2024-2025學年高中化學 主題4 化石燃料石油和煤的綜合利用 課題3 煤的綜合利用教學設(shè)計 魯科版選修2

2024-2025學年高中化學主題4化石燃料石油和煤的綜合利用課題3煤的綜合利用教學設(shè)計魯科版選修2主備人備課成員課程基本信息1.課程名稱：2024-2025學年高中化學主題4化石燃料石油和煤的綜合利用課題3煤的綜合利用教學設(shè)計

2.教學年級和班級：高一年級（1）班

3.授課時間：2024年11月5日星期二第2節(jié)課

4.教學時數(shù)：1課時

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親愛的同學們，大家好！今天我們這節(jié)課要來探索一種非常重要的能源——煤，以及它是如何被綜合利用的。讓我們一起走進化學的奇妙世界，看看煤是如何從一塊普通的石頭變成我們生活中不可或缺的資源吧！????核心素養(yǎng)目標同學們，通過這節(jié)課的學習，我們希望培養(yǎng)以下化學學科核心素養(yǎng)：1）增強對化石能源的認識，提升綠色環(huán)保意識；2）培養(yǎng)批判性思維，通過分析煤的綜合利用過程中的優(yōu)點與不足，提高問題解決能力；3）激發(fā)探究欲望，學會從實際生產(chǎn)生活中提取化學知識，將化學與生活緊密聯(lián)系起來。????學情分析同學們，進入高一階段，大家已經(jīng)具備了一定的化學基礎(chǔ)知識，對化學反應、物質(zhì)性質(zhì)等有了初步的認識。但就本節(jié)課而言，煤的綜合利用涉及到的化學過程和工業(yè)應用相對復雜，對于部分同學來說可能存在一定的難度。

從知識層面來看，學生們對煤的基本性質(zhì)有一定了解，但對于煤的深加工和綜合利用的具體過程可能較為陌生。在能力方面，學生們具備基本的實驗操作技能，但分析復雜化學過程的能力還有待提高。在素質(zhì)方面，同學們的團隊合作精神較強，但獨立思考和創(chuàng)新意識需要進一步培養(yǎng)。

在行為習慣上，部分同學可能存在依賴性強、自主學習能力不足的問題，這可能會影響他們對復雜化學知識的理解和掌握。同時，由于煤的綜合利用與環(huán)境保護密切相關(guān)，同學們的環(huán)保意識也需要進一步加強。

針對以上學情，本節(jié)課將結(jié)合實際案例，引導學生深入理解煤的綜合利用過程，并通過小組討論、實驗操作等方式，提高他們的分析問題和解決問題的能力。同時，注重培養(yǎng)同學們的環(huán)保意識，使他們認識到化學知識與現(xiàn)實生活的緊密聯(lián)系。學具準備Xxx課型新授課教法學法講授法課時第一課時師生互動設(shè)計二次備課教學方法與手段1.講授法：通過系統(tǒng)講解煤的綜合利用的基本原理和工業(yè)流程，幫助學生構(gòu)建知識框架。

2.討論法：組織學生分組討論煤利用中的環(huán)保問題，培養(yǎng)批判性思維和團隊協(xié)作能力。

3.實驗法：安排模擬實驗，讓學生親手操作，直觀感受煤的化學變化。

教學手段

1.多媒體展示：利用PPT展示煤的成分、性質(zhì)及其綜合利用的圖片和視頻，增強直觀性。

2.在線資源：引導學生使用網(wǎng)絡資源，查找相關(guān)資料，拓寬知識面。

3.情景模擬：通過角色扮演，讓學生體驗煤的綜合利用過程，提高學習趣味性。教學過程【導入新課】

同學們，今天我們來探索一種我們生活中不可或缺的能源——煤。你們知道嗎？煤不僅僅是一種燃料，它還蘊含著豐富的化學資源，可以制成許多有用的化學品和材料。讓我們一起走進今天的課堂，揭開煤的綜合利用的神秘面紗吧！??

【新課導入】

（1）回顧煤的基本性質(zhì)

首先，讓我們回顧一下煤的基本性質(zhì)。同學們，還記得煤是由什么組成的嗎？它主要由碳、氫、氧、硫等元素組成，這些元素在煤的綜合利用中扮演著怎樣的角色呢？

（2）探究煤的綜合利用過程

【探究活動一：煤的干餾】

同學們，煤的干餾是一種在隔絕空氣的條件下加熱煤，使其分解成氣體、液體和固體產(chǎn)品的過程。這個過程可以產(chǎn)生焦炭、煤焦油、煤氣等產(chǎn)品。

（1）老師演示：展示煤的干餾實驗過程，讓學生直觀地看到煤在隔絕空氣加熱下的變化。

（2）學生討論：同學們，你們觀察到煤在干餾過程中的哪些變化？這些變化對煤的綜合利用有什么影響？

（3）知識講解：老師講解煤的干餾過程及其產(chǎn)物，強調(diào)焦炭、煤焦油、煤氣等產(chǎn)品的用途。

【探究活動二：煤的焦化】

同學們，煤的焦化是將煤加熱到一定溫度，使其分解成焦炭、煤焦油、煤氣等產(chǎn)物的過程。焦炭是一種重要的冶金原料，煤焦油和煤氣也有廣泛的用途。

（1）老師演示：展示煤的焦化實驗過程，讓學生直觀地看到煤在高溫下的變化。

（2）學生討論：同學們，你們觀察到煤在焦化過程中的哪些變化？這些變化對煤的綜合利用有什么影響？

（3）知識講解：老師講解煤的焦化過程及其產(chǎn)物，強調(diào)焦炭、煤焦油、煤氣等產(chǎn)品的用途。

【探究活動三：煤的氣化】

同學們，煤的氣化是將煤轉(zhuǎn)化為可燃氣體（如合成氣）的過程。這個過程可以生產(chǎn)出甲烷、一氧化碳、氫氣等氣體，這些氣體可以作為燃料和化工原料。

（1）老師演示：展示煤的氣化實驗過程，讓學生直觀地看到煤轉(zhuǎn)化為氣體的過程。

（2）學生討論：同學們，你們觀察到煤在氣化過程中的哪些變化？這些變化對煤的綜合利用有什么影響？

（3）知識講解：老師講解煤的氣化過程及其產(chǎn)物，強調(diào)合成氣在能源和化工領(lǐng)域的應用。

【探究活動四：煤的液化】

同學們，煤的液化是將煤轉(zhuǎn)化為液體燃料的過程。這個過程可以生產(chǎn)出汽油、柴油等液體燃料，這些燃料可以替代傳統(tǒng)的石油產(chǎn)品。

（1）老師演示：展示煤的液化實驗過程，讓學生直觀地看到煤轉(zhuǎn)化為液體的過程。

（2）學生討論：同學們，你們觀察到煤在液化過程中的哪些變化？這些變化對煤的綜合利用有什么影響？

（3）知識講解：老師講解煤的液化過程及其產(chǎn)物，強調(diào)液體燃料在交通和工業(yè)領(lǐng)域的應用。

【課堂小結(jié)】

同學們，今天我們學習了煤的綜合利用過程，包括干餾、焦化、氣化和液化。這些過程不僅使煤成為一種重要的能源，還產(chǎn)生了許多有價值的化學品和材料。通過今天的學習，我們了解到化學知識與實際生活的緊密聯(lián)系，也明白了科技創(chuàng)新對能源利用的重要作用。

【作業(yè)布置】

1.請同學們課后查閱資料，了解煤的綜合利用在環(huán)境保護方面的意義。

2.結(jié)合今天所學的知識，思考如何提高煤的綜合利用效率，減少環(huán)境污染。

【教學反思】教學資源拓展1.拓展資源：

-煤炭地質(zhì)學：介紹煤炭的地質(zhì)成因、分布規(guī)律和資源儲量，讓學生了解煤炭的形成和分布情況。

-煤炭加工技術(shù)：探討煤炭的洗選、干燥、破碎等加工技術(shù)，以及這些技術(shù)對提高煤炭質(zhì)量的重要性。

-煤炭化學成分分析：介紹煤炭化學成分的測定方法和分析技術(shù)，如元素分析、有機質(zhì)分析等。

-煤炭綜合利用案例：收集國內(nèi)外煤炭綜合利用的成功案例，如煤化工、煤電一體化等，展示煤炭資源的多元化利用。

2.拓展建議：

-閱讀相關(guān)書籍：《煤炭工業(yè)概論》、《煤炭化學工程》等，深入了解煤炭工業(yè)的發(fā)展歷程和技術(shù)進步。

-觀看科普視頻：推薦《能源革命》、《綠色能源》等科普紀錄片，讓學生從更宏觀的角度認識煤炭在能源結(jié)構(gòu)中的作用。

-參觀煤炭企業(yè)：組織學生參觀當?shù)鼗蛑苓叺拿禾科髽I(yè)，實地了解煤炭的開采、加工和綜合利用過程。

-開展小組研究：讓學生分組研究煤的綜合利用中的某一環(huán)節(jié)，如焦炭生產(chǎn)、煤氣化等，撰寫研究報告。

-比較分析：對比煤炭與其他能源（如石油、天然氣）的綜合利用情況，分析煤炭在能源結(jié)構(gòu)中的優(yōu)勢和挑戰(zhàn)。

-環(huán)保意識培養(yǎng)：通過案例分析，讓學生了解煤炭綜合利用中的環(huán)保問題，提出解決方案，培養(yǎng)環(huán)保意識。

-創(chuàng)新設(shè)計：鼓勵學生發(fā)揮創(chuàng)意，設(shè)計一種新型煤炭綜合利用技術(shù)或產(chǎn)品，提升學生的創(chuàng)新能力和實踐能力。反思改進措施【一）教學特色創(chuàng)新

1.多元化教學方式：在教學中，我嘗試結(jié)合講授法、實驗法、討論法等多種教學方式，以激發(fā)學生的學習興趣和主動性。通過實驗演示，讓學生親身體驗煤的綜合利用過程，加深對知識的理解。

2.跨學科融合：我將煤炭的綜合利用與環(huán)保、地理、歷史等學科相結(jié)合，拓寬學生的知識面，培養(yǎng)學生的跨學科思維。

【二）存在主要問題

1.學生基礎(chǔ)參差不齊：部分學生在基礎(chǔ)知識方面較為薄弱，難以跟上課程進度，影響了整體教學效果。

2.教學內(nèi)容深度不足：在講解煤的綜合利用過程中，可能過于注重理論講解，而忽略了實際應用和案例分析，導致學生對知識的實際應用能力較弱。

3.學生參與度不高：在討論環(huán)節(jié)，部分學生表現(xiàn)出一定的被動性，未能積極參與到課堂活動中。

【三】改進措施

1.個性化教學：針對學生基礎(chǔ)參差不齊的問題，我將采取分層教學策略，針對不同層次的學生制定相應的教學目標和內(nèi)容。同時，利用課外輔導和小組合作，幫助學生克服學習困難。

2.豐富教學內(nèi)容：在講解煤的綜合利用時，我將增加實際應用和案例分析，讓學生了解煤炭資源的多元化利用。同時，結(jié)合我國煤炭產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，讓學生認識到煤炭行業(yè)的重要性和發(fā)展?jié)摿Α?/p>

3.提高學生參與度：為了提高學生的參與度，我將設(shè)計更具互動性的教學環(huán)節(jié)，如角色扮演、小組競賽等。此外，通過課堂提問、作業(yè)布置等方式，引導學生積極參與課堂討論，培養(yǎng)他們的表達能力和團隊合作精神。

4.加強實踐環(huán)節(jié)：組織學生參觀煤炭企業(yè)，實地了解煤炭的開采、加工和綜合利用過程。同時，鼓勵學生參與校內(nèi)外的科研實踐項目，提升他們的實際操作能力和創(chuàng)新能力。

5.反饋與調(diào)整：在教學過程中，我將注重收集學生的反饋意見，及時調(diào)整教學策略，確保教學質(zhì)量。同時，定期與同行交流教學心得，共同提高教學水平。作業(yè)布置與反饋【作業(yè)布置】

同學們，今天的作業(yè)如下：

1.閱讀教材中關(guān)于煤的干餾、焦化、氣化和液化部分的內(nèi)容，總結(jié)每個過程的原理和產(chǎn)物。

2.查找資料，了解一種煤的綜合利用的案例，并撰寫簡要報告，包括案例背景、過程、成果和評價。

3.設(shè)計一個實驗方案，模擬煤的干餾過程，記錄實驗步驟和觀察到的現(xiàn)象。

4.思考并回答以下問題：

-煤的綜合利用對環(huán)境保護有何影響？

-如何提高煤的綜合利用效率，減少環(huán)境污染？

-煤炭資源在未來的能源結(jié)構(gòu)中將扮演什么角色？

【作業(yè)反饋】

1.批改作業(yè)時，我將重點關(guān)注學生是否掌握了煤的綜合利用的基本原理和過程，以及他們能否將理論知識應用于實際問題的解決。

2.對于每個學生的作業(yè)，我會給出具體的批改意見，包括：

-理論知識的掌握程度：檢查學生對煤的綜合利用相關(guān)概念的理解是否準確。

-實驗方案的設(shè)計：評估實驗方案的可行性、操作步驟的合理性以及預期結(jié)果的合理性。

-報告的撰寫：評價報告的結(jié)構(gòu)、內(nèi)容完整性和分析深度。

-問題回答的質(zhì)量：檢查學生對問題的思考是否深入，回答是否具有邏輯性和創(chuàng)造性。

3.對于作業(yè)中存在的問題，我會給出以下改進建議：

-對于理論知識掌握不牢的學生，建議他們重新閱讀教材相關(guān)章節(jié)，并查閱相關(guān)資料進行鞏固。

-對于實驗方案設(shè)計不合理的學生，建議他們根據(jù)反饋意見進行調(diào)整，并嘗試進行實際操作。

-對于報告撰寫質(zhì)量不高的學生，建議他們學習優(yōu)秀報告的寫作方法，提高報告的規(guī)范性和深度。

-對于問題回答不夠深入的學生，建議他們拓展思路，從不同角度分析問題，并提出自己的見解。

4.我會定期組織作業(yè)展示和討論會，讓學生分享自己的學習成果，并互相學習，共同進步。

5.對于表現(xiàn)優(yōu)秀的學生，我將給予表揚和鼓勵，以激發(fā)他們的學習熱情。對于進步明顯的同學，我也會給予肯定，幫助他們建立自信。

6.對于作業(yè)中普遍存在的問題，我會在下一節(jié)課上進行集體講解和輔導，確保所有學生都能理解和掌握相關(guān)知識。課后作業(yè)同學們，為了鞏固今天在課堂上學習的煤的綜合利用知識，以下是幾個課后作業(yè)題目，請大家認真完成：

1.**實驗設(shè)計與分析**

-題目：設(shè)計一個實驗方案，模擬煤的干餾過程，并預測可能觀察到的現(xiàn)象及原因。

-答案：實驗方案可以包括將煤塊放入干餾爐中，加熱至一定溫度，并收集產(chǎn)生的氣體和液體產(chǎn)物?？赡苡^察到的現(xiàn)象包括氣體中帶有煤焦油味，液體產(chǎn)物中可能含有苯、甲苯等有機化合物。原因分析應包括煤在加熱過程中發(fā)生的化學變化，如分解和碳化。

2.**案例分析**

-題目：分析一個實際的煤化工企業(yè)的案例，討論其生產(chǎn)流程中的主要步驟和環(huán)保措施。

-答案：以某煤化工企業(yè)為例，其生產(chǎn)流程可能包括煤炭的洗選、焦炭的生產(chǎn)、煤焦油的精煉等步驟。環(huán)保措施可能包括廢氣處理、廢水處理、固體廢物處理等。

3.**問題解決**

-題目：假設(shè)你所在的城市正在考慮建立一個新的煤電一體化項目，請?zhí)岢鲋辽偃齻€可能的環(huán)境問題，并討論相應的解決方案。

-答案：可能的環(huán)境問題包括空氣污染、水污染和固體廢物處理。解決方案可能包括安裝廢氣凈化設(shè)施、采用節(jié)水技術(shù)、建立固體廢物處理中心等。

4.**創(chuàng)新設(shè)計**

-題目：設(shè)計一種新型的煤炭綜合利用技術(shù)，并簡述其工作原理和預期效果。

-答案：設(shè)計一種煤炭液化技術(shù)，通過催化反應將煤炭轉(zhuǎn)化為液體燃料。工作原理可能涉及高溫高壓下煤炭與氫氣的反應，預期效果包括提高燃料的能量密度和減少污染物排放。

5.**知識應用**

-題目：解釋為什么煤的綜合利用對于減少對石油和天然氣的依賴具有重要意義。

-答案：煤的綜合利用可以通過提高能源效率、減少運輸成本和提供多樣化的能源產(chǎn)品來減少對石油和天然氣的依賴。此外，煤炭資源分布廣泛，開發(fā)煤炭資源可以促進地方經(jīng)濟發(fā)展。內(nèi)容邏輯關(guān)系①本文重點知識點：

-煤的干餾：涉及化學變化，產(chǎn)物包括焦炭、煤焦油、煤氣等。

-煤的焦化：高溫下分解，產(chǎn)物包括焦炭、煤焦油、煤氣等。

-煤的氣化：轉(zhuǎn)化為合成氣，主要成分為一氧化碳和氫氣。

-煤的液化：轉(zhuǎn)化為液體燃料，如汽油、柴油等。

②重點詞句：

-干餾：在隔絕空氣的條