6.3综合利用化石燃料---2024--2025学年八年级化学鲁教版（五四学制）(2024)全一册

【最新版大单元设计】鲁教版初三化学全一册教学设计（五四制） 第六单元 碳和碳的化合物 第三节 综合利用化石燃料 ——绿色转型：能源革命的破局之路 素 养 目 标 1、化学观念： 理解化石燃料（煤、石油、天然气）的组成和能量转化本质，掌握“分馏是物理变化，裂解是化学变化”的核心概念。 2、科学思维： 通过对比煤直接液化与间接液化的工艺流程，建立“反应条件决定产物性质”的模型认知。 3、科学实践与探究： 能完成“厨房分馏”模拟实验，用生活材料验证石油分馏原理，并解释分馏产物用途。 4、科学态度与责任： 通过分析我国“西气东输”“煤制油”等工程案例，树立能源安全意识与可持续发展观。 教 学 重 难 点 ‌重点‌：石油分馏的物理变化本质；煤的气化与液化技术原理。 ‌难点‌：区分分馏与裂解的本质差异；理解“碳中和”背景下化石燃料的清洁化利用。 教学方法 生活化实验法：用食用油模拟原油分馏实验 ‌工程案例分析法：结合山西煤制油基地实景视频 ‌角色扮演决策会：学生化身“能源部长”“环保局长”制定政策 ‌数字化资源辅助：动态演示分馏塔内部物质分离过程 课型 新授课 教 学 流 程 【环节一】情境导入——新能源汽车的困惑‌ 【‌教师活动‌】 播放新闻片段：某新能源汽车车主抱怨“充电桩总被燃油车占位”，提出问题： “为什么我国仍要大力发展燃油车？能否立刻用新能源完全替代化石燃料？” 展示数据：2023年我国石油对外依存度72%，天然气45%。 【‌学生活动】 研读课本，小组讨论并填写“能源认知卡”： 1、 已知的化石燃料：_____、_____、_____ 2、 最依赖的能源：_____（如汽油/天然气） 3、认为最环保的能源：_____ 设计意图‌：从生活矛盾切入，引发对能源结构的深度思考。 【环节二】化石燃料档案馆——种类与特性探究 【‌教师活动‌】 实物展示‌： 无烟煤块（用铁锤敲击观察硬度） 原油样品瓶（摇晃后静置观察分层） 液化天然气模型（对比气球充气体积变化） ‌引导提问‌： “为什么煤块坚硬而石油呈液态？天然气为何要压缩成LNG运输？” 【‌学生活动】 1、实验观察‌： 用放大镜观察煤的纹理，推测其植物化石来源。 2、根据给出资料和课本，填写《化石燃料档案表》 燃料类型 物理状态 主要成分 常见用途 煤 固态 碳 发电 石油 液态 烃类 汽油 天然气 气态 甲烷 供暖 【环节二】厨房里的炼油厂——石油分馏实验 【‌教师活动‌】 1、 生活化实验设计‌： 2、 材料：食用油（模拟原油）、水、酒精、透明塑料瓶、温度计、热水浴装置。 3、 原理：利用不同液体沸点差异模拟分馏过程。 4、 ‌安全指导‌：强调热水温度不超过80℃（避免酒精蒸气燃爆风险）。 5、 引导学生观察并记录分层现象 【‌学生活动】 1、 观察并记录分层现象（酒精层＞油层＞水层）。 2、 绘制“厨房分馏塔”示意图，标注对应馏分（酒精→轻质油，油→柴油，水→重油） 3、 ‌实验结论‌：分馏的本质是利用沸点差异分离混合物，未生成新物质。 【环节三】黑金的逆袭——煤的综合利用 【‌教师活动‌】 ‌对比实验‌： 传统燃烧：点燃煤粉（产生浓烟，PM2.5检测仪数值飙升） 清洁利用：点燃天然气，通入澄清石灰水（发出淡蓝色火焰，澄清石灰水变浑浊） ‌视频展示‌：神华宁煤集团煤间接液化制柴油工艺流程。 【‌学生活动】 观察现象并得出结论：天然气燃烧对比煤炭的燃烧，污染较小，但是会产生温室气体二氧化碳。 小组讨论，归纳总结：电能对比煤炭等化石燃料的优点，目前国家大力发展新能源汽车的战略考虑。 【环节四】能源战略辩论会——未来之路怎么走？ 【‌教师活动‌】 1、议题设置‌： 甲方观点：“应继续扩大化石燃料开采，保障能源安全” 乙方观点：“应立即全面转向电能风能太阳能，实现碳中和” 2、数据支持‌： 提供我国化石燃料储量表（煤可用50年，石油18年） 展示光伏发电成本下降曲线（10年降低80%） 【‌学生活动】 1、‌角色扮演‌： 能源部长组：用西气东输管道模型说明战略意义。 环保组织组：发布虚拟北极熊栖息地缩减数据。 科技企业组：展示氢燃料电池汽车样品。 2、‌达成共识‌ 制定《2030过渡方案》： 短期：推广清洁煤技术（如超临界发电） 中期：发展页岩气与可燃冰 长期：建设风光储一体化电站 【环节六】 归纳总结——从化石能源到清洁能源 【‌教师活动‌】 小组讨论并总结生活中可以选择清洁能源替代化石能源的具体措施 【‌学生活动】 清洁能源类型‌ ‌具体替代措施‌ ‌应用场景‌ ‌太阳能‌ 安装屋顶光伏板发电，使用太阳能热水器替代电/燃气热水器 家庭用电、生活热水供应 ‌风能‌ 在风力资源丰富地区安装小型风力发电机 家庭分布式供电 ‌地热能‌ 采用地源热泵系统为建筑供暖/制冷 建筑温度调节 ‌生物质能‌ 利用农业废弃物、餐厨垃圾等生物质资源生产沼气或生物燃料 烹饪燃料、局部供电 ‌氢能源‌ 选择氢燃料电池汽车作为交通工具 日常出行 ‌水能‌ 利用微型水力发电装置（需具备水流条件） 偏远地区家庭供电 结合实例和数据深度思考： 替代效益：通过上述措施可减少约30-80%的化石能源消耗，如太阳能热水器可替代80%以上传统电热水器能耗‌，地源热泵比传统空调节能40%以上‌； 政策支持：多地出台光伏发电并网补贴政策，户用光伏系统余电可售电网创收‌； 协同减排：新能源汽车配合智能充电桩使用，能进一步优化电网负荷‌，生物质能利用可实现废弃物资源化‌ 特 色 作 业 设 计 【‌课后任务】‌ 家庭实验‌：用沙子和食用油制作简易“油砂分离器”，记录分离效率。 ‌社会调查‌：走访附近加油站，记录汽油标号（92/95/98）与价格差异，查阅辛烷值含义。 ‌创意设计‌：绘制“未来社区能源网络图”，要求包含至少三种能源互补方案。 板书设计 综合利用化石燃料 ——绿色转型：能源革命的破局之路 1、化石燃料“三板斧”： 煤：燃烧发电（污染大）→ 气化/液化（变清洁） 石油：分馏得汽油 → 裂解制塑料 天然气：CH₄清洁燃烧 → 西气东输惠及4亿人 2、中国方案： 山西：煤制油技术全球领先 新疆：光伏+储能沙漠发电 南海：可燃冰试采成功 3、 终极目标： 短期（2025）：煤炭清洁化率＞80% 长期（2060）：碳中和目标达成 4、学生智慧结晶区：实时张贴课堂讨论成果 教学评价 核心素养‌ ‌评价工具‌ ‌评价标准‌ 化学观念 分馏实验报告 能否正确区分物理/化学变化 科学思维 煤液化方案设计图 是否体现条件与产物关系 实践探究 厨房分馏装置操作视频 分层现象是否清晰 态度责任 《2030过渡方案》提案 是否兼顾经济与环保 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$