7.2-1教学设计燃料的合理利用与开发（第1课时）-九年级化学上册（人教版）（教学课件教学设计知识导学分层训练）

课题2燃料的合理利用与开发（第1课时）教学目标教学目标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；知道石油是由多种成分组成的混合物，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，对人类的生活起着重要的作用。3．了解化石燃料的不可再生性，燃料充分燃烧的重要性，认识合理利用和开发能源的重要性。教学重点教学重点1．化学反应中的能量变化。2．三大化石燃料。教学难点教学难点化学反应中能量变化的认识。教学过程教学过程新课导入【教师活动】人们通过木柴燃烧烤制食物，通过煤炭燃烧来获取能量。生活经验告诉我们，燃料燃烧时产生了热量。那么，是不是只有通过燃烧才能获得能量呢？【学生活动】思考并回答：不是。【设计意图】通过学生熟悉的事物入手，认识燃烧只是能量转换的方法之一。新知探究一、化学反应中的能量变化【教师活动】在一支试管中加入几小块食品袋中的干燥剂，再加入约2mL水，观察现象，并用手轻轻触碰试管外壁。【学生活动】分组进行实验，总结实验现象：生石灰逐渐溶解膨胀，液体变浑浊，试管中水沸腾，产生大量的白雾，手摸试管感觉烫手。【教师活动】演示实验：在一支试管中加入一小段打磨干净的镁条，再加入约2mL稀盐酸，观察现象，并用手轻轻触碰试管外壁。【学生活动】观察实验现象：试管中产生气泡，镁条溶解，用手触摸试管可以感觉到发热。完成“学习任务一”中1的内容。【设计意图】利用生活中常见的素材进行实验，通过氧化钙和水的反应激发学生学习兴趣。引导学生自主进行实验探究，总结化学反应中的吸热、放热现象，培养学生实验探究化学的观念及探究思维。（一）放热反应和吸热反应【教师活动】事实和研究证明，化学反应在生成新物质的同时，还伴随着能量的变化，通常表现为热量的变化。有的反应放出热量，如物质的燃烧、氧化钙与水反应、镁与盐酸反应等；有的反应吸收热量，如碳与二氧化碳的反应等。【学生活动】完成“学习任务一”中2的内容。【设计意图】引导学生根据实验内容总结放热反应、吸热反应的特征，加深学生的理解，提升总结能力。（二）人类对化学反应产生能量的利用【教师活动】在当今社会，人类需要的大部分能量是由化学反应产生的，主要包括燃烧和爆炸。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。所以，作为重要的能源，燃料对于人类社会是非常重要的。【学生活动】理解人类对化学反应产生能量的利用，完成“学习任务一”中3的内容。【设计意图】使学生意识到通过化学反应实现能量转化的重要性，为学习化石燃料的利用做铺垫。二、化石燃料的利用（一）化石燃料【教师活动】目前，人类通过化学反应获得的能量，大多来自于化石燃料的燃烧，由于资源有限，因此要控制燃烧反应，提高燃料的利用率。煤、石油、天然气被称为化石燃料，是不可再生能源。人类的开采使用，化石燃料最终会被耗尽。1．煤【教师活动】在我们的生活中，经常使用的燃料有煤、石油和天然气。因为它们都是由古代生物的遗骸经一系列复杂变化而形成的，是不可再生能源。下面，我们就一起学习下什么是煤。煤：是古代植物或植物枯萎后被埋于土中，经长期复杂变化形成煤。被人们称为“工业的粮食”、“黑色的金子”。【学生活动】记忆煤的形成过程。【教师活动】煤是由多种物质组成的混合物，主要含有碳元素，还含有氢元素和少量硫、氮、氧等元素以及无机矿物质。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物质，如焦炭、煤焦油、煤气等。焦炭是冶金工业的重要原料，煤焦油是化工生产的重要原料，而煤气（主要成分是氢气、甲烷、一氧化碳）是我们家庭中日常使用的一种重要的燃料。【学生活动】完成“学习任务二”中1的内容。【设计意图】注意区分煤的组成，煤是混合物。2．石油【教师活动】石油和天然气的形成过程相同，都是海洋生物遗骸被层层泥沙掩埋，经过一系列复杂的变化最终形成石油和天然气。石油是一种黏稠状的液体混合物，主要含有碳、氢两种元素。石油的利用是将石油加热炼制，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。这个过程也叫作分馏。注意分馏属于物理变化。【学生活动】完成“学习任务二”中2的内容。【设计意图】提醒学生注意石油是混合物，炼制石油是利用石油中各成分的沸点不同进行分离的分馏过程，分馏是物理变化。3．天然气【教师活动】天然气主要是由碳和氢组成的气态化合物，其中主要的是甲烷（）。【学生活动】了解甲烷的组成，完成“学习任务二”中3（1）的内容。【教师活动】我们一起通过实验74来学习甲烷的物理性质和化学性质：（1）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。（2）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。【学生活动】观察实验现象并进行交流。【设计意图】实验前让学生观察甲烷的颜色状态，总结甲烷的物理性质。实验过程中引导学生注意观察甲烷燃烧的实验现象，提高学生的观察能力与语言表达能力。【教师活动】由实验我们可以总结甲烷的物理性质：（1）无色无味的气体；（2）难溶于水；（3）密度比空气小。甲烷的化学性质为：甲烷具有可燃性。对于可燃性气体，在实验前我们一定要注意先验纯。【学生活动】完成“学习任务二”中3（2）的内容。【设计意图】总结甲烷的物理性质和化学性质，加强学生对甲烷的认识。【教师活动】到目前为止，我们一共学习了三种可燃性气体，分别为氢气、一氧化碳和甲烷。我们一起回忆下三种气体在空气中燃烧的颜色和燃烧后的产物。【学生活动】回忆氢气、一氧化碳和甲烷在空气中燃烧的颜色和燃烧后的产物，完成“学习任务二”中3（3）的内容。【教师活动】三种气体燃烧的颜色均为蓝色，只是氢气燃烧的颜色更淡一些。所以辨别三大可燃性气体，不能光看火焰颜色（肉眼难以识别），要看燃烧产物！【设计意图】比较氢气、一氧化碳和甲烷燃烧的颜色和燃烧产物，引导学生温故知新，加深对甲烷燃烧的记忆。【教师活动】在池沼的底部常含有甲烷，通常也把池沼中的气体称为沼气。把秸秆、杂草、人畜粪便等废弃物放在密闭的沼气池中发酵，就可产生甲烷，用作燃料。（二）合理利用与开发化石能源【教师活动】人类需要合理利用与开发化石能源，因为目前所消耗的能量主要来自化石能源，而化石能源的形成需要经过数百万年。化石能源是有限的且不可再生的，但是人们对化石能源的使用量日益增长，导致化石能源越来越难以满足人类的需求。请同学们阅读表73。如果按照表73所示的化石能源基础储量和开采速度，估算一下大约多少年后将没有可开采的石油和天然气。根据你的估算结果，谈谈你对化石燃料使用与开发的看法。表732009年我国化石能源基础储量和年产量基础储量年产量石油2亿吨1.89亿吨天然气32124亿立方米8亿立方米煤3261亿吨3亿吨【学生活动】计算并估计化石燃料使用年限，完成“学习任务三”中1的内容。【设计意图】通过对化石燃料使用年限的估算，让学生认识到合理开发和节约使用资源的重要性。【教师活动】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？请同学们联系燃烧和灭火的条件思考燃料不充分燃烧的缺点、燃料充分燃烧的条件和燃料充分燃烧的意义。【学生活动】小组讨论并交流。完成“学习任务三”中2的内容。【教师活动】总结学生交流内容：（1）燃料不充分燃烧的缺点：放出的热量少，浪费资源；产生一氧化碳等物质，污染环境。（2）燃料充分燃烧的条件：有足够的空气（或氧气）；燃料与空气（或氧气）要有足够大的接触面积。【设计意图】从实际生活中遇到的问题入手，引导学生思考如何使燃料燃烧更加充分，调动学生学习的积极性。【教师活动】在人们担心化石能源将被耗尽的时候，科学家发现海底埋藏着大量可燃烧的“冰”——“可燃冰”。请同学们自主阅读教材第141页最后一段，完成“学习任务三”中3的内容。【学生活动】（1）成分：主要含有甲烷水合物。（2）存在：海底的沉积物、陆地冻土的岩石中。（3）优点：能量高、燃烧热值大。（4）目前，可燃冰的开发尚处于试验性开采阶段。【设计意图】引导学生自主学习，锻炼了学生的信息提取能力。课堂小结本节课重点介绍化学反应中的能量变化和化石燃料的利用。通过列举氧化钙与水反应及镁与盐酸反应引导学生了解物质发生化学变化时伴随着能量变化，认识通过化学反应实现能量转化的重要性。然后介绍了化石燃料的利用，通过煤、石油和天然气的形成、组成及综合利用使学生认识到化石能源是人类重要的自然资源，对人类的生活起着重要的作用。板书设计课题2燃料的合理利用与开发（第1课时）一、化学反应中的能量变化（一）放热反应和吸热反应（二）人类对化学反应产生能量的利用二、化石燃料的利用（一）化石燃料煤、石油、天然气（二）合理利用与开发化石能源教学反思教学反思________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________