课题2 化石能源的合理利用 2课时 教案 2024-2025学年人教版九年级化学上册

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课题2 化石能源的合理利用 2课时 教案 2024-2025学年人教版九年级化学上册

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第2课时 降低化石能源的利用对环境的影响
课题 降低化石能源的利用对环境的影响 课型 新授课
素养目标 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新能源的重要性。1.运用模拟实验,认识酸雨的危害。3.逐步培养学生用辩证的眼光看“燃料”的燃烧。
教学重点 1.培养学生独立思考、加工信息的能力。2.拓展性课题“煤和石油的综合利用”。
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。
教具准备 多媒体课件、烧杯、“模拟酸雨水”、树叶、镁带、大理石。
课前预习 1.化石燃料对环境的影响,煤燃烧时会排出SO2、NO2等污染物,这些气体溶于雨会形成酸雨。
2.乙醇俗称酒精,其化学式为C2H5OH,它在空气中燃烧的化学方程式为C2H5OH+3O2点燃2CO2+3H2O。
3.最理想最清洁的燃料是氢气,实验室制取H2的化学方程式为Zn+H2SO4==ZnSO4 + H2↑。
4.化石燃料是人类生产、生活的主要能源,人们开发的新能源有太阳能、风能、地热能、潮汐能、生物质能和核能等。
新课导入 [展示]多媒体展示化石能源在人类生活中的用途,及岩石被腐蚀,雾霾,森林被破坏等燃料燃烧造成的环境影响的图片。[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。今天就来了解使用燃料对环境的影响,学习如何降低化石能源的利用对环境的影响相关知识。
备课笔记
进行新课 知识点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CO、SO2、NO2、烟尘等。[设问]我们知道煤燃烧会产生SO2、NO2等气体污染物,这些气体或气体在空气中发生反应后的生成物溶于雨水中,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[现象](1)无现象;植物叶片(或果皮)都变色。(2)无现象;有气泡冒出,镁条或锌粒逐渐变小。(3)无现象;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]在城市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?这是如何造成的?
备课笔记
知识拓展:
一般把pH(酸碱度)<5.6的雨水称为酸雨,酸雨包括雨、雪、雾、雹等降水过程。要防治酸雨,最主要的是减少人为排放的污染物,人为排放的SO2主要来自含硫煤的燃烧,因此在煤的燃烧过程中,常采用排烟脱硫技术,回收二氧化硫。
进行新课 [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。[阅读]阅读课本P173-174内容,思考化石能源的使用对环境造成的影响。[归纳]煤燃烧时产生二氧化硫、氮的氧化物等污染物,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;汽车使用的汽油或柴油燃烧时产生的一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物和烟尘等,会随尾气直接排放到空气中,造成污染;大量化石能源燃烧释放的二氧化碳会弓|起温室效应加剧,导致全球变暖;等等。[提问]那么我们应该怎样降低化石能源的利用对环境的影响呢?[回答]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;推广使用脱硫煤,改进生产中使用的脱硫设备;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。知识点2 开发新能源[过渡]随着能源消耗量的增长,化石能源对环境的影响越发突出。同时,人类巨大的能源需求也使化石能源面临枯竭的危险。因此,开发和利用新能源已成为人类的迫切需求。而氢气作为能源,正在受到越来越多的关注。(1)氢气[设问]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?[讲解]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。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 。[布置任务]电解水可以制取氢气。但在实验室里,我们常用锌与稀硫酸反应来制取氢气,请反应的化学方程式。[生]Zn+H2SO4==ZnSO4+H2。[提问]课本P175实验室里制取氢气的简易装置中反应装置和收集装置分别是什么类型呢?[回答]反应装置:固液常温型;收集装置:排水法装置、向下排空气法装置。[延伸]也可设计如下制取装置,如上图所示。此装置的优点:使反应随时发生,随时停止。
备课笔记
知识拓展:
为了减少汽车尾气对空气的污染,主要采取以下措施:a.改进发动机的燃烧方式,使汽油能充分燃烧。b.使用催化净化装置,使有害气体转化为无害物质。c.使用无铅汽油,禁止含铅物质排放。d.加大检测尾气力度,禁止未达环保标准的汽车上路。e.改用压缩天然气(CNG)或液化石油气(LPG)作燃料,以减少对空气的污染。f.在汽油中加入适量乙醇作为汽车燃料,可适当节约石油能源,并在一定程度上减少汽车尾气的污染。
进行新课 (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。[拓展讲解]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。乙醇是以高粱、玉米和薯类等为原料,经过发酵、蒸馏而制得,是可再生能源。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。[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]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。
教学板书 课题2 能源的合理利用第2课时 降低化石能源的利用对环境的影响1.使用燃料对环境的影响(1)煤燃烧时产生二氧化硫、氮的氧化物等污染物,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;(2)汽车使用的汽油或柴油燃烧时产生的一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物和烟尘等,会随尾气直接排放到空气中,造成污染;(3)大量化石能源燃烧释放的二氧化碳会弓|起温室效应加剧,导致全球变暖;等等。2.降低化石能源的利用对环境的影响的措施(1)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;(2)推广使用脱硫煤,改进生产中使用的脱硫设备;(3)用天然气代替煤;(4)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。3.开发新能源(1)氢气:无毒,完全燃烧放出的热量高,燃烧后的产物不污染空气。但大量制取和储运成本较高,在生产和生活中还未能广泛应用。(2)其他能源:太阳能、风能、地热能、潮汐能,核能和生物质能。
备课笔记
特别提醒:
在化石燃料中,天然气是比较清洁的燃料。
要点提示:
乙醇汽油是10%的乙醇和90%的汽油掺和而成的混合物。由于乙醇中含碳量低且不含S、N等元素,因此,具有燃烧产生的有害气体少,节省石油资源,促进农业生产等优点。
课堂小结 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。
教材习题解答 练习与应用(P177)3.(1)二氧化硫(或二氧化氮等,合理即可)(2)我国化石能源的分布情况:天然气主要分布在中西部的众多盆地中;石油资源的地理分布很不均衡,勘探程度差别也很大,目前石油探明储量多集中在黑龙江、山东和辽宁省。煤矿的分布极不均衡,呈现“西多东少、北富南贫”的特点。西气东输工程的意义:①优化能源结构,改善环境状况。②促进经济发展和产业结构调整。③提高人民生活质量(合理即可)。4.(1)乙醇的优势:①可再生且环保;②生产原料来源广;③污染物排放少;④使用成本相对较低。(2)石油的优势:①释放的能量多;②易于储存和运输;③应用广泛。整理与提升(P178)燃烧的条件灭火的原理可燃物清除可燃物或使可燃物与其他物品隔离氧气(或空气)隔绝氧气(或空气)达到可燃物的着火点使温度降到可燃物的着火点以下复习与提高(P179-180)1.B 2.C 3.B 4.D5.(1)ab 南海的海底可能存在可燃冰,青藏高原海拔高、气温低,存在冻土层,其中可能存在可燃冰。(2)能源角度:根据初步估算,全球的可燃冰储量可能达到数万亿立方米,这个数量远超现有的传统天然气储量。可燃冰不仅可以用作燃料,还可用于制氢或生产化工原料。经济角度:1 m3的可燃冰可分解出约164 m3的甲烷,在相同条件下燃烧产生的能量比煤和石油高数十倍左右,是具有极高商业价值的能源。环境角度:可燃冰的主要成分是甲烷水合物,甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水,是一种清洁、高效的能源。6.(1)Y形管中的白磷燃烧、红磷不燃烧,烧杯中的白磷不燃烧,可燃物与氧气(或空气)接触、温度达到可燃物的着火点(2)防止生成的五氧化二磷逸散到空气中污染空气(3)保存在冷水中(合理即可)7.(1)煤 天然气 (2)abe8.不会感觉到明显放热。试剂瓶膨胀破裂说明其中大部分氧化钙已与空气中的水蒸气反应,再用其做与水反应的实验,由于氧化钙含量少,不会有明显的放热现象。
备课笔记
教材习题解答 9.由图中信息可知,我国对化石能源的利用占比在逐年降低,对其他能源的利用占比逐年增加,这有助于加速实现碳达峰目标。同时,说明我国的能源消费结构在不断优化,向着清洁、低碳方向转变。
难题解答 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.使用乙醇汽油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重要能源,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 乙醇(C2H5OH)俗称酒精,具有可燃性。甲、乙两小组同学为了确定乙醇在氧气中燃烧的产物,他们分别先将乙醇在氧气中点燃,再用燃烧后的混合气体进行如下实验(无水硫酸铜遇水变成蓝色;新鲜鸭血遇O2呈鲜红色,遇CO2呈暗红色,遇CO2呈胭脂红色).甲、乙两小组的实验顺序及观察到的现象如图所示:根据以上实验,完成下列问题:(1)甲小组确定乙醇燃烧的产物可能是________.乙小组确定乙醇燃烧的产物可能是________。(2)分析甲、乙两个小组确定的产物为什么不同______________________:。(3)把A、B两个装置顺序对调,行吗?为什么?________________。(4)请你谈谈合理使用燃料的一种方法:________________。【解析】乙醇燃烧在氧气充足时产生二氧化碳、水,在氧气不足时,还产生一氧化碳,水与无水硫酸铜作用,生成硫酸铜晶体;二氧化碳被B中石灰水吸收,通过C证明已经无二氧化碳气体。【答案】(1)H2O、CO2;H2O、CO2、CO(2)甲组实验时氧气充足,乙醇能完全燃烧,乙组实验时氧气不充足,乙醇不完全燃烧(3)不行,因为装置对调后无法证明乙醇燃烧的产物中是否有水(4)使燃料充分燃烧(或有足够多的空气或氧气)
备课笔记
方法点拨:
氢能源尚未广泛应用的原因:氢气在制造、贮存和运输等方面还有许多技术问题没有完全突破,如至今没有找到高效的催化剂,能够很方便地电解水得到氢气;另外,氢气容易爆炸,至今还没有找到比较安全的贮存方法和运输方式。但随着科技的发展,对氢能源的开发已取得了很大进展,氢气终将会成为主要的能源之一。
方法点拨:
从题干中提炼出解答本题有用的信息,可通过甲、乙两小组的实验现象推出甲小组中氧气充足,乙醇完全燃烧;乙小组中氧气不充足,乙醇没有完全燃烧。
布置作业:完成本课时对应练习,并提醒学生预习下一节的内容。
教学反思 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。
教学过程中老师的疑问:
教师点评和总结:
备课笔记
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6课题2化石能源的合理利用
本课题首先通过燃烧反应中产生热量,引出化学反应中的能量变化,从而认识到化学反应的重要作用。然后主要介绍化石能源的利用。化石能源是生活和生产中常用的燃料,煤、石油和天然气等对于学生来说也并不陌生。关于天然气,则是从认识其主要成分出发,通过实验,进一步认识燃料的燃烧和应用。在了解化石能源对人类所起的重要作用的同时,让学生对化石能源的使用年限进行估算,以认识要合理开发和节约使用资源的重要性。环境问题日益严重,特别是燃料燃烧对环境造成的污染,是不容忽视的问题。本课题结合化石能源燃烧对环境的影响,说明使用清洁燃料和开发新能源以及保护环境的重要性。
第1课时 化石能源的利用
课题 化石能源的利用 课型 新授课
素养目标 1.了解化学反应中的能量变化,知道化学反应中的能量变化对人类生产、生活的重要作用。2.知道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;同时,了解化石能源的不可再生性,认识合理开采和节约使用化石能源的重要性。3.知道石油炼制出的几种主要产品及其用途,认识燃料充分燃烧的重要性。4.通过对化石能源的形成、使用年限,以及化石能源对人类所起的重要作用的了解,使学生认识到合理开发化石能源的重要性,培养节约利用资源的意识。
教学重点 1.了解化石能源的形成过程和不可再生性。3.认识化石能源对人类所起的重要作用。4.知道石油炼制的几种主要产品及用途。
教学难点 1.培养学生独立思考、加工信息的能力。2.拓展性课题“煤和石油的综合利用”。
教具准备 多媒体设备,干燥的烧杯,试管,小烧杯,试管架,贮气瓶,酒精灯,胶头滴管,玻璃片,镊子,CH4气体,澄清石灰水,。
课前预习 1.三大化石能源是煤、石油和天然气,是不可再生能源。(1)煤主要含有碳元素。(2)石油主要含有碳、氢元素。(3)天然气的主要成分是甲烷。
2.煤的干馏是化学变化。石油的分馏是物理变化
备课笔记
新课导入 从最早使用的柴草,到煤、石油和天然气,发展至今天,我们日常生活中使用的燃料经过了多次变迁,也出现了许许多多的新型燃料。这节课我们就来学习能源和燃料。
进行新课 知识点1 化石能源的利用(1)煤和石油[过渡]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。[讨论]讨论或思考:①你家中做饭、洗浴等使用什么燃料?②汽车、轮船、飞机、拖拉机等使用什么燃料?③炼钢厂、热电厂等使用什么燃料?[讲解]通过讨论,我们知道常见的燃料有:煤、液化石油气、天然气、汽油、柴油、柴草、酒精等。在这些燃料里,有些是可以再生的,比如:柴草和酒精。而有些燃料是不可再生的,比如:煤、石油和天然气。煤、石油、天然气是当今世界上最重要的三大化石燃料。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。[提出问题]化石燃料是怎么形成的?为什么说它们是不可再生能源?如何开采炼制?有哪些性质用途?[视频播放]煤、石油的形成过程、开采炼制、性质用途的短片。[阅读讨论][讨论1]①煤是纯净物吗?那它含有哪些元素?②你知道煤作为燃料的原理是什么?[回答]①是混合物;煤主要含碳元素,此外还含有少量的H、N、S、O等元素以及无机矿物质(主要含硅、铅、钙、铁等元素)。②原理是利用碳元素和氧反应放出热量。[讨论2]①石油可直接用作燃料吗?石油产品中有哪些是常用燃料?②煤气泄漏会造成什么危害?使用灌装液化石油气在安全上应注意什么?[回答]①不能!石油中除了含C、H元素外,还含C、O、N等元素。如果把石油作燃料的话,石油会燃烧不充分,不仅会造成浪费,还会生成大量的黑烟和含S、含N等有害气体。汽油、煤油、柴油、石蜡等都是常用的燃料。石油炼制的部分产品和主要用途:见课本第170页图7-15。②危害:危害到人体和财产的安全;注意:使用罐装液化石油气在安全上应注意不能加热,不能猛烈撞击,使用完后要及时关闭,液化石油气罐要定期检修等。
备课笔记
小组问题讨论:
常用的燃料有哪些?
(煤气、液化气、煤、汽油、柴油、天然气、电能、太阳能……)
知识拓展:
液化石油气是一些城镇家庭使用的一种燃料。是石油化工的一种产品,其主要成分是丙烷、丁烷、丙烯和丁烯等。液化石油气是经加压后压缩到钢瓶中的。
进行新课 [归纳]煤和石油的比较[注意]①煤的干馏属于化学变化,生成了新物质。石油的蒸馏属于物理变化,没有新物质生成。②煤气是混合物,主要成分有氢气(H2)、甲烷(CH4)、一氧化碳(CO)及其他气体,可用作生活燃气和化工原料。③罐装“煤气”不是煤气,而是液化石油气,这是石油化工的一种产品,其主要成分有丙烷、丁烷、丙烯和丁烯等物质。[提问]煤和石油除了作为燃料以外,还有其他用途吗?请同学们阅读课本P170“资料卡片”。[讲解]由于煤和石油的用途非常广泛,和人类的关系极为密切,所以,人们常把煤称为“工业的粮食”,把石油称为“工业的血液”。将煤隔绝空气加热,可使煤分解成焦炭、煤焦油和焦炉气等。其中,焦炭可以冶金,焦炉气则是重要的燃料,煤焦油是重要的化工原料。黑糊糊的煤焦油是一个大宝库,已经从它里面分离出了上百种化合物,又进一步做成了各种有用的物质。这样煤就能被综合利用了。在20世纪兴起了综合利用石油产品的工业——石油化工。科技工作者把燃料油中较大的分子裂解成小分子,然后把它们加工制造成各种产品,例如塑料、合成纤维、医药、洗涤剂等。(2)天然气[过渡]刚才我们学习了煤和石油的综合利用,接下来我们学习天然气的有关知识。[视频播放]天然气的开采及燃烧利用。[讲解]天然气主要是由碳和氢组成的气态碳氢化合物,其中最主要的是甲烷。[思考]①观察甲烷是什么颜色?什么状态?②甲烷在水中的溶解性如何?③甲烷的密度和空气比较起来怎么样呢?[回答]①甲烷是无色气体。②甲烷极难溶于水。③甲烷的密度比空气的小。
备课笔记
方法点拨:
可再生能源与不可再生能源的区分:可再生能源是指在一定时间内可以再生的、持续利用的一种能源,如水能、太阳能、风能、乙醇等;不可再生能源是指经过亿万年形成的、短期内无法再生的能源,如煤、石油、天然气等。
进行新课 [设问]根据甲烷的这些性质,我们可以用哪些方法收集甲烷气体?[回答]可以用排水法收集,也可以用向下排空气法收集。[总结]甲烷的物理性质:无色、无味的气体,密度比空气小,极难溶于水。[活动探究]请同学们注意按照课本P171[实验7—2]进行实验,做一做甲烷的燃烧实验(强调点燃前先验纯!)。探究内容如下并思考:①在实验结束后,烧杯上出现了什么现象?②迅速把烧杯倒转过来,向烧杯内注入澄清石灰水后,振荡,又出现了什么现象?③在实验开始时,点燃前为什么要先检验甲烷的纯度?④在实验中烧杯的条件“干燥”是实验成败的关键吗?为什么?⑤这个实验说明甲烷含有哪些元素?⑥你能写出这个实验中涉及到的化学方程式吗?[学生活动,教师巡视]巡视时及时纠正学生的错误操作,学生思考讨论后与教师一起总结归纳。[结论]①甲烷燃烧时火焰明亮并呈蓝色,可以看到,烧杯内壁上有水滴生成。[设问]有水滴生成,说明了什么问题呢?[回答]说明甲烷的成分里一定含有氢元素。[结论]②向烧杯内注入澄清石灰水后,发现烧杯内澄清的石灰水变浑浊。[设问]这一现象又说明了什么问题呢?[回答]这说明甲烷燃烧时有二氧化碳生成,也就是说明了甲烷的成分里一定含有碳元素。[结论]③点燃甲烷和氧气或甲烷和空气的混合物都很可能会发生爆炸,所以要先验纯。[延伸]煤矿的矿坑里经常有甲烷逸出,由此,同学们想到了什么呢?[回答]煤矿里必须采取通风设施;煤矿里一定要严禁明火。[结论]④“干燥”是这个实验成败的关键。“干燥”便于判断是否有水滴生成。[结论]⑤这个实验说明甲烷中含有碳元素和氢元素。[结论]⑥甲烷是由碳、氢元素组成的化合物,化学式是CH4。它燃烧时生成二氧化碳和水,同时放出大量的热。甲烷的燃烧:[设问]你们知道还有哪些地方存在甲烷气体吗?[介绍]在池沼的底部常常含有甲烷,通常也称池沼中的气体为沼气。在我国农村,利用沼气可解决生活使用的燃料问题。[视频播放]沼气的制取和利用。[讲解]在我国农村利用沼气,不仅可以解决生活使用的燃料问题,还能综合治理环境卫生问题。
备课笔记
特别提醒:
天然气的主要成分是甲烷,甲烷是一种无色、无味、极难溶于水的气体,具有可燃性,与空气的混合物遇火可能会发生爆炸,因此在点燃甲烷前,应检验其纯度。
知识拓展:
沼气的主要成分也是CH4,秸秆、杂草,人畜粪便等废弃物放在密闭的沼气池中发酵,就可以产生甲烷,属于可再生能源。农村生产沼气的优点:a.解决农村的燃料问题;b.改善农村的环境卫生;c.提高肥料的质量。
进行新课 (3)合理利用与开发化石能源[过渡]人们目前所消耗的能量主要来自化石能源。然而,化石能源要经过数百万年才能形成。但人类目前掠夺式的开发,会给我们的子孙后代造成什么样的影响呢?[讨论]估算大约多少年后我国的石油、天然气和煤将被耗尽?填表(教材P173页“思考与讨论”),并谈谈你对化石能源的使用与开发的看法。[小结]不算不知道,一算吓一跳。化石能源用不了多久就耗完了。因此,我们一方面要合理开采、节约使用化石能源,另一方面还要研究和开发新能源。[介绍]目前,人类通过化学反应获得的能量,大多来自于化石能源,而化石能源资源是有限的。所以我们要节约化石能源,从生活中的点滴做起,减少能源消耗,同时寻找化石能源的代替品。[过渡]就在人们担心化石能源将被耗尽时,科学家发现海底蕴藏着大量可燃烧的“冰”——可燃冰,其主要成分为甲烷水合物。[视频播放]可燃冰[讲解]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。2017年,我国在南海神狐海域进行的可燃冰试采获得成功,创造了产气时长和产气总量的世界纪录。整个试采过程未对周边大气和海洋环境造成影响,这对保障能源安全、优化能源结构具有重要意义。
课堂小结 因为在许多情况下,不能直接燃烧固态煤,如汽车或拖拉机等;或者虽然能够直接燃烧,但效率很低,如蒸汽机车热利用率只有8%,一般民用煤炉只有20%左右。所以在石油、天然气不足的情况下,不得不考虑如何把煤加工成为气态的、液态的或固态的高级清洁燃料的问题,以提高煤的热量的利用和减轻环境污染。煤在加工过程中,本身的潜在能量会受到一些损失。但由于加工成的气态或液态燃料的热利用率高,因此在一些情况下,煤经过汽化或液化而取得的热效益高于直接燃煤。同理,石油一般也不直接燃烧,推进化石能源的清洁高效利用具有重要意义。
教学板书 课题2化石能源的合理利用第1课时 化石能源的利用1.化石能源:由古代生物的遗骸经一系列复杂变化形成的,是不可再生能源。2.煤、石油、天然气煤石油天然气组成主要含有碳元素,还含有氢、氧、氮、硫等元素主要含有碳和氢两种元素主要成分是甲烷(CH4)物质类别混合物用途“工业的粮食”,重要的能源、化工原料“工业的血液”,重要的能源、化工原料清洁能源,化工原料3.煤的干馏:将煤隔绝空气加强热分解或与其他物质反应,得到焦炉煤气、焦炭、煤焦油等(化学变化)。石油的分馏:将石油加热并使用催化剂炼制,再利用各成分沸点不同进行分离,
知识拓展:
如果在开采中甲烷气体大量泄漏于大气中,将比二氧化碳造成的温室效应还要严重。但可燃冰将来可能会成为代替化石能源的新能源。
备课笔记
要点提示:
燃料充分燃烧可使有限的能源发挥最大的作用,降低环境污染的程度。
教学板书 得到多种燃料和化工原料。
课堂小结 这节课,我们认识了当今世界的三大化石能源,通过分组设计实验,亲身感受到化学反应中能量的变化,并且学习讨论了燃料充分燃烧的现实意义,切身体验到节能的重要性。
教材习题解答 练习与应用(P177)1.D 2.C
难题解答 例1下列关于化石能源及其产品的叙述中,正确的是( )A.天然气是可再生能源 B.通常石油直接用做燃料来使用C.煤气和液化石油气的组成相同 D.汽油既是燃料,又是良好的溶剂【解析】煤、石油、天然气都是不可再生能源;石油通常不能直接用作燃料,石油经过加工后可以得到汽油、柴油、液化石油气等;煤气是煤隔绝空气加强热得到的,成分主要是CO、CH4、H2等,液化石油气的成分主要是丙烷和丁烷,它是石油化工的一种产品,两者的组成不同;汽油是汽车常用的燃料,也能溶解油污等物质,是良好的溶剂。【答案】D例2在工业上,下列增大燃料利用率的措施中,与燃料的充分燃烧无关的是( )A.把煤磨成粉状进行燃烧 B.把柴油喷成雾状进行燃烧C.给锅炉鼓风,增加空气供给量 D.给锅炉外壳装隔热层,减少热量散失【解析】把煤磨成粉状、把柴油喷成雾状都是增大可燃物与空气的接触面积,使燃料燃烧得更充分;因为可燃物充分燃烧需要充足的氧气,所以给锅炉鼓风,增加空气供给量可以使煤燃烧得更充分。而“给锅炉外壳装隔热层,减少热量散失”是为了提高燃料的利用率,与燃料的充分燃烧是没有关系的。【答案】D
布置作业:完成本课时对应练习,并提醒学生预习下一节的内容。
备课笔记
教学反思 本课题在内容的安排上注意从学生的亲身体验出发,选择学生熟悉和生活中常见的知识和现象,并配合视频和图像,增强学生对知识的感受;同时,注意通过活动与探究、调查研究、讨论和实验等形式,培养学生的创新精神和实践能力。教材中还适当编入与社会发展、新科技等相关的资料,以开阔学生的眼界,体现科学、技术、社会与环境教育的思想。其特点是传授少,活动多;文字少,图片多。课前让学生利用其具备的网络知识和课余时间,进行课前预习,分组收集有关的资料,实现资源的共享,完成学习目标。本课题与生产生活关系密切,内容通俗易懂,知识难度不大,因此主要采用了以学生自学为主、教师讲解为辅的教学方式.在教学过程中应突出培养学生阅读并提取有效信息的能力,以及在阅读过程中进行归纳、比较、分析的能力。教师适当的启发、补充和总结,并通过多媒体课件的展示,扩展了学生的知识面,增加学生学习的兴趣并进一步巩固了所学的知识。
教学过程中老师的疑问:
教师点评和总结:
备课笔记
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