内容正文:
第八章《化学与可持续发展》教学设计
第一节 自然资源的开发利用
第三课时 煤、石油和天然气的综合利用
课题: 8.1.3 煤、石油和天然气的综合利用
课时
1
授课年级
高一
课标要求
通过煤、石油及石油化工实例,能从化学的角度分析从资源到产品的转化途径,对资源的开发利用和能源的使用方案进行评价,了解化学在生产中的具体应用,认识化学工业在国民经济发展中的重要地位。
教材
分析
本节是人教版(1019版)必修第二册第八章第一节《自然资源的开发利用》的内容,主要包括金属矿物的开发利用、海水资源的开发利用及煤、石油和天然气的综合利用三部分内容。同时,第八章是必修教科书的最后一章,主要着眼于培养学生的科学态度与社会责任。
化学研究和应用的一个重要的目标是开发和利用自然界中的物质资源和能源资源,为人类生存和社会发展提供必要的物质和能源基础,同时,应该注意到必须同自然环境相互协调,走可持续发展的道路,这是贯穿本章始终的重要核心观念。本节教学的重点在于揭示和说明化学在金属矿物、海水资源和化石燃料开发利用中的作用,突出了两个主题,一是化学为开发利用自然资源提供了科学依据:二是保护资源和保护环境对化学的应用和发展提出新的要求。能较深刻地理解化学、技术、社会和环境之间的相互关系,认识化学对社会发展的重大贡献。
教材以金属矿物、海水和化石燃料等为例,学习了解利用化学变化实现物质间的转化,以及这些转化过程和产物在我们日常生活和社会发展中的重要作用。从科学、技术和社会相互作用背景的角度,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协调发展中可能会遇到的问题,并培养做出科学决策的意识和能力;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,主要包括无机物之间的转化(在固态和溶液状态下,金属及其化合物、非金属及其化合物的反应)、有机物之间的转化(裂解反应、聚合反应)。
本节教学内容重点是金属冶炼原理;海水提溴的工艺流程、原理和分离提纯方法。难点是金属活动性与金属冶炼方法的关系;物质提取的一般思路和方法。因此本节内容设计分三个课时,第一课时“金属矿物的开发利用”第二课时“海水资源的开发利用”第三课时“煤、石油和天然气的综合利用”。
本课时为第三课时“煤、石油和天然气的综合利用”。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,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。
基于日常生活经验,学生对煤气、天然气和多种燃料油等化石燃料作为能源形式的利用比较熟悉,但对其提炼原理和生产过程并不了解,对化石燃料作为重要化工生产原料也了解不多限于课时和学生的知识基础,这里只能使学生形成一些粗略的认识,主要包括化石燃料的化学成分,石油化工、煤化工生产的一般原理和过程,应用广泛的石油化工、煤化工产品及其生产工艺的发展趋势等。例如,以化石燃料为原料,通过化学反应获得塑料、合成纤维和合成橡胶等有机合成高分子以及各种精细化学品,由此体会石油化工、煤化工给人类带来的诸多好处(如教材图8-7“石油化工产品的应用及投入产出示意图”),了解化学在物质生产领域创造的重要价值提高学习化学和化工的兴趣。同时,引导学生积极面对诸如目前多数石油产品仍作为燃料使用和合成材料废弃物带来的环境污染等现实问题,思考提高化石燃料综合利用率、开发生物质资源等绿色、可持续发展的新途径。由于前面有关于甲烷的学习,本节中只是简单介绍了它的用途,没有展开讲述。“资料卡片”中介绍了可燃冰的相关资料,供有兴趣的同学阅读。
教学目标
1.通过阅读教材,运用分析、推理的方法,结合图片信息,认识煤的干馏、气化、液化原理和主要产品及用途,了解煤的综合利用对可持续发展的重要性。
2.通过讨论交流、图示分析,了解石油的分馏和裂化产品的用途及石油化工产品的应用及投产与产出,认识合理开发和利用化石能源的重要性和必要性。
3.通过联系实际,问题探究,能举例说明重要资源和能源的主要类型、成分和作用,对资源的开发利用和能源的使用方案进行评价,认识合成高分子材料的重要性及石油化工废弃物带来的环境影响。
教学重、难点
重点:煤的干馏、气化、液化及石油的分馏、裂化、裂解
难点:煤的气化与液化原理及石油的裂化与裂解目的
核心素养
宏观辨识与微观探析:通过宏观上认识自然资源—煤、石油、天然气的综合利用,能从化学微观角度分析、探究化石燃料综合利用的的原理和方法,运用已有知识和方法综合分