能源的综合利用

1、课题 9.1能源的综合利用复备人复备时 间学标 教目1、知道化石燃料是重要的自然资源；2、了解化石燃料的燃烧对环境的影响，懂得选择对环境污染较小的燃料；3、认识化石燃料综合利用和开发新能源的重要意义。教学重点化石燃料的利用。教学难点以化石燃料的利用为载体，培养学生对社会的关注意 识。教具准备多媒体课前预习（见作业纸）教师复 备内容教学过程1学生活动方式学生举例，老师评析【引入新课】一系列的中日钓鱼岛争端，一 系列的企图南海问题国际化、东盟化等单方 面的行动，严重侵犯了我国的主权和领土的 完整。而这领土争端的背后原因是什么？ 投影据我国科学家1982年估计，钓鱼岛周 围海域的石油储量约3070亿

2、吨。还有资料 反映，该海域海底石油储量约为800亿桶， 超过100亿吨。钓鱼岛附近水域可能成为“第 二个中东“。了解“西气东 输”工程，是 将从 送至南海海域更是石油宝库。据有关报道，南海 勘探的海域面积仅有16万平方公里，而发现 的石油储量有55.2亿吨，天然气储量有12 万亿立方米，属于世界四大海洋油气聚集中 心之一，有“第二个波斯湾”之称。输气管道全长 4200多千米, 横跨个省、市、自 治区。能源，这正是钓鱼岛和南海这两个海域 都是“有争议”的秘密。能源是指能为人类提供所需能量的资 源，是这个世界不可缺少的能源，学习化学, 有助于我们了解有关能源的认识。【展示】接下来，我来看看几种类型

3、的能源。 请同学根据刚才所展示的图片，在下面的表 格里填写你所熟悉的能源。【过渡】其中，我们目前使用的主要能源是 什么【回答】化石燃料学生计算，分 别用一块钱买 回各种燃料， 燃烧【分析】化石燃料主要包括煤、石油、天然 气等。它古代生物埋在地下，长期在空气不 足、高温高压下经过复杂的变化逐步而成的。 下面我们来学习下有关化石燃料的基本知 识。【投影】化石燃料的基本知识.煤，也叫煤炭，是世界上最古老的化石燃放出的热量的 向低。料之一，被称为“工业的粮食”。它是混合 物，主要含碳元素（还含有少量H、N、S、0 等元素）。.石油被人们誉为“工业的血液”。石油不 仅是重要的化石燃料，还是宝贵的工业原料

4、。 它是混合物，主要含C、H元素（还含有少量 S、0、N等元素）。.天然气一般是指在地下形成的可燃性气 体。天然气是混合物，主要成分是甲烷。.化石燃料与环境污染（1）各种气体：二氧化碳导致温室效应，C0、 SO2、NO二等气体会危害人体健康，形成酸雨影 响动植物的生长，氮的氧化物会破坏臭氧层。（2）固体废物：化石燃料不完全燃烧，导致 C0以及大量粉尘的产生，不仅浪费了能源， 而且极不环保。阅读书本，了 解化石燃料在 利用过程中对 环境造成污染 的主要原因。（3）热污染：火力发电站的冷却用水，被排 放到河流、湖泊或海洋中，使局部区域水温 上升，严重时会导致鱼类等水生生物大量死 亡【讲解】下面让我

5、们来了解一下，【思考】通过刚才的介绍，大家总结下化石 燃料的相关缺点？【回答】1、不可再生2、能源利用率低说一说自己能 做到的科学合 理利用资源的 一些有效措 施。例如：回收文3、对大气产生污染【分析】正由于这些缺点，作为能源主体的 化石燃料日趋枯竭，人类必然面临着能源危 机。那么我们怎么做才能应付能源危机呢？【分析】对于不可再生能源，我们知道随着 能源消耗量的增加，许多能源最终将会耗尽,化用废纸，保 护我们的“隐 形森林”阅读拓展视野，了解石油的开采和可燃冰。因此我们可以延长现有能源的使用时间角度 出发寻求方法。【过渡】而最简单最直接的方法是研制、使 用节能产品。【分析】这个是中国节能标志，

6、它由两部分 组成：中间是一个汉字“节”，代表“节约”， 节的“横”和外面的圆圈组成了一个大大的 字母“e”，代表能源（英文单词energy）的 第一个字母。【分析】而对于能源利用率低，首先如果把 化石燃料作为燃料燃烧，将造成极大的浪费。 因此应大力开展化石燃料的综合利用，提高 她的利用价值。【过渡】关于化石燃料的综合利用，主要分 成两个部分：一是煤的干储，二是石油的分 储【分析】煤的干储是把煤隔绝空气加强热， 可以分解成焦炭、煤焦油和焦炉煤气等。 1、煤的干镭：隔绝空气加强热： 干馅可得：焦炭、煤焦油、焦炉气一一化学 变化。工业上：焦炭用于冶炼生铁，煤焦油用于制 染料、医药、杀虫剂、消毒剂等。

7、2、石油的蒸镭：石油的炼制原理：加热石油， 由于各成分沸点不同，先后被蒸发出来，从 而得以分离一一物理变化。以石油为原料所制成的部分产品：合成洗涤 剂、合成纤维、塑料、油漆、医药、炸药、 化肥、农药、合成橡胶等。而石油的分镭，是将石油经分储或其他加 工方法，得到各种石油化工产品。不同的产 品，都是含碳原子数不等碳氢化合物，各具 不同的用途。【分析】通过化石燃料的综合利用，所得到 的各种化工产品，可以制备许多高分子化合 物。【分析】对于能源的利用率低的问题，还有 一种情况，我们以火力发电厂发电为例：这个过程中存在能量转化效率低，同时污染 大。因此提高能源转化的效率，也是当前应 付能源危机一个重要

8、的课题。【过渡】那么生活中有没有能量转化率较高 且污染少的装置？【回答】1、太阳能的利用，2、化学电池 【分析】目前直接利用太阳能，主要有以下 两种方式：（1）光-电转换（2）光-热转换。 其中太阳能的热利用是太阳能利用中技术最 为成熟的。【过渡】接着，我们来介绍下化学电池。【展示】因为不同的需要，电池有多种类型, 多种型号。你知道这些电池工作时，能量是 如何转化的？【板书】原理：化学能转化为电能【分析】电池的类型及型号尽管比较多，但 它们的构造却有相同之处，比如都有碳棒、 锌皮。【思考】电池是怎样工作产生电的呢让我 们一起来观察下面的实验。【演示实验】如图所示，用砂纸打磨除去铜 片和锌片表面

9、的氧化膜，用导线将铜片和锌 片分别连接到电流计的正、负极，然后将锌 片和铜片一起插入盛有CUS04溶液的烧杯 中，观察现象？现象：（1）电流计的指针发生了偏转。（2）溶液颜色逐渐变成无色【思考】电流计的指针发生偏转的原因是什 么？实验中发生了什么形式的能量转化？实验现象(1)电流表指针发生 偏转(2)溶液逐渐变为无 色化学方程式Zn + CuSO4 = Cu + ZnSO4电流计偏转原因烧杯中发生了化学变 化，产生电流能量转化的形式化学能直接转化为电 能使用化学电源的 优点提高能量的转化效率，减少大气污染【结论】由此可见，通过化学反应，消耗了 物质的化学能输出电能，即化学能通过化学反应转化为电

10、 能。【分析】电池用途十分广泛，虽然使用电池 能减少大气污染，提高能量的转化效率，但 是随意丢弃废旧电池，会导致固体废弃物和 重金属离子对环境的污染，因此废旧电池应 单独存放或者回收。【分析】对于大气污染的问题，我们还可以 从新能源开发的角度寻找方法。其中，氢能 是一种极其理想的新能源。【板书】三、氢能【思考】氢气是一种理想的能源，那么如何 获得氢气，你有哪些方法？【回答】（1）电解水（2）锌等活泼金属与稀硫酸反应制取氢气。【思考】回顾实验室制取氢气的过程，与同 学交流以下问题：（1）选择怎样的发生装置，如何检查装置的 气密性？固液不加热型。这两个装置有什么不同 点？分液漏斗可以控制反应速度；

11、长颈漏斗 加入的液体要没过漏斗下端。关闭止水夹，往长颈漏斗中加水至没过 漏斗下端，继续加水，漏斗下端形成一段水 柱且漏斗液面稳定。（2）收集氢气时，选择怎样的收集装置，为 什么？排水法。原因：不溶于水且不与水反应。 向下排空气法。原因：密度比空气小且 不与空气反应。（3）点燃氢气前要怎样做，为什么？检验氢气的纯度。因为不纯的氢气点燃后 可能引起爆炸。如何检验纯度：用试管收集一试管氢气，拇 指堵住试管口，移近酒精灯火焰，松开木质, 若有轻微的爆鸣声，表示氢气的纯度好。【思考】为什么氢能源被称为理想的能源？ 【回答】（1）完全燃烧放出的热量多（热值 高）；（2）原料不受限制（来源广）；（3） 产物

12、是水，无污染。【分析】氢能源虽然具有如此多的优点，但 是它的开发与利用却面临着许多困难：（1） 制备氢气的问题。（2）储氢的问题。【分析】用电解的方法可以使水分解为氢气、 氧气，但要消耗大量的电能。科学家正致力于研究用其他方法从水制取氢气，比如，是 说明利用太阳能获得氢气的优点。【回答】节约大量的电能，减少污染。人类从事各种活动都离不开动力和热量，你 知道生活中热量的主要来源是什么？说一说 你知道的哪些物质可以做燃料？【启发引导】你知道它们的来源吗？ 一、化石燃料【老师活动】分(2别讲解，自然存在的人类 可以直接利用的能源，煤(coal)、石油 (petroleum)和天然气(natural

13、gas)等是世 界上最重要的三种化石燃料。.煤，也叫煤炭，是世界上最古老的化石燃 料之一，被称为“工业的粮食”。它是混合 物，主要含碳元素(还含有少量H、N、S、0 等元素)。.石油被人们誉为“工业的血液”。石油不 仅是重要的化石燃料，还是宝贵的工业原料。 它是混合物，主要含C、H元素(还含有少量 S、0、N等元素)。.天然气一般是指在地下形成的可燃性气 体。天然气是混合物，主要成分是甲烷。【讲解】下面让我们来了解一下，生活中常 用的几种燃料的热值及价格，并从多个角度 分析一下，在我们的家庭生活中，选择哪种 燃烧最有利。二、化石燃料与环境污染1.各种气体：二氧化碳导致温室效应， CO、SO二、N02等气体会危害人体健康,形 成酸雨影响动植物的生长，氮的氧化物会 破坏臭氧层。.固体废物：化石燃料不完全燃烧，导 致CO以及大量粉尘的产生，不仅浪费了 能源，而且极不环保。.热污染：火力发电站的冷却用水，被 排放到河流、湖泊或海洋中，使局部区域 水温上升，严重时会导致鱼类等水生生物 大量死亡。【过渡】所以我们要科学利用化石燃料。三、化石燃料的综合利用1、煤的干偏：隔绝空气加强热：干储可得：焦炭、煤