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2019-2020年九年級(jí)化學(xué)上冊 第七單元 燃料及其利用 課題2 燃料的合理利用與開發(fā)教案 （新版）新人教版 教學(xué)目標(biāo) 知識(shí)要點(diǎn) 課標(biāo)要求 1.化學(xué)反應(yīng)中能量的變化（重點(diǎn)） 知道物質(zhì)在發(fā)生化學(xué)變化時(shí)伴隨著能量變化 2. 化石燃料的利用（重點(diǎn)） 知道化石燃料是重要的自然資源；知道 石油液化氣、汽油、煤油等都是石油加工的產(chǎn)物；了解化石燃料的不可再生性， 燃料充分燃燒的重要性。 教學(xué)過程 情景導(dǎo)入 多年以來，加拿大已出口石油和天然氣到美國。現(xiàn)在，美國并不需要它，加拿大正在轉(zhuǎn)向亞洲市場。在xx年，巴西將成為石油出口國。人們之所以對(duì)石油問題給予高度關(guān)注，主要是因?yàn)槭褪钱?dāng)今人類生產(chǎn)、生活的重要能源。與石油一樣，煤、天然氣也是重要能源。 合作探究 探究點(diǎn)一 化學(xué)反應(yīng)中能量的變化 提出問題 在化學(xué)反應(yīng)時(shí)，是不是只有通過燃燒才能獲得能量呢？ 討論交流 結(jié)合以前學(xué)習(xí)的化學(xué)知識(shí)和生活現(xiàn)象討論相關(guān)原因。了解化學(xué)反應(yīng)中能量的變化。 實(shí)驗(yàn)活動(dòng) 【實(shí)驗(yàn)操作】在一支試管中加入一小匙干燥的生石灰（或幾小塊食品袋中的干燥劑，主要成分CaO），再加入約2mL水，觀察現(xiàn)象，并用手輕輕觸碰試管外壁。 【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】生石灰逐漸膨脹，碎裂成粉末，產(chǎn)生大量的白霧，用手觸碰試管外壁，感覺發(fā)燙。 【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】生石灰與水反應(yīng)放出大量的熱，化學(xué)方程式為：CaO + H2O = Ca(OH)2 歸納總結(jié) 1.物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的同時(shí)，常常伴隨著能量的變化，通常表現(xiàn)為熱量變化，即有放熱現(xiàn)象或吸熱現(xiàn)象。許多化學(xué)反應(yīng)會(huì)放出熱量，如：燃燒、鎂和鹽酸反應(yīng)等；有些化學(xué)反應(yīng)會(huì)吸收熱量，如：碳與二氧化碳反應(yīng)C+CO2錯(cuò)誤！未找到引用源。2CO。 2.人類生活對(duì)能量的利用 （1）生活燃料的利用：做飯、取暖等； （2）利用燃料產(chǎn)生的熱量：發(fā)電、燒制陶瓷、冶煉金屬、發(fā)射火箭； （3）爆炸產(chǎn)生的熱量：開采煤礦、開山炸石、拆除危舊建筑； （4）食物在體內(nèi)緩慢氧化放出熱量：維持體溫和日常生命活動(dòng)所需要的能量； （5）能量的轉(zhuǎn)化：電池充電時(shí)電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能；使用電池是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。 探究點(diǎn)二 化石燃料的利用 提出問題 （1）你家中做飯、洗浴用什么燃料？ （2）汽車、輪船等交通工具使用什么燃料？ （3）煉鋼廠、熱電廠等使用什么燃料？ （4）以上使用的燃料有什么優(yōu)缺點(diǎn)？ 討論交流 結(jié)合生產(chǎn)、生活實(shí)例討論相關(guān)原因。了解化學(xué)石燃料的利用。 歸納總結(jié) 1.煤 2.石油 課堂討論 1.石油可直接用作燃料嗎？石油產(chǎn)品中有哪些是常用的燃料？ 2.煤氣泄漏會(huì)造成什么危害？石油罐裝液化石油氣在安全上應(yīng)注意什么？ 3.天然氣 （1）組成：天然氣主要成分是甲烷，還含有其他的氣態(tài)碳?xì)浠衔?，屬于混合物? （2）甲烷的性質(zhì)： ①物理性質(zhì)：通常狀況下，甲烷是無色無味、極難溶于水的氣體，它的密度比空氣小。 ②化學(xué)性質(zhì)：可燃性，點(diǎn)燃前必須驗(yàn)純。 現(xiàn)象：產(chǎn)生明亮的藍(lán)色火焰，放出熱量。在火焰上方罩一個(gè)冷而干燥的燒杯，燒杯內(nèi)壁有水珠出現(xiàn)，迅速把燒杯倒轉(zhuǎn)過來，向燒杯中注入少量澄清石灰水，震蕩，石灰水變渾濁。 結(jié)論： （3）天然氣的用途：燃料和工業(yè)原料。 知識(shí)拓展 ⑴煤礦的礦井坑、池沼的底部常含有甲烷，要注意安全。 ⑵沼氣：沼氣的主要成分甲烷，它是由秸稈、柴草、人畜糞便等放在封閉的沼氣池中發(fā)酵產(chǎn)生，屬于可再生能源，沼氣可以解決農(nóng)村生活燃料問題，有利于改善農(nóng)村環(huán)境衛(wèi)生。 4.合理利用和開發(fā)化石能源 （1）節(jié)約能源最重要的是使燃料充分燃燒。 （2）使燃料充分燃燒的條件： ①燃燒時(shí)要有足夠多的空氣，燃料與空氣要有足夠大的接觸面積。 ②燃燒不充分不僅使燃料產(chǎn)生的熱量減少，無謂的浪費(fèi)資源，而且還會(huì)產(chǎn)生大量的有害氣體，污染空氣。 課堂討論 1.化石燃料是不是取之不盡的呢？ 2.做飯時(shí)，有時(shí)燃?xì)庠畹幕鹧娉庶S色或橙色，鍋底出現(xiàn)黑色，調(diào)節(jié)一下進(jìn)風(fēng)中就可以了，這是為什么呢？ 知識(shí)拓展 “可燃冰”科學(xué)家在海底發(fā)現(xiàn)了大量“可燃冰”，它是一種甲烷水合物（CH4XH2O），是甲烷與水在低溫、高壓條件下形成的，具有能量高、燃燒熱值大等優(yōu)點(diǎn)，且儲(chǔ)量很大，它將成為代替化石燃料的新能源。 目前存在的問題：開采的關(guān)鍵是解決技術(shù)上的問題，防止甲烷氣體泄漏造成更嚴(yán)重的溫室效應(yīng)。 板書設(shè)計(jì) 第1課時(shí) 化學(xué)反應(yīng)中的能量變化 化石燃料的利用 一、化學(xué)反應(yīng)中能量的變化 吸熱現(xiàn)象 放熱現(xiàn)象 二、化石燃料的利用 化石燃料（不可再生資源） 煤：工業(yè)的糧食 石油：工業(yè)的血液 天然氣：清潔能源 合理利用和開發(fā)化石能源 教學(xué)反思 成功之處 本堂課教學(xué)主要以學(xué)生活動(dòng)為主，通過學(xué)生自學(xué)、收集資料、分組整理資料、相互交流等形式，不僅拓寬了學(xué)生的知識(shí)面，還可以對(duì)學(xué)生進(jìn)行國情教育，使學(xué)生對(duì)能源關(guān)系全球未來命運(yùn)的共同問題有一定的認(rèn)識(shí)，增強(qiáng)節(jié)約能源的意識(shí)。 不足之處 學(xué)生對(duì)煤、石油和天然氣等并不陌生。但是學(xué)生對(duì)化石燃料的認(rèn)識(shí)僅僅停留在能燃燒層面上，部分同學(xué)知道一些化石燃料的成分，對(duì)化石燃料如煤、石油的綜合利用知道的不多。 第2課時(shí) 使用燃料對(duì)環(huán)境的影響 能源的利用和開發(fā) 教學(xué)目標(biāo) 知識(shí)要點(diǎn) 課標(biāo)要求 1.使用燃料對(duì)環(huán)境的影響 了解燃料燃燒對(duì)環(huán)境的影響 2.能源的利用和開發(fā) 認(rèn)識(shí)使用開發(fā)清潔燃料及各種能源的重要性 教學(xué)過程 情景導(dǎo)入 人類一直生活在空氣清新，風(fēng)景如畫的美好世界里。可是工業(yè)革命以后，人類突然發(fā)現(xiàn)，在我們生活的世界里，天不再是那么湛藍(lán)，水不再綠，空氣不再清新。 請(qǐng)思考造成這種現(xiàn)象的原因是什么？ 合作探究 探究點(diǎn)一 使用燃料對(duì)環(huán)境的影響 提出問題 （1）化石燃料燃燒對(duì)空氣造成污染有多嚴(yán)重，能不能不用化石燃料？ （2）汽車用的燃料主要是什么？汽車尾氣中的主要污染物有哪些？如何對(duì)汽車尾氣進(jìn)行處理？ 討論交流 閱讀教材，結(jié)合生產(chǎn)、生活實(shí)例討論相關(guān)原因。了解使用化學(xué)石燃料對(duì)環(huán)境的影響。 歸納總結(jié) 1.化石燃料燃燒造成空氣污染主要原因： （1）燃料中的一些雜質(zhì)如硫等燃燒時(shí)，產(chǎn)生空氣污染物如二氧化硫等。 （2）燃料燃燒不充分，產(chǎn)生一氧化碳等。 （3）未燃燒的碳?xì)浠衔锛疤苛?、塵粒等排放到空氣中形成浮塵。 2.酸雨 （1）形成：煤燃燒時(shí)生成NO2和SO2等污染物，這些污染物反應(yīng)后溶于雨水，形成酸雨。 （2）危害： ①危害人體健康； ②導(dǎo)致水體酸化，嚴(yán)重影響水生動(dòng)植物的生成； ③破壞土壤、植被、森林； ④腐蝕金屬及建筑物。 （3）防治措施： ①減少硫的氧化物、氮的氧化物等物質(zhì)向空氣中排放； ②用天然氣代替煤； ③大力推廣使用脫硫煤。 3.汽車用燃料的燃燒對(duì)空氣的影響 （1）目前，多數(shù)汽車使用的燃料是從石油中分離出來的汽油和柴油。 （2）主要污染物： CO、氮的氧化物、含鉛化合物和煙塵等，其中氮氧化合物也會(huì)導(dǎo)致酸雨。 （3）減少汽車尾氣排放的措施： ①改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒方式，以便燃料充分燃燒，減少CO的排放； ②使用催化轉(zhuǎn)化裝置，使有害氣體轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)；③使用無鉛汽油，防治含鉛物質(zhì)排放； ④改用壓縮天然氣（CNG）或液化石油氣(LPG)作燃料，以減少對(duì)空氣的污染； ⑤加大檢測尾氣的力度，禁止沒有達(dá)到環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的汽車上路。 ⑥在汽油中加入適量乙醇作為汽車燃料，可適當(dāng)節(jié)約石油能源，并在一定程度上減少汽車尾氣的污染。 4.乙醇 （1）制取：乙醇俗酒精，化學(xué)式為C2H5OH，它是以高粱、小麥、玉米、薯類等為原料，經(jīng)過發(fā)酵、蒸餾制成的。 （2）性質(zhì)：無色，有特殊氣味的液體，能與水以任意比互溶；在空氣中能燃燒，發(fā)出淡藍(lán)色火焰，放出大量的熱，化學(xué)方程式為： C2H5OH + 3 O2 2 CO2 + 3 H2O （3）用途：乙醇屬于可再生資源，用作酒精燈、火鍋、內(nèi)燃機(jī)等的燃料。 （4）車用乙醇汽油的優(yōu)點(diǎn)：節(jié)省石油資源；減少汽車尾氣污染；促進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展。 探究點(diǎn)二 能源的利用和開發(fā) 提出問題 你所知道的清潔燃料有哪些？哪些能源是可被人類利用的？各有什么優(yōu)點(diǎn)？ 討論交流 結(jié)合生產(chǎn)、生活實(shí)例討論相關(guān)原因。了解新能源的利用。 歸納總結(jié) 1.氫能源 （1）特點(diǎn)：氫氣本身無毒，是無色無味氣體，難溶于水，密度最小；極易燃燒、放熱量大、燃燒產(chǎn)物是水；燃燒產(chǎn)物無污染，是最清潔的燃料。 2H2+O22H2O （2）優(yōu)點(diǎn)：①資源豐富，可再生；②無毒、極易燃、燃燒放熱多；③燃燒產(chǎn)物是水，幾乎不產(chǎn)生有害氣體和顆粒物，不污染環(huán)境。 （3）缺點(diǎn)：①制取成本高；②貯存、運(yùn)輸困難。作為燃料暫時(shí)還不能推廣使用。 （4）實(shí)驗(yàn)室制取氫氣： 實(shí)驗(yàn)室常用鋅和稀硫酸反應(yīng)制取氫氣。反應(yīng)化學(xué)方程式為：Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑ 實(shí)驗(yàn)室制取氫氣的簡易裝置如圖所示： 2.其它新能源 目前，人們正在利用和開發(fā)的其他新能源，如太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮堋⒊毕?、核能、生物質(zhì)能等。這些能源的利用，可以部分解決化石能源面臨耗盡的問題，并在一定程度上減少了對(duì)環(huán)境的污染。 板書設(shè)計(jì) 第2課時(shí) 使用燃料對(duì)環(huán)境的影響 能源的利用和開發(fā) 教學(xué)反思 成功之處 本堂課教學(xué)主要以學(xué)生活動(dòng)為主，通過學(xué)生自學(xué)、收集資料、分組整理資料、相互交流等形式，不僅拓寬了學(xué)生的知識(shí)面，還可以對(duì)學(xué)生進(jìn)行環(huán)境教育、國情教育，使學(xué)生對(duì)能源、環(huán)境這些關(guān)系全球未來命運(yùn)的共同問題有一定的認(rèn)識(shí)，激發(fā)學(xué)生環(huán)保意識(shí)與社會(huì)責(zé)任感。 不足之處 學(xué)生課前收集資料太少，對(duì)能源的節(jié)約認(rèn)識(shí)不深刻。