7.2化石能源的合理利用（第1课时化石能源的利用）核心素养教学设计--2026-2027学年九年级化学人教版上册

该初中化学教学设计聚焦化石能源的利用，涵盖煤、石油、天然气的成分与综合利用，以及甲烷燃烧等核心知识点。通过生活能量来源情境导入，展示化石能源图片，点明不可再生属性，引导学生从已知用途探究成分与加工方法，构建“成分—性质—用途”学习支架。 此资料特色在于融合化学观念与科学态度，通过甲烷燃烧实验（干燥烧杯水雾、石灰水变浑浊）培养科学探究能力，对比分馏与干馏的变化类型深化科学思维，结合煤制油、可燃冰等国情素材增强科学态度与责任。分层作业设计兼顾基础与拓展，助力教师落实课标，提升学生资源节约意识与民族自信。

课题2 化石能源的合理利用（第1课时——化石能源的利用） 课标要求 本课属于《义务教育化学课程标准（2022年版）》"化学与社会·跨学科实践"学习主题。课标要求：知道化石能源（煤、石油、天然气）是人类重要的自然资源；了解化石能源的综合利用；认识甲烷等常见燃料及其燃烧，初步形成资源节约与合理利用的意识。 教材分析 2026版新教材课题2第1课时聚焦"化石能源的利用"。教材说明化石能源由古代生物遗骸形成、不可再生；煤主要含碳元素，隔绝空气加强热可得焦炭、煤焦油、煤气；石油主要含碳氢，按沸点分馏得多种产品；天然气主要成分为甲烷CH₄，实验7-2探究其燃烧（干燥烧杯壁有水雾、澄清石灰水变浑浊）；并介绍我国最早利用天然气（《天工开物》）、沼气、可燃冰（甲烷水合物）及"煤制油"自主技术（保障能源安全）。全课贯穿"立足能源禀赋、清洁高效利用"。 学情分析 学生对煤、石油、天然气有生活接触（取暖、汽油、燃气），但多不知其成分与形成；对"分馏""干馏"等加工方法陌生；对"可燃冰""煤制油"等新成就充满好奇却缺乏系统认识。需以"成分—性质—用途—综合利用"主线组织，结合我国能源国情增强民族自信。 教学目标 基础目标（全员必达）：①能说出煤、石油、天然气的主要成分与用途；②能描述甲烷燃烧的实验现象并写出 CH₄ + 2O₂ 点燃 CO₂ + 2H₂O；③知道化石能源不可再生，列举其综合利用方式。 提升目标（选达拓展）：④能解释"分馏""干馏"的原理差异；⑤能结合"西气东输""煤制油"等实例，说明合理利用化石能源的意义。 教学重、难点 重点：①煤、石油、天然气的主要成分与利用；②甲烷的性质与燃烧；③化石能源不可再生与综合利用。 难点：①理解"分馏（物理变化）"与"煤干馏（化学变化）"的区别；②从"成分"角度认识化石能源综合利用的价值。 核心素养 通过化石能源成分与用途分析，培养"宏观辨识"与"物质转化"观念；在综合利用案例中体会"变废为宝"的绿色化学思想；结合我国能源禀赋与"煤制油"成就，增强资源国情认知与民族自豪感；在"不可再生"认识中，树立节约资源、合理开发的可持续发展观。 教学流程 导入（能源从哪里来） 　　→ 煤的综合利用（隔绝空气加强热） 　　→ 石油的炼制（分馏，沸点不同） 　　→ 天然气与甲烷（实验7-2 燃烧） 　　→ 可燃冰、沼气与能源安全（煤制油） 　　→ 课堂小结（不可再生·合理利用） 教学环节 教学活动 设计意图 二次备课（问题链） 环节一 情境导入 【教师】提问：工厂发电、汽车行驶、家中做饭，能量主要来自哪里？展示煤、石油、天然气图片，说明它们由古代生物遗骸经漫长变化形成，属不可再生的化石能源。引出本课时主题。 【学生】联系生活说出化石能源用途，产生"它们是什么、如何用"的探究兴趣。 从能量来源切入，建立"化石能源—人类能量"的联系，点明不可再生属性。 ①基础巩固：煤、石油、天然气属于哪类能源？是否可再生？ ②能力迁移：为什么说化石能源是"不可再生"的？ ③中考对接：以"能源分类"考查可再生与不可再生判断。 环节二 煤的综合利用 【教师】讲解：煤是复杂混合物，主要含碳元素，还含氢、氧、氮、硫。将煤隔绝空气加强热（干馏，化学变化），可得焦炭、煤焦油、煤气（含CO、H₂、CH₄）。展示图7-17煤综合利用产品，介绍我国"煤制油"自主技术（2022年全球最大煤间接液化项目）保障能源安全。 【学生】理解煤的成分与干馏产物，认识综合利用的价值，感受我国能源科技成就。 以煤的成分为起点，揭示"成分决定用途、综合利用增值"，渗透国情教育与绿色观念。 ①基础巩固：煤隔绝空气加强热能得到哪些物质？ ②能力迁移：为什么把煤仅仅当燃料烧掉"太可惜"？ ③中考对接：以"煤的综合利用"考查物质成分与变化类型。 环节三 石油的炼制 【教师】讲解：石油主要含碳、氢，是黏稠液体。加热并利用各成分沸点不同分馏（物理变化），得汽油、煤油、柴油、液化石油气（含丙烷、丁烷等）等。展示图7-15产品用途，强调液化石油气易燃易爆、钢瓶压强大的安全事项。 【学生】区分"分馏（物理）"与"干馏（化学）"，认识石油是重要化工原料，树立使用安全意识。 用"沸点不同分馏"建立分离观念，对比干馏深化变化类型辨析，落实安全教育。 ①基础巩固：石油分馏利用的是什么性质差异？属于物理变化还是化学变化？ ②能力迁移：液化石油气为什么要储存在耐压钢瓶中？ ③中考对接：以"石油炼制产品"考查物理变化与燃料用途。 环节四 天然气与甲烷 【教师】讲解：天然气主要成分是甲烷CH₄。演示实验7-2：点燃甲烷，上方罩干燥烧杯（壁现水雾），倒转注入澄清石灰水（变浑浊）。引导学生推断产物为水和二氧化碳，写方程式 CH₄ + 2O₂ 点燃 CO₂ + 2H₂O；强调点燃前验纯。补充我国《天工开物》记载天然气熬盐、沼气（甲烷）利用。 【学生】观察现象、推断产物、书写方程式，理解"验纯"安全操作，认识甲烷是最简单的有机物。 以实验探究建立甲烷性质与燃烧方程式的证据链，强化"点燃前验纯"的安全规范。 ①基础巩固：甲烷燃烧生成什么？写出化学方程式。 ②能力迁移：点燃甲烷前为什么要验纯？ ③中考对接：以"甲烷燃烧实验"考查现象、产物与方程式书写。 环节五 可燃冰与能源安全 【教师】介绍：可燃冰是高压低温下形成的甲烷水合物，热值高、储量巨大；2017年我国南海可燃冰试采成功。展示沼气池示意，说明秸秆等发酵产沼气。重点讲述我国"煤多油少"禀赋下，自主创新煤间接液化技术建成全球最大项目，对保障能源安全意义重大。 【学生】了解新能源前景与我国能源成就，增强资源国情认知与民族自信心。 将化石能源延伸到未来能源，结合国情成就培养资源安全意识与家国情怀。 ①基础巩固：可燃冰的主要成分是什么？ ②能力迁移：我国大力发展"煤制油"技术有何意义？ ③中考对接：以"可燃冰、煤制油"等国情素材考查能源与可持续发展。 环节六 课堂小结 【教师】引导学生小结：煤（碳）、石油（碳氢）、天然气（CH₄）成分不同、用途各异；均不可再生，须综合利用、清洁高效；我国立足禀赋推进煤制油等自主创新保障能源安全。 【学生】完成"成分—用途—变化"对照表，谈一点对"节约化石能源"的认识。 整合三类化石能源，提炼"成分决定用途、不可再生须合理利用"的核心观念。 ①基础巩固：天然气的主要成分是什么？ ②能力迁移：从成分角度说明为什么煤和石油要综合利用？ ③中考对接：综合考查煤、石油、天然气的成分、利用与能源分类。 课堂总结 一、化石能源（不可再生） 　煤：主要含C → 干馏 → 焦炭、煤焦油、煤气 　石油：主要含C、H → 分馏（沸点不同）→ 汽油、煤油、柴油、液化石油气 　天然气：主要成分 CH₄ 二、甲烷燃烧 　CH₄ + 2O₂ 点燃 CO₂ + 2H₂O（点燃前验纯） 三、新能源与能源安全 　可燃冰（甲烷水合物）· 沼气 · 煤制油（自主创新） 板书设计 课题2 化石能源的合理利用（第1课时 化石能源的利用） 一、煤：C为主 → 干馏（化学）→ 焦炭/煤焦油/煤气 二、石油：C、H为主 → 分馏（物理）→ 燃油/液化气 三、天然气：CH₄，燃烧 CH₄ + 2O₂点燃 CO₂ + 2H₂O 四、不可再生，须综合利用、保障能源安全 教学反思 学生对"分馏是物理变化、干馏是化学变化"易混淆，需用对比表强化。甲烷燃烧实验现象明显，但"干燥烧杯水雾"与"石灰水变浑浊"两现象对应"H₂O、CO₂"两步，学生常漏写验纯。可燃冰、煤制油素材宜结合时事（能源安全、双碳）延展，提升立意。 分层作业 基础题：完成教材练习与应用第1、3（1）题；写出甲烷燃烧的化学方程式。 提升题：比较"煤的干馏"与"石油的分馏"，从变化类型、产物角度填表说明。 拓展题（选做）：查阅"西气东输"工程资料，写100字说明其对优化能源结构、改善环境的作用。 学科网（北京）股份有限公司 $