2024-2025学年高中化学 主题4 化石燃料石油和煤的综合利用 课题3 煤的综合利用教学设计 鲁科版选修2

2024-2025学年高中化学主题4化石燃料石油和煤的综合利用课题3煤的综合利用教学设计鲁科版选修2主备人备课成员课程基本信息1.课程名称：2024-2025学年高中化学主题4化石燃料石油和煤的综合利用课题3煤的综合利用教学设计

2.教学年级和班级：高一年级（1）班

3.授课时间：2024年11月5日星期二第2节课

4.教学时数：1课时

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亲爱的同学们，大家好！今天我们这节课要来探索一种非常重要的能源——煤，以及它是如何被综合利用的。让我们一起走进化学的奇妙世界，看看煤是如何从一块普通的石头变成我们生活中不可或缺的资源吧！🔍🌟核心素养目标同学们，通过这节课的学习，我们希望培养以下化学学科核心素养：1）增强对化石能源的认识，提升绿色环保意识；2）培养批判性思维，通过分析煤的综合利用过程中的优点与不足，提高问题解决能力；3）激发探究欲望，学会从实际生产生活中提取化学知识，将化学与生活紧密联系起来。🌱📚学情分析同学们，进入高一阶段，大家已经具备了一定的化学基础知识，对化学反应、物质性质等有了初步的认识。但就本节课而言，煤的综合利用涉及到的化学过程和工业应用相对复杂，对于部分同学来说可能存在一定的难度。

从知识层面来看，学生们对煤的基本性质有一定了解，但对于煤的深加工和综合利用的具体过程可能较为陌生。在能力方面，学生们具备基本的实验操作技能，但分析复杂化学过程的能力还有待提高。在素质方面，同学们的团队合作精神较强，但独立思考和创新意识需要进一步培养。

在行为习惯上，部分同学可能存在依赖性强、自主学习能力不足的问题，这可能会影响他们对复杂化学知识的理解和掌握。同时，由于煤的综合利用与环境保护密切相关，同学们的环保意识也需要进一步加强。

针对以上学情，本节课将结合实际案例，引导学生深入理解煤的综合利用过程，并通过小组讨论、实验操作等方式，提高他们的分析问题和解决问题的能力。同时，注重培养同学们的环保意识，使他们认识到化学知识与现实生活的紧密联系。学具准备Xxx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方法与手段1.讲授法：通过系统讲解煤的综合利用的基本原理和工业流程，帮助学生构建知识框架。

2.讨论法：组织学生分组讨论煤利用中的环保问题，培养批判性思维和团队协作能力。

3.实验法：安排模拟实验，让学生亲手操作，直观感受煤的化学变化。

教学手段

1.多媒体展示：利用PPT展示煤的成分、性质及其综合利用的图片和视频，增强直观性。

2.在线资源：引导学生使用网络资源，查找相关资料，拓宽知识面。

3.情景模拟：通过角色扮演，让学生体验煤的综合利用过程，提高学习趣味性。教学过程【导入新课】

同学们，今天我们来探索一种我们生活中不可或缺的能源——煤。你们知道吗？煤不仅仅是一种燃料，它还蕴含着丰富的化学资源，可以制成许多有用的化学品和材料。让我们一起走进今天的课堂，揭开煤的综合利用的神秘面纱吧！🌟

【新课导入】

（1）回顾煤的基本性质

首先，让我们回顾一下煤的基本性质。同学们，还记得煤是由什么组成的吗？它主要由碳、氢、氧、硫等元素组成，这些元素在煤的综合利用中扮演着怎样的角色呢？

（2）探究煤的综合利用过程

【探究活动一：煤的干馏】

同学们，煤的干馏是一种在隔绝空气的条件下加热煤，使其分解成气体、液体和固体产品的过程。这个过程可以产生焦炭、煤焦油、煤气等产品。

（1）老师演示：展示煤的干馏实验过程，让学生直观地看到煤在隔绝空气加热下的变化。

（2）学生讨论：同学们，你们观察到煤在干馏过程中的哪些变化？这些变化对煤的综合利用有什么影响？

（3）知识讲解：老师讲解煤的干馏过程及其产物，强调焦炭、煤焦油、煤气等产品的用途。

【探究活动二：煤的焦化】

同学们，煤的焦化是将煤加热到一定温度，使其分解成焦炭、煤焦油、煤气等产物的过程。焦炭是一种重要的冶金原料，煤焦油和煤气也有广泛的用途。

（1）老师演示：展示煤的焦化实验过程，让学生直观地看到煤在高温下的变化。

（2）学生讨论：同学们，你们观察到煤在焦化过程中的哪些变化？这些变化对煤的综合利用有什么影响？

（3）知识讲解：老师讲解煤的焦化过程及其产物，强调焦炭、煤焦油、煤气等产品的用途。

【探究活动三：煤的气化】

同学们，煤的气化是将煤转化为可燃气体（如合成气）的过程。这个过程可以生产出甲烷、一氧化碳、氢气等气体，这些气体可以作为燃料和化工原料。

（1）老师演示：展示煤的气化实验过程，让学生直观地看到煤转化为气体的过程。

（2）学生讨论：同学们，你们观察到煤在气化过程中的哪些变化？这些变化对煤的综合利用有什么影响？

（3）知识讲解：老师讲解煤的气化过程及其产物，强调合成气在能源和化工领域的应用。

【探究活动四：煤的液化】

同学们，煤的液化是将煤转化为液体燃料的过程。这个过程可以生产出汽油、柴油等液体燃料，这些燃料可以替代传统的石油产品。

（1）老师演示：展示煤的液化实验过程，让学生直观地看到煤转化为液体的过程。

（2）学生讨论：同学们，你们观察到煤在液化过程中的哪些变化？这些变化对煤的综合利用有什么影响？

（3）知识讲解：老师讲解煤的液化过程及其产物，强调液体燃料在交通和工业领域的应用。

【课堂小结】

同学们，今天我们学习了煤的综合利用过程，包括干馏、焦化、气化和液化。这些过程不仅使煤成为一种重要的能源，还产生了许多有价值的化学品和材料。通过今天的学习，我们了解到化学知识与实际生活的紧密联系，也明白了科技创新对能源利用的重要作用。

【作业布置】

1.请同学们课后查阅资料，了解煤的综合利用在环境保护方面的意义。

2.结合今天所学的知识，思考如何提高煤的综合利用效率，减少环境污染。

【教学反思】教学资源拓展1.拓展资源：

-煤炭地质学：介绍煤炭的地质成因、分布规律和资源储量，让学生了解煤炭的形成和分布情况。

-煤炭加工技术：探讨煤炭的洗选、干燥、破碎等加工技术，以及这些技术对提高煤炭质量的重要性。

-煤炭化学成分分析：介绍煤炭化学成分的测定方法和分析技术，如元素分析、有机质分析等。

-煤炭综合利用案例：收集国内外煤炭综合利用的成功案例，如煤化工、煤电一体化等，展示煤炭资源的多元化利用。

2.拓展建议：

-阅读相关书籍：《煤炭工业概论》、《煤炭化学工程》等，深入了解煤炭工业的发展历程和技术进步。

-观看科普视频：推荐《能源革命》、《绿色能源》等科普纪录片，让学生从更宏观的角度认识煤炭在能源结构中的作用。

-参观煤炭企业：组织学生参观当地或周边的煤炭企业，实地了解煤炭的开采、加工和综合利用过程。

-开展小组研究：让学生分组研究煤的综合利用中的某一环节，如焦炭生产、煤气化等，撰写研究报告。

-比较分析：对比煤炭与其他能源（如石油、天然气）的综合利用情况，分析煤炭在能源结构中的优势和挑战。

-环保意识培养：通过案例分析，让学生了解煤炭综合利用中的环保问题，提出解决方案，培养环保意识。

-创新设计：鼓励学生发挥创意，设计一种新型煤炭综合利用技术或产品，提升学生的创新能力和实践能力。反思改进措施【一）教学特色创新

1.多元化教学方式：在教学中，我尝试结合讲授法、实验法、讨论法等多种教学方式，以激发学生的学习兴趣和主动性。通过实验演示，让学生亲身体验煤的综合利用过程，加深对知识的理解。

2.跨学科融合：我将煤炭的综合利用与环保、地理、历史等学科相结合，拓宽学生的知识面，培养学生的跨学科思维。

【二）存在主要问题

1.学生基础参差不齐：部分学生在基础知识方面较为薄弱，难以跟上课程进度，影响了整体教学效果。

2.教学内容深度不足：在讲解煤的综合利用过程中，可能过于注重理论讲解，而忽略了实际应用和案例分析，导致学生对知识的实际应用能力较弱。

3.学生参与度不高：在讨论环节，部分学生表现出一定的被动性，未能积极参与到课堂活动中。

【三】改进措施

1.个性化教学：针对学生基础参差不齐的问题，我将采取分层教学策略，针对不同层次的学生制定相应的教学目标和内容。同时，利用课外辅导和小组合作，帮助学生克服学习困难。

2.丰富教学内容：在讲解煤的综合利用时，我将增加实际应用和案例分析，让学生了解煤炭资源的多元化利用。同时，结合我国煤炭产业的发展现状，让学生认识到煤炭行业的重要性和发展潜力。

3.提高学生参与度：为了提高学生的参与度，我将设计更具互动性的教学环节，如角色扮演、小组竞赛等。此外，通过课堂提问、作业布置等方式，引导学生积极参与课堂讨论，培养他们的表达能力和团队合作精神。

4.加强实践环节：组织学生参观煤炭企业，实地了解煤炭的开采、加工和综合利用过程。同时，鼓励学生参与校内外的科研实践项目，提升他们的实际操作能力和创新能力。

5.反馈与调整：在教学过程中，我将注重收集学生的反馈意见，及时调整教学策略，确保教学质量。同时，定期与同行交流教学心得，共同提高教学水平。作业布置与反馈【作业布置】

同学们，今天的作业如下：

1.阅读教材中关于煤的干馏、焦化、气化和液化部分的内容，总结每个过程的原理和产物。

2.查找资料，了解一种煤的综合利用的案例，并撰写简要报告，包括案例背景、过程、成果和评价。

3.设计一个实验方案，模拟煤的干馏过程，记录实验步骤和观察到的现象。

4.思考并回答以下问题：

-煤的综合利用对环境保护有何影响？

-如何提高煤的综合利用效率，减少环境污染？

-煤炭资源在未来的能源结构中将扮演什么角色？

【作业反馈】

1.批改作业时，我将重点关注学生是否掌握了煤的综合利用的基本原理和过程，以及他们能否将理论知识应用于实际问题的解决。

2.对于每个学生的作业，我会给出具体的批改意见，包括：

-理论知识的掌握程度：检查学生对煤的综合利用相关概念的理解是否准确。

-实验方案的设计：评估实验方案的可行性、操作步骤的合理性以及预期结果的合理性。

-报告的撰写：评价报告的结构、内容完整性和分析深度。

-问题回答的质量：检查学生对问题的思考是否深入，回答是否具有逻辑性和创造性。

3.对于作业中存在的问题，我会给出以下改进建议：

-对于理论知识掌握不牢的学生，建议他们重新阅读教材相关章节，并查阅相关资料进行巩固。

-对于实验方案设计不合理的学生，建议他们根据反馈意见进行调整，并尝试进行实际操作。

-对于报告撰写质量不高的学生，建议他们学习优秀报告的写作方法，提高报告的规范性和深度。

-对于问题回答不够深入的学生，建议他们拓展思路，从不同角度分析问题，并提出自己的见解。

4.我会定期组织作业展示和讨论会，让学生分享自己的学习成果，并互相学习，共同进步。

5.对于表现优秀的学生，我将给予表扬和鼓励，以激发他们的学习热情。对于进步明显的同学，我也会给予肯定，帮助他们建立自信。

6.对于作业中普遍存在的问题，我会在下一节课上进行集体讲解和辅导，确保所有学生都能理解和掌握相关知识。课后作业同学们，为了巩固今天在课堂上学习的煤的综合利用知识，以下是几个课后作业题目，请大家认真完成：

1.**实验设计与分析**

-题目：设计一个实验方案，模拟煤的干馏过程，并预测可能观察到的现象及原因。

-答案：实验方案可以包括将煤块放入干馏炉中，加热至一定温度，并收集产生的气体和液体产物。可能观察到的现象包括气体中带有煤焦油味，液体产物中可能含有苯、甲苯等有机化合物。原因分析应包括煤在加热过程中发生的化学变化，如分解和碳化。

2.**案例分析**

-题目：分析一个实际的煤化工企业的案例，讨论其生产流程中的主要步骤和环保措施。

-答案：以某煤化工企业为例，其生产流程可能包括煤炭的洗选、焦炭的生产、煤焦油的精炼等步骤。环保措施可能包括废气处理、废水处理、固体废物处理等。

3.**问题解决**

-题目：假设你所在的城市正在考虑建立一个新的煤电一体化项目，请提出至少三个可能的环境问题，并讨论相应的解决方案。

-答案：可能的环境问题包括空气污染、水污染和固体废物处理。解决方案可能包括安装废气净化设施、采用节水技术、建立固体废物处理中心等。

4.**创新设计**

-题目：设计一种新型的煤炭综合利用技术，并简述其工作原理和预期效果。

-答案：设计一种煤炭液化技术，通过催化反应将煤炭转化为液体燃料。工作原理可能涉及高温高压下煤炭与氢气的反应，预期效果包括提高燃料的能量密度和减少污染物排放。

5.**知识应用**

-题目：解释为什么煤的综合利用对于减少对石油和天然气的依赖具有重要意义。

-答案：煤的综合利用可以通过提高能源效率、减少运输成本和提供多样化的能源产品来减少对石油和天然气的依赖。此外，煤炭资源分布广泛，开发煤炭资源可以促进地方经济发展。内容逻辑关系①本文重点知识点：

-煤的干馏：涉及化学变化，产物包括焦炭、煤焦油、煤气等。

-煤的焦化：高温下分解，产物包括焦炭、煤焦油、煤气等。

-煤的气化：转化为合成气，主要成分为一氧化碳和氢气。

-煤的液化：转化为液体燃料，如汽油、柴油等。

②重点词句：

-干馏：在隔绝空气的条