九年级化学《课题2 燃料的合理利用与开发》教学设计（附导学案）

《课题2燃料的合理利用与开发》教学设计【教学目标】知识与技能目标了解煤、石油、天然气等化石燃料的组成和用途；知道甲烷的性质，尤其是化学性质；了解化学反应中的能量变化；了解化石燃料燃烧对环境的影响；认识使用和开发清洁能源的重要性。过程与方法目标1．通过对燃料的选用来培养学生比较、分类、归纳、概括等信息加工能力。2．通过讨论，培养学生形成良好的学习习惯和学习方法。情感态度和价值观目标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了解使用氢气、天然气（或沼气）、石油液化气、酒精、汽油和煤等燃料对环境的影响，懂得选择对环境污染较小的燃料。树立保护环境的意识，体会化学与社会发展的关系。【重点难点】1.煤、石油、天然气三大化石燃料；化学变化中能量的变化。2.燃料充分燃烧的条件和意义；化学变化中能量的变化。【教学准备】煤和石油的综合利用、酸雨的危害等知识挂图，冷而干燥的烧杯、试管、小烧杯、玻璃片、镁条、盐酸、氯化铵晶体等。【教学过程】导入新课教师：在日常生活中，许多物质都能发生燃烧反应，从最早使用的柴草到煤、石油和天然气，发展至今天，出现了许许多多的新型燃料。这节课我们就来学习燃料的合理利用与开发。学生：认真听讲。探究新知【提问】燃料的燃烧在人类社会的发展过程中起着相当重要的作用，你能举出一些例子吗？学生：列举例子：利用液化石油气或天燃气燃烧放出的热量做饭；北方的冬天烧煤炭取暖等。【讲解】1．化学反应中的能量变化事实和研究证明，化学反应在生成新物质的同时，还伴随着能量的变化。能量的变化通常表现为热量的变化。有些反应放出热量，如物质的燃烧、氧化钙与水反应、镁与盐酸反应等；有些反应吸收热量，如碳与二氧化碳的反应等。2．能量的利用人类需要的大部分能量是由化学反应产生的，最常见的是生活燃料的使用，利用燃烧等化学反应产生的能量发电、烧制陶瓷、冶炼金属等；爆炸在瞬间能够产生巨大能量，利用爆炸可以开矿采煤、拆除危旧建筑等；燃料对人类社会是非常重要的。【过渡】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，所以我们称之为化石燃料。下面，我们就来对化石燃料进行学习。【讲解】煤、石油、天然气是当今世界上最重要的三大化石燃料。化石燃料是由古代动植物的遗骸经一系列复杂变化而形成的，是不可再生资源。它们作为重要的能源，在我们的现代生活中起着很重要的作用。1．煤和石油(1)煤①煤的成分：煤中主要含碳元素。将煤作为燃料，主要是利用碳元素与氧反应所放出的热量。煤被称为“工业的粮食”或“黑色的金子”。②煤的综合利用：将煤隔绝空气加热，可以制得多种化工产品，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H2、CH4、CO)是我们日常家庭中使用的一种重要的燃料。(2)石油①石油的成分：从油井中开采出来的石油叫做原油。原油是一种黏稠状的液体，通常显深棕色或黑色，常有绿色或蓝色荧光，有特殊气味，难溶于水，密度比水略小，主要含有碳、氢两种元素，是复杂的混合物，被称为“工业的血液”。②石油的炼制：人们一般不直接用石油作燃料，而是将石油进行深加工得到各种用途广泛的油料，使石油得到综合利用。这一过程称为石油的分馏。石油的分馏主要是利用石油的沸点不同给石油加热，让石油中沸点不同的各组分先后蒸发出来，从而实现各组分的分离。石油分馏发生的是物理变化。2．天然气(1)天然气是一种蕴藏在地层内的天然气体燃料。其主要成分是甲烷(CH4)。纯净的甲烷是无色、无味的气体，极难溶于水，密度比空气小。(2)在池沼的底部通常含有甲烷，所以通常也把池沼中的甲烷气体称为“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，也可形成沼气。学生：认真听讲并思考。【实验】演示[实验7－4]得出：甲烷具有可燃性，甲烷燃烧的化学方程式为：CH4＋2O2eq\o(=,\s\up7(点燃))CO2＋2H2O。甲烷燃烧时能发出蓝色的火焰，放出大量的热，用内壁干燥的小烧杯罩在火焰上方，烧杯内壁有小水珠出现，将小烧杯倒过来，倒入澄清石灰水并振荡，澄清石灰水变浑浊。由于甲烷是可燃性气体，所以在点燃前必须先检验其纯度。3．合理利用与开发化石能源【阅读】指导学生阅读教材P140～141，完成如下问题：①燃料充分燃烧的重要性；②如何使燃料充分燃烧？③可燃冰的有关信息。【讨论】组织学生讨论煤燃烧产生的污染物及危害。学生：阅读教材后讨论得出答案：使用燃料对环境的影响有：含硫燃料的燃烧，产生污染空气的二氧化硫；燃料燃烧不充分，产生一氧化碳(CO)气体；未燃烧的碳氢化合物及炭粒、尘粒等排放到空气中，造成粉尘污染等。【阅读】指导学生阅读教材P142～144，了解使用燃料对环境的影响。【过渡】随着人类对能源的需求量日益增长，化石燃料等不可再生能源面临枯竭的危险。开发利用新能源成为越来越迫切的要求。【阅读】指导学生阅读教材P144～146，了解氢气作为未来理想能源的优点及新能源的开发利用。【小结】学完本节课你有什么收获？学生：交流本节课的收获。课堂小结通过本节课的学习，使学生手脑结合，增强了科学探究和自主学习能力，培养了辩证思考的能力，激发了学生保护环境、爱护地球的环保意识。观看环境污染的图片—燃料—燃料燃烧对环境的影响—如何治理燃料燃烧对环境的影响—使用和开发新的燃料和能源，由于逻辑主线清晰，所以教学过程比较流畅，效果较好。【板书设计】一、化学反应中的能量变化1．化学反应中的能量变化2．能量的利用二、化石燃料的利用1．煤和石油2．天然气3．合理利用与开发化石能源三、使用燃料对环境的影响四、能源的利用和开发《课题2燃烧的合理利用与开发》导学案一、学习目标1、使用氢气、天然气（或沼气）、石油液化气、酒精、汽油和煤等燃料对环境的影响，懂的选择对环境污染较小的燃料。2、新能源开发的重要性。3、对酸雨危害的模拟实验来培养学生的探究能力。二、知识准备1、煤、石油、天然气的主要成分分别是什么？2、当你在煤灶边呆一段时间之后，你会闻到什么样的的气味？你注意观察过经常使用煤作燃料的地方，它的铁制品与其它地方有什么不同吗？3、据你所了解，使用燃料对环境造成了哪些影响？三、学习探究【导入新课】同学们，你们家里做饭时用的是什么燃料？走在路上，一辆汽车从你身边经过你有什么感觉？燃料的使用，给人们的生活提供能量、带来方便的同时，却对环境造成了不良影响，我们怎样才可以尽可能的减少或防治、消除这些影响？让我们带着这些问题，通过以下学习，解开你心中的疑问吧！【自主学习】1、学生阅读教材P139～142相关内容并掌握以下内容。1、煤的燃烧（1）酸雨的形成：煤燃烧会排放出、等空气污染物，不完全燃烧还会产生。前二者会与空气中的成分（氧气、水）发生反应形成降落地面。（2）小组协作完成酸雨危害的模拟实验（3）总结酸雨的危害：①危害人体健康②造成水体严重影响水生的生长③破坏土壤、植被、森林④腐蚀地面上的建筑物、金属制品、皮革、纺织品⑤渗入地下，可能会引起地下水的2、车用燃料的燃烧（1）汽车尾气的主要污染物：、、、、等。（2）目前有哪些技术和方法用于减少汽车尾气对空气的污染。①改进的燃烧方式，以使汽油能够燃烧②采用装置，使有害气体转化为③使用汽油，禁止物质的排放④在管理上，加大检测的力度，禁止没达到的汽车上路3、煤和石油等化石燃料燃烧对空气的污染主要表现在以下三方面：（1）因含有硫、氮元素而产生、等大气污染物。（2）因含有碳元素，不完全燃烧产生而污染空气。（3）因末燃烧的、炭粒、排放到空气中造成粉尘污染空气。4、开发和使用新型的、清洁的能源：（1）乙醇：a、产生：、和等经过、可得到乙醇b、俗称：c、化学式：d、用途：、、等的燃料；在汽油中加入适量乙醇（车用乙醇汽油）可节省，减少的污染。e、物理性质：f、乙醇的可燃性化学方程式：与甲烷进行比较（产物一样，反应物所含的元素种类，说明：某物质燃烧，产生水和二氧化碳，则原物质中一定含有、元素，可能含有元素。）g有机物燃烧化学方程式的配平方法（例CH4、C2H2的燃烧）（2）最清洁的燃料（能源）——氢气：a、物性：b、化性：c、制取：d、优点：来源广泛、燃烧值大、产物无污染。e、目前的困难：成本、运输及储藏、安全。(3)其它值得大力开发的新型能源：太阳能、风能、热能、核能、地热能、潮汐能。【精讲点拨】使用能源时，要本着这样两个原则，一是要节约现有能源，其措施例如使燃料充分燃烧；综合利用能源（例煤和石油的综合利用），二是要积极开发新能源，注意使用能源是否会对环境产生影响四、达标测试1、煤燃烧会排放出____________、_________等污染物。这些气体或气体在空气中的反应后的生成物溶于雨水，会形成_____________，其危害有、、等。2、多数汽车使用的燃料是___________或者是__________。汽车尾气的主要污染物有_______、________、________、_________和_________等。为减少汽车尾气对空气的污染，目前采取的措施如___________________、_____________________、________________。在管理上___________________。3、乙醇俗称_______，其化学式是___________。在空气中燃烧的化学方程式_________________________。4、实验室制取氢气的化学方程式_________________________。其发生装置与制取________气体相同。收集方法有_______，因为_____。或者是_______，因为_____。氢气的化学性质是可燃性，反应方程式_________________；还原性，氢气还原氧化铜的反应方程式_________________。5、目前人们正在利用和开发的新能源有___、___、_____、____、__、。6、请将下列物质：①煤②石油③天然气④氢气⑤一氧化碳⑥二氧化碳⑦乙醇填入相应的空格中（填序号）（1）属于混合物的是（2）属于化石燃料的是（3）能造成温室效应的是（4）燃烧产物对空气无污染的是(5)点燃之前必须检验纯度的是（6）能用粮食发酵制取的是五、能力提升我校兴趣小组的同学查阅资料得知，乙醇是以高粱、玉米、薯类等为原料，经发酵蒸馏而制得，属于可再生能源，乙醇（C2H5OH）可以燃烧提出问题：能否根据乙醇+O2CO2+H2O确定其组成假设：能设计实验：把一定质量的有机物在氧气中充分燃烧后的产物，按箭头方向缓缓通过各自的装置，根据a、b两瓶在实验前后质量的变化，计算出所生成的水和二氧化碳的质量，从而确定有机物中是否含有氧元素BC(1)本实验需用纯净的氧气，若用高锰酸钾制取氧气应采用法收集，然后再进行处理（2）甲、乙两组同学用如图所示的B、C两种方法测定它的组成，得到两组数据（如下表所示）有机物质量实验方法实验前后各物质的质量实验前实验后甲组3.2gBa150ga154.6gb150gb153.4g乙组3.2gCa150ga153.6gb150gb154.4g请你分析选用的方法正确的是，根据所选正确方法求出乙醇的组成元素是哪几种？六、课堂小结谈谈你这节课的收获、困惑及你还想获得的知识分别有哪些。课后练一练必做题1、造成酸雨的主要物质是（）A、甲烷和一氧化碳B、二氧化硫和一氧化碳C、一氧化碳和二氧化碳D、二氧化硫和二氧化氮2从人类生存的环境考虑，未来用于汽车的理想燃料是（）A、天然气B、汽油C、氢气D、脱硫煤3、汽车尾气中有多种有害物质，会造成污染，汽车尾气中的下列物质不会造成空气污染的是（）A、一氧化碳B、碳氢化合物C、氮氧化物D、二氧化碳4、以下措施中，能减少酸雨产生的有效措施是（）①少用煤炭做燃料②把工厂的烟囱升高③燃料脱硫④在已经酸化的土壤中加石灰⑤利用太阳能开发氢能源A、①②③⑤B、①③⑤C、②③④D、③④⑤5、现有液化石油气、天然气、氢气三种物质，按照它们的某种性质可以归为一类，下列跟上述三种物质属于同一类物质的是（）A、COB、N2C、SO2D、CO26、我国煤炭资源丰富，至今煤仍是我国工业和民用的主要燃料，煤的大量燃烧使我国大部分地区的空气质量严重下降，给农业生产及人民健康造成极大危害，你认为煤燃烧造成空气污染的主要物质是、、、我国使用的燃料主要是煤和石油，含有硫的煤燃烧时排出污染空气的有毒气体主要是二氧化硫，它遇到雨水成为酸雨降落到地面上会带来很大危害，请回答下列问题（1）请举出酸雨三个方面的危害实例①②③（2）许多植物有抵御污染空气中有毒气体的能力，在常见植物中对这些气体有较强吸附能力的是（写一种植物的名称）(3)当二氧化硫污染严重时，目前有一种有效的方法，即用直升机喷洒CaCO3粉末，脱硫效果可达85%，其化学方程式为2CaCO3+2SO2=2CaSO4+2CO2,实验证明石灰浆【Ca