2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué) 第八章 化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展 1.3 煤、石油和天然氣的綜合利用教學(xué)實(shí)錄 新人教版必修2

2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)第八章化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展1.3煤、石油和天然氣的綜合利用教學(xué)實(shí)錄新人教版必修2課題：科目：班級(jí)：課時(shí)：計(jì)劃1課時(shí)教師：?jiǎn)挝唬阂?、教學(xué)內(nèi)容分析1.本節(jié)課的主要教學(xué)內(nèi)容：本節(jié)課將圍繞煤、石油和天然氣的綜合利用展開，具體包括這些能源的加工、轉(zhuǎn)化和應(yīng)用等方面，旨在讓學(xué)生了解能源利用的效率和可持續(xù)性。

2.教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生已有知識(shí)的聯(lián)系：本節(jié)課的內(nèi)容與課本第八章第一節(jié)“能源的分類與利用”相關(guān)，學(xué)生在之前的學(xué)習(xí)中已經(jīng)掌握了能源的基本分類和基本特性，為本節(jié)課的學(xué)習(xí)打下了基礎(chǔ)。二、核心素養(yǎng)目標(biāo)分析本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力、環(huán)保意識(shí)和可持續(xù)發(fā)展觀念。學(xué)生將通過實(shí)驗(yàn)和案例分析，學(xué)會(huì)從化學(xué)角度分析能源利用問題，提高解決問題的能力。同時(shí)，通過學(xué)習(xí)煤、石油和天然氣的綜合利用，增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)，認(rèn)識(shí)到化學(xué)在促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展中的重要作用。三、教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)，

①煤、石油和天然氣的化學(xué)組成及其在工業(yè)中的應(yīng)用原理；

②不同能源的轉(zhuǎn)化過程及其對(duì)環(huán)境的影響；

③通過實(shí)例分析，理解能源綜合利用的必要性和技術(shù)途徑。

2.教學(xué)難點(diǎn)，

①理解煤、石油和天然氣在高溫高壓條件下的化學(xué)反應(yīng)機(jī)制；

②評(píng)估不同能源利用方式的環(huán)境影響，包括溫室氣體排放和空氣污染；

③綜合運(yùn)用化學(xué)知識(shí)，設(shè)計(jì)合理的能源綜合利用方案，并考慮經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。四、教學(xué)資源-軟硬件資源：多媒體教學(xué)設(shè)備（投影儀、計(jì)算機(jī)）、實(shí)驗(yàn)室設(shè)備（試管、酒精燈、加熱器等）。

-課程平臺(tái)：學(xué)校內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)。

-信息化資源：網(wǎng)絡(luò)上的能源利用相關(guān)視頻資料、在線化學(xué)實(shí)驗(yàn)演示、能源轉(zhuǎn)換過程的數(shù)據(jù)圖表。

-教學(xué)手段：PPT演示文稿、實(shí)驗(yàn)操作視頻、小組討論、案例分析。五、教學(xué)流程1.導(dǎo)入新課

詳細(xì)內(nèi)容：

-利用多媒體展示我國能源消耗現(xiàn)狀和能源危機(jī)的圖片，引導(dǎo)學(xué)生思考能源的重要性和可持續(xù)發(fā)展的必要性。

-提問：“同學(xué)們，你們知道我們生活中常用的能源有哪些？它們是如何被利用的？”

-引出本節(jié)課的主題：“煤、石油和天然氣的綜合利用”，并簡(jiǎn)要介紹本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)和內(nèi)容。

2.新課講授

詳細(xì)內(nèi)容：

-①講解煤、石油和天然氣的化學(xué)組成及其在工業(yè)中的應(yīng)用原理，結(jié)合實(shí)例說明這些能源在化工、交通、電力等領(lǐng)域的應(yīng)用。

-②分析不同能源的轉(zhuǎn)化過程及其對(duì)環(huán)境的影響，通過對(duì)比分析，讓學(xué)生了解能源利用中的環(huán)保問題。

-③介紹能源綜合利用的技術(shù)途徑，如煤炭液化、石油化工、天然氣發(fā)電等，并舉例說明這些技術(shù)在實(shí)際中的應(yīng)用。

3.實(shí)踐活動(dòng)

詳細(xì)內(nèi)容：

-①學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，觀察煤、石油和天然氣在不同條件下的反應(yīng)現(xiàn)象，如燃燒、裂解等。

-②利用網(wǎng)絡(luò)資源，查找相關(guān)能源利用的案例，如太陽能光伏發(fā)電、風(fēng)能發(fā)電等，分析其優(yōu)缺點(diǎn)。

-③設(shè)計(jì)一個(gè)能源綜合利用方案，考慮經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會(huì)效益，并進(jìn)行小組討論。

4.學(xué)生小組討論

寫3方面內(nèi)容舉例回答：

-①關(guān)于能源利用的環(huán)保問題，學(xué)生可以討論如何減少溫室氣體排放、降低空氣污染等。

-②關(guān)于能源綜合利用的技術(shù)，學(xué)生可以探討不同能源轉(zhuǎn)換技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，以及如何提高能源利用效率。

-③關(guān)于能源綜合利用方案的設(shè)計(jì)，學(xué)生可以分析不同方案的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會(huì)效益，提出改進(jìn)建議。

5.總結(jié)回顧

內(nèi)容：

-回顧本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)煤、石油和天然氣的綜合利用在促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展中的重要性。

-總結(jié)本節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)，如能源的化學(xué)組成、轉(zhuǎn)化過程、環(huán)境影響等。

-鼓勵(lì)學(xué)生在日常生活中關(guān)注能源利用問題，提高環(huán)保意識(shí)，為可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)自己的力量。

用時(shí)：45分鐘

教學(xué)流程具體安排如下：

1.導(dǎo)入新課（5分鐘）

2.新課講授（15分鐘）

-講解能源的化學(xué)組成及其應(yīng)用（5分鐘）

-分析能源轉(zhuǎn)化過程及環(huán)境影響（5分鐘）

-介紹能源綜合利用的技術(shù)途徑（5分鐘）

3.實(shí)踐活動(dòng)（15分鐘）

-學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作（5分鐘）

-查找能源利用案例（5分鐘）

-設(shè)計(jì)能源綜合利用方案（5分鐘）

4.學(xué)生小組討論（10分鐘）

5.總結(jié)回顧（5分鐘）六、學(xué)生學(xué)習(xí)效果學(xué)生學(xué)習(xí)效果主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1.知識(shí)掌握：

-學(xué)生能夠準(zhǔn)確描述煤、石油和天然氣的化學(xué)組成及其在工業(yè)中的應(yīng)用。

-學(xué)生了解不同能源的轉(zhuǎn)化過程，包括化學(xué)變化和物理變化，并能解釋這些過程對(duì)環(huán)境的影響。

-學(xué)生掌握了能源綜合利用的基本技術(shù)，如煤炭液化、石油化工、天然氣發(fā)電等。

2.能力提升：

-學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)操作，提高了觀察、記錄和分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的能力。

-學(xué)生在查找案例和設(shè)計(jì)方案的過程中，提升了信息檢索、問題分析和解決實(shí)際問題的能力。

-學(xué)生在小組討論中，學(xué)會(huì)了團(tuán)隊(duì)合作、溝通表達(dá)和批判性思維。

3.思維發(fā)展：

-學(xué)生能夠從化學(xué)的角度思考能源利用問題，發(fā)展了科學(xué)思維和系統(tǒng)思維。

-學(xué)生通過對(duì)比分析，培養(yǎng)了邏輯推理和批判性思維的能力。

-學(xué)生在評(píng)估能源綜合利用方案時(shí)，學(xué)會(huì)了權(quán)衡利弊，發(fā)展了決策能力。

4.環(huán)保意識(shí)：

-學(xué)生通過學(xué)習(xí)，增強(qiáng)了環(huán)保意識(shí)，認(rèn)識(shí)到能源利用對(duì)環(huán)境的影響。

-學(xué)生了解到減少溫室氣體排放和空氣污染的重要性，并愿意為可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

-學(xué)生能夠提出減少能源浪費(fèi)和污染的具體措施，如提高能源利用效率、推廣清潔能源等。

5.情感態(tài)度：

-學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)科產(chǎn)生了更深的興趣，認(rèn)識(shí)到化學(xué)在解決能源問題和環(huán)境保護(hù)中的重要作用。

-學(xué)生對(duì)可持續(xù)發(fā)展有了更深刻的理解，形成了積極的社會(huì)責(zé)任感。

-學(xué)生在實(shí)踐活動(dòng)中，培養(yǎng)了積極的學(xué)習(xí)態(tài)度和面對(duì)挑戰(zhàn)的勇氣。七、典型例題講解1.例題：

煤炭經(jīng)過干餾可以得到焦炭、煤焦油、粗氨水和焦?fàn)t煤氣等產(chǎn)物。已知100g煤完全干餾后得到焦炭20g，求煤中碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

解答：

焦炭的主要成分是碳，所以焦炭的質(zhì)量即為碳的質(zhì)量。因此，煤中碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：

碳元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)=(焦炭質(zhì)量/煤的總質(zhì)量)×100%

=(20g/100g)×100%

=20%

2.例題：

某煉油廠從石油中分餾出汽油、煤油、柴油和重油等。已知汽油的沸點(diǎn)范圍是30-200℃，煤油的沸點(diǎn)范圍是150-300℃，柴油的沸點(diǎn)范圍是250-350℃，重油的沸點(diǎn)范圍是350℃以上。請(qǐng)分析這些產(chǎn)品的沸點(diǎn)范圍與它們?cè)谏钪械膽?yīng)用有何關(guān)系。

解答：

汽油的沸點(diǎn)較低，適用于作為發(fā)動(dòng)機(jī)燃料，因?yàn)樗菀讚]發(fā)，燃燒效率高。煤油的沸點(diǎn)適中，常用于照明和取暖。柴油的沸點(diǎn)較高，適合作為重型機(jī)械的燃料。重油的沸點(diǎn)最高，主要用于船舶燃料和發(fā)電。

3.例題：

天然氣的主要成分是甲烷（CH4），其燃燒反應(yīng)為：CH4+2O2→CO2+2H2O。若100L天然氣完全燃燒，計(jì)算生成的二氧化碳和水的質(zhì)量。

解答：

根據(jù)化學(xué)方程式，1mol甲烷燃燒生成1mol二氧化碳和2mol水。甲烷的摩爾質(zhì)量為16g/mol，二氧化碳的摩爾質(zhì)量為44g/mol，水的摩爾質(zhì)量為18g/mol。

100L天然氣的質(zhì)量可以通過理想氣體狀態(tài)方程計(jì)算得出，假設(shè)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下（0℃，1atm），1mol氣體的體積為22.4L。

天然氣的摩爾數(shù)=100L/22.4L/mol≈4.46mol

生成的二氧化碳質(zhì)量=4.46mol×44g/mol≈197.84g

生成的水質(zhì)量=4.46mol×2×18g/mol≈160.56g

4.例題：

石油裂解是一種重要的化學(xué)過程，可以將重油轉(zhuǎn)化為輕質(zhì)油。已知某重油中含有10%的碳原子數(shù)為18的烴類化合物，若100g該重油經(jīng)過裂解，求裂解后生成的輕質(zhì)油中碳原子數(shù)為12的烴類的最大質(zhì)量。

解答：

重油中碳原子數(shù)為18的烴類化合物的質(zhì)量=100g×10%=10g

碳原子數(shù)為18的烴類化合物的分子式為C18H38，摩爾質(zhì)量為（18×12+38×1）g/mol=222g/mol

10g重油中碳原子數(shù)為18的烴類化合物的摩爾數(shù)=10g/222g/mol≈0.045mol

裂解后生成的輕質(zhì)油中碳原子數(shù)為12的烴類化合物的最大質(zhì)量取決于裂解反應(yīng)的效率，假設(shè)100%的碳原子數(shù)為18的烴類化合物都被裂解為碳原子數(shù)為12的烴類。

碳原子數(shù)為12的烴類化合物的分子式為C12H26，摩爾質(zhì)量為（12×12+26×1）g/mol=170g/mol

生成的輕質(zhì)油中碳原子數(shù)為12的烴類的最大質(zhì)量=0.045mol×170g/mol≈7.65g

5.例題：

煤炭液化是將固體煤炭轉(zhuǎn)化為液體燃料的過程。已知煤炭液化過程中，每噸煤炭可以產(chǎn)生約0.6噸的液體燃料。若某煤礦每年生產(chǎn)煤炭100萬噸，求該煤礦每年可以生產(chǎn)的液體燃料總量。

解答：

每噸煤炭可以產(chǎn)生的液體燃料量=0.6噸

某煤礦每年生產(chǎn)的煤炭總量=100萬噸

該煤礦每年可以生產(chǎn)的液體燃料總量=100萬噸×0.6噸/噸=60萬噸八、教學(xué)反思今天這節(jié)課，我主要圍繞煤、石油和天然氣的綜合利用來展開教學(xué)。我覺得整體上，課堂氛圍比較活躍，學(xué)生們參與度也較高，但是也有一些地方我覺得可以改進(jìn)。

首先，我覺得在導(dǎo)入新課的時(shí)候，我可能可以做得更加生動(dòng)一些。我用了圖片和數(shù)據(jù)來展示能源消耗的現(xiàn)狀，但是感覺學(xué)生們對(duì)于這些信息的反應(yīng)并不是很熱烈?；蛟S我可以在導(dǎo)入時(shí)加入一些與學(xué)生們生活息息相關(guān)的小故事或者案例，比如講述一個(gè)因?yàn)槟茉炊倘倍绊懭粘Ｉ畹氖录?，這樣可能更能吸引他們的注意力。

其次，新課講授部分，我嘗試通過實(shí)驗(yàn)和案例分析來幫助學(xué)生理解。我發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)部分學(xué)生們表現(xiàn)得非常積極，但是在分析案例時(shí)，有些學(xué)生顯得有些迷茫。這可能是因?yàn)榘咐姆治鲂枰欢ǖ倪壿嬎季S和化學(xué)知識(shí)背景。我應(yīng)該在課前準(zhǔn)備一些更貼近學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)的案例，同時(shí)，在課堂上也要更加耐心地引導(dǎo)學(xué)生，幫助他們逐步建立起分析問題的思路。

在實(shí)踐活動(dòng)環(huán)節(jié)，我安排了學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作和方案設(shè)計(jì)。這個(gè)環(huán)節(jié)我覺得效果不錯(cuò)，學(xué)生們?cè)趯?shí)驗(yàn)中表現(xiàn)出了很高的動(dòng)手能力，但是在方案設(shè)計(jì)時(shí)，我發(fā)現(xiàn)有些小組的設(shè)計(jì)過于理想化，沒有考慮到實(shí)際操作的可行性。我應(yīng)該在活動(dòng)前給學(xué)生一些指導(dǎo)，比如如何評(píng)估方案的經(jīng)濟(jì)性和環(huán)境效益。

在學(xué)生小組討論環(huán)節(jié)，我注意到學(xué)生們?cè)诨卮饐栴}時(shí)，對(duì)于一些復(fù)雜的問題往往只能給出表面的答案，缺乏深入的分析。這可能是因?yàn)樗麄儗?duì)相關(guān)知識(shí)的掌握還不夠扎實(shí)。我應(yīng)該在課后加強(qiáng)學(xué)生的知識(shí)鞏固，比如通過布置一些相關(guān)的練習(xí)題，或者組織一些知識(shí)競(jìng)賽，來提高他們的知識(shí)水平。

總的來說，這節(jié)課讓我意識(shí)到，在今后的教學(xué)中，我需要更加注重以下幾點(diǎn)：

1.導(dǎo)入新課時(shí)，要力求生動(dòng)有趣，貼近學(xué)生生活，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。

2.在新課講授和實(shí)踐活動(dòng)環(huán)節(jié)，要注重培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維和分析能力，引導(dǎo)他們深入思考。

3.加強(qiáng)學(xué)生的知識(shí)鞏固，通過多種方式提高他們的知識(shí)水平和應(yīng)用能力。

4.在總結(jié)回顧環(huán)節(jié)，要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行反思，鼓勵(lì)他們提出自己的見解。

我相信，通過不斷的反思和改進(jìn)，我的教學(xué)水平會(huì)不斷提高，學(xué)生們也能在課堂上獲得更好的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。教學(xué)評(píng)價(jià)與反饋1.課堂表現(xiàn)：

學(xué)生們?cè)谡n堂上的參與度較高，對(duì)于煤、石油和天然氣的綜合利用這一主題表現(xiàn)出濃厚的興趣。在講解過程中，學(xué)生們積極提問，對(duì)于一些復(fù)雜的化學(xué)概念，如裂解反應(yīng)的機(jī)理，他們能夠通過實(shí)驗(yàn)和案例分析來理解。整體來看，學(xué)生的注意力集中，課堂互動(dòng)良好。

2.小組討論成果展示：

在小組討論環(huán)節(jié)，學(xué)生們能夠圍繞能源綜合利用的主題，提出自己的觀點(diǎn)和設(shè)計(jì)方案。每個(gè)小組都展示了他們的研究成果，包括能源轉(zhuǎn)換技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)分析、環(huán)保措施的建議等。討論過程中，學(xué)生們能夠互相補(bǔ)充，共同進(jìn)步，展現(xiàn)了良好的團(tuán)隊(duì)合作精神。

3.隨堂測(cè)試：

通過隨堂測(cè)試，我發(fā)現(xiàn)學(xué)生們對(duì)于煤、石油和天然氣的化學(xué)組成和應(yīng)用有了較好的掌握。測(cè)試中，大部分學(xué)生能夠正確回答關(guān)于能源轉(zhuǎn)化過程中的化學(xué)方程式、反應(yīng)類型等問題。然而，也有部分學(xué)生在評(píng)估能源利用的環(huán)境影響時(shí)，對(duì)一些細(xì)節(jié)問題掌握不夠。

4.學(xué)生自評(píng)與互評(píng)：

學(xué)生們對(duì)自己的學(xué)習(xí)效果進(jìn)行了自評(píng)，同時(shí)也對(duì)同伴的表現(xiàn)進(jìn)行了互評(píng)。在自評(píng)中，學(xué)生們認(rèn)識(shí)到自己在知識(shí)掌握和技能運(yùn)用方面的不足，并表示在今后的學(xué)習(xí)中會(huì)更加努力。在互評(píng)中，學(xué)生們能夠客觀地指出同伴的優(yōu)點(diǎn)和需要改進(jìn)的地方，體現(xiàn)了良好的學(xué)習(xí)態(tài)度。

5.教師評(píng)價(jià)與反饋：

針對(duì)課堂表現(xiàn)，教師評(píng)價(jià)與反饋如下：

-針對(duì)課堂參與度：學(xué)生們?cè)谡n堂上的積極性和互動(dòng)性值得肯定，但部分學(xué)生在討論時(shí)聲音較小，需要更加自信地表達(dá)自己的觀點(diǎn)。

-針對(duì)知識(shí)掌握：學(xué)生們對(duì)于煤、石油和天然氣的化學(xué)組成和應(yīng)用有了較好的理解，但在一些細(xì)節(jié)問題上還需加強(qiáng)。

-針對(duì)