10. 煤、石油和天然氣【課標落實】1本單元通過一系列觀察、比較、實驗、閱讀、交流等活動，落實課程標準高年段的課程目標。科學知識：認識人類與自然資源和能源的關系，知道地球是人類應當珍惜的家園。科學探究：能基于所學的知識，運用分析、比較、推理、概括等方法得出科學探究的結論，判斷結論與假設是否一致。能基于所學的知識，通過觀察、實驗、查閱資料、調查、案例分析等方式獲取實物的信息。科學態度：在尊重證據的前提下，堅持正確的觀點；當多人觀察、實驗結果出現不一致時，不急于下結論，而是分析原因，再次觀察、實驗，以事實為依據做出判斷。能大膽質疑，從不同視角提出研究思路，采用新的方法，利用新的材料，完成探究、設計與制作，培養創新精神。科學、技術、社會與環境：認識到人類、動植物、環境的相互影響和相互依存關系，了解地球上的資源是有限的，人類活動會對環境產生正面和負面的影響，自覺采取行動保護環境。2本課學習內容基于課程標準課程內容中“地球與宇宙”的高年段要求。3知道煤、石油和天然氣都是古代生物的遺跡，在地球演化過程中由于高溫高壓的作用而形成的。【教材分析】煤、石油天然氣是蘇教版科學六年級下冊第3單元自然資源的第二課時。通過前面一課的學習，學生已經認識了各種各樣的自然資源，了解到這些資源在生產生活中發揮著重要的作用，人類的現代生活與自然資源密不可分。本課教學內容分四個部分：第一部分，通過煤、天然氣、石油是什么樣的這個話題引入本課學習，引導學生關注現代社會的這三大能源支柱。第二部分，認識煤石油天然氣的形成過程，通過閱讀資料的呈現，引導學生在圖文學習中認識理解煤石油天然氣的成因，都是由古代生物被掩埋和沉積，在高溫高壓作用下經過一系列生物以及物理化學變化形成的，具有不可逆性。第三部分，模擬石油開采，在動手探究中理解石油開采的原理。實驗中小石子模擬巖層，食用油模擬巖層中的石油，通過往里面灌水的方式增加底部壓力，利用油的低密度特性使其浮于水上，并使油從導管排出。第四部分，了解煤、石油和天然氣的用途，通過查閱資料、討論交流，發現三種能源在各自領域內的不同用途，顯示出能源與現代生活的密切關系。最后綜合本節課學習內容，總結交流三種能源的異同。【學情分析】從學生的已有知識結構來看，六年級的學生平常已經能夠對生活中的事物有所關注，對社會科技的發展有所關心，現代社會中能源的運用滲透到生活的方方面面，所以學生對煤、石油和天然氣是有認知基礎的。石油開采的模擬實驗更多考慮的原理的理解，實驗本身的操作對學生來說沒有難度。從學生的年齡結構和心理特征來看，六年級的學生具有很強的求知欲，具備了一定的科學探究的能力和思維能力，能設計實驗方案，實驗操作能力較強，模擬實驗中能對應分析實驗對象與模擬事物的關系，能把現象和原理遷移到真實情境中，會對實驗的現象進行歸納和總結并推導出結論，具備了一定的解釋能力，并樂意與他人合作交流。【教學目標】科學知識：1知道煤、石油和天然氣是目前人類利用規模最大的能源，它們的形成與太陽能有關。2知道煤、石油和天然氣的形成需要漫長的時間，屬于不可再生資源。科學探究：1能基于對相關科學事實的梳理和分析，對煤、石油和天然氣的形成原因作出合理的推測。2對探究煤、石油和天然氣等不可再生資源的成因感興趣。3會做石油開采模擬實驗，能解釋其中的科學原理。科學態度：1在科學探究中能接受別人的批評意見，調整自己的觀點，在小組內愿意溝通交流，分享自己的觀點。2在科學探究中，樂于與他人合作交流。科學、技術、社會與環境：1認識到科技的發展給人們的生產、生活帶來的便利。2認識到人類、動植物及環境存在相互影響和相互依存的關系，能意識到能源礦物的不可再生性。3樹立珍惜能源礦物的意識。【教學重點】知道煤、石油和天然氣的形成過程，屬于不可再生資源。【教學難點】對煤、石油和天然氣的形成原因作出合理的推測。【教學準備】教師材料：課件和視頻。學生材料：模擬石油開采實驗裝置：廣口瓶、小石子、食用油、長頸漏斗、玻璃導管、橡皮塞。【教學時間】1課時【教學過程設計】一、導入新課1(ppt出示圖片）提問：同學們，車子在馬路上行使需要燃料，你知道它們都是借助什么燃料在工作嗎？（汽油、柴油、電、天然氣等）設計意圖：利用熟悉的汽車來引發話題，引起學生對能源的興趣，汽車工業的發展很好地展現了人類對化石能源的開發利用，這也是引導學生關注日常生活中的科學性問題。2一般小汽車加汽油、重型工程車加柴油，汽油和柴油是常見的汽車燃料，你知道汽油和柴油又是從哪來的嗎？（石油中提煉出來的）3最近幾年出現了天然氣汽車，它的車身里藏著一個天然氣罐，需要的燃料是天然氣。最近，電動汽車在馬路上也越來越多見，它的能量又來自于什么呢？（電動汽車需要電能。）4我們常規的發電方式就是火力發電，也就是用煤炭燃燒來發電。你看，僅僅是人類的一種交通工具，汽車的能量來源就涉及到了煤、石油和天然氣三種能源，它們三者是目前人類社會的三大能源支柱，今天我們來學習煤、石油和天然氣。5關于煤、石油和天然氣，你有哪些感興趣的問題想要問呢？梳理問題，分類匯總，大體上應該是關于成因、開采及用途等幾方面。設計意圖：本課教學更多涉及的是知識性的學習，在此過程中引導學生積極主動地思考，想一想我希望了解些什么、哪些問題是我不懂的？開始之前的認真思考，可以讓后續的學習更積極更主動，提高學習的效益。二、科學探究（一）認識煤、石油和天然氣1煤、石油和天然氣是什么樣的呢？老師今天準備了一些煤塊是石油標本，各小組同學先來觀察一下，看看它們是怎樣的？2學生小組活動進行觀察。3那么天然氣是怎樣的？老師沒辦法帶來實物，我們結合圖片，來了解一下。4誰來說說你觀察到的它們的特點？（煤是固體，黑色，塊狀；石油是液態，黑色，看上去黏性很大；天然氣氣態，燃燒的時候呈現藍色火焰）設計意圖:煤炭和石油在學生的生活中不常見，有機會的話還是建議讓學生親自觀察一下實物，在觀察中增強學生的感性認識，在觀察中學生也能獲得更多信息，比如也可能在煤塊上看到植物的印跡、發現石油的粘稠特性等。（二）認識成因1那么，煤、石油和天然氣是怎么形成的呢？誰對此有了解的，先來說一說。2下面交給各小組一個任務，學習“煤、石油和天然氣的形成”示意圖，說一說它們的形成過程。3小組學習，教師巡視。4哪個小組來向大家匯報一下你們的學習發現呢？5交流，小結：（1）煤的形成：幾億年前，在湖邊有大量的植物體堆積，并被沉積的泥沙覆蓋起來，與空氣隔絕，同時受到高溫高壓作用，經過億萬年，變成了煤。后來地殼運動，有的煤層露出地面。（2）石油天然氣的形成：海洋中大量生物死亡后沉積到海底，逐漸被掩埋，慢慢形成了石油和天然氣，油、氣因為密度低所以向上移動，在地殼中形成儲油層和天然氣層。6討論:這些能源礦產在形成上有什么共同之處？有什么不同之處？7交流：相同：都是由古代生物的遺體變成的，而且都要經過漫長的地質年代，經過復雜的高溫高壓下的變化。不同：煤炭更多是由古代額植物演化而來，石油和天然氣是由古代的動物或植物變成，而且環境是在海洋下。設計意圖:對一組相關度比較大的事物進行相同和相異的討論，是一種科學思維方法的訓練，能引導學生抓住事物的本質特征，培養比較和分析能力。8那么煤、石油和天然氣的形成，與太陽有什么樣的關系呢？9交流并小結：煤、石油和天然氣因為都是由古代的生物變化而來，而生物的成長離不開太陽，所以追根溯源，它們三者的形成都與太陽能有關，它們在燃燒時會轉換為光能、熱能或動能，而石油和天然氣燃燒后，能釋放出比煤更多的熱量。設計意圖:建立三者與太陽能的關系，這是在樹立能量守恒的意識。（三）模擬石油開采1這些能源的成因其實很復雜，在億萬年的時間里生物遺體被掩埋，在地表深處發生了物理化學包括生物的一系列變化才得以形成，那么，現代人要開采石油，你知道是用什么方法嗎？2觀察開采石油的圖片，說一說你所了解的石油開采。3師生交流。4石油到底是怎么開采上來的呢？下面我們來做一個模擬實驗。討論實驗方法和設計原理。（1）在廣口瓶中倒入食用油，加入小石子，用雙孔橡皮塞塞緊瓶口。（食用油代表什么？小石子代表什么？為什么要塞緊瓶口？） （2）將長頸漏斗和玻璃導管穿過橡皮塞，分別伸入瓶底和瓶中部，把與玻璃導管相連的橡皮管另一端放入空燒杯中。 （3）向長頸漏斗中緩緩倒入紅色水。猜一猜：可能會出現什么現象？為什么？5學生小組實驗，教師巡視。6交流，你發現了什么？為什么油會從導管里排出來？7那么真實世界中，人們到底是如何開采石油的呢？通過一小段視頻，我們來了解一下。設計意圖:石油的開采主要是依靠地殼內部的壓力，把油從地底下壓出來，后期內部壓力減少，影響出油量的時候，會采用往內部灌水的方法，增加壓力，讓油浮起來，這是一種常規的采油方法。8那么煤和天然氣又是如何開采的，你知道嗎？猜一猜。繼續觀看視：煤的開采、天然氣的開采9在煤和天然氣的開采視頻中，你捕捉到哪些有價值的信息呢？設計意圖：本課認識研究的對象有三種，當學生研究了解了石油的開采原理后自然而然也會產生煤和天燃氣如何開采的問題，這里的猜想，既是對前面成因學習之后的一個檢驗，也是對之后學習內容的一個啟動，后面繼續采用觀看小視頻進行學習的方法，獲得準確的資訊，提高學習效益。三、拓展延伸1我們剛才從成因、開采等方面展開了對煤、石油和天然氣的了解認識，人類想方設法得到這些能源，在最近幾百年的時間里，對它們的開發利用達到了極致，那么它們在生產生活中到底發揮了哪些用途呢？小組討論一下。2學生交流，老師補充概括：煤：火力發電、生活用煤、蒸汽機車用煤、冶金用煤、建材用煤石油：煉制汽油、瀝青、潤滑劑、化纖面料等天然氣：制造氮肥、天然氣汽車、燃氣灶等3我們發現，我們的工業生產、衣食住行其實跟這些能源都有密切關系，它們不僅作為燃料，而且成為化工原料，在生產生活中發揮著舉足輕重的作用。但是，老師要告訴大家的是，煤、石油和天然氣都屬于化石能源，化石能源在使用過程中會造成一定的環境污染，燃燒時會產生大量的二氧化碳，而二氧化碳的大量排放導致了“溫室效應”，引發溫度升高、冰川融化、海平面上升等一系列惡果，我們國家已經向世界莊嚴承諾，到2030年實現“碳達峰”、2060年實現“碳中和”，我們國家已經在為“減排”做十分努力。同學們，我們小學生可以為“減排”做什么？大家交流，全課總結。（低碳出行、公交車出行、不開無人燈、空調溫度設置，夏天等）設計意圖：引導學生關注社會熱點問題，關注“碳中和”、“碳達峰”，從我做起，從力所能及的小事開始，愛護環境，保護地球，讓點滴努力匯聚成巨大的進步。【板書設計】10煤、石油和天然氣被掩埋古代生物遺體 高溫高壓【知識要點】1煤、石油和天然氣都是屬于化石能源，是由死去的有機物和生物在地下分解而形成，是不可再生資源。2煤、石油和天然氣在生產生活中發揮著重要的作用。激趣導入新課【課堂流程圖】認識煤、石油和天然氣了解成因模擬石油開采了解煤、石油和天然氣的用途全課總結蘇教版小學科學六年級下冊 第3單元自然資源 7