7.2化石能源的合理利用第2课时教学设计-2026-2027学年八年级化学人教版(五四学制)全一册
《化石能源的合理利用》(第二课时)教学设计
人教版(五四学制)初中化学 八年级全一册 第七单元 课题2 课型:新授课
一、教材分析
本课时在学生认识煤、石油、天然气三大化石能源及其综合利用的基础上,进一步探讨化石能源燃烧对环境造成的影响,以及清洁利用与新能源开发。教材以“环境问题—治理措施—能源转型”为主线,承接前一课时的化石能源来源与组成,指向化学与社会可持续发展,是落实“合理利用化石能源”核心观念的关键一课。
二、四维核心素养
化学观念:认识化石能源燃烧产物与酸雨、温室效应等环境问题的联系,形成“物质变化带来环境影响”的元素转化观。
科学思维:从元素组成推理燃烧产物,建立因果证据链,能辩证评价化石能源的利与弊。
科学探究:通过调查卡、方案会诊、新能源推介等活动,经历提出问题、收集证据、设计方案的探究过程。
科学态度与责任:树立保护环境、合理利用能源、开发新能源的社会责任感,认同可持续发展与“双碳”目标。
三、教学重难点
教学重点:认识化石能源燃烧对环境的影响,了解减少污染与清洁利用的主要措施,知道新能源的开发方向。
教学难点:从元素组成与变化视角分析酸雨、温室效应的成因,辩证理解化石能源的“利与弊”,并提出合理利用与应对环境问题的可行方案。
四、设计意图
本课时以真实环境问题为大情境,采用任务式活动设计,设置“问题调查—方案会诊—能源展望—行动担当”四个递进任务链,让学生在解决真实问题中主动建构知识。教学不急于灌输结论,而是引导学生基于前一课时所学的化石能源组成,自主推理燃
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烧可能产生的物质及其环境影响,再通过查阅资料、小组研讨形成治理方案。这样既落实化学观念与科学思维,又通过车用乙醇汽油、氢能、太阳能等贴近生活的素材,让学生体会化学在改善环境、推动能源转型中的价值,最终把知识转化为节能环保的自觉行动,体现“从生活走向化学、从化学走向社会”的课程理念。
五、教学过程
任务一 情境创设:雾霾与酸雨的“新闻发布会”
任务情境:教师依次展示本地冬季雾霾天气下街道灰蒙蒙的照片、被酸雨腐蚀得斑驳的雕像、叶片发黄脱落的森林以及受污染的河流水面等图片,配以一段简短的新闻报道,把学生带入真实的环境问题现场。
教师活动:教师引导学生观察并提问:“这些我们身边或新闻里看到的现象,究竟是怎样产生的?它和我们每天做饭、取暖、出行所依赖的能源有没有关系?”随后联系上一课时所学,点明煤、石油、天然气这些化石能源在给我们提供能量的同时,燃烧后产生的物质正悄悄改变着我们周围的环境。教师进一步追问:“假如一个冬天里家家户户都烧煤取暖、马路上川流不息的汽车都在烧油,这些看不见的烟气最后都去了哪里?”由此引出本节课要共同探究的主题——化石能源究竟给环境带来了什么影响,我们又该怎样合理地利用它。
学生活动:学生观看图片与报道,结合自己在生活中感受到的空气异味、能见度下降、衣物易脏、呼吸道不适等体验,自由发言交流;在教师引导下把环境现象与家庭、工厂、汽车使用的燃料建立初步联系。
设计意图:用真实可感的环境情境迅速激发学生的问题意识与情感共鸣,把“要我学”转化为“我要探究”,为后续从元素组成角度分析燃烧产物埋下思考的起点。
任务二 调查研讨:化石能源燃烧“带来了什么”
任务情境:教师发放“环境问题调查卡”,各小组分别认领一个探究方向——“酸雨是从哪里来的”“温室效应为什么越来越明显”“汽车尾气里藏着哪些污染物”,像小小环境研究员一样开展研讨。
教师活动:教师不直接给答案,而是引导学生调用前一课时的知识进行推理:煤中除了主要的碳元素,还含有少量硫元素和氮元素,燃烧时这些元素会转化为二氧化
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硫、氮氧化物等物质,它们随雨水降落便形成酸雨;煤、石油等含碳燃料燃烧时生成大量二氧化碳,而二氧化碳等气体在大气中不断增多,就像给地球盖了一层保温被,使温室效应加剧、气候变暖;汽车以汽油、柴油为燃料,发动机内燃烧往往不够充分,会产生一氧化碳、尚未燃烧的碳氢化合物以及氮氧化物等污染物,直接危害人体健康。教师特别提醒学生注意一个易混点:天然气相比煤和石油要清洁一些,燃烧时产生的二氧化硫、烟尘较少,但它主要成分含碳,燃烧同样会生成二氧化碳,因此不能把天然气当成“零污染”能源。教师在黑板上只作语言梳理,引导学生说出“元素—燃烧产物—环境后果”这条因果链,而不书写任何反应式子。
学生活动:小组围绕调查卡展开讨论,结合已有经验和教师提供的补充资料,填写“燃烧产物—可能造成的环境问题”对应关系;各组派代表汇报本组的推理过程,其他组补充、质疑,共同完善酸雨、温室效应、汽车尾气三条污染线索。在汇报中,有的组会提出“酸雨是从天上掉下来的,和地上烧煤有什么关系”,教师顺势引导学生把工厂烟囱、电厂锅炉与高空降雨联系起来,帮助学生建立“局部燃烧—大气输送—区域降水”的空间想象。
设计意图:让学生从物质组成出发自主推理燃烧产物,而不是死记结论,既落实了“物质变化决定环境影响”的化学观念,又锻炼了由因到果、由证据到结论的科学思维,为后面设计治理方案做好知识与方法的双重铺垫。
任务三 方案会诊:怎样给化石能源“洗个澡”
任务情境:教师宣布班级成立“环境治理专家组”,要求各专家组针对任务二中梳理出的酸雨、温室效应、汽车尾气三类问题,分别“开出处方”,设计切实可行的减少污染方案,并进行集中会诊与答辩。
教师活动:教师巡回倾听,适时点拨:针对酸雨,可以推广使用经过脱硫处理的煤、对燃烧设备加装脱硫装置,并鼓励用较为清洁的天然气代替煤作燃料;针对燃烧不充分和尾气污染,可以改进发动机的燃烧方式、让燃料尽可能充分燃烧,给汽车安装催化净化装置使有害物在排放前转化为无害物质,同时加大尾气检测力度、推广使用电动汽车;为节省石油资源、减少尾气污染,还可以使用在汽油中按比例掺入乙醇的车用乙醇汽油,而乙醇可由高粱、玉米、薯类等经发酵、蒸馏制得,既可再生又能带动农业生产。教师还引导学生从“让燃料烧得更充分”这一角度理解:保证燃烧时有足够的空气、把固体燃料磨得更细、增大与空气的接触面积,都能让燃料放尽热量、
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