7.2+化石能源的合理利用教学设计-2024-2025学年九年级化学人教版（2024）上册

教学设计课题内容课题2化石能源的合理利用教学分析课标解析:认识化学在解决与资源、能源、环境相关的问题中的作用。了解天然气在社会生活中的应用。知道资源开发、能源利用可能会对环境产生影响，树立环保意识。结合实例，从物质及其变化的视角，认识资源的综合利用与新能源的开发，理解化学与生态环境保护的关系。了解酒精等在社会生活中的应用。知道人类生存与发展会面临来自环境、能源、资源方面的危机与不确定性挑战。教材分析:作为九年级上册教材的收官之笔：从知识层面看，是对前几个单元所学的一些化学原理的巩固并有所延伸；从价值层面看，着眼于培养学生的社会责任意识，使学生知道燃料并非“取之不尽，用之不竭”的，人类必须合理开发和利用燃料。学情分析:本课题应该属于科普性化学知识，化学学科专业知识不强，知识难度不高；而且分析学生的原有认知水平，这部分知识与学生的生活实际联系密切，在其他学科中也对这部分知识有一定渗透，学生只是对“化石燃料”缺乏较全面地认识。学习目标1.知道化石燃料的组成和用途，了解化石燃料的不可再生性，着重介绍天然气的燃烧，认识化石能源是人类重要的自然资源，对人类生活起着重要作用；2.了解化石燃料燃烧对环境的影响，认识合理利用和开发新能源、节约使用化石燃料的重要性，树立环境保护意识；3.树立辩证认识问题的意识，正面认识化学的作用。达成评价学生能够知道化石燃料的组成和用途，认识化石能源是人类重要的自然资源，了解化石燃料燃烧对环境的影响，能够树立节约资源、保护环境的意识。重难点教学重点：认识化石燃料。教学难点：化石燃料燃烧对环境的影响先行组织生活中有关使用化石燃料的实例，知道保护环境的措施等。问题与活动活动设计:1.创设情境，构建项目，引入课题。【新课导入】目前，人类利用的能量大多来自化石能源，如煤、石油和天然气等。这些化石能源及其加工后的产品常被用作燃料，因此化石能源也被称为化石燃料。那么，化石能源是如何被利用的?如何在利用化石能源的同时保护好我们的生存环境?项目任务一：化石燃料的利用【学生活动】阅读教材，说一说化石燃料的形成过程。【总结】化石燃料是由古代生物的遗骸经过一系列复杂变化而形成的，属于不可再生能源。【讲解】1.煤的组成和利用煤是一种复杂的固体混合物，主要含有碳元素，此外还有氢、氧、氮硫等元素。将煤隔绝空气将强热，可发生化学变化，得到焦炭、煤焦油、煤气、粗氨水等物质。焦炭可以做冶金工业的原料，煤气的主要成分是H2、CH4、CO，可以做生活燃气，煤焦油可以做化工原料。煤在合成材料、杀虫剂、电池、炼钢、筑路材料和消毒剂都有重要作用。2.石油的组成和利用从地下开采出来的石油叫作原油，一般是黏稠的液体。石油是一种黏稠油状液体混合物，主要含碳、氢元素，根据石油各成分沸点的不同，可分离出汽油、柴油、煤油、润滑油、石蜡、沥青等，是一种重要的化工原料，可用于制作合成纤维、液化石油气、炸药、塑料、合成橡胶、润滑油等。液化石油气是石油化工的一种产品，加压后可储存在钢瓶中，一般作为燃料使用。3.天然气我国是世界上最早利用天然气的国家。明代的《天工开物》记载了我国古代人民利用天然气熬制井盐。天然气是由碳和氢组成的气态碳氢化合物，主要成分是甲烷（CH4），甲烷为无色、无味的气体，密度比空气小，甲烷燃烧时，产生明亮的蓝色火焰，放出热量，烧杯内壁有水珠产生，且生成能使澄清的石灰水变浑浊的气体，化学方程式为：CH4+O2eq\o(=,\s\up7(点燃),)CO2+H2O重点提示：天然气是可燃性气体，点燃前一定要验纯。甲烷的存在：以天然气形式与石油伴生，以坑气、瓦斯形式与煤伴生，以沼气的形式存在于池沼的底部，以可燃冰的形式存在于海底。海底埋藏着大量可燃烧的“冰”--可燃冰，可燃冰是在高压和低温条件下形成的，主要成分是甲烷水合物，具有热值高、储量巨大等优点，有望成为未来新能源。但如果开发和利用不当，有可能引发地质灾害和温室效应加剧等问题。【过渡】煤、石油、天然气是三大化石燃料，属于不可再生能源，近几年随着人们对能源需求量的日益增大，它们面临着被开采枯竭的现状。项目任务二：使用燃料对环境的影响【交流讨论】下图为我国化石能源可开采年限，根据图示，谈谈你对化石燃料使用与开发的看法。【总结】因此合理利用与开发化石能源成为人们目前面临的迫切问题。合理利用能源可从合理开采化石能源和提高燃料利用率两个方面入手，提高燃烧利用率就是使燃料充分燃烧。【提问】燃料不充分燃烧的缺点？【讲解】不仅浪费资源还产生CO，污染空气。【提问】燃料充分燃烧的条件？【讲解】（1）燃烧有足够多的空气或氧气；（2）燃料与空气有足够大的接触面积。【问题】煤等化石燃料的燃烧，给人类提供能量的同时，也给人类生存的环境带来了污染，请同学们根据教材内容总结一下：化石燃料的燃烧对空气造成污染有哪些方面的原因？【总结与交流】化石燃料的燃烧对空气造成污染有如下方面的原因：1．燃料中的一些杂质如硫等燃烧时，产生空气污染物如SO2等；2．燃料燃烧不充分，产生一氧化碳等；3．未燃烧的碳氢化合物及炭粒、尘粒等排放到空气中形成浮尘。【讲解】化石燃料中含有碳元素、硫元素、氮元素，碳元素完全燃烧会产生二氧化碳，二氧化碳会加剧“温室效应”，导致两极冰川融化，海平面上升等，碳元素不完全燃烧会产生一氧化碳，一氧化碳有毒，硫元素燃烧生成二氧化硫，氮元素燃烧生成二氧化氮，这些气体或气体在空气中发生反应后的生成物溶于雨水，会形成酸雨。①危害人体健康；②导致水体酸化，严重影响水生动植物的生存；③破坏土壤、植被、森林；④腐蚀金属及建筑物。【讲解】在使用化石能源时，可以通过提高燃料质量和改进使用技术来减少空气污染物的排放。我国已大力推广使用脱硫煤，改进生产中使用的脱硫设备，并在很多地方用天然气代替煤;改进汽车发动机的燃烧方式，使用催化净化装置，加大尾气检测力度，推广使用电动汽车。项目任务三：能源的开发与利用【过渡】氢气作为能源，正在受到越来越多的关注。氢气本身无毒，完全燃烧放出的热量约为同质量甲烷的两倍或同质量汽油的三倍，且燃烧后的产物是水，不会污染空气，也不会向大气排放二氧化碳。氢气是一种清洁的高能燃料，已应用于航天、交通等领域(如图7-24、图7-25)。2H2+O2eq\o(=,\s\up7(点燃),)2H2O【讲解】氢气可以通过电解水制得，在实验室里常用锌和稀硫酸反应来制得，反应的化学方程式是：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑。工业上一般通过电解水或以化石能源为原料制取氢气。目前，由于氢气大量制取和储运成本较高，氢气在生产和生活中还未能广泛应用。随着科技的发展，氢能源的开发和利用已取得很大进展，氢气将可能成为主要的能源之一。【讲解】目前，人们在努力开发新能源，太阳能、风能、核能、地热能、水能和生物质能等清洁能源的应用也越来越普遍，促进能源消费结构不断优化，向清洁低碳方向转变。教学评价通过阅读教材，能够描述化石燃料的形成过程，知道煤、石油、天然气的组成和利用。能够认识可燃冰，了解可燃冰的存储环境，能够了解人们为开发新能源所做的努力。通过醒目的数据，能够充分认识到能源正在枯竭，能够激发起节约资源的意识，同时充分了解到燃料燃烧不充分的危害，知道化石燃料的燃烧对空气造成的污染。通过阅读教材，知道如何减少环境污染，应采取什么样的措施改善环境。5.通过本节课的学习，认识化石燃料，也知道不可再生资源的宝贵，在今后的生活中懂得节约资源，保护环境，激发起社会责任感，增强节约意识与环保意识。迁移运用(当堂检测）:1.下列不属于化石燃料的是(D)A.天然气B.石油C.煤D.乙醇2.据《易经》记载：“泽中有火，上火下泽”。泽，指湖泊池沼。“泽中有火”是对“X气体”在湖泊池沼水面上起火现象的描述。这里“X气体”是指(B)A.一氧化碳B.甲烷C.氧气D.氢气3.PM2.5是指大气中微粒直径小于2.5微米的颗粒物。下列活动不会导致空气中PM2.5升高的是(C)A.焚烧秸秆B.汽车尾气排放C.潮汐能发电D.燃煤发电4.下列做法对于减轻环境污染没有作用的是(C)A.不断改进汽车尾气净化技术B.公交车改用压缩天然气或液化石油气作燃料C.火力发电厂将废气高空排放D.加速地铁、轻轨、环线等快速公共交通建设5.下列(如图)不属于新能源开发和利用的是(A)6.天然气(主要成分为CH4)完全燃烧的化学