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第七單元　燃料及其利用 第1課時　燃燒的條件　滅火的原理和方法 ◇教學目標◇ 【知識與技能】 1.了解人類對燃燒的認識歷程。 2.認識燃燒的條件和滅火的原理。 3.初步學會滅火器的選擇和使用。 【過程與方法】 1.通過活動與探究,學習對獲得的事實進行分析得出結論的科學方法。 2.通過總結和設計燃燒條件的實驗懂得和運用控制變量法。 【情感態(tài)度價值觀】 1.通過認識燃燒的條件和滅火的原理,懂得一切事物均有規(guī)律,認識規(guī)律、掌握規(guī)律可以使事物按照一定的方向發(fā)展,避開災害,造福人類。 2.通過安全知識的學習,增強安全意識和防范意識。 3.讓學生在體驗科學探究的過程中培養(yǎng)科學素養(yǎng),激發(fā)學生自主學習和相互交流、彼此合作的意識。 ◇教學重難點◇ 【教學重點】 燃燒的條件和滅火的原理。 【教學難點】 燃燒條件的探究。 ◇教學過程◇ 一、導入新課 1854年5月30日,英國戰(zhàn)艦“歐羅巴”號按照作戰(zhàn)命令開始了遠涉重洋的航行,它的船艙里結結實實地裝滿了供戰(zhàn)馬吃的草料。兩個多月后,船艙突然冒出熊熊大火,大火迅速吞沒了整艘戰(zhàn)艦,片刻之間戰(zhàn)艦便葬身海底,全艦官兵、戰(zhàn)馬無一生還。戰(zhàn)艦為什么會著火呢?事后化學家們根據(jù)英國軍事保安部門提供的材料,準確地找到了“縱火犯”——草料。那么,草料為什么就成了“縱火犯”呢? 二、推進新課 1.燃燒的條件 [過渡]通過剛才的故事,我們知道火是無情的,但任何事情都沒有那么絕對。在日常生活中,火也為人們帶來了幸福。結合生活經(jīng)驗,談一談我們在哪些方面用到了火?火為人類做出了哪些貢獻呢? [投影展示] 火是某些物質燃燒的一種現(xiàn)象。燃燒與人類的生活以及社會的發(fā)展有著密切的聯(lián)系,如可以用來加工食物、冶煉金屬、取暖、烘干衣物等。 [提出問題]燃燒是一種常見的現(xiàn)象,那么這種現(xiàn)象的發(fā)生需要條件嗎? [實驗探究]所有的物質都能燃燒嗎?下列哪些物質可以燃燒?(依次點燃下列物品,觀察現(xiàn)象) 紙張　木條　泥土　紅磷　酒精 小煤塊　小石頭　玻璃　蠟燭 [歸納總結]不是所有的物質都能燃燒,只有可燃物才能燃燒。 [提出問題]可燃物在任何條件下都能燃燒嗎? [演示實驗]實驗7-1,適時指導學生觀察并記錄實驗現(xiàn)象。 [實驗現(xiàn)象]薄銅片上的白磷燃燒,而熱水中的白磷和薄銅片上的紅磷均未燃燒。 [提出問題]薄銅片上的白磷燃燒而紅磷不燃燒,說明燃燒需要什么條件?(講解著火點的概念,并給出白磷和紅磷的著火點,引導學生歸納出該對比實驗可說明燃燒需要的條件) [歸納總結]燃燒時溫度需要達到可燃物的著火點。 [提出問題]薄銅片上的白磷燃燒而熱水中的白磷不燃燒,說明燃燒還需要什么條件? [歸納總結]熱水可以使白磷的溫度達到其著火點,但水中的白磷并未燃燒,這是因為水隔絕了空氣,說明燃燒還需要有氧氣(或空氣)。 [討論交流]怎樣才能使燒杯底部的白磷也燃燒呢? [演示實驗]用導管對準熱水中的白磷,通入少量氧氣。 [實驗現(xiàn)象]熱水中的白磷燃燒。 [提出問題]在熱水中不燃燒的白磷,為什么在通入氧氣后卻燃燒了?該實驗再次說明燃燒需要什么條件呢? [歸納總結]①燃燒的概念:通常情況下,可燃物與氧氣發(fā)生的一種發(fā)光、放熱的劇烈的氧化反應叫做燃燒。 ②燃燒需要的條件:a.可燃物;b.氧氣(或空氣);c.達到燃燒所需的最低溫度(也叫著火點)。 [特別強調]①燃燒的三個條件需同時滿足時(缺一不可),物質才可發(fā)生燃燒。 ②不同物質的著火點是不同的。 [討論交流]白磷的著火點很低,只有40 ℃。到了夏天,天氣非常炎熱,白磷如果保存不當,極易發(fā)生燃燒,想一想,白磷一般該如何保存呢? [歸納總結]為了將白磷與空氣隔絕,一般將白磷保存在水中。 2.滅火的原理和方法 [過渡]燃燒和人類的生活密切相關,但并不是所有的燃燒都能給人類帶來益處。火災也時時威脅著人類的生活。如果破壞燃燒的條件,使燃燒反應停止,則可以達到滅火的目的。 [投影展示]如何滅火呢?(引導學生分析、理解燃燒與滅火的關系,從而得出滅火的原理和方法) [歸納總結]①滅火的原理:破壞燃燒的條件中的任意一個,使燃燒反應停止。 ②滅火的方法:a.清除或使可燃物與其他物品隔離;b.隔絕氧氣(或空氣);c.使溫度降到著火點以下。 [特別提醒]著火點是可燃物固有的一種屬性,只與本身的性質和顆粒大小有關,一般不會隨外界條件的改變而改變,滅火時一般不能說改變物質的著火點。 [合作探究]蠟燭在不同條件下的燃燒(引導學生閱讀教材第130頁“探究”的相關內容,并將實驗現(xiàn)象填在表格中)。 [實驗記錄] 現(xiàn)象 分析 Ⅰ 蠟燭熄滅 隔絕空氣(或氧氣),蠟燭熄滅 Ⅱ 正常燃燒 同時具備蠟燭燃燒的3個條件 Ⅲ 有氣泡產(chǎn)生,一段時間后蠟燭熄滅 碳酸鈉與鹽酸反應生成CO2,CO2不能燃燒且不支持燃燒,其密度比空氣大,可隔絕空氣 [討論交流]下面是一些滅火的實例,試分析其滅火的原理。 ①炒菜時油鍋中的油不慎著火,可用鍋蓋蓋滅; ②堆放雜物的紙箱著火時,可用水撲滅; ③撲滅森林火災的有效方法之一是將大火蔓延路線前的一片樹木砍掉,形成隔離帶。 [講解]幾種常見滅火器的使用方法、滅火原理和適用范圍。 ◇板書設計◇ 第七單元　燃料及其利用 課題1　燃燒和滅火 第1課時　燃燒的條件　滅火的原理和方法 一、燃燒的條件 1.可燃物與氧氣發(fā)生的一種發(fā)光、放熱的劇烈的氧化反應,叫做燃燒。 2.條件 二、滅火的原理和方法 1.原理 2.方法 3.常見的滅火器:干粉滅火器、二氧化碳滅火器、水基型滅火器。 ◇教學反思◇ 本節(jié)課的內容和生活聯(lián)系密切,在教學時應多給學生思考和發(fā)言的機會,讓學生愉快的學習,體驗成功的樂趣和喜悅。 第七單元　燃料及其利用 第2課時　易燃物和易爆物的安全知識 ◇教學目標◇ 【知識與技能】 1.知道爆炸的含義。 2.了解一些易燃物、易爆物的安全常識。 【過程與方法】 能合理運用燃燒的知識和滅火的原理解決日常生活中一些簡單的防火、防爆問題。 【情感態(tài)度價值觀】 通過學習,逐步建立防火、防爆的意識。 ◇教學重難點◇ 【教學重點】 爆炸的含義;一些易燃物、易爆物的安全常識。 【教學難點】 如何防火、防爆。 ◇教學過程◇ 一、導入新課 氫氣在點燃前要驗純,是因為不純的氫氣燃燒容易發(fā)生爆炸,有可能造成生命和財產(chǎn)的損害。這節(jié)課我們來學習爆炸方面的知識。 二、推進新課 1.爆炸 [過渡]可燃物具備了燃燒的條件后,能急劇地燃燒,在空間有限時就可能會發(fā)生爆炸,給我們的生命和財產(chǎn)帶來嚴重的威脅。 [投影展示] [歸納總結]可燃性氣體等在空氣中達到一定含量時,遇到火源就會發(fā)生爆炸。這個能發(fā)生爆炸的含量范圍,叫做爆炸極限。(介紹幾種常見氣體的爆炸范圍) [提出問題]可燃性氣體可能發(fā)生爆炸,面粉、煤粉等粉塵也能發(fā)生爆炸嗎? [投影展示]實驗7-2。 [實驗現(xiàn)象]當面粉比較均勻地彌散于金屬罐中時,就會發(fā)生爆炸,將塑料蓋掀起。 [歸納總結]粉塵爆炸的實驗說明:可燃物與氧氣的接觸面積越大,燃燒就越劇烈。 [特別提醒]爆炸不一定是化學變化,有些爆炸如汽車輪胎爆炸、暖水瓶爆炸等是物理變化。 2.一些與燃燒和爆炸有關的注意事項 [過渡]通過以上實驗可知,在面粉廠附近是要嚴禁煙火的。為了使警鐘長鳴,同學們對一些易燃物和一些易爆物的安全問題要時刻提高警覺性。為了防止火災以及爆炸事故的發(fā)生,大家在一些易燃、易爆場合會經(jīng)常看到以下圖標。 [投影展示] [歸納總結]講解這些圖標所表示的含義。 [討論交流]根據(jù)這節(jié)課所學習的內容,同學們認為,還有哪些場所應該加貼一些防火圖標呢? ◇板書設計◇ 第2課時　易燃物和易爆物的安全知識 一、爆炸 可燃物與氧氣的接觸面積越大,氧氣濃度越高,燃燒就越劇烈。在一定空間內急劇燃燒,并有氣體生成,可以引發(fā)爆炸。 二、易燃物和易爆物的安全知識 ◇教學反思◇ 鑒于學生對燃燒與爆炸的現(xiàn)象已具備了一定的生活經(jīng)驗,故在教學的過程中,應注重從學生的生活經(jīng)驗出發(fā),讓他們在熟悉的生活情景中探究爆炸的奧秘,并把所學的化學知識應用到生活中,解決生活中的實際問題。 課題2　燃料的合理利用與開發(fā) 第1課時　化學反應中的能量變化　化石燃料的利用 ◇教學目標◇ 【知識與技能】 1.知道物質發(fā)生化學變化時伴隨著能量變化,認識通過化學反應實現(xiàn)能量轉化的重要性。 2.知道化石燃料是人類重要的自然資源,對人類生活起著重要作用。 3.了解化石燃料的不可再生性,燃料充分燃燒的重要性。 【過程與方法】 1.通過閱讀、討論等形式介紹化石燃料的成因及開采、用途。 2.通過甲烷燃燒實驗,介紹可燃物中碳、氫元素的鑒定方法。 【情感態(tài)度價值觀】 通過對化石燃料的形成、使用年限、對人類所起的重要作用的了解,使學生認識到合理開發(fā)能源的重要性,培養(yǎng)學生的環(huán)保意識和節(jié)能意識。 ◇教學重難點◇ 【教學重點】 化石燃料的類型及其主要成分;燃料充分燃燒的條件。 【教學難點】 甲烷燃燒產(chǎn)物的分析。 ◇教學過程◇ 一、導入新課 一天,貴州省某山村一片廢棄的水田莫名其妙著起火來,并持續(xù)不斷燃燒著,水里還冒出了很多氣泡,人們議論紛紛,惶恐不安。據(jù)村民介紹,每到晚上,田間的火苗就此起彼伏。最初,村民們以為這塊田“中邪”了,都不敢靠近。但隨著天氣越來越冷,就經(jīng)常有人站在“鬼火”邊取暖,還有人利用“鬼火”燒水、煮飯。后來,經(jīng)專家反復考查檢測,證明這是一種煤層氣,因為這片農(nóng)田處在斷裂地帶,導致地下的天然氣冒出。天然氣屬于化石燃料,你知道它是怎樣形成的嗎? 二、推進新課 1.化學反應中的能量變化 [過渡]生活中我們常常利用燃料的燃燒來獲得能量。那么,是不是只有通過燃燒才能獲得能量呢? [演示實驗]實驗7-3,適時指導學生觀察并記錄實驗現(xiàn)象。 [實驗記錄] 現(xiàn)象 液體沸騰,產(chǎn)生大量白霧 手的感覺 試管外壁發(fā)燙 化學方程式 CaO+H2OCa(OH)2 [歸納總結]化學反應在生成新物質的同時,還伴隨著能量的變化,而能量的變化通常表現(xiàn)為熱量的變化,有些反應是放出熱量的,如物質的燃燒、緩慢氧化、氧化鈣與水的反應、鎂與鹽酸的反應等;有些反應是吸收熱量的,如碳與二氧化碳的反應。 [討論交流]化學反應中的熱量變化常被應用于生活和生產(chǎn)中,你能舉出一些實際應用的例子嗎? 2.化石燃料的利用 [投影展示]講解煤的形成過程。 [歸納總結]①煤是混合物,主要含碳元素,還含有少量H、N、S、O等元素。 ②煤可用作燃料,隔絕空氣加強熱后可制得煤氣、煤焦油等,此過程發(fā)生的是化學變化。 [投影展示]講解石油和天然氣的形成過程。 [歸納總結]①石油是由多種成分組成的混合物,主要含碳、氫兩種元素。 ②利用石油中各成分的沸點不同,將它們分離,可得到不同的產(chǎn)品,如汽油、煤油、柴油等,此過程發(fā)生的是物理變化。 ③在有石油的地方一般都有天然氣。天然氣主要是由碳和氫組成的氣態(tài)碳氫化合物,其中最主要的是甲烷(CH4)。 [演示實驗]實驗7-4(適時引導學生觀察實驗現(xiàn)象并思考點燃甲烷前為什么要先檢驗甲烷的純度)。 [歸納總結]①甲烷是一種無色、無味、密度比空氣小的氣體。 ②甲烷燃燒時產(chǎn)生明亮的藍色火焰,放出熱量,燒杯內壁上有水霧出現(xiàn);向燒杯內注入澄清石灰水,振蕩,澄清石灰水變渾濁。 [討論交流]這些現(xiàn)象說明了什么? [歸納總結]甲烷燃燒時有水和二氧化碳生成,同時也說明了甲烷中一定含有氫元素和碳元素。 3.合理利用與開發(fā)化石能源 [過渡]目前,人類通過化學反應獲得的能量,大多來自化石燃料,而化石燃料資源是有限的(引導學生閱讀教材第140頁、141頁相關內容,學習合理利用和開發(fā)化石能源的緊迫性與必要性)。 [討論交流]做飯時,有時燃氣灶或煤爐的火焰呈現(xiàn)黃色或橙色,鍋底出現(xiàn)黑色。此時需要調節(jié)一下灶具或爐具的進風口,這是為什么呢?(引導學生解釋原因并歸納出燃料充分燃燒的條件) [歸納總結]使燃料充分燃燒通?？紤]兩點:一是燃燒時要有足夠的空氣;二是燃料與空氣要有足夠大的接觸面。 ◇板書設計◇ 課題2　燃料的合理利用與開發(fā) 第1課時　化學反應中的能量變化 化石燃料的利用 燃 料 的 合 理 利 用 與 開 發(fā) ◇教學反思◇ 在教學中,教師要發(fā)揮學生的主體作用,讓學生自主地去認識和探索。對于燃料充分燃燒的現(xiàn)實意義,可以分組進行討論,切實讓學生體驗到節(jié)能的重要性。 課題2　燃料的合理利用與開發(fā) 第2課時　使用燃料對環(huán)境的影響　能源的利用和開發(fā) ◇教學目標◇ 【知識與技能】 1.了解使用化石燃料對環(huán)境的影響。 2.認識新能源開發(fā)的重要性。 【過程與方法】 利用多媒體網(wǎng)絡資源,使學生認識到使用化石燃料的利弊。 【情感態(tài)度價值觀】 1.通過燃料燃燒對環(huán)境影響的學習樹立保護環(huán)境的意識,體會化學與社會發(fā)展的關系。 2.通過交流和討論培養(yǎng)善于合作、勤于思考、嚴謹求實、勇于創(chuàng)新的科學精神。 ◇教學重難點◇ 【教學重點】 化石燃料的使用對環(huán)境的影響;認識使用和開發(fā)清潔燃料及各種能源的重要性。 【教學難點】 合理開采和節(jié)約使用化石燃料的重要性。 ◇教學過程◇ 一、導入新課 多媒體課件展示下列圖片,引出課題。 二、推進新課 1.使用燃料對環(huán)境的影響 [提出問題]生活中離不開燃料和燃燒,使用燃料會對環(huán)境產(chǎn)生哪些影響呢?(引導學生閱讀教材第142頁、143頁的相關內容并進行歸納總結) [歸納總結]化石燃料燃燒造成空氣污染,主要有以下幾方面原因: ①燃料中的一些雜質如硫等燃燒時,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未燃燒的碳氫化合物及炭粒、塵粒等排放到空氣中形成浮塵。 [投影展示]講解酸雨的形成過程。 [歸納總結]酸雨的形成、危害及防治措施: 酸雨的 形成 化石燃料燃燒時會排放出NO2、SO2等污染物,這些氣體溶于雨水,會形成酸雨 酸雨的 危害 ①危害人體健康;②造成水體酸化,嚴重影響水生動植物的生長;③破壞土壤、植被、森林;④腐蝕金屬及建筑物 酸雨的 防治 ①減少向大氣中排放SO2、NO2等氣體;②開發(fā)新能源;③使用脫硫煤或天然氣替代煤 [討論交流]汽車尾氣中的主要污染物有一氧化碳、未燃燒的碳氫化合物、氮的氧化物、含鉛化合物和煙塵等,我們應該采取哪些措施減少汽車尾氣污染呢? [歸納總結]減少汽車尾氣對空氣污染的措施主要有: ①改進發(fā)動機的燃燒方式,以使汽油能充分燃燒; ②使用催化凈化裝置,使有害氣體轉化為無害物質; ③使用無鉛汽油,禁止含鉛物質排放; ④使用壓縮天然氣(CNG)或液化石油氣(LPG)作燃料; ⑤在汽油中加入適量乙醇作為汽車燃料。 [講解]介紹車用乙醇汽油的相關知識(乙醇汽油是混合物)。 2.能源的利用和開發(fā) [提出問題]除了乙醇以外,你還知道哪些新型的燃料或能源? [講解]氫能源被認為是理想的清潔、高能燃料。它作為未來能源的優(yōu)點如下: ①來源廣泛,可由水分解制得;②完全燃燒時的熱值高;③產(chǎn)物是水,對環(huán)境無污染。 [特別提醒]由于氫氣的制取成本高和貯存困難,故暫時還未能廣泛應用。 [過渡]我們知道,電解水可以制取氫氣,實驗室中,我們如何制取氫氣呢?(結合前面所學習的實驗室制取氣體的知識引導學生學習實驗室制取氫氣的知識) [歸納總結]①制取原理:Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑。 ②裝置: ③收集方法:排水法或向下排空氣法。 [講解]根據(jù)課前學生收集的資料,介紹新能源。 ◇板書設計◇ 第2課時　使用燃料對環(huán)境的影響　 能源的利用和開發(fā) 1.化石燃料的燃燒 2.汽車用燃料的燃燒 3.能源的利用和開發(fā) ◇教學反思◇ 本節(jié)課具有很強的現(xiàn)實意義,因此在教學時可充分運用圖片資料,讓學生認識到環(huán)境保護和開發(fā)新能源的重要性,使學生樹立環(huán)保意識和節(jié)能意識。 實驗活動3　燃燒的條件 ◇教學目標◇ 【知識與技能】 1.加深對燃燒條件的認識,進一步了解滅火的原理。 2.知道什么是可燃物。 【過程與方法】 通過活動與探究,初步學習利用對比思想設計探究實驗,并對獲得的實驗事實進行分析、得出結論的科學方法。 【情感態(tài)度價值觀】 通過實驗感受實驗探究的過程,體驗實驗探究的樂趣,感受化學對改善個人生活和促進社會發(fā)展的積極作用。 ◇教學重難點◇ 【教學重點】 探究燃燒的條件。 【教學難點】 探究燃燒的條件。 ◇教學過程◇ 一、導入新課 自從人類發(fā)現(xiàn)了火、使用火以來,火為我們做出了重大貢獻。參加野炊時,火為我們烹飪食物提供了便利,思考一下枯葉為什么會燃燒,而下面的泥土不會燃燒?為什么直接用火柴不容易點燃枯柴? 二、推進新課 [討論交流]通過前面對燃燒條件和滅火原理的學習,請同學們思考以下問題: ①是不是所有物質都能燃燒? ②燃燒需要什么條件? [實驗探究一]實驗內容1(學生動手操作,教師巡視指導)。 [實驗現(xiàn)象]蘸酒精的棉花燃燒,蘸水的棉花沒有燃燒。 [實驗結論]燃燒的條件之一是燃燒需要可燃物。 [討論交流]上述實驗中,如果蘸水的棉花在酒精燈上加熱時間較長,會發(fā)生什么現(xiàn)象?你能解釋原因嗎? [歸納總結]加熱時間較長時,蘸水的棉花也會燃燒起來。原因是當蘸有水的棉花上的水分蒸發(fā)完之后,棉花暴露在酒精燈的火焰中而使溫度上升,且棉花與空氣接觸,達到了燃燒所需要的三個條件,從而引起棉花燃燒。 [實驗探究二]實驗內容2(學生動手操作,教師巡視指導)。 [實驗現(xiàn)象]①濾紙碎片和乒乓球碎片都燃燒了。 ②剛開始濾紙碎片與乒乓球碎片均沒有燃燒,加熱一段時間后,乒乓球碎片先燃燒起來,而此時濾紙碎片沒有燃燒。 [實驗結論]燃燒的條件之二是溫度需達到可燃物的著火點。 [討論交流]如果將該實驗中的乒乓球碎片和濾紙碎片換成木屑和煤粉進行實驗,會有什么現(xiàn)象發(fā)生?說明了什么? [歸納總結]現(xiàn)象:木屑先燃燒而煤粉后燃燒。說明著火點低的可燃物易燃燒,著火點高的可燃物不易燃燒。 [過渡]根據(jù)前面所學知識可知,除滿足上述兩個條件外,物質燃燒還需要有氧氣(或空氣),你能利用蠟燭和燒杯設計一個簡單的實驗來說明燃燒的這一條件嗎? [實驗操作]點燃蠟燭,片刻后將燒杯罩在蠟燭的火焰上方,由遠及近向火焰慢慢移動,反復幾次,觀察現(xiàn)象(學生動手操作,教師巡視指導)。 [實驗現(xiàn)象]燒杯由遠及近靠向火焰,火焰逐漸變小,當燒杯迅速離開后,火焰恢復,若將燒杯完全罩在火焰上方,火焰逐漸熄滅。 [實驗結論]燃燒的條件之三是可燃物與空氣(或氧氣)接觸。 ◇板書設計◇ 實驗活動3　燃燒的條件 一、燃燒需要的條件 1.可燃物。 2.溫度達到著火點。 3.氧氣(或空氣)。 二、探究燃燒條件的方法:控制變量法。 ◇教學反思◇ 本節(jié)課是學生實驗課,鍛煉學生的動手、動腦能力,在分組實驗中,培養(yǎng)學生的競爭意識和團隊合作精神。借助于比較熟悉的變化來使學生初步體驗完整的探究過程,根據(jù)生活經(jīng)驗和學過的知識,進行實驗設計,學生的學習熱情較高。