《同步备课：煤、石油和天然气》参考教案

.10煤、石油和天然气（教案）-2022-2023学年六年级科学下册同步备课（苏教版）核心素养目标※通过观察、比较和阅读，学会描述煤、石油、天然气的特点。※乐于模拟石油开采，能解释石油开采的原理。※通过查阅资料，能列举煤、石油、天然气的多种用途。※通过互动交流，强化从结构、功能、变化及相互关系等角度提出科学问题的意识。※认识煤、石油、天然气的特点和用途。重点※理解煤、石油、天然气形成的原因和过程，强化问题意识。难点教学准备教师材料：教学PPT和相关视频。学生分组材料：观察材料——煤、石油；模拟石油开采——广口瓶、双孔橡皮塞、长颈漏斗、橡皮管、烧杯、集气瓶、石子若干、食用油、染色水、直角玻璃导管、抹布。教学内容本课聚焦化石能源——煤、石油、天然气。煤、石油、天然气是重要的化石燃料和化工原料，煤被誉为“工业的粮食”，石油被称为“工业的血液”。煤、石油、天然气和水能共同构成常规能源，与日新月异的新能源形成相对概念。本课意在帮助学生初步了解煤、石油、天然气的外部特征、成因和异同，使用模型模拟石油开采，查阅资料列举煤、石油、天然气的工业用途。学习本课，能为认识自然资源的有限性和树立保护自然资源的意识奠定认知基础。本课教学内容分为四个部分。第一部分，描述煤、石油、天然气，借助图片和问题引导学生用科学语言描述煤、石油、天然气的样子。第二部分，阅读资料，帮助学生认识能源的特点，认识煤的形成过程和石油、天然气的形成过程及它们的可燃性。第三部分，模拟石油开采，借助模拟装置和开采示意图，帮助学生理解石油开采利用了油轻水重、油水不相溶的特点。第四部分，通过查阅资料、制作气泡图的方式认识煤、石油、天然气是重要的工业原料，并在此基础上比较它们的异同。教学过程活动一石油和天然气是什么样的？了解煤、石油和天然气的主要特征煤：黑色或棕黑色粒状、块状固体，可燃，燃点为300~700℃，硬度低于莫氏硬度5，用小刀和普通玻璃能划动，比水重。构成煤炭有机质的元素主要有碳、氩、氧、氮和硫等。天然气：以烃为主体的混合气体的统称，比空气轻，不溶于水，无色、无味、无毒，可燃，燃点为650℃。会爆炸，但比液化石油气、煤气更安全。燃烧后无废渣、废水产生，具有使用安全、热值高、洁净等优势。石油：黏稠、深褐色液体，少见金黄、墨绿、无色，是各种烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物。比水轻，沸点范围为常温到500℃以上，可溶于多种有机溶剂，不溶于水。设计意图： 学生对煤、石油、天然气有初步的了解，但接触不多，调动学生的已有经验，可以为进一步了解它们的形成打下基础。活动二了解煤、石油、天然气的形成1.了解什么是能源。人类的生产生活离不开能源。能储藏和提供各种能量的自然资源被称为能源，如木材、煤、石油等。按照是否可以燃烧可以分为燃料型能源（煤、石油、天然气、泥炭、木材等）和非燃料型能源（水能、风能、地热能、海洋能等）。人类利用自己体力以外的能源是从用火开始的，最早的燃料是木材，以后用各种化石燃料，如煤、石油、天然气等。能源的共同特征——能储存和提供各种能量，煤、石油、天然气的本质是化石燃料。2.煤、石油、天然气的形成过程。煤、石油和天然气是远古时代生物的遗骸在漫长的地质年代经过复杂的变化而形成的可燃性矿物质，它们的形成与太阳能有关，在燃烧时会转换为光能、热能或动能。石油和天然气燃烧后，能释放出比煤更多的热量。2亿～3亿年前，地球上气候温暖，雨量充足，植物生长非常繁茂。在湖泊、沼泽等低洼地区，植物生生死死，遗骸大量堆积，渐渐被泥沙掩埋。随着时间的推移，更多的泥土、沙石堆积，植物被埋得越来越深，与空气隔绝。在长时期的压力、高温的共同作用下，植物的遗骸慢慢变成了泥炭，后来又变成了褐煤，最终形成黑色的煤。煤形成的三个阶段：泥炭化阶段、煤化阶段、变质阶段。石油和天然气也是远古时代生物的遗骸长期沉积地下，在高温、高压的共同作用下，慢慢液化和汽化后形成的。石油和天然气形成的三个阶段：生油阶段、成油成气阶段、富集阶段。设计意图：指导学生了解煤、石油、天然气的形成要经历一个非常漫长的过程，对能源储量的有限性和不可再生性有一定的认知，为树立保护资源意识打下基础。活动三模拟石油开采1.模拟石油开采实验。实验目的：通过模拟实验，了解石油开采的过程。实验材料：广口瓶、长颈漏斗、橡皮管、烧杯、红色水、用油、小石子、双孔橡皮塞、玻璃导管。实验步骤：(1)在广口瓶中倒入食用油，加入小石子，用双孔橡皮塞塞紧瓶口。(2)将长颈漏斗和玻璃导管穿过橡皮塞，分别伸入瓶底和瓶中部，把与玻璃导管相连的橡皮管另一端放入空烧杯中。(3)向长颈漏斗中缓缓倒入红色水，猜测并观察可能出现的现象。实验现象：向长颈漏斗中缓缓倒入红色水后，食用油会从橡皮管中流到烧杯里。实验分析：这是一个模拟实验，食用油模拟石油，小石子和广口瓶模拟地层的环境，倒入红色水是模拟开采石油的注水过程，这个过程会改变“地层”的压力，使食用油从橡皮管流出。实验结论：石油开采是利用注水保持地层压力，把油挤出来的。2.注水开采法。目前国内外维持油层压力最常用，也最有效的方法是“以水驱油”的注水开采法，就是把水从另外的一些钻井中打到油层下面，用水补充由于石油开采而留下的空间，从而保持地层的压力，这是使油井顺利产油，保持自喷的关键。我国大庆油田采取的早期内部注水开发措施，使油层压力长期保持不变。3.煤、石油、天然气的用途。煤除了用于燃烧发电、烧水取暖，还可通过干馏法来制造焦炭、煤气、煤焦油和氨水，可制造染料、炸药、消毒剂、化肥、杀虫剂、塑料等。天然气的用途包括：城市燃气、制造氮肥、发电、焊接、汽车燃料等。总结煤、石油、天然气的异同1.比较煤、石油和天然气的相同与不同。(1)相同点：成因相同，都有可燃性，都能提供能量，储存的是太阳能，都是不可再生资源。(2)不同点：状态不同，热值不同，成分不同，用途不同，价格不同，开采方式不同等。煤运输方便，燃烧产生的废气容易污染大气。将煤、石油和天然气的相同与不同之处整理在下图中。2.写出下面事物工作时使用的能源名称。使用的能源使用的能源燃气热水器天然气卡车石油太阳能路灯太阳能飞机石油火力发电厂煤、天然气动车组列车电能设计意图：石油深埋在地下，学生往往误以为石油会像泉水一样从地下冒出来。通过既直观又有趣的模拟活动，建立起石油开采的工作模型，增进对油轻水重、油水不相溶性质的理解。让学生通过自己收集资料、整理信息，丰富对三种化石能源用途的认识。课堂总结本课通过查阅资料、制作气泡图的方式认识煤、