《第一节 自然资源的合理开发与利用》第3课时教案【高中化学】

7/7第一节自然资源的合理开发与利用第2课时一、教学目标1.通过煤、天然气和石油的化学组成和综合利用途径的学习，能从化学的角度分析自然资源到产品的转化途径，认识化学方法在实现物质转化中的作用。2.通过化石能源在社会生产、生活中的重要应用，感受化学学科在生产、生活中的应用价值。3.通过化石能源引发的环境为题，思考开发清洁能源、绿色、可持续发展的新途径。二、教学重难点重点：煤、石油、天然气的综合利用。难点：煤、石油、天然气的综合利用。三、教学准备教学PPT及相关视频。四、教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图环节一创设情境，引入新课【展示】展示图片。【讲述】化石燃料间接为我们提供了美味的食物，它们还能为我们提供日常所需的能量，它们也能使汽车飞驰、飞机远航。【展示】展示图片。【讲述】然而这些资源深藏地底，开发挖掘工程艰巨，资源有限，而人类生活和工业生产需求量巨大。所以学习煤、石油、天然气的相关知识，特别是它们的综合利用的途径，节约资源是非常必要的。【过渡】那如何充分利用化石能源呢？有哪些途径呢？这一节课我们一起来探究一下。思考并回答问题。创设情境激发学生的学习兴趣，使学生产生强烈的求知欲。环节二新课讲解任务1：煤的综合利用【展示】展示PPT第5页。【讲述】煤被称为“工业的粮食”、“黑色的金子”。煤是由有机物和无机物组成的复杂混合物，其组成以碳元素为主，还含有少量氢、氧、氮、硫等元素。通过煤的干馏、气化和液化获得清洁燃料和多种化工原料，是目前实现煤的综合利用的主要途径。【布置任务】请同学们带着下列问题，阅读课本：

1.什么是煤的干馏？煤的干馏会得到哪些产品？2.煤的干馏得到的产品，有哪些用途？【交流讨论】现在老师请一名同学回答这两个问题。【展示】展示PPT第7页。【总结】现在老师将上述几个问题进行总结：

煤的干馏是指将煤隔绝空气加强热使之分解的过程，工业上也叫煤的焦化。煤的干馏主要产品是出炉煤气（焦炉气、粗氨水、粗苯）、煤焦油、焦炭，其中焦炉气的主要成分是氢气、甲烷、乙烯和一氧化碳。而煤焦油中主要含苯、甲苯、二甲苯、酚类、萘、沥青等。煤的干馏产品的主要用途在气体燃料、化工原料、化肥、炸药、染料、医药、农药、合成材料、筑路材料、碳素电极、冶金、合成氨造气、电石及燃料等方面都有应用。【追问】为什么煤干馏要隔绝空气？【总结】煤的干馏隔绝空气是防止煤在空气中燃烧。【过渡】刚才我们学习的是工业中煤的分馏，那在实验室中如何实验这一操作呢？现在请同学们观察老师接下来的实验。【展示】展示实验器材。【讲述】这是实验器材：大试管、小试管、玻璃导管、橡胶塞、玻璃棒、酒精喷灯、烧杯、铁架台、煤、红色石蕊试纸。【实验过程】1.在试管里装入约6g煤粉。在小试管里装入少量水，把小试管浸在冷水里。2.点燃从尖嘴导管放出的气体，气体燃烧，发出_____________，这是焦炉气在燃烧。3.实验后用玻璃棒蘸取小试管内的水溶液，滴在红色石蕊试纸上，溶液使试纸______，说明有_______产生。4.实验完毕后，停止加热。冷却用粗铁丝取出大试管里的块状物，可以看到煤粉已经变成___________________________，这就是焦炭。【过渡】现在我们再来思考下面的问题：对比煤的干馏，学习煤的气化，煤的液化。它们原理、反应过程、产品、用途有什么不同？【布置任务】请同学们阅读课本并小组讨论，填写表格。【展示】展示第10页的表格（空表格）。【交流讨论】现在老师请一名同学填写这个表格。【同时可以请其他同学补充。】【展示】展示PPT第10页（带答案）。【总结】这是依据刚才同学们回答老师整理的表格，请同学们注意语言的规范性、化学方程式的书写规则。倾听、理解。带着问题阅读课本。回答问题。倾听并理解。回答：如果不隔绝空气，煤会和空气中的氧气反应。观看实验，并写出实验步骤。观看实验，并写出实验现象。小组讨论并填写表格。通过讲述帮助学生复习煤的组成元素，同时为讲解下文奠定基础。通过让学生阅读课本，培养学生阅读能力、总结能力。给学生展示机会，加深知识的记忆。归纳、整理煤干馏产品及用途，规范学生语言。通过追问，培养学生深度思考问题的能力。通过补充演示实验，帮助学生突破本节重点，通过对实验现象的观察和部分产物的检验，加深学生对煤的干馏实验原理的理解和主要产品的认识。通过小组讨论，激发学生的学习兴趣。任务2：天然气的综合利用【过渡】天然气也是一种化石燃料，对于天然气我们并不陌生，日常生活中家庭燃气灶普遍使用天然气，那天然气的组成和用途是什么呢？【布置任务】请同学们阅读课本，了解天然气的组成和用途。【总结】天然气是一种清洁的化石燃料，它作为化工原料则主要用于合成氨和生产甲醇等。以含一个碳原子的甲烷为原料，通过化学变化合成含两个或多个碳原子的其他有机化合物，是一项有重大使用价值的研究课题。带着问题阅读课本。让学生了解阅读，有助于学生掌握天然气相关知识。任务3石油的综合利用【过渡】现在我们来学习第三种化石燃料—石油。【讲述】石油是多种碳氢化合物组成的混合物，成分复杂。直接从矿井开采出来的叫做原油。原油经过分馏、催化裂化、裂解、催化重整会得到汽油、煤油、柴油。【提问】同学们肯定会很好奇什么是石油的分馏？什么是石油的裂解、裂化呢？那接下来我们就一起来探究这些问题吧。【布置任务】请同学们带着下列问题阅读课本，并分组讨论后回答问题：1.什么是石油的分馏？分馏和蒸馏有什么区别？2.为什么要减压蒸馏分离重油?3.催化裂化、裂解有什么区别?4.石油催化重整得到哪些产品？【总结】通过同学们刚才讨论和回答，老师对上述问题做了如下总结：分馏：利用石油中各组分沸点的不同进行分离的过程叫做分馏。分馏是多次蒸馏（分馏是物理变化）。减压分馏的目的：减压分馏能使高沸点的重油转化为气态挥发出来，石油减压分馏的目的使高沸点的重油进一步分离。裂化和裂解的区别：裂化是在催化剂条件下，把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量小、沸点低的烃；裂解是在高温下，把石油产品中具有长链的烃断裂为各种短链的气态烃或液态烃。石油催化重整：石油在加热和催化剂的作用下，可以通过结构的调整，使链状烃转化为环状烃，如苯或甲苯等。【展示】展示PPT第14页。【讲述】这是石油裂解、裂化过程中发生主要反应的方程式，同学们书写时要注意配平。通过这些方程式我们可以看出，直链烷烃分解的产物是“烷+烯”。【展示】展示图片。【讲述】目前，多数石油产品仍作为燃料使用，只有一部分转化为化工、纺织、建材、医药、日用化学品等行业的基本原料。【展示】展示PPT第19页。【讲述】以煤、石油、天然气为原料，通过化学反应获得许多性能优异的高分子材料，如我们熟悉的塑料、合成橡胶和合成纤维，使人类在利用自然资源的进程中前进了一大步。例如，在石油发展的早期，乙烯和丙烯都曾被当做炼油厂的废气白白烧掉，现在通过加聚制成聚乙烯、聚丙烯，进而在制成各种用品，使曾经的“废弃物”得到了充分的利用。随着合成材料的大量使用和生产，急剧增大的废弃物也给人类社会造成了巨大的压力。人类正在积极开发新能源。带着问题阅读课本，并与同学讨论。倾听、理解并记忆，同时修正自己的观点。倾听、理解并记忆。通过让学生阅读课本，培养学生的阅读能力；通过探讨交流培养学生的合作意识和表达能力，激发学生对新事物的探究，培养严谨的科学思维方法；同时培养学生总结归纳、辩证思维的能力。通过讲述让学生体会化学在人类发展过程中的重大贡献。环节三拓展延伸【展示】生物柴油阅读PPT。作为教材知识补充，拓展学生视野。让学生体会化学与生活的紧密联系。随堂作业PPT展示做题通过习题巩固本节所学知识。环节四课堂小结展示PPT22页。倾听并理解。帮助学生梳理本节知识，便于学生记忆。五、板书设计第