2024-2025学年新教材高中化学 第八章 化学与可持续发展 1.3 煤、石油和天然气的综合利用教案 新人教版必修2

2024-2025学年新教材高中化学第八章化学与可持续发展1.3煤、石油和天然气的综合利用教案新人教版必修2主备人备课成员教学内容本节课的教学内容来自于2024-2025学年新教材高中化学第八章“化学与可持续发展”的1.3节“煤、石油和天然气的综合利用”。本节课主要涉及以下几个方面的内容：

1.煤的综合利用：重点介绍煤的干馏、气化和液化等过程，以及这些过程在化学工业中的应用。

2.石油的综合利用：主要包括石油的炼制过程，如分馏、裂化和裂解等，以及这些过程对环境的影响。

3.天然气的综合利用：主要介绍天然气的净化和加工过程，以及天然气在能源领域的作用。

4.可持续发展理念：通过介绍煤、石油和天然气的综合利用，引导学生认识到化学在可持续发展中的重要作用，培养学生的环保意识和责任感。核心素养目标本节课的核心素养目标主要包括以下几个方面：

1.科学探究：通过学习煤、石油和天然气的综合利用过程，培养学生运用化学知识进行科学探究的能力，提高学生分析问题、解决问题的能力。

2.科学思维：培养学生运用化学原理和思维方法，对煤、石油和天然气的综合利用进行深入理解和评价。

3.科学态度：通过学习可持续发展理念，培养学生关注环境保护、注重可持续发展的科学态度和社会责任感。

4.科学素养：提高学生对化学与生活、生产密切相关的认识，培养学生的科学素养，使学生能够将化学知识应用于实际生活和生产中。学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：学生在之前的学习中，已经掌握了化学基础知识，如原子结构、化学反应、元素周期表等。同时，学生对能源、环境等话题也有一定的了解。但是，对于煤、石油和天然气的综合利用的具体过程和原理，以及化学在可持续发展中的作用，可能还没有深入的了解。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：高中生对于实际应用性的知识较为感兴趣，尤其是与生活、生产密切相关的化学知识。学生在学习能力上，已经具备了一定的分析和解决问题的能力，能够从理论上理解和评价煤、石油和天然气的综合利用。在学习风格上，学生可能更倾向于通过实验、探究等方式来学习，希望以直观、实践的方式掌握知识。

3.学生可能遇到的困难和挑战：学生在学习本节课时，可能会遇到以下困难和挑战：首先，煤、石油和天然气的综合利用过程较为复杂，学生可能难以理解其中的具体原理和过程。其次，对于可持续发展理念的理解，学生可能缺乏实际的生活体验和感性认识。最后，学生可能对于如何将化学知识应用于实际生活和生产中，缺乏足够的思考和认识。学具准备多媒体课型新授课教法学法讲授法课时第一课时师生互动设计二次备课教学资源1.软硬件资源：多媒体投影仪、计算机、实验仪器和设备、化学试剂等。

2.课程平台：学校教学管理系统、化学教学资源库等。

3.信息化资源：教学课件、视频动画、实验操作演示等。

4.教学手段：讲授法、实验法、讨论法、小组合作等。教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：

-发布预习任务：提供本节课的相关PPT、实验视频和文档，让学生提前预习。

-设计预习问题：提出问题，如“煤的综合利用主要包括哪些过程？”、“石油的综合利用对环境有哪些影响？”等，引导学生深入思考。

-监控预习进度：通过在线平台或微信群了解学生的预习进展，提供必要的指导。

学生活动：

-自主阅读预习资料：学生在家自学相关资料，理解煤、石油和天然气的综合利用知识。

-思考预习问题：学生针对问题进行独立思考，记录自己的理解和疑问。

-提交预习成果：学生将预习笔记或思维导图提交至平台或老师处。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：培养学生的自主学习能力。

-信息技术手段：利用在线平台、微信群等工具进行教学。

作用与目的：

-帮助学生提前了解本节课的内容，为课堂学习做好准备。

-培养学生的自主学习能力和独立思考能力。

2.课中强化技能

教师活动：

-导入新课：通过播放石油开发的故事视频，引出本节课的主题。

-讲解知识点：详细讲解煤、石油和天然气的综合利用过程，结合实际案例帮助学生理解。

-组织课堂活动：分组讨论如何优化能源利用，进行角色扮演模拟能源管理。

-解答疑问：针对学生的疑问，进行及时解答和指导。

学生活动：

-听讲并思考：学生认真听讲，积极思考老师提出的问题。

-参与课堂活动：学生分组讨论，进行角色扮演，动手进行实验。

-提问与讨论：学生针对不懂的问题或新的想法，勇敢提问并参与讨论。

教学方法/手段/资源：

-讲授法：通过讲解帮助学生理解综合利用过程。

-实践活动法：通过角色扮演、实验等活动，让学生在实践中掌握知识。

-合作学习法：通过小组讨论等活动，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

作用与目的：

-帮助学生深入理解煤、石油和天然气的综合利用知识，掌握相关技能。

-通过实践活动，培养学生的动手能力和解决问题的能力。

-通过合作学习，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

3.课后拓展应用

教师活动：

-布置作业：布置相关的作业，如设计一个简单的能源利用优化方案。

-提供拓展资源：推荐学生阅读相关的书籍，观看相关的纪录片。

-反馈作业情况：及时批改作业，给予学生反馈和指导。

学生活动：

-完成作业：学生认真完成老师布置的课后作业，巩固学习效果。

-拓展学习：学生利用老师提供的拓展资源，进行进一步的学习和思考。

-反思总结：学生对自己的学习过程和成果进行反思和总结，提出改进建议。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：引导学生自主完成作业和拓展学习。

-反思总结法：引导学生对自己的学习过程和成果进行反思和总结。

作用与目的：

-巩固学生在课堂上学到的煤、石油和天然气的综合利用知识。

-通过拓展学习，拓宽学生的知识视野和思维方式。

-通过反思总结，帮助学生发现自己的不足并提出改进建议，促进自我提升。教学资源拓展1.拓展资源：

（1）能源利用现状：提供关于我国能源利用现状的数据和报告，让学生了解能源结构的构成、能源利用的效率以及能源开发对环境的影响。

（2）能源技术发展：介绍新能源技术，如太阳能、风能、水能等清洁能源的开发和利用，以及相关技术的优缺点。

（3）可持续发展案例：分析国内外在可持续发展方面的成功案例，如丹麦的绿色能源政策、中国的低碳城市试点等。

（4）环境伦理：引入环境伦理的相关知识，让学生了解环境保护的道德观念和责任。

2.拓展建议：

（1）组织学生进行能源利用现状的调查，了解自己所在地区的能源结构和利用效率，提出改进建议。

（2）让学生分组研究新能源技术，了解各种能源技术的原理和应用，分析其在可持续发展中的作用和前景。

（3）开展可持续发展主题的辩论赛，让学生深入思考如何在发展中保护环境，实现经济、社会和环境的协调发展。

（4）邀请环保专家或有相关经验的人士来校讲座，分享他们在环境保护和可持续发展方面的经验和见解。

（5）鼓励学生参加环保志愿者活动，如植树造林、垃圾分类等，让学生将所学知识付诸实践。

（6）引导学生关注能源和环境方面的新闻，了解国内外在这些问题上的最新动态和发展趋势。重点题型整理题型1：煤的综合利用过程及产物

题目：请简述煤的干馏、气化和液化的过程，并说明各过程中产生的主要产物。

答案：煤的干馏是指在隔绝空气的条件下，将煤加热到950-1050℃，使煤发生化学反应的过程。主要产物有焦炭、煤焦油、粗氨水和焦炉气。煤的气化是指将煤在高温条件下与水蒸气反应，转化为可燃性气体的过程。主要产物有CO、H2、CH4等。煤的液化是指将煤与氢气在催化剂的作用下反应，转化为液体燃料的过程。主要产物有甲醇、乙醇等。

题型2：石油的综合利用及环境影响

题目：请列举石油炼制过程中的主要步骤，并说明石油裂化和裂解的目的。

答案：石油炼制过程中的主要步骤有分馏、裂化、裂解、重整和加氢等。石油裂化的目的是为了提高轻质液体燃料（如汽油、柴油）的产量，特别是提高汽油的产量。石油裂解的目的是为了获得乙烯、丙烯等化工基本原料，用于生产塑料、合成纤维等。

题型3：天然气的综合利用

题目：请说明天然气的主要成分，并简述天然气的净化和加工过程。

答案：天然气的主要成分是甲烷，占总体积的50-90%。天然气的净化和加工过程包括去除杂质、脱水、脱硫、分离丙烯等。

题型4：可持续发展理念在能源利用中的应用

题目：请举例说明化学在可持续发展中的作用，并提出至少两条实现可持续发展的建议。

答案：化学在可持续发展中的作用体现在清洁能源的开发、环境污染的治理、资源的合理利用等方面。实现可持续发展的建议有：一是加大新能源的研发力度，提高新能源的利用效率；二是加强环境法律法规的制定和执行，严惩环境违法行为。

题型5：能源利用与环境保护

题目：请分析我国能源利用中存在的主要环境问题，并提出解决措施。

答案：我国能源利用中存在的主要环境问题有空气污染、水污染和土壤污染等。解决措施包括：一是优化能源结构，发展清洁能源，减少化石能源的利用；二是提高能源利用效率，减少能源消耗；三是加强环境保护法规的制定和执行，严格控制污染物排放；四是推广环保技术和产品，提高公众的环保意识。内容逻辑关系①煤的综合利用过程及产物：本节课的重点是煤的干馏、气化和液化过程，以及各过程中产生的主要产物。板书设计应包括：煤的综合利用过程（干馏、气化、液化）、主要产物（焦炭、煤焦油、粗氨水、焦炉气、CO、H2、CH4、甲醇、乙醇）。

②石油的综合利用及环境影响：本节课的重点是石油炼制过程中的主要步骤，石油裂化和裂解的目的。板书设计应包括：石油炼制过程（分馏、裂化、裂解、重整、加氢）、石油裂化和裂解的目的（提高轻质液体燃料产量、获得化工基本原料）。

③天然气的综合利用：本节课的重点是天然气的主要成分和天然气的净化和加工过程。板书设计应包括：天然气的主要成分（甲烷）、天然气的净化和加工过程（去除杂质、脱水、脱硫、分离丙烯）。

④可持续发展理念在能源利用中的应用：本节课的重点是化学在可持续发展中的作用和实现可持续发展的建议。板书设计应包括：化学在可持续发展中的作用（清洁能源开发、环境污染治理、资源合理利用）、实现可持续发展的建议（加大新能源研发力度、提高能源利用效率、加强环境保护法规制定和执行、推广环保技术和产品）。

⑤能源利用与环境保护：本节课的重点是我国能源利用中存在的主要环境问题和解决措施。板书设计应包括：我国能源利用中存在的主要环境问题（空气污染、水污染、土壤污染）、解决措施（优化能源结构、提高能源利用效率、加强环境保护法规制定和执行、推广环保技术和产品）。教学反思与改进2.为了改进这些问题，我计划在未来的教学中采取以下措施：

-加强课堂互动