2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué) 第八章 化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展 1.3 煤、石油和天然氣的綜合利用教案 新人教版必修2

2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)第八章化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展1.3煤、石油和天然氣的綜合利用教案新人教版必修2主備人備課成員教學(xué)內(nèi)容本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容來自于2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)第八章“化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展”的1.3節(jié)“煤、石油和天然氣的綜合利用”。本節(jié)課主要涉及以下幾個方面的內(nèi)容：

1.煤的綜合利用：重點介紹煤的干餾、氣化和液化等過程，以及這些過程在化學(xué)工業(yè)中的應(yīng)用。

2.石油的綜合利用：主要包括石油的煉制過程，如分餾、裂化和裂解等，以及這些過程對環(huán)境的影響。

3.天然氣的綜合利用：主要介紹天然氣的凈化和加工過程，以及天然氣在能源領(lǐng)域的作用。

4.可持續(xù)發(fā)展理念：通過介紹煤、石油和天然氣的綜合利用，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識到化學(xué)在可持續(xù)發(fā)展中的重要作用，培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識和責(zé)任感。核心素養(yǎng)目標(biāo)本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標(biāo)主要包括以下幾個方面：

1.科學(xué)探究：通過學(xué)習(xí)煤、石油和天然氣的綜合利用過程，培養(yǎng)學(xué)生運用化學(xué)知識進(jìn)行科學(xué)探究的能力，提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力。

2.科學(xué)思維：培養(yǎng)學(xué)生運用化學(xué)原理和思維方法，對煤、石油和天然氣的綜合利用進(jìn)行深入理解和評價。

3.科學(xué)態(tài)度：通過學(xué)習(xí)可持續(xù)發(fā)展理念，培養(yǎng)學(xué)生關(guān)注環(huán)境保護(hù)、注重可持續(xù)發(fā)展的科學(xué)態(tài)度和社會責(zé)任感。

4.科學(xué)素養(yǎng)：提高學(xué)生對化學(xué)與生活、生產(chǎn)密切相關(guān)的認(rèn)識，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，使學(xué)生能夠?qū)⒒瘜W(xué)知識應(yīng)用于實際生活和生產(chǎn)中。學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了哪些相關(guān)知識：學(xué)生在之前的學(xué)習(xí)中，已經(jīng)掌握了化學(xué)基礎(chǔ)知識，如原子結(jié)構(gòu)、化學(xué)反應(yīng)、元素周期表等。同時，學(xué)生對能源、環(huán)境等話題也有一定的了解。但是，對于煤、石油和天然氣的綜合利用的具體過程和原理，以及化學(xué)在可持續(xù)發(fā)展中的作用，可能還沒有深入的了解。

2.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格：高中生對于實際應(yīng)用性的知識較為感興趣，尤其是與生活、生產(chǎn)密切相關(guān)的化學(xué)知識。學(xué)生在學(xué)習(xí)能力上，已經(jīng)具備了一定的分析和解決問題的能力，能夠從理論上理解和評價煤、石油和天然氣的綜合利用。在學(xué)習(xí)風(fēng)格上，學(xué)生可能更傾向于通過實驗、探究等方式來學(xué)習(xí)，希望以直觀、實踐的方式掌握知識。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：學(xué)生在學(xué)習(xí)本節(jié)課時，可能會遇到以下困難和挑戰(zhàn)：首先，煤、石油和天然氣的綜合利用過程較為復(fù)雜，學(xué)生可能難以理解其中的具體原理和過程。其次，對于可持續(xù)發(fā)展理念的理解，學(xué)生可能缺乏實際的生活體驗和感性認(rèn)識。最后，學(xué)生可能對于如何將化學(xué)知識應(yīng)用于實際生活和生產(chǎn)中，缺乏足夠的思考和認(rèn)識。學(xué)具準(zhǔn)備多媒體課型新授課教法學(xué)法講授法課時第一課時師生互動設(shè)計二次備課教學(xué)資源1.軟硬件資源：多媒體投影儀、計算機、實驗儀器和設(shè)備、化學(xué)試劑等。

2.課程平臺：學(xué)校教學(xué)管理系統(tǒng)、化學(xué)教學(xué)資源庫等。

3.信息化資源：教學(xué)課件、視頻動畫、實驗操作演示等。

4.教學(xué)手段：講授法、實驗法、討論法、小組合作等。教學(xué)實施過程1.課前自主探索

教師活動：

-發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)：提供本節(jié)課的相關(guān)PPT、實驗視頻和文檔，讓學(xué)生提前預(yù)習(xí)。

-設(shè)計預(yù)習(xí)問題：提出問題，如“煤的綜合利用主要包括哪些過程？”、“石油的綜合利用對環(huán)境有哪些影響？”等，引導(dǎo)學(xué)生深入思考。

-監(jiān)控預(yù)習(xí)進(jìn)度：通過在線平臺或微信群了解學(xué)生的預(yù)習(xí)進(jìn)展，提供必要的指導(dǎo)。

學(xué)生活動：

-自主閱讀預(yù)習(xí)資料：學(xué)生在家自學(xué)相關(guān)資料，理解煤、石油和天然氣的綜合利用知識。

-思考預(yù)習(xí)問題：學(xué)生針對問題進(jìn)行獨立思考，記錄自己的理解和疑問。

-提交預(yù)習(xí)成果：學(xué)生將預(yù)習(xí)筆記或思維導(dǎo)圖提交至平臺或老師處。

教學(xué)方法/手段/資源：

-自主學(xué)習(xí)法：培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

-信息技術(shù)手段：利用在線平臺、微信群等工具進(jìn)行教學(xué)。

作用與目的：

-幫助學(xué)生提前了解本節(jié)課的內(nèi)容，為課堂學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備。

-培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和獨立思考能力。

2.課中強化技能

教師活動：

-導(dǎo)入新課：通過播放石油開發(fā)的故事視頻，引出本節(jié)課的主題。

-講解知識點：詳細(xì)講解煤、石油和天然氣的綜合利用過程，結(jié)合實際案例幫助學(xué)生理解。

-組織課堂活動：分組討論如何優(yōu)化能源利用，進(jìn)行角色扮演模擬能源管理。

-解答疑問：針對學(xué)生的疑問，進(jìn)行及時解答和指導(dǎo)。

學(xué)生活動：

-聽講并思考：學(xué)生認(rèn)真聽講，積極思考老師提出的問題。

-參與課堂活動：學(xué)生分組討論，進(jìn)行角色扮演，動手進(jìn)行實驗。

-提問與討論：學(xué)生針對不懂的問題或新的想法，勇敢提問并參與討論。

教學(xué)方法/手段/資源：

-講授法：通過講解幫助學(xué)生理解綜合利用過程。

-實踐活動法：通過角色扮演、實驗等活動，讓學(xué)生在實踐中掌握知識。

-合作學(xué)習(xí)法：通過小組討論等活動，培養(yǎng)學(xué)生的團隊合作意識和溝通能力。

作用與目的：

-幫助學(xué)生深入理解煤、石油和天然氣的綜合利用知識，掌握相關(guān)技能。

-通過實踐活動，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和解決問題的能力。

-通過合作學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的團隊合作意識和溝通能力。

3.課后拓展應(yīng)用

教師活動：

-布置作業(yè)：布置相關(guān)的作業(yè)，如設(shè)計一個簡單的能源利用優(yōu)化方案。

-提供拓展資源：推薦學(xué)生閱讀相關(guān)的書籍，觀看相關(guān)的紀(jì)錄片。

-反饋作業(yè)情況：及時批改作業(yè)，給予學(xué)生反饋和指導(dǎo)。

學(xué)生活動：

-完成作業(yè)：學(xué)生認(rèn)真完成老師布置的課后作業(yè)，鞏固學(xué)習(xí)效果。

-拓展學(xué)習(xí)：學(xué)生利用老師提供的拓展資源，進(jìn)行進(jìn)一步的學(xué)習(xí)和思考。

-反思總結(jié)：學(xué)生對自己的學(xué)習(xí)過程和成果進(jìn)行反思和總結(jié)，提出改進(jìn)建議。

教學(xué)方法/手段/資源：

-自主學(xué)習(xí)法：引導(dǎo)學(xué)生自主完成作業(yè)和拓展學(xué)習(xí)。

-反思總結(jié)法：引導(dǎo)學(xué)生對自己的學(xué)習(xí)過程和成果進(jìn)行反思和總結(jié)。

作用與目的：

-鞏固學(xué)生在課堂上學(xué)到的煤、石油和天然氣的綜合利用知識。

-通過拓展學(xué)習(xí)，拓寬學(xué)生的知識視野和思維方式。

-通過反思總結(jié)，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己的不足并提出改進(jìn)建議，促進(jìn)自我提升。教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

（1）能源利用現(xiàn)狀：提供關(guān)于我國能源利用現(xiàn)狀的數(shù)據(jù)和報告，讓學(xué)生了解能源結(jié)構(gòu)的構(gòu)成、能源利用的效率以及能源開發(fā)對環(huán)境的影響。

（2）能源技術(shù)發(fā)展：介紹新能源技術(shù)，如太陽能、風(fēng)能、水能等清潔能源的開發(fā)和利用，以及相關(guān)技術(shù)的優(yōu)缺點。

（3）可持續(xù)發(fā)展案例：分析國內(nèi)外在可持續(xù)發(fā)展方面的成功案例，如丹麥的綠色能源政策、中國的低碳城市試點等。

（4）環(huán)境倫理：引入環(huán)境倫理的相關(guān)知識，讓學(xué)生了解環(huán)境保護(hù)的道德觀念和責(zé)任。

2.拓展建議：

（1）組織學(xué)生進(jìn)行能源利用現(xiàn)狀的調(diào)查，了解自己所在地區(qū)的能源結(jié)構(gòu)和利用效率，提出改進(jìn)建議。

（2）讓學(xué)生分組研究新能源技術(shù)，了解各種能源技術(shù)的原理和應(yīng)用，分析其在可持續(xù)發(fā)展中的作用和前景。

（3）開展可持續(xù)發(fā)展主題的辯論賽，讓學(xué)生深入思考如何在發(fā)展中保護(hù)環(huán)境，實現(xiàn)經(jīng)濟、社會和環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。

（4）邀請環(huán)保專家或有相關(guān)經(jīng)驗的人士來校講座，分享他們在環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展方面的經(jīng)驗和見解。

（5）鼓勵學(xué)生參加環(huán)保志愿者活動，如植樹造林、垃圾分類等，讓學(xué)生將所學(xué)知識付諸實踐。

（6）引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注能源和環(huán)境方面的新聞，了解國內(nèi)外在這些問題上的最新動態(tài)和發(fā)展趨勢。重點題型整理題型1：煤的綜合利用過程及產(chǎn)物

題目：請簡述煤的干餾、氣化和液化的過程，并說明各過程中產(chǎn)生的主要產(chǎn)物。

答案：煤的干餾是指在隔絕空氣的條件下，將煤加熱到950-1050℃，使煤發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的過程。主要產(chǎn)物有焦炭、煤焦油、粗氨水和焦?fàn)t氣。煤的氣化是指將煤在高溫條件下與水蒸氣反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為可燃性氣體的過程。主要產(chǎn)物有CO、H2、CH4等。煤的液化是指將煤與氫氣在催化劑的作用下反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為液體燃料的過程。主要產(chǎn)物有甲醇、乙醇等。

題型2：石油的綜合利用及環(huán)境影響

題目：請列舉石油煉制過程中的主要步驟，并說明石油裂化和裂解的目的。

答案：石油煉制過程中的主要步驟有分餾、裂化、裂解、重整和加氫等。石油裂化的目的是為了提高輕質(zhì)液體燃料（如汽油、柴油）的產(chǎn)量，特別是提高汽油的產(chǎn)量。石油裂解的目的是為了獲得乙烯、丙烯等化工基本原料，用于生產(chǎn)塑料、合成纖維等。

題型3：天然氣的綜合利用

題目：請說明天然氣的主要成分，并簡述天然氣的凈化和加工過程。

答案：天然氣的主要成分是甲烷，占總體積的50-90%。天然氣的凈化和加工過程包括去除雜質(zhì)、脫水、脫硫、分離丙烯等。

題型4：可持續(xù)發(fā)展理念在能源利用中的應(yīng)用

題目：請舉例說明化學(xué)在可持續(xù)發(fā)展中的作用，并提出至少兩條實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的建議。

答案：化學(xué)在可持續(xù)發(fā)展中的作用體現(xiàn)在清潔能源的開發(fā)、環(huán)境污染的治理、資源的合理利用等方面。實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的建議有：一是加大新能源的研發(fā)力度，提高新能源的利用效率；二是加強環(huán)境法律法規(guī)的制定和執(zhí)行，嚴(yán)懲環(huán)境違法行為。

題型5：能源利用與環(huán)境保護(hù)

題目：請分析我國能源利用中存在的主要環(huán)境問題，并提出解決措施。

答案：我國能源利用中存在的主要環(huán)境問題有空氣污染、水污染和土壤污染等。解決措施包括：一是優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，發(fā)展清潔能源，減少化石能源的利用；二是提高能源利用效率，減少能源消耗；三是加強環(huán)境保護(hù)法規(guī)的制定和執(zhí)行，嚴(yán)格控制污染物排放；四是推廣環(huán)保技術(shù)和產(chǎn)品，提高公眾的環(huán)保意識。內(nèi)容邏輯關(guān)系①煤的綜合利用過程及產(chǎn)物：本節(jié)課的重點是煤的干餾、氣化和液化過程，以及各過程中產(chǎn)生的主要產(chǎn)物。板書設(shè)計應(yīng)包括：煤的綜合利用過程（干餾、氣化、液化）、主要產(chǎn)物（焦炭、煤焦油、粗氨水、焦?fàn)t氣、CO、H2、CH4、甲醇、乙醇）。

②石油的綜合利用及環(huán)境影響：本節(jié)課的重點是石油煉制過程中的主要步驟，石油裂化和裂解的目的。板書設(shè)計應(yīng)包括：石油煉制過程（分餾、裂化、裂解、重整、加氫）、石油裂化和裂解的目的（提高輕質(zhì)液體燃料產(chǎn)量、獲得化工基本原料）。

③天然氣的綜合利用：本節(jié)課的重點是天然氣的主要成分和天然氣的凈化和加工過程。板書設(shè)計應(yīng)包括：天然氣的主要成分（甲烷）、天然氣的凈化和加工過程（去除雜質(zhì)、脫水、脫硫、分離丙烯）。

④可持續(xù)發(fā)展理念在能源利用中的應(yīng)用：本節(jié)課的重點是化學(xué)在可持續(xù)發(fā)展中的作用和實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的建議。板書設(shè)計應(yīng)包括：化學(xué)在可持續(xù)發(fā)展中的作用（清潔能源開發(fā)、環(huán)境污染治理、資源合理利用）、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的建議（加大新能源研發(fā)力度、提高能源利用效率、加強環(huán)境保護(hù)法規(guī)制定和執(zhí)行、推廣環(huán)保技術(shù)和產(chǎn)品）。

⑤能源利用與環(huán)境保護(hù)：本節(jié)課的重點是我國能源利用中存在的主要環(huán)境問題和解決措施。板書設(shè)計應(yīng)包括：我國能源利用中存在的主要環(huán)境問題（空氣污染、水污染、土壤污染）、解決措施（優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、提高能源利用效率、加強環(huán)境保護(hù)法規(guī)制定和執(zhí)行、推廣環(huán)保技術(shù)和產(chǎn)品）。教學(xué)反思與改進(jìn)2.為了改進(jìn)這些問題，我計劃在未來的教學(xué)中采取以下措施：

-加強課堂互動