科学苏教版 (2017)10 煤、石油和天然气教案设计

10.        煤、石油和天然气

【教材分析】

《煤、石油天然气》是苏教版科学六年级下册第三单元《自然资源》的第二课时。通过前面一课的学习，学生已经认识了各种各样的自然资源，了解到这些资源在生产生活中发挥着重要的作用，人类的现代生活与自然资源密不可分。

本课教学内容分四个部分：第一部分，通过“煤、石油和天然气是什么样的”这个话题引入本课学习，引导学生关注现代社会的这三大能源支柱。第二部分，认识煤、石油和天然气的形成过程，通过阅读资料的呈现，引导学生在图文学习中认识理解煤、石油和天然气的成因，都是由古代生物被掩埋和沉积，在高温高压作用下经过一系列生物以及物理化学变化形成的，具有不可逆性。第三部分，模拟石油开采，在动手探究中理解石油开采的原理。实验中小石子模拟岩层，食用油模拟岩层中的石油，通过往里面灌水的方式增加底部压力，利用油的低密度特性使其浮于水上，并使油从导管排出。第四部分，了解煤、石油和天然气的用途，通过查阅资料、讨论交流，发现三种能源在各自领域内的不同用途，显示出能源与现代生活的密切关系。最后综合本节课学习内容，总结交流三种能源的异同。

【学情分析】

从学生的已有知识结构来看，六年级的学生平常已经能够对生活中的事物有所关注，对社会科技的发展有所关心，现代社会中能源的运用渗透到生活的方方面面，所以学生对煤、石油和天然气是有认知基础的。石油开采的模拟实验更多考虑原理的理解，实验本身的操作对学生来说没有难度。

从学生的年龄结构和心理特征来看，六年级的学生具有很强的求知欲，具备了一定的科学探究的能力和思维能力，能设计实验方案，实验操作能力较强，模拟实验中能对应分析实验对象与模拟事物的关系，能把现象和原理迁移到真实情境中，会对实验的现象进行归纳和总结并推导出结论，具备了一定的解释能力，并乐意与他人合作交流。

【教学目标】

科学知识目标

1．知道煤、石油和天然气是目前人类利用规模最大的能源，它们的形成与太阳能有关。

2．知道煤、石油和天然气的形成需要漫长的时间，属于不可再生资源。

科学探究目标

1．能基于对相关科学事实的梳理和分析，对煤、石油和天然气的形成原因作出合理的推测。

2．对探究煤、石油和天然气等不可再生资源的成因感兴趣。

3．会做石油开采模拟实验，能解释其中的科学原理。

科学态度目标

1．在科学探究中能接受别人的批评意见，调整自己的观点，在小组内愿意沟通交流，分享自己的观点。

2．在科学探究中，乐于与他人合作交流。

科学、技术、社会与环境目标

1．认识到科技的发展给人们的生产、生活带来的便利。

2．认识到人类、动植物及环境存在相互影响和相互依存的关系，能意识到能源矿物的不可再生性。

3．树立珍惜能源矿物的意识。

【教学重点】

知道煤、石油和天然气的形成过程，属于不可再生资源。

【教学难点】

对煤、石油和天然气的形成原因作出合理的推测。

【教学准备】

材料：课件、广口瓶、长颈漏斗、橡皮管、烧杯、红色水、食用油、小石子、双孔橡皮塞、玻璃导管。

【教学过程】

一、导入新课

1．(ppt出示图片）师提问：同学们，车子在马路上行使需要燃料，你知道它们都是借助什么燃料在工作吗？

生：……（汽油、柴油、电、天然气等）

［设计意图：利用熟悉的汽车来引发话题，引起学生对能源的兴趣，汽车工业的发展很好地展现了人类对化石能源的开发利用，这也是引导学生关注日常生活中的科学性问题。]

2．师：一般小汽车加汽油、重型工程车加柴油，汽油和柴油是常见的汽车燃料，你知道汽油和柴油又是从哪来的吗？

生：……（石油中提炼出来的）

3．师：最近几年出现了天然气汽车，它的车身里藏着一个天然气罐，需要的燃料是天然气。最近，电动汽车在马路上也越来越多见，它的能量又来自于什么呢？

生：……（电动汽车需要电能。）

4．师：我们常规的发电方式就是火力发电，也就是用煤炭燃烧来发电。你看，仅仅是人类的一种交通工具，汽车的能量来源就涉及到了煤、石油和天然气三种能源，它们三者是目前人类社会的三大能源支柱，今天我们来学习《煤、石油和天然气》。

二、了解煤、石油和天然气

（一）认识煤、石油和天然气的主要特征。

1．师：煤、石油和天然气是什么样的呢？（出示图片）各小组同学先来观察一下，看看它们是怎样的？

生：……

2．谁来总结一下我们观察到的它们的特点？

生：……

3.师讲解。（出示PPT）

［设计意图:煤和石油在学生的生活中不常见，有机会的话还是建议让学生亲自观察一下实物，在观察中增强学生的感性认识，在观察中学生也能获得更多信息，比如也可能在煤块上看到植物的印迹、发现石油的粘稠特性等。]

（二）了解煤、石油和天然气的形成。

1．师：那么，煤、石油和天然气是怎么形成的呢？谁对此有了解，先来说一说。

2．师：下面交给各小组一个任务，阅读书的95页，学习“煤、石油和天然气的形成”，说一说它们的形成过程。

小组学习，教师巡视。

3．师：哪个小组来向大家汇报一下你们的学习发现呢？

学生交流汇报。

4. 师讲解: 2亿～3亿年前，地球上气候温暧，雨量充足，植物生长非常繁茂。在湖泊、沼泽等低洼地区，植物生生死死，遗骸大量堆积，渐渐被泥沙掩埋。随着时间的推移.更多的泥土沙石堆积,植物被埋得越来越深，与空气隔绝。在长时期的压力、高温的共同作用下,植物的遗骸慢慢变成了泥炭,后来又变成了褐煤,最终形成黑色的煤。

石油和天然气也是远古时代生物的遗骸长期沉积地下,在高温、高压的共同作用下,慢慢被液化和汽化后形成的。

5．讨论:这些能源矿产在形成上有什么共同之处？有什么不同之处？

生交流：

相同：都是由古代生物的遗体变成的，而且都要经过漫长的地质年代，经过复杂的高温、高压下的变化。

不同：煤炭更多是由古代植物演化而来，石油和天然气是由古代的动物或植物变成，而且环境是在海洋下。

［设计意图:对一组相关度比较大的事物进行相同和相异的讨论，是一种科学思维方法的训练，能引导学生抓住事物的本质特征，培养比较和分析能力。]

8．师：那么煤、石油和天然气的形成，与太阳有什么样的关系吗？

9．生交流并小结：煤、石油和天然气因为都是由古代的生物变化而来，而生物的成长离不开太阳，所以追根溯源，它们三者的形成都与太阳能有关，它们在燃烧时会转换为光能、热能或动能，而石油和天然气燃烧后，能释放出比煤更多的热量。

［设计意图:建立三者与太阳能的关系，这是在树立能量守恒的意识。］

三、模拟石油开采

1．师：这些能源的成因其实很复杂，在亿万年的时间里生物遗体被掩埋，在地表深处发生了物理化学包括生物的一系列变化才得以形成，那么，现代人要开采石油，你知道是用什么方法吗？

观察开采石油的图片，说一说你所了解的石油开采。

师生交流。

2．师：石油到底是怎么开采上来的呢？下面我们来做一个模拟实验。

实验步骤：

（1）在广口瓶中倒入食用油，加入小石子，用双孔橡皮塞塞紧瓶口。（食用油模拟表什么？小石子和广口瓶模拟什么？倒入红色水模拟什么？）

（2）将长颈漏斗和玻璃导管穿过橡皮塞，分别伸入瓶底和瓶中部，把与玻璃导管相连的橡皮管另一端放入空烧杯中。

（3）向长颈漏斗中缓缓倒入红色水，猜测并观察可能出现的现象。

3．学生小组实验，教师巡视。

4.  师：实验完成，同学们观察到了什么现象。

生: 向长颈漏斗中缓缓倒入红色水后,食用油会从橡皮管中流到烧杯里。

5．师讲解：这是一个模拟实验，食用油模拟石油,小石子和广口瓶模拟地层的环境，倒入红色水是模拟开采石油的注水过程,这个过程会改变“地层”的压力,使食用油从橡皮管流出。石油是利用注水保持地层压力,把油挤出来的。

［设计意图:石油的开采主要是依靠地壳内部的压力，把油从地底下压出来，后期内部压力减少，影响出油量的时候，会采用往内部灌水的方法，增加压力，让油浮起来，这是一种常规的采油方法。]

四、了解煤、石油和天然气的用途及异同

（一）煤、石油和天然气的用途。

1．师：我们刚才从成因、开采等方面展开了对煤、石油和天然气的了解认识，人类想方设法得到这些能源，在最近几百年的时间里，对它们的开发利用达到了极致，那么它们在生产生活中到底发挥了哪些用途呢？小组讨论一下。

2．学生交流。老师补充概括（出示PPT）。

3．师：我们的工业生产、衣食住行其实跟这些能源都有密切关系，它们不仅作为燃料，而且成为化工原料，在生产生活中发挥着举足轻重的作用。

（二）总结煤、石油和天然的异同。

1.师：最后我们来总结一下煤、石油和天然气有什么相同与不同之处?谁能来说说你发现它们之间有什么相同与不同之处？

生：……

2.师小结：

【板书设计】

10．煤、石油和天然气

能源：煤  石油  天然气

形成

模拟石油开采

用途

异同