上，我認為可以進一步嘗試引入更多現(xiàn)代化教學手段，如虛擬現(xiàn)實技術，讓學生在虛擬環(huán)境中親身體驗能源加工和轉(zhuǎn)化過程，以提高他們的學習效果。同時，加強與學生的互動，鼓勵他們提問和發(fā)表見解，激發(fā)他們的學習興趣和主動性。重點題型整理1.解釋石油裂解和裂化的區(qū)別，并分別給出一個實際應用例子。

答案：

石油裂解是將長鏈烴分解成短鏈烴的過程，主要目的是獲得更多的輕質(zhì)油和化工原料。例如，石油裂解可以用于生產(chǎn)乙烯、丙烯等化工原料。

石油裂化是在一定條件下，將重質(zhì)油轉(zhuǎn)化為輕質(zhì)油的過程，以提高汽油等輕質(zhì)油的產(chǎn)量。例如，煉油廠通過石油裂化工藝生產(chǎn)出符合環(huán)保標準的汽油。

2.描述煤的干餾過程中發(fā)生的化學反應，并說明干餾產(chǎn)物的應用。

答案：

煤的干餾過程中，煤在隔絕空氣的條件下加熱，發(fā)生熱解反應，生成焦炭、煤焦油、焦爐氣和粗氨水等產(chǎn)物。

-焦炭：用于煉鐵、煉鋼等行業(yè)。

-煤焦油：經(jīng)過加工可得到各種芳香族化合物，用于合成樹脂、染料等。

-焦爐氣：可作為燃料或化工原料。

-粗氨水：用于生產(chǎn)化肥等。

3.分析天然氣的主要成分，并解釋為什么天然氣被認為是清潔能源。

答案：

天然氣的主要成分是甲烷（CH4），還包括少量的乙烷、丙烷、丁烷等。

天然氣被認為是清潔能源，因為其燃燒產(chǎn)生的二氧化碳排放量較低，且?guī)缀醪划a(chǎn)生硫、氮等有害氣體和顆粒物。此外，天然氣的熱效率高，燃燒后產(chǎn)生的廢物較少。

4.論述石油、煤和天然氣的綜合利用在環(huán)境保護方面的意義。

答案：

石油、煤和天然氣的綜合利用可以減少對單一能源的依賴，提高能源利用效率，從而降低能源開采和使用的環(huán)境影響。

-石油的綜合利用可以減少對輕質(zhì)油的依賴，降低環(huán)境污染。

-煤的干餾和氣化可以減少直接燃燒煤炭產(chǎn)生的污染物排放，提高能源利用率。

-天然氣的使用減少了煤炭和石油的使用，降低溫室氣體排放，有助于緩解全球氣候變化。

5.設計一個簡單的實驗，證明煤的干餾過程中會產(chǎn)生氣體。

答案：

實驗材料：煤樣、試管、酒精燈、鐵架臺、澄清石灰水、火柴。

實驗步驟：

（1）將少量煤樣放入試管中，注意不要裝滿。

（2）將試管固定在鐵架臺上，用酒精燈加熱煤樣。

（3）觀察煤樣加熱過程中是否有氣體產(chǎn)生，可用火柴點燃氣體，觀察火焰顏色。

（4）將產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水中，觀察石灰水是否變渾濁，從而判斷氣體中是否含有二氧化碳。

實驗結(jié)果：煤樣加熱過程中產(chǎn)生氣體，點燃后火焰呈藍色，通入澄清石灰水后石灰水變渾濁，證明氣體中含有二氧化碳。這說明煤的干餾過程中產(chǎn)生了氣體。課堂小結(jié)，當堂檢測本節(jié)課我們學習了石油、煤和天然氣的綜合利用，主要包括以下內(nèi)容：

（1）石油的裂解和裂化：介紹了石油加工過程中裂解和裂化的基本原理，以及提高汽油等輕質(zhì)油產(chǎn)量和品質(zhì)的方法。

（2）煤的干餾和氣化：闡述了煤的干餾和氣化的過程，探討了提高煤的綜合利用效率的途徑。

（3）天然氣的應用：分析了天然氣的組成、性質(zhì)及在我國能源結(jié)構(gòu)中的地位，探討了天然氣