高中化学 第2单元 化学与资源开发利用 课题3 石油、煤和天然气的综合利用教学设计 新人教版选修2

高中化学第2单元化学与资源开发利用课题3石油、煤和天然气的综合利用教学设计新人教版选修2学科政治年级册别八年级上册共1课时教材部编版授课类型新授课第1课时设计意图本教学设计旨在通过石油、煤和天然气的综合利用，引导学生了解化学在资源开发利用中的重要作用，培养学生的环保意识和可持续发展观念。通过实验探究和案例分析，使学生掌握化学原理在实际生产中的应用，提高学生的实践操作能力和创新思维。核心素养目标培养学生化学科学探究精神，提高对化学与能源、环境、社会等交叉领域问题的认识。增强学生的科学态度和创新意识，提升分析问题、解决问题的能力。通过实践活动，培养学生绿色化学理念，树立可持续发展观念。重点难点及解决办法重点：石油、煤和天然气的化学组成及转化过程，以及这些资源在工业生产中的应用。

难点：理解化学转化过程中的能量变化和环境影响，以及绿色化学在资源利用中的重要性。

解决办法：通过实验演示和案例分析，帮助学生直观理解化学转化过程。设计小组讨论活动，引导学生分析不同转化方式对环境的影响，强化绿色化学理念。利用多媒体教学，展示石油、煤和天然气资源的综合利用实例，增强学生的实际应用能力。通过课后拓展作业，鼓励学生自主探究，深化对重点难点的理解。教学资源软硬件资源：实验仪器（石油产品样品、煤样品、天然气样品、蒸馏装置、燃烧装置等）、电脑、投影仪、实验记录本。

课程平台：学校内部教学资源库、在线教育平台。

信息化资源：石油、煤和天然气相关的视频资料、化学转化过程动画演示。

教学手段：实验操作演示、多媒体教学、小组讨论、案例分析。教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：

发布预习任务：通过在线平台或班级微信群，发布预习资料（如PPT、视频、文档等），明确预习目标和要求，例如，让学生预习石油、煤和天然气的化学组成及转化过程的基本知识。

设计预习问题：围绕石油、煤和天然气的综合利用，设计问题如“石油分馏的目的是什么？”“煤的气化过程中涉及哪些化学反应？”等，引导学生自主思考。

监控预习进度：通过平台功能或学生反馈，监控学生的预习进度，确保预习效果。

学生活动：

自主阅读预习资料：学生按照预习要求，阅读石油、煤和天然气的化学组成及转化过程的相关资料，理解基本概念。

思考预习问题：学生针对预习问题进行独立思考，记录自己的理解和疑问，如对石油分馏过程中不同沸点物质的分离产生疑问。

教学方法/手段/资源：

自主学习法：通过引导学生自主学习，培养独立思考和解决问题的能力。

信息技术手段：利用在线平台和微信群，实现预习资源的共享和监控。

2.课中强化技能

教师活动：

导入新课：通过展示石油、煤和天然气资源的使用图片或视频，引出本节课的主题，激发学生的学习兴趣。

讲解知识点：详细讲解石油、煤和天然气的化学组成、转化过程及其在工业生产中的应用，如石油裂解、煤的气化等。

组织课堂活动：设计小组讨论，让学生分析不同转化方式对环境的影响，强化绿色化学理念。

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，如“为什么石油裂解会产生多种化学品？”

参与课堂活动：学生积极参与小组讨论，通过实验操作验证石油裂解的原理。

教学方法/手段/资源：

讲授法：通过详细讲解，帮助学生理解复杂的化学转化过程。

实践活动法：通过实验操作，让学生在实践中掌握化学知识的应用。

合作学习法：通过小组讨论，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：布置与石油、煤和天然气的综合利用相关的课后作业，如分析某一具体工业生产过程的环境影响。

提供拓展资源：提供与石油、煤和天然气相关的书籍、网站、视频等资源，供学生进一步学习。

学生活动：

完成作业：学生认真完成作业，如撰写关于石油裂解对环境影响的报告。

拓展学习：学生利用拓展资源，深入了解石油、煤和天然气的综合利用技术。

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，提高自我学习能力。

反思总结法：通过反思总结，帮助学生发现自己的不足并提出改进建议。学生学习效果学生学习效果

1.知识掌握方面：

学生能够熟练掌握石油、煤和天然气的化学组成、结构特点及其在工业生产中的应用。例如，学生能够解释石油分馏的原理，描述煤的气化过程，了解天然气作为燃料的优缺点。

2.能力提升方面：

学生在实验操作能力上得到了提高。通过实验演示和实践活动，学生学会了如何进行石油分馏实验、煤的气化实验等，掌握了实验操作的规范和技巧。

3.思维能力方面：

学生在分析问题和解决问题的能力上有所提升。通过小组讨论和案例分析，学生学会了如何从化学角度分析资源利用过程中的能量变化和环境影响，提高了逻辑思维和批判性思维能力。

4.创新意识方面：

学生在创新意识方面得到了培养。通过课后拓展学习和反思总结，学生能够提出一些具有创新性的观点，如如何改进现有资源利用技术，降低环境污染。

5.环保意识方面：

学生在环保意识方面得到了加强。通过学习石油、煤和天然气的综合利用，学生认识到资源保护的重要性，树立了绿色化学理念，增强了环保责任感。

6.团队合作能力方面：

学生在团队合作能力方面得到了锻炼。通过小组讨论和角色扮演等活动，学生学会了如何与他人合作，共同完成任务，提高了沟通能力和协作能力。

7.自主学习能力方面：

学生在自主学习能力方面得到了提高。通过课前预习、课后拓展学习和反思总结，学生学会了如何主动获取知识，培养了自己的自主学习能力。

8.实践应用能力方面：

学生在实践应用能力方面得到了提升。通过实验操作和案例分析，学生将所学知识应用于实际生产生活中，提高了自己的实践应用能力。课后作业1.实验设计：

设计一个实验方案，用于比较石油和煤在燃烧时的热值差异。实验步骤应包括实验目的、原理、材料、方法和预期结果。

2.计算题：

假设石油的密度为0.85g/cm³，某石油样品的质量为100g，计算该石油样品的体积。

3.应用题：

一块煤在完全燃烧时释放出3600kJ的热量，如果将这块煤转化为煤气，每立方米煤气的热值为30MJ/m³，计算理论上可以产生多少立方米的煤气。

4.分析题：

分析石油裂解过程中产生的乙烯、丙烯和丁烯等化学品的用途，并讨论这些化学品对人类社会的影响。

5.创新题：

设计一种新型能源利用方案，利用石油、煤或天然气中的某种成分，提出其工作原理和可能的环保优势。

答案示例：

1.实验设计：

实验目的：比较石油和煤在燃烧时的热值差异。

原理：通过测量相同质量的石油和煤燃烧时释放的热量，比较两者的热值。

材料和方法：石油样品、煤样品、燃烧器、温度计、计时器等。

预期结果：记录石油和煤燃烧时的温度变化，计算热值。

2.计算题：

体积=质量/密度=100g/0.85g/cm³≈117.65cm³。

3.应用题：

热量转换：3600kJ=3.6MJ。

产生的煤气量=热量/热值=3.6MJ/30MJ/m³=0.12m³。

4.分析题：

乙烯、丙烯和丁烯等化学品广泛应用于塑料、合成纤维、合成橡胶等领域。这些化学品对人类社会有重要影响，但同时也存在环境污染问题。

5.创新题：

设计方案：利用石油中的甲烷进行生物气发酵，生产生物天然气。

工作原理：甲烷在微生物的作用下，经过发酵过程转化为生物天然气。

环保优势：减少甲烷排放，降低温室效应；生物天然气是一种清洁能源，减少对化石燃料的依赖。内容逻辑关系①本文重点知识点：

-石油的化学组成

-煤的转化过程

-天然气的化学特性

-石油分馏原理

-煤的气化与液