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1、 人教版义务教育教科书化学九年级上册课题2 燃料的合理利用与开发教学目标1. 知道物质发生化学变化时伴随着能量变化，既有放热反应，也有吸热反应；认识通过化学反应实现能量转化的重要性。2. 知道化石能源的用途；知道石油是由众多成分组成的混合物，了解通过石油的炼制可以得到液化石油气、汽油、柴油等产品；认识化石能源是人类重要的自然资源，对人类生活起着重要作用。3. 了解化石燃料的不可再生性，燃料充分燃烧的重要性，以及化石燃料燃烧对环境的影响，认识合理利用和开发资源、节约使用化石燃料的重要性；树立环境保护意识。4. 树立辩证地认识问题的意识，正确认识化学的作用。教学重点1. 了解化石燃料的形成过程和不
2、可再生性，认识化石燃料对人类所起的重要作用。2. 了解化学反应中的能量变化，知道石油炼制的几种主要产品及用途。3. 了解燃料对环境的影响，懂得选择对环境污染较小的燃料，认识新能源开发的重要性。教学难点1. 燃料燃烧对空气污染的原因，选用燃料的依据及新能源的优点。2. 培养学生独立思考、加工信息的能力。教具准备投影仪，冷而干燥的烧杯，试管，小烧杯，玻璃片；CH4气体，镁条，盐酸，氢氧化钡晶体，氯化铵晶体。课时安排2课时。教学过程第1课时一、导入新课在上节的学习中，我们知道人类已有几十万年的利用燃烧的历史，燃料与我们的生活及发展有密切的关系。那么，我们为什么使用这些燃料？燃烧所用的燃料有哪些呢？今
3、天我们就来解决这个问题。二、新课教学1. 化学反应中的能量变化我们使用燃料，是利用它们燃烧时发出的热量。那么，是不是只有通过燃烧才能获得热量呢？我们下面就做个实验。实验7-3：在一支试管中加入一小匙干燥的生石灰（或几小块食品袋中的干燥剂，主要成分为CaO），再加入约2 mL水，观察现象，并用手轻轻触碰试管外壁。现象手的感觉化学方程式CaOH2OCa(OH)2由实验可以知道，生石灰与水反应放出热量。这种化学反应过程中的放热现象在许多化学反应中都会发生。本实验的目的是让学生感受化学反应中的能量变化。通过实验，让学生知道放热反应不一定来自于燃料的燃烧。同时可适当补充一些实验，如镁与盐酸反应等。总结：
4、化学反应在生成新物质的同时，还伴随着能量的变化。能量的变化通常表现为热量的变化，有些反应是放出热量的，如氧化钙与水反应、镁与盐酸反应等；有些反应则是吸收热量的，如碳与二氧化碳的反应问题：在生产生活中人类是如何利用化学反应产生的热量的？举例说明。总结：在当今社会，人类需要的大部分能量是由化学反应产生的，最常见的就是生活燃料的使用，如利用化学反应产生的能量做饭、取暖等。此外，人们还利用燃烧等化学反应产生的能量发电，烧制陶瓷、冶炼金属和发射火箭等；爆炸是瞬间产生巨大能量的反应，利用爆炸可以开矿采煤、开山炸石、拆除危旧建筑等等。过渡：目前，人类通过化学反应获得的能量，大多是来自与化石燃料的燃烧，而化石
5、燃料又是有限的。因此，如何利用化学燃料就是一个重要的问题了。2. 化学燃料的利用讨论：化石燃料主要有哪些？这些燃料能不能再生？它们是怎样形成的？教师引导学生读教材第137页图7-18、图7-19和相关内容，回答化石燃料的种类、形成过程、特点等。（1）煤和石油观看视频：煤的成因、存在与开采、石油的形成，了解煤和石油。问题：煤是混合物还是纯净物？它的主要成分是什么？明晰：煤是复杂的混合物，主要含有碳元素，此外，还含有氢元素和少量的氮、硫、氧等元素以及无机矿物质。将煤作为燃料，主要是利用碳元素与氧反应所放出的热量。问题：煤怎样综合利用煤？明晰：煤的综合利用，是将煤隔绝空气加强热，使煤分解成许多有用的
6、物质，如焦炭、煤焦油、煤气等。煤气作为生活燃气，在一些城市被使用，它的主要成分为氢气(H2)、甲烷(CH4)、一氧化碳(CO)和其他气体等。 问题：石油含有哪些成分？怎样炼制？ 明晰：从油井中开采出来的石油叫做原油，是一种黏稠状的液体。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。石油炼制的产品有：溶液油、汽油、煤油、柴油、润滑油、石蜡等。具体用途可见教材第138页表7-22。问题：液化石油气是什么？它有什么用途？明晰：液化石油气是石油化工的一种产品。它是经加压后压缩到钢瓶中的，瓶内压强是大气压强的78倍。一些城镇的
7、家庭用一种罐装液化石油气作燃料。（2）天然气教师指导学生阅读教材第139、140页内容，然后思考如下问题：天然气的主要成分是什么？它属于纯净物还是混合物？沼气指什么？简单说说如何制沼气？如何通过实验证明甲烷中含有氢氧元素？评价学生设计方案。 实验7-4：观察甲烷的颜色、状态。点燃从导管放出的甲烷，在火焰的上方罩一个冷而干燥的烧杯。过一会儿，观察烧杯壁上的现象。 迅速把烧杯倒过来，向烧杯内注入少量澄清石灰水，振荡，观察现象。 说明：这个实验说明甲烷中含有碳元素和氢元素。现象：烧杯内有无色液滴产生；澄清石灰水变浑浊。化学方程式为：CH2+2O2点燃CO2+2H2O；CO2+Ca(OH)2CaCO3
8、+H2O。视频：天然气与沼气，然后介绍我国一些农村建沼气池，利用沼气产生的能量进行日常生活的情况。在农村的学校，教师可鼓励学生根据实际情况向家长宣传沼气的好处，在自家建沼气池。过渡：化石燃料的特点是不可再生，总有一天会用完，所以我们需要合理利用和开发化石能源。（3）合理利用和开发化石能源讨论：化石燃料用不了多久就耗完了，你有怎样的对策？结合教材内容计算并在图上表示讨论并发表见解。讨论：在日常生活中你是否遇到过这样的情况：做饭时，有时燃气灶或煤炉的火焰呈现黄色或橙色，锅底出现黑色。此时就需要调节一下灶具或炉具的进风口，这是为什么呢？回答：氧气不充足时，燃料中的碳不能充分燃烧，产生黑烟，并生成CO
9、等物质，使燃料燃烧的利用率降低，浪费资源，且污染空气。所以，控制燃烧反应，使燃料充分燃烧，对于节约能源非常重要。问题：要使燃料充分燃烧，需要考虑什么？回答：使燃料充分燃烧通常考虑两点：一是燃烧时要有足够的空气；二是燃料与空气要有足够大的接触面。如果能有效地提高煤等化石燃料的燃烧利用率，就相当于延长了化石能源的使用期限。教师要引导学生了解化石燃料的不可再生性，认识合理开采和节约使用化石燃料的重要性，增强节约使用能源的观念。过渡：当人们正在担心化石能源将被耗尽的时候，科学家们发现了“救星”，它是什么呢？回答：可燃冰。它主要含有甲烷水合物。讨论：我们现在是否可高枕无忧，等着大量使用可燃冰？回答：可燃
10、冰虽然能成为未来的新能源，但是目前在开采技术上还存在着困难。三、课堂小结本节课你有什么收获？第2课时一、导入新课展示一幅优美的自然风景图画，并配上优美的音乐。讲述：人类一直生活在空气清新、风景如画的美好世界里。可是工业革命以后，人类突然发现，在我们生活的世界里，天不再是那么湛蓝，水不再绿，空气不再清新。思考一下，造成这种现象的原因是什么？学生发表见解：煤的燃烧会污染空气、工厂所产生的废气、汽车尾气总结：煤和石油产品的燃烧会污染空气，今天我们就探究燃料的使用对环境造成的影响。二、新课教学1. 使用燃料对环境的影响（1）化石燃料燃烧造成空气污染的原因 燃料中的一些杂质，如硫等燃烧时，产生空气污染物
11、，如二氧化硫等； 燃料燃烧不充分，产生一氧化碳等； 未燃烧的碳氢化合物及炭粒、尘粒等排放到空气中形成浮尘。 （2）煤的燃烧对环境的影响煤燃烧时排放出二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)等污染物。这些气体或气体在空气中发生反应后的生成物溶于雨水，会形成酸雨。这一问题日益受到人们的关注和重视，目前，我国已大力推广使用脱硫煤，很多地方已用天然气来替代煤。（3）汽车用燃料对环境的影响展示图片：城市交通、尾气排放。讨论：多数汽车使用的燃料有哪些？考虑石油中所含元素，分析尾气中的污染物有哪些。探究：为了减少汽车尾气对大气的污染，目前各国在燃料的使用和汽车的制造技术方面采取了一些措施，你们知道的有哪些？提
12、示：可从汽车用燃料的成分改良和充分燃烧的角度推测减少污染的方法。2. 能源的利用与开发化石燃料的大量使用已经严重威胁地球，大自然已经给人类发出了严重警告，我们每个人都应该做地球的清洁卫士，请同学们想一想有什么办法可以控制这种局势的蔓延呢？提问：你知道的清洁燃料和新能源有哪些？教师引导学生阅读教材，然后从资源、环境、经济等方面考虑煤、煤气、液化石油气、汽油、柴油、酒精等各有什么优缺点？你认为使用哪种燃料较好？过渡：现代社会对能量的需求量越来越大，化学反应提供的能量已不能满足人类的需求。我国各地区及世界各国也都在利用和开发新的能源。 提问：你知道有哪些能源是可被人类利用的吗？太阳能、核能、风能、地
13、热能、水能、潮汐能等。展示能源图片。这些能源的利用，不但可以部分解决化石燃料面临耗尽的问题，还可以减少对环境的污染。希望同学们将来长大了，能将自己所学知识应用到开发和利用更理想更实用的清洁能源方面，为人类生活质量的进一步提高作出自己的贡献。三、课堂小结学完本课题你应该知道：1. 物质发生化学反应的同时，伴随着能量的变化，通常表现为热量变化，即有效放热现象或吸热现象发生。2. 化石燃料包括石油、煤、天然气等，是重要的能源。3. 使燃料充分燃烧通常考虑两点：一是燃烧时要有足够的空气；二是燃料与空气要有足够大的接触面。4. 化石燃料燃烧时可能对环境造成不良影响，应选择使用不污染环境或对环境污染较小的燃料。在化石燃料中，天然气是比较清洁的燃料。5. 化石燃料面临耗尽的危险，应合理开采、使用和开发化石燃料以外的清洁燃料，综合利用资源和开发新能源具有重要意义。四、布置作业1. 教材第147148页“练习与应用”第19题。2. 调查与研究：调查汽车、工厂、家庭等使用的不同燃料的性能、价格、对环境的影响，以及所采用的环保措施等，写出调查报告或小论文。 1
