高中化學(xué) 第二單元 化學(xué)與資源開發(fā)利用 2.3 石油、煤和天然氣的綜合利用教學(xué)設(shè)計(jì)3 新人教版選修2

高中化學(xué)第二單元化學(xué)與資源開發(fā)利用2.3石油、煤和天然氣的綜合利用教學(xué)設(shè)計(jì)3新人教版選修2學(xué)校授課教師課時(shí)授課班級(jí)授課地點(diǎn)教具教學(xué)內(nèi)容高中化學(xué)第二單元化學(xué)與資源開發(fā)利用2.3石油、煤和天然氣的綜合利用教學(xué)設(shè)計(jì)3新人教版選修2

教材內(nèi)容：石油的分餾；石油裂解與裂化；煤的干餾；天然氣的主要成分及其性質(zhì)；煤和天然氣制合成氣；石油和天然氣的綜合利用。核心素養(yǎng)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生對(duì)化學(xué)與能源、材料、環(huán)境等領(lǐng)域的綜合認(rèn)識(shí)，提高學(xué)生的科學(xué)探究能力和問題解決能力。通過學(xué)習(xí)石油、煤和天然氣的綜合利用，增強(qiáng)學(xué)生的綠色化學(xué)意識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生理解化學(xué)在促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展中的作用，提升學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感和創(chuàng)新意識(shí)。重點(diǎn)難點(diǎn)及解決辦法重點(diǎn)：1.石油的分餾原理和產(chǎn)品；2.煤的干餾過程及產(chǎn)品；3.天然氣的綜合利用技術(shù)。

難點(diǎn)：1.石油裂解與裂化的區(qū)別及其實(shí)際應(yīng)用；2.煤和天然氣制合成氣的技術(shù)原理和條件控制。

解決辦法：1.通過實(shí)驗(yàn)演示和實(shí)際案例，幫助學(xué)生理解分餾、裂解和裂化的化學(xué)過程；2.利用圖表和模型，形象展示煤的干餾過程和產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化關(guān)系；3.通過小組討論和案例分析，引導(dǎo)學(xué)生探究合成氣制備的原理和條件，培養(yǎng)學(xué)生的分析和解決問題能力。教學(xué)方法與策略1.采用講授法結(jié)合案例研究，講解石油、煤和天然氣的化學(xué)性質(zhì)及其綜合利用。

2.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)，讓學(xué)生親自動(dòng)手進(jìn)行石油分餾實(shí)驗(yàn)，加深對(duì)分餾原理的理解。

3.通過角色扮演活動(dòng)，模擬石油、煤和天然氣生產(chǎn)過程中的不同角色，提高學(xué)生的實(shí)踐操作能力。

4.利用多媒體教學(xué)，展示煤的干餾和天然氣的成分分析，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)抽象知識(shí)的直觀感受。

5.組織小組討論，分析石油裂解與裂化的區(qū)別，培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維和合作學(xué)習(xí)能力。教學(xué)過程一、導(dǎo)入（約5分鐘）

1.激發(fā)興趣：展示石油、煤和天然氣在日常生活中的應(yīng)用圖片，提問學(xué)生對(duì)這些能源的了解和興趣，引發(fā)學(xué)生對(duì)能源利用的好奇心。

2.回顧舊知：簡(jiǎn)要回顧上一節(jié)課中學(xué)習(xí)的化學(xué)變化和物質(zhì)轉(zhuǎn)化等知識(shí)點(diǎn)，為學(xué)習(xí)本節(jié)課的內(nèi)容做好鋪墊。

二、新課呈現(xiàn)（約30分鐘）

1.講解新知：

a.石油的分餾原理和產(chǎn)品：講解石油分餾的過程，介紹不同沸點(diǎn)范圍內(nèi)的石油產(chǎn)品，如汽油、柴油、煤油等。

b.煤的干餾過程及產(chǎn)品：講解煤干餾的原理，介紹干餾過程中產(chǎn)生的焦炭、煤焦油、煤氣等產(chǎn)品。

c.天然氣的主要成分及其性質(zhì)：講解天然氣的主要成分甲烷，介紹其物理和化學(xué)性質(zhì)。

d.煤和天然氣制合成氣：講解煤和天然氣制合成氣的基本原理，包括氣化反應(yīng)和合成反應(yīng)。

e.石油和天然氣的綜合利用：介紹石油和天然氣在化工、交通、環(huán)保等領(lǐng)域的應(yīng)用。

2.舉例說明：

a.通過實(shí)際案例，如石油化工企業(yè)的生產(chǎn)過程，展示石油分餾的實(shí)際應(yīng)用。

b.通過實(shí)際案例，如煤化工企業(yè)的生產(chǎn)過程，展示煤干餾的實(shí)際應(yīng)用。

c.通過實(shí)際案例，如天然氣發(fā)電、汽車燃料等，展示天然氣在能源領(lǐng)域的應(yīng)用。

3.互動(dòng)探究：

a.組織學(xué)生討論石油、煤和天然氣在不同領(lǐng)域的應(yīng)用，如化工、交通、環(huán)保等。

b.引導(dǎo)學(xué)生分析石油裂解與裂化的區(qū)別，探討其在石油化工生產(chǎn)中的應(yīng)用。

三、鞏固練習(xí)（約20分鐘）

1.學(xué)生活動(dòng)：

a.學(xué)生分組，進(jìn)行石油分餾實(shí)驗(yàn)，觀察不同沸點(diǎn)范圍內(nèi)的石油產(chǎn)品。

b.學(xué)生分組，進(jìn)行煤干餾實(shí)驗(yàn)，觀察干餾過程中產(chǎn)生的產(chǎn)品。

c.學(xué)生分組，進(jìn)行天然氣成分分析實(shí)驗(yàn)，了解天然氣的主要成分。

2.教師指導(dǎo)：

a.教師巡回指導(dǎo)，解答學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中遇到的問題。

b.教師針對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)石油、煤和天然氣的性質(zhì)及綜合利用。

四、總結(jié)與作業(yè)（約5分鐘）

1.總結(jié)本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)。

2.布置作業(yè)，要求學(xué)生完成以下任務(wù)：

a.回顧本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

b.查閱資料，了解石油、煤和天然氣在環(huán)保領(lǐng)域的應(yīng)用。

c.思考如何提高能源利用效率，減少環(huán)境污染。教學(xué)資源拓展一、拓展資源

1.石油化工產(chǎn)業(yè)鏈：介紹石油化工產(chǎn)品的生產(chǎn)流程，包括石油煉制、石油化工、合成材料等環(huán)節(jié)。

2.煤炭資源開發(fā)與利用：探討煤炭資源的開采、洗選、轉(zhuǎn)化以及煤炭化工產(chǎn)品的應(yīng)用。

3.天然氣資源分布與勘探：分析我國天然氣資源的分布情況，介紹天然氣勘探的技術(shù)和方法。

4.環(huán)保技術(shù)在能源領(lǐng)域的應(yīng)用：介紹環(huán)保技術(shù)在石油、煤炭、天然氣等能源領(lǐng)域的應(yīng)用，如脫硫、脫硝、碳捕集與封存等。

5.能源政策與法規(guī)：了解我國能源政策法規(guī)，如《中華人民共和國能源法》、《石油天然氣保護(hù)法》等。

二、拓展建議

1.閱讀相關(guān)書籍和資料，如《石油化工手冊(cè)》、《煤炭工業(yè)技術(shù)手冊(cè)》等，深入了解石油、煤炭、天然氣等能源的特性和應(yīng)用。

2.觀看科普視頻，如《石油的奧秘》、《煤炭的旅程》等，通過直觀的方式了解能源的開發(fā)與利用。

3.參觀石油、煤炭、天然氣等能源企業(yè)的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，實(shí)地了解能源生產(chǎn)過程和環(huán)保措施。

4.參與能源相關(guān)的科技競(jìng)賽或創(chuàng)新活動(dòng)，如“全國青少年科技創(chuàng)新大賽”、“節(jié)能減排大賽”等，提高自己的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。

5.關(guān)注能源領(lǐng)域的最新研究成果和行業(yè)動(dòng)態(tài)，如新型能源技術(shù)、節(jié)能減排政策等，拓寬自己的知識(shí)視野。

6.結(jié)合所學(xué)知識(shí)，撰寫能源領(lǐng)域的科技論文或調(diào)查報(bào)告，提高自己的學(xué)術(shù)素養(yǎng)和寫作能力。

7.參加能源領(lǐng)域的講座和研討會(huì)，與專家學(xué)者交流，了解能源領(lǐng)域的最新發(fā)展趨勢(shì)。

8.關(guān)注國內(nèi)外能源市場(chǎng)的變化，分析能源價(jià)格波動(dòng)的原因，培養(yǎng)自己的市場(chǎng)分析能力。

9.學(xué)習(xí)能源經(jīng)濟(jì)學(xué)知識(shí)，了解能源資源的合理配置和可持續(xù)發(fā)展。

10.結(jié)合所學(xué)知識(shí)，提出關(guān)于能源利用和環(huán)境保護(hù)的建議，為我國能源戰(zhàn)略提供參考。典型例題講解1.例題：某石油化工企業(yè)進(jìn)行石油分餾，得到以下產(chǎn)品：

-汽油：沸點(diǎn)范圍30-200℃

-柴油：沸點(diǎn)范圍200-350℃

-煤油：沸點(diǎn)范圍350-400℃

-潤(rùn)滑油：沸點(diǎn)范圍400℃以上

請(qǐng)計(jì)算各產(chǎn)品的產(chǎn)量，若總產(chǎn)量為1000噸。

解答：由于沒有給出各產(chǎn)品的具體產(chǎn)量比例，我們可以假設(shè)按照沸點(diǎn)范圍的寬度來分配產(chǎn)量。計(jì)算如下：

-汽油產(chǎn)量=1000噸×(200℃-30℃)/(350℃-30℃)=500噸

-柴油產(chǎn)量=1000噸×(350℃-200℃)/(400℃-200℃)=250噸

-煤油產(chǎn)量=1000噸×(400℃-350℃)/(400℃-200℃)=125噸

-潤(rùn)滑油產(chǎn)量=1000噸-(500噸+250噸+125噸)=125噸

2.例題：某煉油廠進(jìn)行石油裂解，得到以下產(chǎn)品：

-裂解氣：主要成分為乙烯、丙烯等輕烴

-重油：沸點(diǎn)范圍350℃以上

若裂解氣中乙烯和丙烯的摩爾比為1:1，求裂解氣中乙烯和丙烯的產(chǎn)量。

解答：假設(shè)裂解氣總摩爾數(shù)為n，則乙烯和丙烯的摩爾數(shù)均為n/2。由于乙烯和丙烯的摩爾質(zhì)量分別為28g/mol和42g/mol，計(jì)算如下：

-乙烯產(chǎn)量=(n/2)×28g/mol

-丙烯產(chǎn)量=(n/2)×42g/mol

由于沒有給出裂解氣的總摩爾數(shù)，無法計(jì)算具體產(chǎn)量。

3.例題：某煉焦廠進(jìn)行煤的干餾，得到以下產(chǎn)品：

-焦炭：產(chǎn)量為煤的50%

-煤焦油：產(chǎn)量為煤的10%

-煤氣：產(chǎn)量為煤的20%

若煉焦廠處理100噸煤，求各產(chǎn)品的產(chǎn)量。

解答：根據(jù)題目信息，計(jì)算如下：

-焦炭產(chǎn)量=100噸×50%=50噸

-煤焦油產(chǎn)量=100噸×10%=10噸

-煤氣產(chǎn)量=100噸×20%=20噸

4.例題：某天然氣田主要成分為甲烷，甲烷的體積分?jǐn)?shù)為90%，其余為雜質(zhì)。若天然氣田的日產(chǎn)量為10萬立方米，求日產(chǎn)甲烷的體積。

解答：根據(jù)題目信息，計(jì)算如下：

-日產(chǎn)甲烷體積=10萬立方米×90%=9萬立方米

5.例題：某合成氣生產(chǎn)廠使用天然氣制合成氣，天然氣中甲烷的體積分?jǐn)?shù)為80%，合成氣中一氧化碳和氫氣的摩爾比為1:2。若天然氣日產(chǎn)量為100萬立方米，求日產(chǎn)合成氣中一氧化碳和氫氣的摩爾數(shù)。

解答：首先計(jì)算日產(chǎn)甲烷的體積：

-日產(chǎn)甲烷體積=100萬立方米×80%=80萬立方米

甲烷的摩爾質(zhì)量為16g/mol，因此甲烷的摩爾數(shù)為：

-甲烷摩爾數(shù)=80萬立方米×1000L/立方米×1000g/升/16g/mol=5億摩爾

根據(jù)合成氣中一氧化碳和氫氣的摩爾比1:2，計(jì)算一氧化碳和氫氣的摩爾數(shù)：

-一氧化碳摩爾數(shù)=5億摩爾×1/(1+2)=1.67億摩爾

-氫氣摩爾數(shù)=5億摩爾×2/(1+2)=3.33億摩爾板書設(shè)計(jì)①本文重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)：

-石油分餾：沸點(diǎn)范圍，產(chǎn)品種類（汽油、柴油、煤油、潤(rùn)滑油等）。

-煤的干餾：干餾過程，產(chǎn)品（焦炭、煤焦油、煤氣）。

-天然氣性質(zhì)：主要成分（甲烷），應(yīng)用領(lǐng)域。

-石油裂解：輕烴產(chǎn)品，裂解氣。

-煤和天然氣制合成氣：合成氣成分，制備方法。

②重點(diǎn)詞句：

-分餾：通過沸點(diǎn)差異分離混合物。

-干餾：無氧加熱固體有機(jī)物，產(chǎn)生氣體和液體產(chǎn)物。

-裂解：高溫下將重質(zhì)烴分解為輕質(zhì)烴。

-合成氣：一氧化碳和氫氣的混合物。

-摩爾比：不同氣體或物質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中的比例。

③板書結(jié)構(gòu)：

I.石油、煤和天然氣的性質(zhì)與應(yīng)用

①石油分餾

-沸點(diǎn)范圍

-產(chǎn)品種類

②煤的干餾

-干餾過程

-產(chǎn)品（焦炭、煤焦油、煤氣）

③天然氣

-主要成分（甲烷）

-應(yīng)用領(lǐng)域

④石油裂解

-輕烴產(chǎn)品

-裂解氣

⑤煤和天然氣制合成氣

-合成氣成分

-制備方法

II.工藝流程與化學(xué)反應(yīng)

-石油化工流程

-煤化工流程

-天然氣化工流程

III.應(yīng)用與環(huán)保

-能源利用

-環(huán)保措施

-可持續(xù)發(fā)展教學(xué)反思與改進(jìn)教學(xué)反思是教師成長(zhǎng)的重要環(huán)節(jié)，通過反思我們可以更好地了解自己的教學(xué)效果，發(fā)現(xiàn)教學(xué)中的不足，并據(jù)此進(jìn)行改進(jìn)。以下是我對(duì)“石油、煤和天然氣的綜合利用”這一節(jié)課的教學(xué)反思與改進(jìn)計(jì)劃。

首先，我覺得課堂氛圍的營(yíng)造對(duì)于學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性至關(guān)重要。在這次課中，我嘗試通過展示實(shí)際應(yīng)用圖片和視頻來激發(fā)學(xué)生的興趣，但感覺效果并不理想。有些學(xué)生對(duì)于這些圖片和視頻的反應(yīng)并不熱烈，可能是由于他們對(duì)這些能源的了解有限，或者是對(duì)這種教學(xué)方式的接受度不高。因此，我計(jì)劃在未來的教學(xué)中，結(jié)合學(xué)生的興趣點(diǎn)，設(shè)計(jì)一些更具互動(dòng)性的活動(dòng)，比如讓學(xué)生扮演能源專家，進(jìn)行角色扮演，或者組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，探討能源利用的挑戰(zhàn)和解決方案。

其次，我發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生在理解石油裂解與裂化的區(qū)別時(shí)存在困難。雖然我通過講解和舉例說明，但似乎沒有達(dá)到預(yù)期的效果。這可能是因?yàn)檫@些概念比較抽象，需要更直觀的教學(xué)方法。我打算在下一節(jié)課中，利用模型或者實(shí)驗(yàn)來幫助學(xué)生理解這些概念，通過動(dòng)手操作，讓學(xué)生親身體驗(yàn)裂解和裂化的過程。

再者，我在布置作業(yè)時(shí)，發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生對(duì)于實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫不夠認(rèn)真，可能是由于他們對(duì)實(shí)驗(yàn)過程的理解不夠深入。為了提高學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的重視程度，我計(jì)劃在課后提供一些實(shí)驗(yàn)報(bào)告的范例，并要求學(xué)生在完成實(shí)驗(yàn)后，先進(jìn)行小組討論，確保每個(gè)人都能對(duì)實(shí)驗(yàn)過程有清晰的認(rèn)識(shí)，然后再進(jìn)行報(bào)告的撰寫。

此外，我也意識(shí)到自己在課堂上的語言表達(dá)可能不夠精煉，有時(shí)會(huì)過多地解釋，導(dǎo)致學(xué)生注意力分散。為了提高教學(xué)效率，我打算在備課階段更加注重語言的組織，盡量用簡(jiǎn)潔明了的語言傳