新苏教版必修专题煤的综合利用苯教案

新苏教版必修专题煤的综合利用苯教案一、教学内容分析1.课程标准解读分析新苏教版必修专题“煤的综合利用苯”教案的设计，以课程标准为依据，深度锚定了教学的方向与内容层级。在知识与技能维度，本课的核心概念包括煤的综合利用和苯的化学性质。关键技能则涉及煤的加工过程、苯的制备方法及其应用。通过思维导图构建知识网络，明确学生需达到“了解、理解、应用、综合”的认知水平。在过程与方法维度，课程倡导的学科思想方法包括实验探究、数据分析、逻辑推理等，这些方法将被转化为具体的实验操作、数据收集和分析、问题解决等学生活动。在情感·态度·价值观、核心素养维度，本课旨在培养学生对化学科学的兴趣，提高其创新意识和实践能力，强化环保意识和社会责任感。同时，教学目标与学业质量要求相匹配，确保教学底线与高阶目标得以实现。2.学情分析学情分析是教学设计的现实基点，旨在全面洞察学生的认知起点、学习能力与潜在困难。针对本课内容，学生在已有知识储备方面，应掌握基础的化学概念和实验技能；在生活经验方面，对煤和苯有一定了解；在技能水平上，具备一定的实验操作能力；在认知特点上，对化学实验现象和原理有一定的好奇心；在兴趣倾向上，对化学实验和科学探究有较高的热情。然而，部分学生可能对煤的综合利用和苯的化学性质存在混淆，或对实验操作存在困难。因此，教学对策需针对这些潜在问题进行设计，如重新讲解易混淆的概念，设计专项训练提高实验操作能力，以及进行个别辅导帮助学生克服学习困难。二、教学目标1.知识目标本节课的知识目标旨在帮助学生构建对煤的综合利用和苯的化学性质的理解。学生将通过学习，识记煤的种类、加工过程和苯的化学结构、性质等核心概念和术语。他们将能够描述煤的气化、液化等加工方法，解释苯的化学键合和反应特性。此外，学生将能够比较不同加工方法的特点和优缺点，归纳总结苯在不同工业领域的应用。最终，学生将能够在新情境中运用这些知识，解决与煤和苯相关的实际问题。2.能力目标能力目标是使学生能够将理论知识应用于实际操作。学生将学习独立完成煤的样品分析和苯的实验制备，并能规范地记录实验数据和现象。通过参与小组讨论，学生将发展批判性思维和创造性思维，提出创新的实验方案和解决方案。此外，学生将学会如何通过实验数据进行分析，并能够设计实验来验证假设，从而提升实验探究和信息处理能力。3.情感态度与价值观目标情感态度与价值观目标是培养学生对化学科学的热爱和对环境保护的责任感。学生将通过学习科学家在煤和苯研究中的贡献，体会科学研究的严谨性和探索精神。他们将被鼓励在实验中展现合作精神和团队意识，并学会在日常生活中应用所学知识，如倡导节能减排和合理利用资源，从而形成可持续发展的价值观。4.科学思维目标科学思维目标关注的是培养学生运用科学方法进行思考的能力。学生将学习如何构建模型来解释煤和苯的化学行为，如何进行系统分析来理解工业应用中的化学过程。他们将学会提出科学问题，设计实验方案，并通过观察和实验结果进行逻辑推理和批判性分析，从而提高科学探究和问题解决能力。5.科学评价目标科学评价目标是引导学生学会如何评价自己的学习过程和成果。学生将学会使用评价量规来评估实验报告和项目作业的质量，学会反思自己的学习策略和方法的有效性。此外，他们将被鼓励对信息来源进行批判性分析，学会识别和验证信息的可靠性，从而发展元认知和自我监控能力。三、教学重点、难点1.教学重点本节课的教学重点在于理解煤的综合利用过程和苯的化学性质。学生需重点掌握煤的气化、液化和干馏等加工方法，以及苯的分子结构、反应特性和在工业中的应用。这些知识点不仅是后续学习的基石，也是学生理解化学工业原理和环境保护重要性的关键。教学中将通过实验演示和案例分析，帮助学生将这些理论知识与实际应用相结合，确保学生能够牢固掌握并能够运用这些知识解决实际问题。2.教学难点教学的难点在于苯的化学性质的理解和应用。苯作为一种复杂的有机化合物，其分子结构和反应机制较为抽象，学生可能难以理解其独特的芳香性和稳定性。此外，苯的制备和反应条件较为复杂，学生可能在实验操作和数据处理上遇到困难。教学难点成因包括抽象概念的理解和实验操作的准确性。为了突破这一难点，教学将采用模型构建、动画演示和小组讨论等策略，帮助学生建立直观的认知模型，并通过实际操作和数据分析提高学生的实验技能和科学思维能力。四、教学准备清单多媒体课件：制作包含煤和苯相关知识的多媒体演示文稿。教具：准备图表、分子模型和流程图，帮助学生理解复杂概念。实验器材：确保实验室设备齐全，用于演示煤的综合利用和苯的制备实验。音频视频资料：收集相关的科普视频和讲座，丰富教学素材。任务单：设计任务单，指导学生进行实验和问题探究。评价表：准备评价表，用于评估学生的参与度和学习成果。预习材料：布置预习任务，要求学生查阅相关资料。学习用具：提醒学生准备画笔、计算器和笔记本。教学环境：设计小组座位排列方案，确保课堂互动，并提前规划黑板板书内容。五、教学过程第一、导入环节引言：同学们，今天我们要一起探索一个与我们日常生活息息相关的主题——煤的综合利用和苯的化学性质。在开始之前，让我们先来思考一个问题：你有没有想过，我们日常生活中的一些常见物品，比如塑料、药品，甚至是我们每天呼吸的空气，其实都和煤有着千丝万缕的联系呢？情境创设：为了让大家更好地理解这个问题，我准备了一个小实验。请大家注意观察，我这里有一块煤，现在我将用这个小小的煤炭，来变出一个意想不到的“魔法”。实验演示：（展示煤炭的燃烧过程，同时讲解燃烧的基本原理，引导学生思考煤炭在燃烧过程中释放的能量是如何转化为我们所需的其他能源形式的。）提问与讨论：同学们，刚才的实验中，煤炭燃烧产生了火焰和热量，这些能量是如何被我们利用的呢？你们能想到几种煤炭的利用方式？学生回答与反馈：（学生可能会提到发电、供暖、炼焦等，教师鼓励学生积极发言，并给予适当的反馈和补充。）认知冲突：但是，煤炭并不是万能的。在工业生产中，我们常常需要从煤炭中提取出更纯净的化学物质，比如苯。苯是一种非常重要的有机溶剂，广泛用于化工生产中。但是，苯的提取过程却并不简单，它涉及到复杂的化学反应和工艺流程。提出核心问题：那么，问题来了，我们如何从煤炭中提取苯呢？这个过程有哪些挑战？今天，我们就来揭开这个谜底。学习路线图：为了解答这个问题，我们需要先了解煤炭的组成和性质，然后学习苯的化学结构和反应特性，最后结合实际生产中的案例，探究从煤炭中提取苯的工艺流程。这些知识是解决我们核心问题的必要前提。总结：同学们，今天我们的学习之旅就从这里开始了。让我们一起踏上探索之旅，去发现煤炭和苯背后的科学奥秘吧！第二、新授环节任务一：探索煤的综合利用教师活动：1.展示煤炭的照片和视频，引发学生对煤炭的初步印象。2.提出问题：“煤炭除了燃烧发电，还有哪些用途？”3.引导学生思考并分享他们的想法。4.讲解煤炭的加工过程，如气化、液化和干馏。5.通过实例说明这些加工过程如何产生新的化学物质。6.强调煤的综合利用对环境保护和资源节约的重要性。学生活动：1.观看煤炭的照片和视频，观察并描述煤炭的外观和用途。2.思考并讨论煤炭的潜在用途，提出自己的想法。3.积极参与讨论，分享自己的观点和发现。4.记录煤炭加工过程的关键步骤和产物。5.思考煤的综合利用对环境的影响。即时评价标准：1.学生能够描述煤炭的外观和基本用途。2.学生能够列举至少两种煤炭的加工方法。3.学生能够解释煤的综合利用对环境保护的意义。4.学生能够表达自己对煤炭利用的见解。任务二：苯的化学性质教师活动：1.展示苯的分子模型和结构式，讲解苯的化学性质。2.通过实验演示苯的典型反应，如硝化反应和卤代反应。3.讨论苯在有机合成中的应用，如制造塑料和药物。4.强调苯的毒性和安全使用的重要性。学生活动：1.观察并分析苯的分子模型和结构式。2.观看苯的实验演示，记录观察结果。3.讨论苯的化学性质及其在有机合成中的应用。4.思考苯的安全使用和环境保护措施。即时评价标准：1.学生能够识别苯的分子结构和化学性质。2.学生能够描述苯的典型反应和工业应用。3.学生能够理解苯的安全使用和环境保护的重要性。4.学生能够提出关于苯的化学性质和应用的进一步问题。任务三：苯的提取工艺教师活动：1.介绍从煤炭中提取苯的工艺流程，包括原料准备、反应条件和分离步骤。2.讲解每个步骤的化学原理和操作要点。3.通过案例展示苯提取过程中的安全问题。学生活动：1.阅读苯提取工艺流程图，理解每个步骤的功能。2.讨论每个步骤的化学原理和操作要点。3.分析苯提取过程中的潜在风险和预防措施。即时评价标准：1.学生能够描述苯提取工艺的步骤和原理。2.学生能够解释每个步骤的化学原理和操作要点。3.学生能够识别苯提取过程中的潜在风险和预防措施。4.学生能够提出关于苯提取工艺的改进建议。任务四：煤的综合利用案例分析教师活动：1.展示实际案例，如煤制油、煤制天然气等。2.讨论这些案例的技术优势、经济效益和环境影响。3.引导学生思考未来煤的综合利用发展趋势。学生活动：1.观察并分析案例中的煤的综合利用项目。2.讨论案例的技术优势、经济效益和环境影响。3.思考未来煤的综合利用可能面临的挑战和机遇。即时评价标准：1.学生能够描述实际案例中的煤的综合利用项目。2.学生能够分析案例的技术优势、经济效益和环境影响。3.学生能够提出关于未来煤的综合利用发展的观点和建议。任务五：小组讨论与展示教师活动：1.将学生分成小组，分配讨论题目。2.提供讨论指南和资源，指导学生进行小组讨论。3.组织学生进行展示，鼓励他们分享讨论结果。4.提问和讨论学生的展示内容，提供反馈。学生活动：1.参与小组讨论，就分配的题目进行深入研究。2.收集和整理讨论资料，准备展示内容。3.在小组展示中清晰、准确地表达观点。4.积极参与讨论，对其他小组的展示提出问题和反馈。即时评价标准：1.学生能够积极参与小组讨论，提出有见解的观点。2.学生能够准备并展示清晰、准确的内容。3.学生能够有效参与讨论，提出有建设性的问题和反馈。4.学生能够综合所学知识，提出对煤的综合利用的建议。第三、巩固训练基础巩固层练习题目：根据煤的气化、液化和干馏等加工方法，写出相应的化学反应方程式。教师活动：讲解题目要求，强调反应物和生成物的书写规范。学生活动：独立完成练习，检查并纠正错误。即时反馈：学生互评，教师点评，展示优秀或典型错误样例。综合应用层练习题目：设计一个实验方案，利用苯进行有机合成，并预测可能生成的产物。教师活动：提供实验指导，引导学生分析反应条件和预期结果。学生活动：小组讨论，设计实验方案，记录实验步骤和预期结果。即时反馈：小组展示，教师点评，提供改进建议。拓展挑战层练习题目：研究苯的环境影响，提出减少苯排放的解决方案。教师活动：提供相关背景资料，引导学生进行思考和讨论。学生活动：独立或小组合作，研究问题，提出解决方案。即时反馈：学生展示，教师点评，鼓励创新思维。变式训练练习题目：改变苯的分子结构，分析其对苯的性质和反应的影响。教师活动：讲解变式训练的目的，提供不同结构的苯分子模型。学生活动：观察模型，分析结构变化，预测性质和反应的变化。即时反馈：学生展示，教师点评，强调结构决定性质的原则。第四、课堂小结知识体系建构学生活动：利用思维导图或概念图，整理本节课所学内容，包括煤的综合利用、苯的化学性质和提取工艺。教师活动：引导学生回顾导入环节的核心问题，确保小结内容与问题呼应。方法提炼与元认知培养学生活动：反思本节课的学习过程，总结运用到的科学思维方法。教师活动：鼓励学生分享自己的学习体验，引导他们思考如何将方法应用到其他学习中。悬念设置与差异化作业教师活动：提出开放性问题，如“未来煤的综合利用有哪些新的发展方向？”学生活动：思考问题，提出可能的解决方案。作业布置：必做作业：复习本节课的知识点，完成课后练习。选做作业：研究煤的综合利用的最新进展，撰写简要报告。小结展示与反思学生活动：展示自己的知识网络图，分享学习心得。教师活动：点评学生的展示，鼓励他们继续深入思考。六、作业设计基础性作业核心知识点：煤的气化、液化、干馏；苯的化学性质和反应。作业内容：1.写出煤的气化、液化和干馏过程中的化学反应方程式，并解释每个步骤的原理。2.描述苯的分子结构，并列举至少两种苯的典型反应。3.分析从煤炭中提取苯的工艺流程，包括原料准备、反应条件和分离步骤。作业要求：准确书写化学方程式，解释原理清晰，步骤完整。拓展性作业核心知识点：煤的综合利用、苯的应用、环保意识。作业内容：1.设计一个实验方案，利用苯进行有机合成，并预测可能生成的产物。2.研究苯的环境影响，提出减少苯排放的解决方案。3.分析你所在社区或学校在能源使用和环境保护方面的现状，提出改进建议。作业要求：方案设计合理，预测准确，建议具有可操作性。探究性/创造性作业核心知识点：创新思维、环保理念、社会问题解决。作业内容：1.提出一种创新的煤的综合利用方法，并撰写可行性分析报告。2.设计一个社区生态循环方案，包括资源回收利用、可再生能源应用等。3.编写一个剧本，讲述一个关于环保和可持续发展的故事。作业要求：方案具有创新性，报告内容详实，剧本情节吸引人。七、本节知识清单及拓展1.煤的综合利用概述煤的综合利用是指通过物理或化学方法，将煤炭转化为多种有用的产品，如焦炭、煤焦油、煤气等。了解煤炭的加工过程和产品特性，对于资源的合理利用和环境保护具有重要意义。2.煤的气化原理与应用煤的气化是将固态煤炭转化为可燃性气体（如一氧化碳和氢气）的过程。掌握气化反应的化学原理和工业应用，对于能源转换和环境保护具有重要作用。3.煤的液化原理与应用煤的液化是将固态煤炭转化为液态燃料的过程。了解液化反应的化学原理和工业应用，对于提高能源利用效率和减少环境污染具有重要意义。4.煤的干馏原理与应用煤的干馏是在隔绝空气的条件下加热煤炭，使其分解为焦炭、煤焦油、煤气等产物的过程。掌握干馏反应的化学原理和工业应用，对于资源的高效利用和环境保护具有重要意义。5.苯的化学性质苯是一种具有特殊结构的有机化合物，具有芳香性和稳定性。了解苯的分子结构、物理性质和化学性质，对于有机化学的研究和应用具有重要意义。6.苯的制备方法苯的制备方法主要包括催化重整、煤焦油精制等。掌握苯的制备方法的化学原理和工艺流程，对于有机合成和化工生产具有重要意义。7.苯的工业应用苯是重要的有机合成原料，广泛应用于塑料、药品、染料等行业。了解苯的工业应用领域和环境影响，对于化工生产和环境保护具有重要意义。8.煤炭的化学组成煤炭主要由碳、氢、氧、硫等元素组成。了解煤炭的化学组成，对于煤炭的加工和利用具有重要意义。9.煤炭的物理性质煤炭具有多种物理性质，如密度、硬度、熔点等。了解煤炭的物理性质，对于煤炭的加工和利用具有重要意义。10.煤炭的环境影响煤炭的燃烧会产生大量的污染物，如二氧化硫、氮氧化物等。了解煤炭的环境影响，对于环境保护和可持续发展具有重要意义。11.煤炭资源的合理利用煤炭资源的合理利用需要综合考虑经济效益、社会效益和环境效益。掌握煤炭资源的合理利用原则和方法，对于资源的高效利用和可持续发展具有重要意义。12.煤炭产业的技术创新煤炭产业的技术创新是提高煤炭资源利用效率、减少环境污染的重要途径。了解煤炭产业的技术创新方向和进展，对于推动煤炭产业的可持续发展具有重要意义。13.煤炭与能源转型随着能源结构的转型，煤炭在能源消费中的比重逐渐降低。了解煤炭与能源转型之间的关系，对于制定合理的能源政策具有重要意义。14.煤炭与环境保护煤炭的燃烧会产生大量的污染物，对环境造成严重影响。了解煤炭与环境保护之间的关系，对于制定有效的环境保护措施具有重要意义。15.煤炭与可持续发展煤炭资源的可持续利用是保障能源安全和实现可持续发展的重要基础。了解煤炭与可持续发展之间的关系，对于制定可持续发展的战略具有重要意义。16.煤炭与气候变化煤炭燃烧会产生大量的温室气体，加剧气候变化。了解煤炭与气候变化之间的关系，对于制定应对气候变化的策略具有重要意义。17.煤炭与能源安全煤炭是重要的能源资源，保障煤炭供应对于能源安全具有重要意义。了解煤炭与能源安全之间的关系，对于制定能源安全战略具有重要意义。18.煤炭与国际贸易煤炭是国际贸易中的重要商品，了解煤炭国际贸易的现状和趋势，对于参与国际贸易具有重要意义。19.煤炭与科技进步煤炭产业的发展离不开科技进步的支持。了解煤炭与科技进步之间的关系，对于推动煤炭产业的科技进步具有重要意义。20.煤炭与区域经济发展煤炭资源丰富的地区，煤炭产业的发展对区域经济发展具有重要意