2024新教材高中化學第八章化學與可持續發展第一節第二課時煤、石油和天然氣的綜合利用教學實錄新人教版第二冊學校授課教師課時授課班級授課地點教具教學內容教材：新人教版第二冊高中化學

章節：第八章化學與可持續發展

內容：本節課主要講解煤、石油和天然氣的綜合利用。通過學習，學生將了解煤、石油和天然氣的主要成分、性質及在能源、化工、交通等領域的應用，掌握其綜合利用的方法和意義。具體內容包括：煤的氣化、液化、干餾；石油的裂解、催化重整；天然氣的分離、轉化等。核心素養目標分析本節課旨在培養學生的化學科學素養、環保意識和可持續發展觀念。學生將通過學習煤、石油和天然氣的綜合利用，提升分析問題、解決問題的能力，增強對能源合理利用的認識，樹立綠色化學和可持續發展的理念。同時，培養學生合作學習、創新思維和實踐操作的能力。學習者分析1.學生已經掌握的知識：學生在之前的學習中已掌握化學基本概念、物質的性質和變化、化學反應原理等基礎知識。對于能源、環境保護等相關內容也有初步的了解。

2.學生的學習興趣、能力和學習風格：高中學生對化學學科普遍具有好奇心，對能源問題也有一定的關注。學生的學習能力較強，能夠通過閱讀、討論和實驗等方式獲取知識。學習風格上，部分學生傾向于通過實驗探究來學習，而另一部分學生則更偏向于理論學習和思考。

3.學生可能遇到的困難和挑戰：在理解煤、石油和天然氣的綜合利用過程中，學生可能面臨以下困難：一是對復雜化工過程的難以理解，二是對于能源利用與環境保護之間關系的不明確，三是對于可持續發展理念的認識不足。此外，學生可能對實驗操作的安全性、準確性產生擔憂，需要教師給予指導和幫助。教學資源準備1.教材：確保每位學生都有本節課的新人教版第二冊高中化學教材。

2.輔助材料：準備與煤、石油和天然氣綜合利用相關的圖片、流程圖、視頻等多媒體資源，以便于學生直觀理解。

3.實驗器材：如果進行相關實驗演示，確保實驗器材如試管、燃燒匙、氣體收集裝置等的完整性和安全性。

4.教室布置：設置分組討論區，以便于學生進行小組討論；實驗操作臺應布置在方便學生觀察和操作的位置。教學過程一、導入新課

（教師）

同學們，上一節課我們學習了能源的基本概念和分類，今天我們將繼續探討化學與可持續發展的話題，重點來學習煤、石油和天然氣的綜合利用。請大家回顧一下，我們已經了解了哪些能源類型？它們在我們的生活中有哪些應用？

（學生）

老師，我們學習了化石能源、可再生能源等。

（教師）

很好，那么今天我們就來深入探討一下，這些化石能源是如何被綜合利用的，以及它們在可持續發展中的重要性。

二、新課講授

1.煤的綜合利用

（教師）

首先，我們來看煤的綜合利用。同學們，煤是我們國家重要的能源之一，它的綜合利用有哪些途徑呢？

（學生）

老師，煤可以通過氣化、液化和干餾等方式進行綜合利用。

（教師）

非常好。那么，我們先來了解一下煤的氣化。煤的氣化是將固體煤炭轉化為可燃氣體，如一氧化碳和氫氣的過程。這個過程有什么意義呢？

（學生）

可以減少煤炭的直接燃燒，提高能源利用率。

（教師）

是的，氣化后的煤氣可以用作燃料或化工原料。接下來，我們通過一個簡短的視頻來具體了解煤的氣化過程。

（教師播放視頻）

（教師）

（學生）

老師，煤的液化是將煤炭轉化為液體燃料的過程。

（教師）

正確。煤的液化可以提高燃燒效率，減少環境污染。接下來，我們通過小組討論，探討一下煤的干餾過程及其應用。

（學生分組討論）

（教師）

同學們，哪一組愿意分享一下你們的討論結果？

（學生）

老師，我們組認為，煤的干餾可以得到焦炭、煤焦油、煤氣等產品，這些產品在化工、冶金等領域有廣泛的應用。

（教師）

很好，你們的分析很到位。接下來，我們將通過實驗演示，觀察煤的干餾現象。

（教師進行實驗演示）

2.石油的綜合利用

（教師）

（學生）

老師，石油可以通過裂解和催化重整等方式進行綜合利用。

（教師）

正確。我們先來了解一下石油的裂解。石油裂解是將重質石油分餾產品加熱至一定溫度，使其分解成輕質烴類的過程。這個過程有什么意義呢？

（學生）

老師，裂解可以得到乙烯、丙烯等輕質烴類，這些烴類是重要的化工原料。

（教師）

是的，裂解是石油化工的重要步驟。接下來，我們通過一個實驗，觀察石油裂解的現象。

（教師進行實驗演示）

（教師）

（學生）

老師，催化重整是將石腦油等輕質烴類轉化為高辛烷值汽油的過程。

（教師）

正確。催化重整可以提高汽油的辛烷值，改善汽油品質。接下來，我們將通過小組討論，探討一下石油的綜合利用及其在可持續發展中的意義。

（學生分組討論）

（教師）

同學們，哪一組愿意分享一下你們的討論結果？

（學生）

老師，我們組認為，石油的綜合利用可以減少對環境的污染，提高能源利用率，有助于實現可持續發展。

（教師）

很好，你們的分析很到位。接下來，我們將通過一個案例分析，了解石油綜合利用在實際生產中的應用。

（教師進行案例分析）

3.天然氣的綜合利用

（教師）

最后，我們來學習天然氣的綜合利用。天然氣是一種清潔能源，它的綜合利用有哪些途徑呢？

（學生）

老師，天然氣可以通過分離和轉化等方式進行綜合利用。

（教師）

正確。我們先來了解一下天然氣的分離。天然氣分離是將天然氣中的各種組分分離出來的過程。這個過程有什么意義呢？

（學生）

老師，天然氣分離可以得到甲烷、乙烷等有用組分，這些組分可以分別用作燃料或化工原料。

（教師）

是的，天然氣分離可以提高天然氣的利用效率。接下來，我們通過一個實驗，觀察天然氣分離的現象。

（教師進行實驗演示）

（教師）

（學生）

老師，天然氣的轉化是將天然氣中的甲烷等組分轉化為其他化工產品的過程。

（教師）

正確。天然氣轉化可以拓寬天然氣的應用領域。接下來，我們將通過小組討論，探討一下天然氣的綜合利用及其在可持續發展中的意義。

（學生分組討論）

（教師）

同學們，哪一組愿意分享一下你們的討論結果？

（學生）

老師，我們組認為，天然氣的綜合利用可以減少對環境的污染，提高能源利用率，有助于實現可持續發展。

（教師）

很好，你們的分析很到位。接下來，我們將通過一個案例分析，了解天然氣綜合利用在實際生產中的應用。

（教師進行案例分析）

三、課堂小結

（教師）

同學們，今天我們學習了煤、石油和天然氣的綜合利用。通過學習，我們了解到這些化石能源在可持續發展中的重要性，以及它們在不同領域的應用。希望大家能夠將這些知識應用到實際生活中，關注能源問題，為可持續發展貢獻自己的力量。

（學生）

老師，我們一定會努力學習，為可持續發展做出貢獻。

四、布置作業

（教師）

1.閱讀教材相關內容，總結煤、石油和天然氣的綜合利用方法及其在可持續發展中的意義。

2.查找資料，了解我國在能源領域的發展現狀和未來規劃。

3.思考如何在自己的生活中踐行可持續發展理念。

（學生）

老師，我們會認真完成作業的。

五、課后反思

（教師）

今天的教學過程中，我發現同學們對煤、石油和天然氣的綜合利用有了更深入的了解。在實驗演示和案例分析環節，同學們積極參與，提出了許多有價值的觀點。在今后的教學中，我將繼續關注學生的實際需求，努力提高教學質量。教學資源拓展1.拓展資源：

-煤炭氣化技術：介紹煤氣化技術的原理、工藝流程以及其在能源轉換中的應用。

-石油裂解技術：探討石油裂解技術的原理、催化劑的作用以及裂解產物的用途。

-天然氣分離技術：講解天然氣分離技術的原理、分離方法以及分離后的產品應用。

-可再生能源與可持續發展：提供關于太陽能、風能、生物質能等可再生能源的信息，以及它們在可持續發展中的作用。

2.拓展建議：

-閱讀相關書籍：《能源轉換與利用》、《化學與可持續發展》等，深入了解能源技術的原理和應用。

-觀看紀錄片：推薦《能源革命》、《地球脈動》等紀錄片，通過視覺方式感受能源的重要性和環境保護的緊迫性。

-參與實踐活動：組織學生參觀當地能源企業或實驗室，實地了解能源技術的應用和研發過程。

-進行小組研究：讓學生分組研究不同類型的能源，比較它們的優缺點，撰寫研究報告。

-開展環保活動：鼓勵學生參與校園或社區環保活動，如節能減排、垃圾分類等，將所學知識應用于實際生活中。

-利用網絡資源：指導學生利用圖書館、在線數據庫等資源，查找更多關于能源和可持續發展的資料。

-設計實驗項目：設計簡單的實驗，讓學生親自動手，探索能源轉換和利用的原理。

-分析案例研究：分析國內外關于能源利用和環境保護的案例，討論其對可持續發展的啟示。

-組織辯論賽：圍繞能源利用和環境保護的話題，組織學生進行辯論，提高他們的思辨能力和表達能力。

-制作科普宣傳冊：讓學生以小組為單位，制作關于能源利用和可持續發展的科普宣傳冊，向同學和老師介紹相關知識。課堂小結，當堂檢測課堂小結：

同學們，今天我們學習了煤、石油和天然氣的綜合利用，這是一個非常重要的主題，它不僅關系到我們的日常生活，還關乎到國家的能源安全和可持續發展。以下是我們本節課的主要內容：

1.煤的綜合利用：我們了解了煤的氣化、液化和干餾等過程，以及這些過程如何將煤炭轉化為更高效、更環保的能源形式。

2.石油的綜合利用：我們學習了石油的裂解和催化重整技術，這些技術如何將石油轉化為各種化工產品和高質量的汽油。

3.天然氣的綜合利用：我們探討了天然氣分離和轉化的技術，以及這些技術如何提高天然氣的利用效率和環境保護。

4.可再生能源與可持續發展：我們簡要介紹了太陽能、風能、生物質能等可再生能源，以及它們在可持續發展中的作用。

現在，讓我們來回顧一下今天學到的關鍵知識點：

-煤的氣化、液化和干餾是提高煤炭利用效率的重要途徑。

-石油的裂解和催化重整技術是石油化工的核心，對提高汽油質量和化工產品產量至關重要。

-天然氣分離和轉化技術能夠有效利用天然氣資源，減少浪費。

-可再生能源是未來能源發展的重要方向，對于實現可持續發展具有重要意義。

當堂檢測：

為了檢測同學們對今天所學內容的掌握情況，我們將進行以下幾項檢測：

1.單項選擇題：

（1）下列哪種方法可以將煤炭轉化為氣體燃料？

A.干餾

B.液化

C.裂解

D.分離

（2）石油催化重整的主要目的是：

A.提高石油的燃燒效率

B.提高汽油的辛烷值

C.減少石油的用量

D.增加石油的產量

2.判斷題：

（1）煤的氣化過程會產生大量的二氧化碳，不利于環境保護。（）

（2）石油裂解得到的輕質烴類是重要的化工原料，廣泛應用于塑料、合成纖維等領域。（）

3.簡答題：

請簡述天然氣分離技術的基本原理及其在能源利用中的意義。

請同學們認真作答，下課后我會進行批改，并針對存在的問題進行講解。希望大家能夠通過今天的課堂學習，對能源的綜合利用有更深入的理解，為未來的學習和生活打下堅實的基礎。典型例題講解1.例題：

煤的氣化過程中，將1mol的煤炭（主要成分是碳）完全轉化為CO和H2，求生成的CO和H2的物質的量。

解答：

根據化學反應方程式：C+H2O→CO+H2

1mol的碳可以生成1mol的CO和1mol的H2。

因此，生成的CO和H2的物質的量均為1mol。

2.例題：

石油裂解過程中，將1mol的C8H18裂解，最多可以得到多少mol的乙烯（C2H4）？

解答：

根據化學反應方程式：C8H18→4C2H4+4H2

1mol的C8H18可以裂解生成4mol的C2H4。

因此，最多可以得到4mol的乙烯。

3.例題：

天然氣分離過程中，將1mol的天然氣分離，可以得到多少mol的甲烷（CH4）？

解答：

天然氣的主要成分是甲烷，假設天然氣中甲烷的摩爾分數為0.9。

因此，1mol的天然氣中甲烷的物質的量為1mol×0.9=0.9mol。

所以，可以得到0.9mol的甲烷。

4.例題：

在煤的干餾過程中，1mol的煤炭可以得到多少mol的焦炭？

解答：

根據化學反應方程式：C+H2O→CO+H2

1mol的碳可以生成1mol的焦炭。

因此，1mol的煤炭可以得到1mol的焦炭。

5.例題：

在石油催化重整過程中，1mol的苯（C6H6）可以生成多少mol的甲苯（C7H8）？

解答：

根據化學反應方程式：C6H6+H2→C7H8

1mol的苯可以生成1mol的甲苯。

因此，1mol的苯可以生成1mol的甲苯。內容邏輯關系①煤的綜合利用

①.1煤的氣化

-煤炭轉化為可燃氣體（CO和H2）的過程

-化學反應方程式：C+H2O→CO+H2

①.2煤的液化

-煤炭轉化為液體燃料的過程

-提高燃燒效率，減少環境污染

①.3煤的干餾

-煤炭在無氧條件下加熱分解的過程

-得到焦炭、煤焦油、煤氣等產品

②石油的綜合利用

②.1石油的裂解

-重質石油轉化為輕質烴類（乙烯、丙烯等）的過程

-化學反應方程式：C8H18→4C2H4+4H2

②.2石油的催化重整

-提高汽油辛烷值的過程

-化學反應方程式：C6H6+H2→C7H8

③天然氣的綜合利用

③.1天然氣分離

-將天然氣中的甲烷等組分分離出來的過程

-得到甲烷、乙烷等有用組分

③.2天然氣轉化

-將天然氣中的甲烷等組分轉化為其他化工產品的過程

-拓寬天然氣的應用領域

③可再生能源與可持續發展

③.1太陽能

-利用太陽輻射能轉化為電能或熱能

-清潔、可再生

③.2風能

-利用風力轉化為電能

-清潔、可再生

③.3生物質能

-利用生物質轉化為能源

-可再生、減少環境污染教學反思今天這節課，我們學習了煤、石油和天然氣的綜合利用，這是一個非常貼近實際生活的主題。在回顧這節課的教學過程時，我想分享一下我的幾點反思。

首先，我覺得今天的教學效果還是不錯的。通過視頻、實驗演示和案例分析，同學們對煤、石油和天然氣的綜合利用有了更直觀、更深入的理解。他們能夠清晰地認識到這些能源在現代社會中的重要性，以及它們在可持續發展中的作用。這一點讓我感到非常欣慰。

然而，在教學中我也發現