第二节　资源综合利用　环境保护教学设计范文

煤、石油和天然气的综合利用教学设计

——必修二第四章第二节第1课时

【教材分析】

本节课是人教版必修2第四章第二节的内容，分为两部分。教材从资源利用和环境保护这一视角，阐明化学和人类可持续发展的关系，与上节内容相辅相成。第一部分重点从资源利用和需求角度出发，介绍几种常见的能源：煤、石油和天然气等的组成和用途。在介绍主要能源中，重点讲述了根据不同工业需求时代发展的需要，提出煤的干馏、气化和液化以及石油的裂化、裂解的工业原理，介绍了常见的产品，这也是现代化学要研究的主要问题。在教学过程中渗透的学科思维、绿色化学思想都有利于学生核心素养的培养和提高。

本节内容从科学、技术和社会相互协调作用背景的角度，有利于学生加深体会化学在综合利用自然资源中的作用，学会辩证地看待人类和自然和谐发展中可能会遇到的问题，并培养做出果断决策的意识和能力；从学科知识的角度，有利于学生将前面所学过的知识和技能进行必要的梳理、归纳和拓展，主要包括有机物之间的转化。因此，本节作为高中必修模块的结尾，不仅对于学生总结复习很重要，而且对于学生进一步确定、学习后续的选修模块乃至选择自己未来的升学和就业方向都可能会产生一定的影响。

【教学目标】

1．了解常见化石能源：煤、石油、天然气的化学组成及利用。

2．通过对“煤制油”工艺原理的学习，掌握化石能源综合利用方法，提高学生思维的深度和广度。

3．认识化石燃料燃烧对环境的影响，了解环境保护和开发新能源的重要意义。

4．通过“媒体教学”“能源标本”“实验演示”“讨论展示”等教学手段，提升学生核心素养和对学科知识的理解应用能力。

【教学重点】煤、石油、天然气的化学组成和综合利用。

【教学难点】

煤、石油、天然气的综合利用——“煤制油”工艺

【教学过程】

一、煤的综合利用

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问题探究：

①煤主要含有哪些元素?煤跟炭是一回事吗?

②根据煤的组成并联系实际生活,如何使煤变成清洁能源以及煤除了燃烧以外还能有什么用途?

③什么是煤的干馏?煤的干馏属于化学变化还是物理变化?有哪些主要产品?

④什么是煤的气化和液化?煤的气化属于化学变化还是物理变化?写出煤的气化涉及的主要反应的化学方程式。

【评价习题1】下列有关煤的说法中不正确的是(

) A.煤含有焦炭及苯、甲苯、二甲苯等有机物和焦炉气

B.煤的干馏、煤的气化和煤的液化都是化学变化

C.煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物,煤经干馏可获得重要的化工原料

D.煤主要含有碳元素,同时还含有少量的氢、硫、氧、氮等元素

二、天然气的综合利用

阅读课本第96~97页石油炼制的相关内容,完成下表: 石油的炼制方法——分馏、裂化和裂解比较:

原理

续表

主要原料

分馏

原油

获取各种含碳量不同的烃,如石油气、汽油、煤油、柴油、重油等

变化 —

裂化

提高

等轻质油的产量和质量 化学变化

裂解

石油分馏产品(包括石油气) 获取气态短链不饱和烃,如乙烯、丙烯等

化学变化

分馏

通过

和

把石油分成不同沸点范围的产物 裂化

在一定条件下把相对分子质量较大、沸点较高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃

裂解

在高温下,把石油产物中的长链烃断裂为乙烯、丙烯等气态短链烃

目的产物

变化类型

二者之间的关系

裂解是深度裂化,但二者的目的不相同

【习题评价2】下列说法中错误的是(

) A.石油中含有C5~C11的烷烃,可以通过石油的分馏得到汽油

B.含C20以上烷烃的重油经过催化裂化可以得到汽油

C.煤是由有机物和无机物组成的复杂的混合物

D.煤中含有苯和甲苯,可以用先干馏后分馏的方法把它们分离出来

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三、天然气：自学课本知识

四、以煤、石油和天然气为原料生产合成材料

【问题探究】

(1)什么是聚合反应?什么是加聚反应?

(2)什么是单体?什么是链节?什么是聚合度?

注意:加聚反应的特点有两个:一是双键断裂变单键,双键两端的碳连成长链;二是反应的单体和反应后的高分子中元素组成比例相同。

【习题评价3】塑料、合成橡胶和合成纤维这三大合成材料,都主要是以石油、煤和天然气为原料生产的。下列有关说法中错误的是(

) A.天然气作为化工原料主要用于合成氨和生产甲醇

B.煤可以直接液化,煤与氢气作用生成液体燃料

C.乙烯、丙烯、甲烷等主要化工基本原料都可以由石油分馏得到

D.聚乙烯塑料的主要成分聚乙烯是由乙烯通过聚合反应制得的

【课堂总结】

【随堂评价习题】

1.下列物质中属于纯净物的是(

) A.石油

B.汽油

C.乙醇

D.煤

2.工业上乙烯的最主要来源是(

) A.石油分馏

B.煤的干馏

C.石油的裂化和裂解

D.天然气分解

3.下列关于石油的说法不正确的是(

) A.所含基本元素是碳和氢,所以石油属于各种烃的混合物

B.主要是烃类混合物,所以有固定的沸点

C.主要是各种烷烃、环烷烃、芳香烃组成的混合物

D.石油分馏得到的汽油是混合物

4下列有关煤、石油、天然气等资源的说法正确的是(

) A.石油裂解得到的汽油是纯净物 B.石油产品都可用于加成反应

C.天然气是一种清洁的化石燃料 D.煤就是炭,属于单质

5.为了减少大气污染,许多城市推广汽车使用清洁燃料。目前使用的清洁燃料主要有两类,一类是压缩天然气(CNG),另一类是液化石油气(LPG)。这两类燃料的主要成分都是(

) A.碳氢化合物

B.醇类

C.氨气

D.氢气

6.关于聚乙烯的说法正确的是(

) A.聚乙烯是通过加聚反应生成的

B.聚乙烯塑料具有固定的元素组成,因而有固定的熔沸点

C.聚乙烯塑料袋因有毒,故不能装食品

D.聚乙烯因性质稳定,故不易造成污染

【教学反思】

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1、本节教学属于了解性知识，若按常规教学，以讲为主，学生会感到枯燥、乏味，难以接受。所以本节课尽量将媒体资料进行整合，通过实物标本、图表对比等增加信息量，增强学生的参与度，激发学生的学习兴趣，有效地获取信息。

2、本节课教学设计思想是：围绕“煤制油”教学主线，设计“自主学习→探究学习→深度学习→拓展学习”四个学习模块，充分利用媒体资源，结合生产实践，调动学生的主体性，设计问题引领学生的思考分析问题由浅入深，从微观到宏观，最终达成深度教学的目的。过程中关注“宏微结合”“分类表征”“变化守恒”“模型认知”“绿色应用”等要素的渗透。

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