资源简介

化石燃料的利用
一、课标分析
课程目标：了解化学、技术、社会、环境的相互关系，并能以此分析有关的简单问题；能主动与他人进行交流和讨论，清楚地表达自己的观点，逐步形成良好的学习习惯和学习方法；逐步树立珍惜资源、爱护环境、合理使用化学物质的可持续发展观念；增强热爱祖国的情感，树立为中华民族复兴和社会进步学习化学的志向；正面阐述化学对人类发展的贡献，引导学生认识化学物质使用中的两面性，培养学生的社会责任感和使命感。
课程内容：知道化石燃料（煤、石油、天然气）是人类社会重要的自然资源；知道石油是由多种有机物组成的混合物，了解石油通过炼制可以得到液化石油气、汽油、煤油等产品；了解我国能源与资源短缺的国情，认识资源综合利用和新能源开发的重要意义。调查当地燃料的来源和使用的情况，提出合理使用燃料的建议。
二、教材分析
本节课以化石燃料为认知对象，立足于“资源”的角度来引领学生了解化石燃料的燃烧及综合利用和开发新能源的重要性。了解我国的能源和资源短缺的国情，培养学生的环境意识和资源意识。通过学习化石燃料及其综合利用，让学生体会到化学在改善人类生活和推动社会进步所发挥的重大作用——“化学是人类进步的阶梯”。
三、学情分析
初三年级的学生，已初步了解矛盾对立统一的辩证思维规律，能初步认识化学应用带来的两重性，形成了运用化学知识解决社会现实问题的意识。对于燃料，学生能列举出很多，但是学生对化石燃料的认识往往仅停留在“燃料能够燃烧”这个层面上。部分学生能知道一些化石燃料的成分，但是对煤和石油的综合利用措施知道很少。学生对于化学在化石燃料的利用中所起的重要作用也不清楚，对资源认识不够科学。因此，要充分发挥学生的主观能动性，通过设置课前调研、课堂交流的手段引导学生有重点地、主动地完善自己的认识。
四、教学设计
（一）教学目标
1.知识目标
（1）认识常见的燃料，知道化石燃料是不可再生的自然资源。
（2）知道燃料充分燃烧的重要意义既节约能源又有利于环保。
（3）了解选择燃料时应考虑的因素，学会统筹安排选择合适的燃料。
（4）知道石油、煤的一些代表性的综合利用措施。
2.能力目标
通过资料搜集与整理，培养学生的信息加工、统筹决策、基于可持续发展的观念看问题的能力。
3.情感目标
（1）通过学习化石燃料的不可再生性，树立科学的资源观。
（2）通过了解化石燃料燃烧对环境造成的影响，增强环保意识。
（3）通过了解化石燃料的综合利用，充分感受化学科学的价值和魅力。
（二）重点和难点
重点：资源观的树立、环保意识的强化、化学科学价值的体现。
难点：资源观的深入内心。
（三）教学过程
1、教学准备阶段：
本节课为教材第六单元“第二节 化石燃料的利用”，计划安排1课时。
首先安排学生对本节课的内容进行自学，在对教材中涉及的内容有所了解的基础上，要求学生对化石燃料的形成、现状和新能源的开发利用三方面作深入的调查，这就需要学生通过各种途径广泛地收集资料。
课前调研：
调研1、家庭做饭、洗浴等使用的燃料有哪些？汽车、飞机、轮船、火车、拖拉机等交通工具分别使用什么燃料？炼钢厂、热电厂等使用什么燃料？
调研2、煤、石油、天然气是怎样形成的？为什么把他们称为化石燃料？他们含什么元素？如何检验碳氢化合物中含有碳氢元素？
调研3、化石燃料燃烧产物可能有什么？ 对环境有何不良影响？我们怎样预防？
调研4、石油和煤除了作燃料以外，还可以怎样利用？
调研5、化石燃料还可供人类利用多少年？
调研6、如何解决能源危机？
2、新课导入：
［创设情景］先展示我国辽宁号航空母舰图片，……继而“问题激疑”引入新课。
［问题激疑］同学们知道“辽宁舰”在大海里航行使用的是什么燃料呢？
［学生］煤、石油、汽油、柴油、重油等。
3、新课启导:
【课前调研一】家庭做饭、洗浴等使用的燃料有哪些？汽车、飞机、轮船、火车、拖拉机等交通工具分别使用什么燃料？炼钢厂、热电厂等使用什么燃料？
［学生］分享自己的调查结果。
［教师］总结并评价。
【课前调研二】那么煤、石油、天然气是怎样形成的呢？为什么把它们称为化石燃料？它们又含有哪些元素呢？下面小组组内相互交流一下，并拿出最终的调研结果。
［学生］组内相互交流自己的调查，并有小组长拿出最终的调查结果。
［思考］煤、石油、天然气都是复杂的混合物，他们的主要成分都是碳氢化合物。我们如何检验它们含有碳氢元素呢？
［学生］通过燃烧，检验有水和二氧化碳生成。
［过度］请同学们完成133页“在线测试”并总结出碳氢化合物充分燃烧的化学方程式。
［学生］上黑板写。
［教师］我们知道任何一个化学反应在生成新物质的同时，一定伴随着能量的释放或吸收。黑板上这四种物质在生成CO2和H2O的同时会以光和热的形式释放出能量，因而是很好的能源。现在，世界上多数国家利用的能量主要来自化石燃料的燃烧。比如在我国，大部分电能是通过煤燃烧产生的热能转化而来的。我们来看,这是热电厂设备工作原理图，首先通过煤在锅炉里燃烧放出的热能将水烧开，并产生高温高压的蒸汽去推动涡轮机，运动的涡轮机再通过传动装置带动发电机来发电。其实辽宁舰的工作原理和它是相似的。
［过度］辽宁舰配有八个锅炉，专门用来生产高温高压的水蒸汽，去冲击汽轮叶片，运动的汽轮叶片通过传动装置带动螺旋桨叶片旋转。但是辽宁舰在大海中航行并不是使用煤作燃料，也不是汽油或柴油，它使用的是重油。那么重油是从哪里来的呢？
［教师］我们再来看这张图片，这是一个分流装置，我们把他称为分馏塔。首先将热的原油也就是石油通入分馏塔，利用沸点不同，沸点低的石油气先被分离出来。然后是汽油、航空煤油、柴油、润滑油、重油、最后剩下的是沥青。可以用来铺路。
［小结］我们来看黑板，其实这四种物质就是石油气的主要成分。
(1)所以石油经过分流得到的产物是纯净物还是混合物？
(2)石油的分馏属于 变化。
(3)石油分馏的原理是什么？ 和以前学过的 原理相似。
【课前调研三】通过前面的学习，我们知道了煤，石油，天然气主要含有碳氢元素，还含有S,N等元素。那么他们燃烧的产物可能有什么？
［学生］煤：CO2、CO、H2O、SO2、NO2等
石油：CO2、CO、H2O、SO2、NO2等
天然气：CO2、CO、H2O等
［教师］那么这些烟尘和气体主要是通过哪些途径进入大气中的呢？
［学生］汽车尾气和工业废气
［教师］它们对环境又有何不良影响？
［学生］大气污染和温室效应
［教师］那么我们应该怎样预防呢？
［学生］1、加强大气质量监测2、减少化石燃料的燃烧3、工厂废气达标后再排放4、植树造林等。
［质疑］同学们说的都很好，可是同学们知道CO是怎样产生的吗？
［学生］燃料的不充分燃烧。
［教师］那么我们怎么样促进燃料充分燃烧呢？
［教师点拨］实际上促进燃料的燃烧具有双重意义，既有利于环保又节约能源。
［小组讨论］不同情况下选择燃料可以不同，如何选择合适的燃料？如果让你选择家庭做饭用的燃料你都会考虑哪些因素？
［学生］会产生多少烟、会剩下多少灰烬、是否生成污染气体、是否易储存和运输、使用它是否安全、是否易点燃和稳定燃烧、能释放多少热量、是否容易获取、价格是多少等。
［小结］考虑因素主要分为以下几个方面：价格、热值、环境、安全、方便。
［思考］下面是家庭做饭常用的三种燃料，如果让你选择，你会选哪种燃料呢？
种类 价格(大卡/立方米) 热值(元/立方米)
液化气 20 24000
天然气 2.5 8000
煤气 2 4000
［教师］所以我们家庭首选的燃料是天然气，如果没有天然气呢？你会选择谁？（煤气）但是煤气的主要成分是CO，我们知道CO有毒，如果泄漏，可能会使人中毒。因此，如果你在意价格和热值的话，你可以选择煤气。但是如果你更在意安全的话，你可以选择液化气。
［教师］那么辽宁舰为什么选择重油做燃料呢？下面是重油的一些信息，请同学们分析以下。重油：粘稠度高，易凝固，热值大，燃烧温度高。而且重油的着火点非常高。重油的着火点是180～330℃，汽油是-55～-20℃，柴油是55℃以上。当今国际上重油价格大概2000多元一吨，而柴油的价格大概7000多元一吨。
［学生］热值大、便宜。
［教师］我们大多数人觉得着火点低的好，易点燃，重油的着火点高，不容易点燃。但是你是否想过重油的着火点高，存储它也会更安全？（这意味着存储重油的安全性更高。）当然辽宁舰之所以使用重油(包括大部分的商船也是使用重油)最主要的原因是便宜、热值高。不过重油在烧之前需要加热以降低粘稠度便于管道输送。
【课前调研四】石油和煤除了作燃料以外，还可以怎样利用？
［学生］分享调查结果。
［板书］ 二、化石燃料的综合利用
1.石油的综合利用（ 变化）
［教师］石油也可以通过裂化将大分子断裂成小分子，再用小分子制成药物，溶剂、润滑剂、洗涤剂、塑料、合成橡胶、合成纤维。其中塑料、合成橡胶、合成纤维是当今世界应用最广泛的三大合成材料。
［想一想］你自己家哪些东西使用了合成材料
［学生］回答
［小结］石油裂化 宏观：有新物质生成
（化学变化） 微观：大分子断裂成小分子
［板书］2.煤的综合利用（ 变化）
［小结］煤的气化、焦化、液化可将固态的煤转化为气态和液态燃料或化工原料，不仅除掉了煤中的N、S等，有利于环保，而且提高了煤的利用率。
【课前调研五】化石燃料还可供人类利用多少年？
［学生］回答
［教师］我们以石油和天然气为例，按现在的开采速度，在你多大时就用完了？
［学生］70岁左右。
［教师］化石燃料是一次性能源，具有不可再生性。所以人类正面临着能源危机。
【课前调研六】如何解决能源危机？
［学生］分享调查结果：减少化石燃料的消耗、开发新能源、使燃料充分燃烧、提高化石燃料的利用率等。
［教师］方案一 合理开采节约现有能源
节约化石燃料；节约用电；研制节能产品，减少能源消耗
［教师］了解中国节能标志
［教师］方案二 提高能源转化率和综合利用
改进燃料燃烧设备和技术，使燃料充分燃烧；加强燃料的综合利用。
［教师］方案三 开发清洁新能源
1、氢动力汽车，用氢气作燃料。
2、太阳能发电。
3、风能发电。
4、西藏利用地热能发电。
5、潮汐能发电。
6、三峡水电站。
7、烟台海阳核电站和大亚湾核电站。
［教师］其实航母分为核动力航母和常规动力航母。他们的主要区别就在于，核动力航母用核裂变将水烧开，产生蒸汽。而常规动力航母是用普通燃料将水烧开，产生蒸汽。辽宁舰和今年即将下水的首艘国产航母都是常规动力航母。
8、可燃冰：主要成分是天然气水合物，和天然气的主要成分相同，燃烧生成CO2和H2O。被称为“未来能源”和“21世纪能源”石油植物：
9、石油植物，（一种）能直接或间接生产燃料油的植物。有的成分和石油的成分非常相似，但是石油植物不含硫，因此燃烧后不会污染大气。而美国、菲律宾、瑞士每年都在扩大石油植物的种植
［小结］回顾一下本节课所学的知识。
一、化石燃料的燃烧
二、化石燃料的综合利用
［在线测试］本节课所学的知识
1．下列说法中错误的是( )
A.石油主要含有碳和氢两种元素,它是一种混合物
B.煤中主要含有碳元素,它是一种纯净物
C.将石油中的各成分分离出来的基本方法属于物理变化
D.从煤中得到煤焦油、焦炉气、焦炭等物质的过程属于化学变化
2.下列过程属于物理变化的是（ ）
A、煤和石油的形成
B、煤在隔绝空气的条件下加强热
C、从石油里分馏出汽油等
D、高温裂解天然气制取氢气
3.国家决定推广乙醇汽油的应用.所谓乙醇汽油就是在汽油中加入适量乙醇混合而成的一种燃料,下列叙述错误的是( )
A.乙醇汽油是一种新型化合物
B.汽车使用乙醇汽油能减少有害气体的排放
C.用石油可制得汽油
D.用玉米、高粱发酵可制得乙醇
［感悟与收获］通过这节课的学习你有哪些收获？
［课堂检测］检测本节课对知识的掌握程度
［布置作业］写一篇小论文“谈谈你对化石燃料综合利用的看法”。
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