6.2化石燃料的利用第1课时教学设计-2026-2027学年九年级化学鲁教版上册

第二节 化石燃料的利用 - 第一课时（教学设计） 课题 课时安排 核心 素养目标 化学观念：认识化石燃料的物质类别、组成元素及燃烧变化规律。 科学思维：通过对比归纳三大化石燃料的异同，建立物质性质决定用途的思维模型。 科学探究：依托甲烷燃烧探究活动，掌握燃料燃烧产物的检验方法。 科学态度与责任：知晓化石燃料不可再生性，树立节约能源、绿色低碳的社会责任意识。 重点 和难点 教学重点：三大化石燃料的种类、组成、主要性质与生活用途，掌握甲烷的燃烧现象、产物及检验方法。 教学难点：理解化石燃料漫长的形成过程与不可再生属性，区分化石燃料燃烧的化学变化本质，结合物质组成分析燃烧产物，建立能源利用与资源保护的关联认知。 教学过程 教学环节 教学活动 设计意图 导入新课 日常生活中，做饭取暖、汽车行驶、工厂生产都离不开能源。大家熟知的煤炭、天然气、汽油为生活生产提供能量，这些能源都源自远古时代的生物遗存。它们究竟如何形成？具备哪些特性？为何是目前应用最广泛的能源？本节课将通过任务探究，解锁化石燃料的奥秘，掌握化石燃料的基础利用知识。 以任务式探究为核心，贴合新教材编排逻辑，立足生活实际搭建课堂场景。融合四维核心素养，层层递进突破重难点，让学生自主探究获取知识，培育科学思维与绿色能源责任意识。 讲授新课 （一）初识化石燃料——探寻化石燃料的由来与分类 【任务活动一：生活溯源，自主感知】教师引导学生结合生活经验，开展自主思考与小组交流活动。请学生结合日常所见，列举生活、生产中常用的燃料，梳理柴火、酒精、煤炭、天然气、汽油、柴油等常见燃料，对比区分天然存在的燃料与人工制备的燃料。小组内汇总交流结果，筛选出目前人类使用最广泛、储量有限的天然燃料。 学生自主梳理后，教师结合教材内容，引出化石燃料的核心概念。教材明确指出，化石燃料是古代动植物遗骸经过亿万年的地质变迁，在地下高温、高压、隔绝空气的复杂条件下缓慢形成的可燃性燃料，是埋藏于地壳中的珍贵自然资源。课堂同步展示化石燃料形成的动态示意图，直观呈现远古植物形成煤炭、远古海洋生物形成石油和天然气的漫长过程。 【小组探究任务】结合示意图与教材文本，小组合作完成两个核心问题探究。第一，分析化石燃料的形成周期，判断其是否可以在短期内再生；第二，归纳目前三大核心化石燃料的种类。各小组逐一发言分享探究结论，师生共同总结：煤、石油、天然气是当今世界三大主要化石燃料，所有化石燃料的形成都需要上亿年时间，属于不可再生能源，储量有限，无法人工快速制取。 教师进一步拓展延伸，引导学生区分可再生能源与不可再生能源，对比柴火、太阳能等可再生能源，强化学生对化石燃料稀缺性的认知，为后续节约能源的理念渗透做好铺垫。本环节通过生活化任务探究，让学生从已有经验出发，自主构建化石燃料的基础概念，避免概念灌输，培养学生自主归纳的科学思维。 （二）三大化石燃料的性质与用途——分层探究逐一突破 1. 煤炭的认知与利用探究 【任务活动二：文本研读+素材分析】学生自主研读教材中煤炭的相关内容，结合教师提供的煤炭实物图片、煤炭开采与应用的场景素材，独立完成煤炭相关知识的梳理任务，重点梳理煤炭的形成源头、物质类别、组成元素、物理性质与基础用途。梳理完成后，小组内互相补充完善知识点。 师生共同归纳总结核心知识点：煤炭是远古陆地植物遗骸埋藏地下，经过漫长地质变化形成的混合物，没有固定的组成和熔点、沸点。煤炭的主要组成元素为碳元素，同时含有少量氢、氧、氮、硫等元素。纯净的煤炭为黑色固体，质地坚硬，热值较高，燃烧可释放大量热能。 结合生活与工业场景，学生分组讨论煤炭的应用场景，汇总得出：煤炭是工业生产的“工业粮食”，是火力发电、冶金炼钢、陶瓷烧制的核心燃料，同时也是部分地区冬季取暖、生活做饭的传统燃料。教师补充说明，煤炭除直接燃烧供热外，还可通过后续加工实现综合利用，为第二课时学习埋下伏笔。 【深度思考任务】小组讨论：煤炭中含有的硫、氮元素，在燃烧后会生成哪些物质？对环境会产生哪些影响？学生结合之前空气污染物的知识，推理得出硫、氮的氧化物会污染空气，形成酸雨，初步建立燃料利用与环境保护的关联认知。 2. 石油的认知与利用探究 【任务活动三：对比探究+场景辨析】依托煤炭的学习思路，学生自主开展石油的探究学习，采用对比学习法，梳理石油与煤炭的异同点。学生研读教材文本，观察原油样品图片、石油炼制车间场景图，完成石油知识梳理任务，涵盖形成源头、物质类别、组成元素、物理特征与应用价值。 小组汇报探究成果后，师生统一总结：石油是远古海洋动植物遗骸经地质变迁形成的粘稠液态混合物，颜色多为黑色或深棕色，不溶于水，密度比水小。石油主要由碳、氢两种元素组成，杂质含量低于煤炭，燃烧更充分。作为珍贵的工业资源，石油被称为“工业血液”。 【合作探究任务】结合教材内容，小组合作探究石油的利用形式。学生通过讨论明确：原油无法直接广泛使用，需要经过炼制加工，通过分馏工艺分离出不同沸点的成分，得到汽油、柴油、煤油、润滑油、沥青等多种产品。其中汽油、柴油是汽车、飞机、船舶等交通工具的核心燃料，煤油可用于照明、航空燃料，沥青用于道路铺设。 教师引导学生对比煤和石油的燃烧特点，分析得出石油产品燃烧污染更小、利用场景更广泛的优势，同时强调石油同样属于不可再生能源，储量稀缺，需要合理利用、节约使用。本环节通过对比探究，培养学生分类归纳、对比分析的科学思维。 3. 天然气的认知与利用探究 【任务活动四：重点探究+实验认知】天然气是本节课的重点学习内容，核心围绕主要成分甲烷展开探究。学生先自主阅读教材，梳理天然气的存在形式、主要成分、物理性质。小组汇总后明确：天然气是埋藏于地下的气态化石燃料，主要成分为甲烷，甲烷是最简单的有机化合物。 学生归纳甲烷的物理性质：常温常压下为无色、无味的气体，密度比空气小，极难溶于水。教师补充生活常识：家用天然气添加了刺激性气味的添加剂，便于燃气泄漏时及时察觉，保障使用安全，将化学知识与生活安全紧密结合。 【核心探究实验任务：甲烷燃烧实验探究】教师演示甲烷燃烧实验，学生全员参与观察、记录实验现象，小组合作分析实验结论，完成探究任务。实验过程中，引导学生重点观察火焰颜色、烧杯内壁变化、澄清石灰水变化三大核心现象。 实验现象记录：甲烷燃烧时产生明亮的蓝色火焰，燃烧过程中放出大量的热；在火焰上方罩一个干冷的烧杯，烧杯内壁出现大量水雾；迅速将烧杯倒置，加入适量澄清石灰水，振荡后澄清石灰水变浑浊。 【小组研讨任务】结合实验现象，推理甲烷的组成元素与燃烧产物。学生通过现象分析：烧杯内壁有水雾，证明甲烷燃烧生成水，说明甲烷中含有氢元素；澄清石灰水变浑浊，证明燃烧生成二氧化碳，说明甲烷中含有碳元素。师生共同总结甲烷燃烧的变化本质，明确甲烷具有可燃性，燃烧产物为二氧化碳和水，相比煤、石油，燃烧更洁净，污染更小。 【生活拓展任务】学生分组列举天然气的生活应用，总结得出天然气是优质的民用燃料，广泛用于家庭做饭、烧水、供暖，同时可作为工业燃料、车用燃气，是目前推广使用的清洁能源。教师补充农村沼气的主要成分也是甲烷，实现废物利用，贴合绿色化学理念。 （三）化石燃料的合理利用与初步反思 【任务活动五：综合辨析+思维升华】学生结合本节课所学三大化石燃料的知识，开展小组综合探究，完成两个核心议题的讨论。议题一：结合化石燃料的形成特点，分析人类为什么要节约化石燃料；议题二：对比煤、石油、天然气的燃烧特点，分析哪种化石燃料更环保，原因是什么。 各小组依次展示讨论成果，师生共同梳理总结：三大化石燃料均为不可再生能源，形成周期漫长，人类消耗速度远快于自然形成速度，化石燃料储量日益枯竭，资源短缺问题日益凸显。从燃烧产物来看，天然气主要成分甲烷燃烧只生成二氧化碳和水，无硫、氮氧化物等污染物，是三种化石燃料中最清洁的燃料。 【深度思考任务】引导学生思考：生活中哪些行为会造成化石燃料的浪费？我们可以通过哪些行为节约能源、减少污染？学生结合生活实际，列举长时间空转车辆、过度使用燃煤取暖、燃气浪费等行为，同时总结节约用电、绿色出行、合理使用燃气、推广清洁能源等改进方式。 本环节立足知识落地，将理论知识转化为生活实践，让学生深刻认识到化石燃料利用的利弊，辩证看待化学能源的价值与隐患，培养学生绿色低碳、节约资源的科学态度与社会责任，落实核心素养育人目标。 本节课全程采用分层任务式活动教学，遵循“生活感知—自主探究—归纳总结—学以致用”的认知逻辑，贴合九年级学生的化学学习规律。依托新教材原有标题框架，拆解碎片化知识点，转化为可操作、可合作、可探究的课堂任务。摒弃传统灌输式教学，以学生为主体，通过观察分析、小组讨论、实验探究、对比归纳等活动，落实四维核心素养。在知识学习中渗透资源珍贵、节能环保的理念，既夯实化石燃料的基础知识，又培养学生自主探究、合作交流的能力，实现知识传授、能力培养与价值引领的统一，高效突破教学重难点。 板书设计 化石燃料的利用（第一课时） 一、化石燃料概述 1. 种类：煤、石油、天然气（三大化石燃料） 2. 成因：远古生物遗骸经亿万年地质变化形成 3. 类别：混合物、不可再生能源 二、三大化石燃料核心知识 1. 煤：工业粮食，主含C，含少量S、N、O、H，固体燃料，燃烧易产生污染物 2. 石油：工业血液，主含C、H，粘稠液体，炼制得汽油、柴油等燃料 3. 天然气（最清洁化石燃料） 主要成分：甲烷（CH₄），无色无味、密度小于空气、难溶于水 燃烧现象：蓝色火焰、放热，生成水和二氧化碳 三、核心理念 储量有限、不可再生、节约利用、绿色用能 作业布置 完成分层作业 教学反思 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $