资源简介

第2课时 使用燃料对环境的影响及能源的利用和开发
【教学目标】
1.知识目标
（1）了解化石燃料对环境的影响。
（2）认识使用和开发清洁燃料及各种能源的重要性。
2.能力目标
（1）运用模拟实验，认识酸雨的危害。
（2）运用讨论的方法，获取更多的新知识。
3.素养目标
（1）增强保护环境的意识。
（2）激发更强的求知欲，培养对化学、对科学的热爱。
（3）逐步培养学生用辩证的眼光看“燃料”的燃烧。
【教学重点】
1．了解化石燃料对环境的影响。2．认识使用和开发清洁燃料及各种能源的重要性。
【教学难点】
1．逐步培养学生对现有资料进行分析的能力。2．提高学生综合应用的能力。
【教学准备】
多媒体课件、烧杯、“模拟酸雨水”、树叶、镁带、大理石。
一、导入新课
［课件展示］以图片的对比，创设情境第一组：课本P140图7—30。第二组：课本P142图7—34、课本P143图7—35、图7—36。
［设问］这样的两组画面给同学们传递了什么样的信息呢
［学生回答］第一组画面显示的是化石燃料在人类生活中的用途；第二组画面显示了燃料在燃烧提供能量的同时，却给环境造成了不良的影响，腐蚀岩石，污染空气。
［新课引入］燃料的使用，给人们的生活带来了很多方便，但是燃料的使用正如一把双刃剑一样，在带给人类方便的同时，也给环境造成了不良的影响。今天就来学习使用燃料对环境的影响。
二、推进新课
1.使用燃料对环境的影响
［提问］三大化石燃料是什么？煤中含有哪些元素？煤燃烧后会生成什么物质？
［回答］煤、石油、天然气是三大化石燃料。煤中主要含碳元素，此外还含有少量的H、S 、N、O等元素。煤的燃烧会产生的空气污染物主要有CO2、CO、SO2、NO2、烟尘等。
［设问］我们知道煤燃烧产生的SO2、NO2气体污染物溶于雨水，会形成酸雨，那么酸雨会对我们的生活环境造成什么影响呢？
［实验探究］ 教师引导学生分组完成酸雨危害的模拟实验。
酸雨危害的模拟实验
向一个空集气瓶和一个充满SO2的集气瓶中各加入少量水。分别将表中所列物质放入上述两种液体中，观察现象。
［现象］（1）植物叶片(或果皮)都变色。
（2）有气泡冒出，镁条或锌粒逐渐变小。
（3）有气泡冒出。
［讨论］比较上述实验，试说明酸雨对环境和人类等造成了哪些危害呢
［回答］（1）酸雨引起河流、湖泊的水体酸化，严重影响水生动植物的生长。
（2）它能破坏土壤、植被、森林。
（3）酸雨对金属、油漆、皮革、纺织品及建筑材料都有腐蚀性。
（4）酸雨渗入地下，可能引起地下水酸化。
（5） 对人体的健康有直接的危害，硫酸雾和硫酸盐雾的毒性比二氧化硫大得多，可以侵入肺的深部组织，引起肺水肿等疾病而使人致死。
……
［讨论］我们生活的家园——地球，她在流泪，她在滴血，她的儿女们不能坐以待毙。那我们应该采取怎样的措施来保护她呢
［回答］
（1）减少人为排放的污染物。
（2）减少煤中的含硫量，对煤炭中的硫资源进行合理的开发和利用。
（3）改进设备，使燃料充分燃烧；增加催化净化装置，使有害气体转化成无害气体。
（4）使用无铅汽油，禁止含铅物质排放。
（5）开发新能源。……
［观察讨论］ 请同学们再看一组城市的图片，在市区内几乎不使用煤作燃料，可我们的生活环境为什么也会如此恶劣？这是什么引起的？
［回答］城市的空气污染主要是由汽车尾气造成的。汽油和柴油作为多数汽车的燃料，它们燃烧时产生的尾气中主要含有一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物和烟尘等大气污染物，严重威胁着我们的健康。
［提问］我们如何才能减少汽车的尾气对空气的污染呢？请看书后归纳。
［回答］ 减少汽车尾气的污染主要是从燃料的使用和汽车技术方面采取措施：①改进发动机的燃烧方式，以使汽油能充分燃烧；②使用催化净化装置，使有害气体转化为无害气体；③使用无铅汽油，禁止含铅物质排放；④在管理上，加大检测尾气的力度，禁止没有达到环保标准的汽车上路；⑤改用天然气、液化石油气、乙醇汽油作为汽车燃料。
［提问］什么是乙醇汽油？它和汽油相比有哪些优点？看课本144页《化学·技术·社会》：车用乙醇汽油。
［回答］车用乙醇汽油：将变性燃料乙醇和汽油以一定比例混合而成的，其优点是：①节省石油资源；②减少汽车尾气的污染；③促进农业生产。
［讲解］乙醇是一种清洁能源。乙醇俗称酒精，它是无色透明，具有特殊气味的液体。乙醇还容易挥发，能与水以任意比互溶，而且还是一种优良的有机溶剂。乙醇的成分里含有碳、氢、氧三种元素，它的化学式是C2H5OH。乙醇以高粱、玉米和薯类等为原料，经过发酵、蒸馏可制得，是可再生能源。
［设问］根据乙醇的化学式，推断乙醇与氧气发生反应的生成物是什么呢 请写出乙醇燃烧的化学方程式。
［回答］二氧化碳和水。
［延伸］在街上吃火锅时，有的火锅下面燃烧的是一种外观类似于冰的一种物质，它真的是冰吗
［回答］不是，这种类似于冰的物质其实是一种固体酒精。
［补充］从这个实例中我们可以看出乙醇同样有着三态变化。由于乙醇燃烧时能放出大量的热，所以它被用作酒精灯、火锅、内燃机等的燃料。
［小结］ 化石燃料燃烧对空气造成污染的主要原因：①燃料中的一些杂质如硫等燃烧时，产生空气污染物如二氧化硫等；②燃料燃烧不充分，产生一氧化碳；
③未燃烧的碳氢化合物及炭粒、尘粒等排放到空气中。
［延伸］ 减少化石燃料燃烧对环境污染的常用方法：①在工厂安装高效除尘器；②排烟脱硫，将工厂废气中的二氧化硫回收；③排烟脱氮，如在汽车上安装净化装置，以降低废气中有害气体的含量；④改进燃烧方法，使燃料充分燃烧以控制氮的氧化物和碳氢化合物的生成；⑤改变燃料结构，使用天然气等“清洁能源”。
［过渡］煤和石油虽然是重要的化工原料，由于它们燃烧时对空气造成污染，所以人类把眼光放在了使用和开发清洁的燃料上。
2.能源的利用和开发
（1）氢气
［提问］你对氢气作为一种清洁燃料的认识有哪些？氢能源有哪些优点？目前未广泛使用的原因有哪些？
［回答］无色无味的气体，难溶于水，本身无毒，是最轻的气体，极易燃烧，是最清洁的燃料；氢能源的三大优点：①来源广泛；②燃烧时热值高；③产物是水，不污染环境；广泛使用面临的困难：制取成本高和贮存运输困难。目前，对氢能源的开发已取得了很大进展，随着科技的发展，氢气终将会成为主要能源之一。
［提问］实验室制取氢气的原理和装置是什么？
［回答］①制取原理：
②反应装置：此反应属固——液不加热型，且H2是一种难溶于水且密度比空气小的气体，可用排水法或向下排空气法收集
（如课本P145图7-40）。
［延伸］也可设计如下制取装置，如右图所示。此装置的优点：使反应随时发生，随时停止。
［讨论］组织学生交流讨论课本P145讨论题。
（2）新能源
［提问］现代社会对能量的需求量越来越大，化学反应提供的能量已不能满足人类的需求。我国各地区及世界各国也都在利用和开发新的能源。你知道有哪些能源是可被人类利用的吗？
［回答］正在利用和开发的新能源：太阳能、核能、风能、地热能、潮汐能等。
［小结］这些能源的利用，不但可以部分解决化石燃料面临耗尽的问题，还可以减少对环境的污染。希望同学们将来长大了，能将自己所学知识应用到开发和利用更理想更实用的清洁能源方面，为人类生活质量的进一步提高作出自己的贡献。
三、典例剖析
例1人类社会的发展离不开能源，下列关于能源的说法错误的是（ ）
A．煤、石油、天然气是三种重要的化石燃料
B．太阳能、水能、风能是人类正在利用和开发的重要能源
C．乙醇汽油是一种清洁能源，使用它能减少有害气体的排放
D．氢能虽是理想能源，但由于开发、贮存、运输等技术问题难以攻破，因此无开发价值。
【解析】煤、石油、天然气是重要的化石燃料，故A正确；太阳能、风能、水能、核能、地热能等是人类利用和开发的能源，故B正确；由于乙醇只含C、H、O三种元素，燃烧后的污染产物少，故C正确；虽然氢能的开发和利用有一定的困难，但它仍是未来理想的能源，有开发价值，故D错。
【答案】D
例2 首届“世界低碳与生态大会暨技术博览会”在南昌举行。低碳经济是一种以低能耗和高能效等为主要特征，以较少的温室气体排放获得较大产出的新经济发展模式。请问：
(1)近年来大气中二氧化碳含量不断上升的主要原因是____，自然界中消耗二氧化碳的主要途径是____；
(2)下列做法不符合“低碳经济”理念的是______（填序号） ；①改造或淘汰高能耗、高污染产业；②大力发展火力发电；③研制和开发新能源替代传统能源；④优化建筑设计，增强室内自然采光，减少照明用电。
(3)请你另举一例在日常生活中符合“节能减排”的做法____________。
【解析】(1)化石燃料主要是指煤、石油、天然气，它们都是含碳燃料，近几年，随着工业的发展，含碳燃料的大量燃烧，排放到空气中的二氧化碳大量增加，引起温室效应。自然界中消耗二氧化碳的途径主要是植物的光合作用；(2)火力发电需要燃烧大量的煤，产生大量二氧化碳，不符合低碳经济的理念，应大力开发新能源代替化石燃料。(3)生活中符合“节能减排”的做法很多，如节约用电、以步代车等。
【答案】(1)化石燃料的燃烧；植物的光合作用（或海水的吸收） (2)②(3)随手关灯（或步行代替乘车）
四、课堂检测
完成练习册中本课时对应课堂作业部分。
五、课堂小结
［提问］谈谈这节课你的收获？
［小结］通过这节课的学习，我们知道，在人类利用燃料的同时，也给人类所赖以生存的环境——地球，带来了极大的危害。作为地球人类的一员，我们应该团结起来保护我们的家园，努力学习，投身于现代化建设中。
六、布置作业
1. 完成练习册中本课时对应课后作业。
2. 课本 P147习题1、2、3、4题。
课题2 燃料的合理利用与开发
第2课时 使用燃料对环境的影响及能源的利用和开发
1.使用燃料对环境的影响
（1）煤的燃烧：煤燃烧产生的空气污染物主要有SO2、NO2、CO、粉尘等。其中SO2和NO2溶于雨水会形成酸雨。
（2）汽车用的燃料燃烧对空气的影响：汽车使用的燃料主要是汽油或柴油。它们燃烧产生的尾气中主要污染物有CO、碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物和烟尘等。
乙醇：化学式：C2H5OH，俗称酒精。
化学性质：易燃烧
（3）化石燃料燃烧是对空气造成污染的主要原因。
2.能源的利用和开发
（1） 氢气：最清洁的燃料。氢能源的三大优点：①来源广泛；②燃烧时热值高；③产物是水，不污染环境。
广泛使用面临的困难：制取成本高和贮存运输困难。
制取原理：
（2） 新能源：太阳能、核能、风能、地热能、潮汐能等。
本节课的教学内容难度不大，比较适合学生自学，所以在教学过程中主要以学生的自主探究活动为主，使学生通过自己的努力来认识并掌握新知识，初步培养学生的自学能力。教师在教学中主要起着组织者的角色，配合并帮助学生完成自学。这样的教学方式给了学生较大的自由度，能够很好的调动学生学习的积极性，有利于学生学习能力的发挥和培养。
教学不足之处联系生活实际不够，未把化学知识充分运用到生活实际中去。要充分联系本校学生的实际情况，设计必要的教学环节，促使学生主动提出问题、发现问题、解决问题。

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