师：各位同学，大家好，欢迎来到科学课堂。今天这节课，我们一起来学习煤、石油和天然气。
能够储藏和提供各种能量的自然资源，被称为能源。人类的生产生活离不开能源，你们能列举生活当中常见的能源吗？
生：生活中常见的能源有煤、石油和天然气。
师：煤、石油和天然气是当今世界重要的能源。那煤、石油和天然气是什么样的呢？让我们带着问题来观看视频。
煤，也叫做煤炭，是世界上最古老的化石燃料之一，被称为“工业的粮食”。煤的综合利用是将煤隔绝空气加强热，使其分解成很多有用的物质，比如在冶金工业中的焦炭，化工颜料中的煤焦油，化肥中的粗氨水，以及燃料中的煤气。石油被人们誉为“工业的血液”，从油井中开采出来的石油叫做原油，是一种粘稠状的液体。石油中主要含有碳和氢两种元素。将石油加热炼制，利用石油中各成分的沸点不同，将它们分离，可得到不同的产品，使石油得到综合利用。一些城市家庭用一种罐装液化石油气作为燃料，它就是石油化工的一种产品。天然气一般是指在地下形成的可燃性气体，主要成分是甲烷。在标准状态下，纯净的甲烷是无色无味的气体。
结合刚刚的视频，说一说煤、石油和天然气的特征吗？
生：煤是黑色的、不透明、有光泽、硬的块状固体。天然气是无色无味气体。石油是深褐色、不透明、粘稠的液体。
师：煤、石油和天然气可以作为能源，为我们提供能量，但这些能量到底是从何而来的呢？这就要从煤、石油和天然气是如何形成的说起。你们知道煤、石油和天然气是如何形成的吗？
让我们带着问题来观看视频，先看看煤是如何形成的。
在距今3亿多年前的地球上，气候炎热潮湿，植物茂盛，长满了各种高大的树木。雨季到来，洪灾发生，大量树木被摧毁，冲刷到湖沼、盆地等低洼地带被淹没，最终形成了植物遗体的堆积层。当植物堆积在水下，被泥沙覆盖起来的时候，植物与氧隔绝。植物的氢、氧成分逐渐减少，而碳的成分逐渐增加。这些古代植物遗体的堆积层渐渐结构改变，形成了泥炭层，这是煤形成的第一步——泥炭化阶段。
由于地壳的运动，泥炭层下沉，泥炭层在地热和压力的作用下，发生压实、失水、肢体老化、硬结等各种变化，而成为褐煤。褐煤的密度比泥炭大，在组成上也发生了显著的变化，碳含量相对增加，腐殖酸含量减少，氧含量也减少，这是煤形成的第二步——煤化阶段。地壳继续下沉，褐煤的覆盖层也随之加厚。在地热和静压力的作用下，褐煤继续经受着物理化学变化而被压实、失水、脱羧、脱甲烷、脱氧和缩聚，其内部组成结构和性质都进一步发生变化，这个过程就是褐煤变成烟煤的变质作用。烟煤比褐煤炭含量增高，氧含量减少，腐殖酸在烟煤中已经不存在了。烟煤继续进行着变质作用，成为无烟煤，由低变质程度向高变质程度变化，它们之间的碳含量也随着变质程度的加深而增大，这是煤形成的第三步——变质阶段。
我们再来看一看石油和天然气是如何形成的。
在远古时代，海洋中大量的浮游生物死亡后，其遗骸沉入水底，与泥沙等混合，形成层层叠叠的沉积岩。在高温、高压、缺氧环境下，生物的遗骸被分解形成干酪根，之后逐渐转化成了石油和天然气，整个过程至少需要100万年。形成的石油和天然气由生油层向低压力的储集岩移动，直到遇到封闭的构造圈或岩石存储空间，才逐渐汇聚形成油气藏。
现在大家对于煤、石油和天然气的形成肯定有了新的认识，我们一起来交流一下煤是如何形成的。
生：亿万年前，地球上生长着大片的森林，在湖泊、沼泽等低洼地区，植物生生死死大量堆积，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，植物慢慢变成了煤。煤是由树木和生长在沼泽中的其他植物的枝叶经过几亿年演变而成的。煤形成经历了三个阶段，泥炭化阶段、煤化阶段、变质阶段。
师：我们再来看一看石油和天然气是如何形成的。
生：大量生物死亡后沉积到海底，形成石油和天然气。油气向上移动，形成储油层和天然气层。石油是很多物质的混合物，石油和天然气形成经历了三个阶段，生油阶段、成油成气阶段、富集阶段。
师：结合刚才的学习，说一说煤、石油和天然气的形成与太阳有什么关系吗？
生：煤、石油和天然气都是古代生物变化而来的，而生物的生长离不开太阳，它们的形成与太阳能有关。
师：煤、石油和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的可燃性矿物质。它们的形成与太阳能有关，在燃烧时会转化为光能、热能或动能。石油和天然气燃烧后能释放出比煤更多的热量。煤、石油和天然气大多深埋于地下，而少量裸露于地表。相比煤炭，石油更加清洁和高效。那你们知道石油是如何开采出来的吗？老师给大家提供以下材料：L型直角玻璃导管、双孔橡皮塞、烧杯、橡胶管、长颈漏斗、广口瓶、小石子、食用油、墨水。大家能结合石油开采示意图将这些材料组装起来，做模拟石油开采的实验吗？我们一起来看一下具体的实验过程。