6.2化石燃料的利用第二课时教学设计--2026-2027学年九年级化学鲁教版上册

第二节 化石燃料的利用 - 第二课时（教学设计） 课题 课时安排 核心 素养目标 化学观念：建立化石燃料物质组成、变化与用途的关联，区分物理、化学变化。 科学思维：通过对比归纳燃料利用方式，辩证分析能源利弊。 科学探究：依托任务活动探究燃料污染成因与治理方法。 科学态度与责任：树立节约化石能源、低碳环保理念，增强开发清洁能源、守护生态的社会责任感。 重点 和难点 教学重点：掌握煤、石油的综合利用方式，明晰化石燃料燃烧带来的各类环境问题及防治措施，了解常见新能源类型。 教学难点：精准区分煤的干馏与石油的分馏变化本质，理解化石燃料综合利用的化学原理，学会结合实际合理选择、利用燃料，建立能源与环境的辩证思维。 教学过程 教学环节 教学活动 设计意图 导入新课 生活中煤炭、石油、天然气支撑着工业生产、交通出行与日常生活，是人类赖以生存的能源基石。但大量使用化石燃料的同时，雾霾、酸雨、温室效应等环境问题日益突出。化石燃料除了直接燃烧，还有哪些高效利用方式？如何兼顾能源利用与生态保护？本节课通过系列探究任务，解锁化石燃料的综合利用与绿色发展之道。 以任务式探究活动为核心，贴合新教材编排逻辑，串联知识探究、思维训练与素养培育。立足生活实际，弱化理论灌输，让学生主动探究、归纳总结，实现知识掌握与环保责任意识的同步提升。 讲授新课 （一）温故知新，衔接新知：回顾化石燃料基础认知 本节课开启前，依托新教材基础知识点，设置自主回顾任务，引导学生自主梳理上节课核心内容，为本课时综合利用、环保应用新知学习搭建知识桥梁。 任务一：自主梳理任务——夯实化石燃料基础认知 请学生结合教材内容，独立梳理三大化石燃料的种类、主要组成元素、基本性质及能源属性，完成知识梳理。明确煤、石油、天然气均为古代生物遗骸经亿万年复杂变化形成的不可再生能源，储量有限，过度开采会导致能源枯竭。学生梳理完成后，小组内相互核对补充，完善知识体系。 教师引导总结：化石燃料是目前人类使用最广泛的能源，直接燃烧是最基础的利用方式，但这种利用方式存在资源浪费、污染环境等诸多弊端。基于此，工业生产中会对化石燃料进行深加工，实现综合高效利用，顺势引出本节课核心学习内容——化石燃料的综合利用、使用弊端及绿色开发路径。 （二）任务探究一：煤的综合利用 结合新教材“化石燃料的综合利用”核心板块，设置探究任务，聚焦煤的深加工处理方式、变化类型、产物及应用，突破本节课基础知识点。 任务二：小组探究任务——剖析煤的干馏原理与应用 教师展示工业煤干馏生产实景图片、工艺流程示意图，让学生直观认知煤的工业加工过程。随后抛出探究问题：工业上如何对原煤进行加工处理？处理过程发生的变化属于物理变化还是化学变化？加工后的产物有哪些，分别有什么用途？ 各小组围绕问题开展合作探究，结合教材文本内容，梳理核心知识点。探究完成后，各小组依次展示探究成果，教师针对性点评补充，完善知识点。煤的主要综合利用方式为干馏，也叫炼焦，是将煤隔绝空气加强热，使其发生复杂变化的加工工艺。该过程隔绝空气、高温加热，有新物质生成，属于典型的化学变化。 煤干馏后可得到三大核心产物，分别是焦炭、煤焦油、焦炉煤气。其中焦炭质地坚硬、热值高，广泛应用于冶金工业、金属冶炼、工业燃料等领域；煤焦油是一种黑色黏稠液体，含有上百种有机化合物，经过进一步分离提纯，可制作染料、医药、合成材料、农药等化工产品，实现煤炭资源的精细化利用；焦炉煤气主要成分为氢气、甲烷、一氧化碳等可燃性气体，热值高、燃烧充分，可作为民用燃气和工业燃料。 教师进一步拓展：原煤直接燃烧，仅能利用其热能，且大量有用化工原料被浪费，同时产生大量废渣废气。而通过干馏深加工，可实现煤的分层利用，最大化挖掘煤炭资源的价值，体现化学工艺对资源高效利用的重要意义。 （三）任务探究二：石油的综合利用 依托新教材知识点，对比煤的综合利用方式，设置对比探究任务，重点区分石油分馏与煤干馏的本质差异，攻克本节课教学难点。 任务三：对比探究任务——探究石油分馏的原理与应用 教师引导学生思考：石油是黏稠的液态混合物，主要含碳、氢元素，能否直接利用？工业上如何将石油中的各类成分分离利用？组织学生结合教材图文，小组合作探究石油的加工方式、原理、变化类型及产物用途。 学生探究总结后，教师梳理讲解：石油是由多种沸点不同的碳氢化合物组成的混合物，没有固定的沸点。工业上利用石油中各成分沸点不同的性质，通过加热、汽化、冷凝的方式，将石油不同成分逐一分离，该工艺称为石油的分馏。 重点对比区分核心概念：石油分馏过程中，仅依据沸点差异分离原有成分，没有新物质生成，属于物理变化；而煤的干馏有新物质生成，属于化学变化，二者变化本质完全不同，是本节课易混淆的核心知识点。 石油分馏可得到多种重要产物，涵盖生活、交通、工业多个领域。低沸点成分可分离出汽油、煤油、柴油，是汽车、飞机、轮船等交通工具的核心燃料；较高沸点成分可得到润滑油、石蜡、沥青，润滑油用于机械润滑保养，石蜡可制作蜡烛、化工原料，沥青广泛用于道路铺设、防水工程。 教师补充拓展：除分馏外，石油还可通过裂化、裂解等深加工工艺，将大分子烃转化为小分子烃，生产塑料、橡胶、纤维等合成材料，让石油成为“工业的血液”，全方位服务于工业生产与日常生活。同时组织学生小组填表对比煤干馏与石油分馏的原料、条件、变化类型、产物，巩固重难点知识。 （四）任务探究三：化石燃料燃烧对环境的影响 结合新教材“化石燃料与环境”板块，设置案例探究任务，结合生活实景，分析化石燃料使用带来的环境问题、成因及危害，落实环保素养培育。 任务四：案例分析任务——探析化石燃料的环境危害 教师展示雾霾天气、酸雨腐蚀建筑、温室效应冰川融化、河水酸化污染等实景案例与图片，让学生直观感受化石燃料过度使用带来的环境问题。组织学生小组合作，结合化石燃料组成元素，分析各类污染问题的形成原因与危害。 各小组分类梳理总结，教师整合完善知识点：第一，温室效应加剧。化石燃料主要含碳元素，充分燃烧会生成大量二氧化碳，二氧化碳是主要的温室气体，大气中二氧化碳含量过高，会导致全球气温升高、冰川融化、海平面上升、气候异常，破坏生态平衡。 第二，酸雨污染。煤中含有少量硫元素，石油中含有少量氮、硫元素，化石燃料燃烧时，硫元素转化为二氧化硫，氮元素转化为二氧化氮，这些酸性气体排放到空气中，溶于雨水形成酸雨。酸雨会腐蚀建筑物、大理石雕像，酸化土壤导致土壤板结、农作物减产，污染水体造成鱼虾死亡，破坏水陆生态系统。 第三，大气粉尘与有毒污染。化石燃料不完全燃烧会产生一氧化碳、炭黑粉尘，煤炭燃烧还会产生大量炉渣、粉煤灰。一氧化碳有毒，会危害人体呼吸系统、神经系统；粉尘是雾霾、可吸入颗粒物污染的主要来源，长期吸入会引发呼吸道疾病，危害人体健康。 第四，余热与废渣污染。大量化石燃料燃烧释放的余热会造成局部热污染，影响水体、大气环境；燃烧产生的固体废渣随意堆放，会占用土地、污染土壤和地下水。 （五）任务探究四：化石燃料的合理利用与污染防治 基于前文环境问题探究结果，设置解决方案探究任务，引导学生学以致用，总结绿色用能、污染治理的有效措施，树立绿色化学理念。 任务五：策略探究任务——总结化石燃料绿色利用方案 教师提问：结合化石燃料的利用弊端与污染成因，我们该如何合理利用化石燃料，减少环境污染？请从燃料使用、燃烧条件、尾气处理、日常行为四个维度，小组讨论总结可行措施。 学生小组讨论后发言分享，教师系统梳理归纳：首先，促进燃料充分燃烧。生活与工业使用燃料时，保证充足的氧气供应，增大燃料与空气的接触面积，让燃料充分燃烧，既能提高燃料利用率，节约能源，又能减少一氧化碳、炭黑等污染物的产生。 其次，优化燃料结构。推广使用脱硫煤、清洁能源天然气，替代高污染原煤，从源头减少二氧化硫等酸性气体的排放。工业生产中逐步降低化石燃料的依赖，优化能源使用结构。 再次，做好尾气与废渣处理。工业废气需经过脱硫、脱硝、除尘处理，达标后再排放；燃烧产生的固体废渣进行回收利用，制作建材、回填路基，实现固废资源化利用，减少污染。 最后，践行节能低碳行为。日常生活中节约用电、节约用气，减少私家车使用，绿色出行，降低化石燃料消耗，从个人层面助力能源节约与生态保护。 （六）任务探究五：新能源的开发与利用 结合新教材拓展内容，设置拓展探究任务，拓宽学生视野，引导学生认识新能源优势，树立可持续发展理念。 任务六：拓展探究任务——认知清洁能源与新能源 教师引导：化石燃料不可再生、污染严重，无法实现长期可持续利用，开发清洁、可再生新能源是未来能源发展的核心方向。请学生结合生活认知与教材内容，列举常见新能源，并分析其优势。 学生自主发言、小组补充后，教师系统讲解常见新能源类型及特点。太阳能储量巨大、清洁无污染、可再生，可用于光伏发电、太阳能供暖，广泛应用于家庭、工业、电力领域；风能利用风力发电，零污染、可再生，适合风力资源丰富地区大规模开发；地热能依托地下热能，稳定可靠，可用于供暖、发电；氢能燃烧产物为水，无污染、热值高，是最理想的清洁能源，未来应用前景广阔。此外，潮汐能、生物质能等新能源也在逐步推广应用。 教师总结：新能源具备清洁、低碳、可再生的优势，能够有效弥补化石燃料的短板，缓解能源危机与环境压力。现阶段新能源开发技术不断成熟，逐步替代传统化石能源，是实现绿色发展、可持续发展的关键路径。 （七）课堂总结，体系梳理 组织学生以小组为单位，自主梳理本节课全部知识点，构建完整知识体系。核心梳理内容包含煤的干馏、石油的分馏的原理、变化类型与用途，化石燃料燃烧引发的各类环境问题、成因与防治措施，常见新能源的种类与优势。教师针对学生梳理的薄弱点进行查漏补缺，强化重难点记忆，帮助学生区分易混淆知识点，巩固课堂所学。同时升华主题，引导学生认识能源利用与生态保护的辩证关系，树立节约能源、绿色环保、勇于探索新能源的科学态度与社会责任感。 本节课全程采用分层任务式活动教学，遵循学生认知规律，贴合新教材“从基础应用到综合拓展、从知识认知到素养落地”的编排思路。通过递进式任务，引导学生从化石燃料综合利用方式探究，到环境问题分析，再到新能源开发与合理用能总结，逐步突破重难点。教学中摒弃单向讲授，以小组合作、对比探究、案例分析为主要形式，充分调动学生主观能动性。同时紧密结合生活生产实景，将化学知识与社会热点、生态保护深度融合，在夯实学科知识的同时，循序渐进培养学生的科学思维、探究能力与社会责任感，落实四维核心素养育人目标。 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 $