10.煤、石油和天然气
南京市金陵汇文学校（小学部） 孙晨晨
学习目标：
1.通过观察、比较和阅读，学会描述煤、石油、天然气的特点。
2.乐于模拟石油开采，能解释石油开采的原理。
3.通过查阅资料，能列举煤、石油、天然气的多种用途。
4.通过互动交流，强化从结构、功能、变化及相互关系等角度提出科学问题的意识。
重点与难点：
重点：观察、列举煤、石油、天然气的特点、用途。
难点：模拟石油开采，解释石油开采的原理。
教学准备：
教师材料：教学PPT和相关视频
学生分组材料：观察材料——煤、石油标本；模拟石油开采——广口瓶、二孔橡胶塞、长颈漏斗、橡胶管、烧杯、集气瓶、石子若干、食用油、染色水、玻璃导管
课时安排：1课时
教学过程：
一、认识煤、石油和天然气
1.今天老师带来了一些东西，猜猜是什么？要近距离看看？
小组领取煤、石油标本。生观察，汇报。
（猜测是XX，为什么这么说？你看到的它是什么样的？）
小结煤和石油的外部特点。
你们知道刚才观察的煤是哪儿来的吗？是老师从家门口的小吃店里买来的。小吃店要煤干什么？（烧水做饭）
他们还说，其实现在啊，很多店家都不用煤了，用的是这个。
（播放天然气燃烧视频）
它是——天然气
它是什么样的？
指名1生答。
（可燃，燃烧时火焰是蓝色的，气体。师补充：不燃烧时无色无味）
想了解它们更多的特点吗？一起来看看。（播放视频：煤、石油、天然气）
看来大家已经知道了，我们今天要研究的就是——煤、石油和天然气。
（揭题：煤、石油和天然气）
3.通过上节课《多种多样的自然资源》的学习，你知道它们有什么共同点吗？
生：它们都是能提供能量的自然资源。
它们有一个共同的名字叫能源。什么是能源啊？
能储藏和提供各种能量的自然资源称为能源，比如木材、煤、石油等。
补充：虽然都是能源，它们能提供的能量可是不同的。相对于同质量的木材，煤提供的热量是木材的2.4倍，天然气是木材的3倍。
【设计意图】 激发学生的学习兴趣，以猜测观察材料的活动引入新课的学习，引导学生对煤、石油和天然气的外部特点进行观察，从而揭示研究课题。
二、探究煤石油天然气的形成过程
1.那煤、石油、天然气是怎么储藏能量的呢？
我们还得从它们的形成过程说起。你知道它们是怎么形成的吗？
指名2-3学生说说。
这个问题，科学家们也很想知道。他们做了很多研究，我们来看看他们的研究结果，请大家边看边完成记录单。
（1）根据煤的形成过程，填名称
（视频：煤的形成过程）
生汇报。
（2）根据石油和天然气的形成过程，填序号
(视频：石油天然气的形成过程)
生汇报。
2. 师小结：煤、石油、天然气是远古时代生物的遗骸，在漫长的地质年代经过复杂的变化而形成。远古时代的生物遗体内聚集大量能量物质，储藏在煤石油天然气中。它们在燃烧时会转换为光能、热能或动能。所以我们把煤、石油和天然气称之为能源。
【设计意图】关于煤、石油和天然气的形成过程，学生的已有认识较为浅显。因此，此环节以视频动画的形式补充信息。同时引导学生按照时间的顺序观察，将形成过程中的关键信息记录下来，简单描述其变化过程和变化原因，理解、整理形成科学的认知。
三、模拟石油开采
1.这些能源是哪儿都有的吗？比如石油，南京有吗？你知道哪儿有？
其实中国的石油储备还是比较丰富的。（出示中国石油分布图）
发现了石油就能直接取到吗？石油通常埋藏在距离地表几千米以下，怎么开采呢？
这张图是石油分布示意图，仿照这个结构，我做了一个模拟甁。（出示大的模拟甁）能看出用什么模拟了什么吗？（生答）
如果你是石油开采的工程师，你会怎么设计开采？和你的小伙伴讨论一下。
学生讨论，师生研讨。
①抽的方法：几根管子？伸到哪里？
思考：抽完之后有没有什么影响？岩层下方空了会怎么样？那该怎么办？
演示实验：一根管子抽油，发现抽不出来。
②注水法：几根管子？分别伸到哪里？
2.大家想到的办法行不行？
你们看这些器材组装的结构能不能模拟开采？能看明白吗？
请一位同学读读实验步骤。
（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。
（2）将长颈漏斗穿过橡皮塞伸入瓶底，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水，猜测并观察可能出现的现象。
今天我们只做第三步就可以。
做这个模拟实验你有什么担心的地方？
指名2-3学生说说。
①实验器材多为玻璃材质，要注意安全；
②从长颈漏斗倒入红墨水时要缓慢；
③不能采到水。
学生小组实验，观察。
汇报：你看到了什么？（指名1-2学生说说）
现象：随着红墨水不断的加入，食用油从乳胶管口流出。
3.刚才的实验模拟了石油的开采过程。真实的石油开采也是这样。
（出示石油开采示意图）
师解说：在水井处向地下水层注入水，随着水不断的增多，上层的石油就会被挤入采油井的管道中，接着被机械抽出，达到采油的目的。
比较一下，模拟实验中，实验装置的每个部分分别是模拟了实际的哪个部分？
（用长颈漏斗模拟注水井，用玻璃弯管模拟采油井。）
4.想不想看看石油开采的场景？我们跟随视频一起去看看。
播放视频：磕头机开采石油
师介绍：石油是一种混合物，开采后可以根据各种成分凝固点、沸点的不同把石油分解成不同的石油制品。
5. 其实石油等能源问题一直是国家的大事，关注时事的同学们可能知道前几年发生在南海的一件关于石油开采的大事，一起去看看。
播放视频：南海981
【设计意图】此环节研究石油的开采。借助开采示意图和模拟装置，明确石油开采利用了油轻水重、油水不相溶的特点。鼓励学生思考、讨论并尝试提出石油开采的方式，再用模拟实验的方法验证方案，培养学生的模型思维与工程实践能力。
四、煤、石油和天然气的用途
1.你们看，开采石油并不简单，那为什么还要开采它呢？（要用）
你知道煤、石油和天然气在生活中有哪些用途吗？
指名2-3学生说一说。
2.大家可以查阅这份资料卡，圈画重点。
学生阅读并圈画。
指名2-3学生说说：哪些是你之前没听说过的用途？
生：煤可以用来……、石油……、天然气……
3.你知道这些事物工作时使用了哪种能源吗？
（出示表格，并口答）
【设计意图】通过查阅资料、文本学习的方式认识到煤、石油、天然气是重要的工业原料。在了解学生已有认识的基础上，提供学生自主查阅资料的权利和机会，也锻炼学生提炼关键信息、分辨资料科学性的能力。
五、比较不同点
学到这儿，相信大家一定对煤、石油和天然气更加了解了。你发现它们有什么不同点了吗？（形态、颜色、开采方式、用途……）
但它们都有一个共同点——它们都是能源，我们的生活很需要它们。那是不是可以无限量使用呢？（不是）那我们又该怎么办呢？
下节科学课你就会找到答案。
今天的课就到这里，下课！
【设计意图】此环节是对新知的总结与整理。学习完前面的内容后，学生已经对煤、石油和天然气关于外观、形成、开采及用途方面有了一定的了解。通过整理信息的方式，比对煤、石油、天然气的异同，这也是对全课重点内容的再次梳理。异同点既有正面的也应有负面和中性的，不要绝对化。可适当补充引发的环境问题。
