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第七单元 能源的合理利用与开发
单元教学主题 能源的合理利用与开发本章主要的化学概念：燃烧的条件；灭火的原理和方法；易燃物和易爆物的安全知识；燃料的充分燃烧；化学反应中的能量变化；化石能源的利用；降低化石能源的利用对环境的影响；新能源的利用与开发。 学科 初中化学 年级 九年级上
单元 第七单元能源的合理利用与开发 授课人 Xxx
单元内容 本单元教学内容：课题1 本课题主要内容是燃烧的条件，灭火的原理和方法，以及易燃易爆物的相关安全知识。通过了解燃烧与人类生产生活的密切联系，探究燃烧的条件，进一步了解燃烧的调控，安全知识，来学习燃料的燃烧，从微观角度探析燃烧过程中的物质变化和能量变化。本课题更多以生产生活的角度出发，进一步使学生了解化学在生活中发挥的这重要作用。体现本学科的学科价值。激发学生学习化学的兴趣。课题2 本课题主要内容是化石能源的合理利用，我们通过了解化石能源的现状，在生产生活中的广泛用途。上节课我们已经了解燃料的燃烧，会产生二氧化碳，以及其他一些污染物。这对环境造成了一系列影响。本节课我们主要通过介绍化石能源以及降低化石能源对环境影响的措施来实现化石能源的合理利用。通过对化石能源的合理利用与开发新能源，培养学生的社会责任意识，应用化学知识为社会贡献自己的一份力量，体现学科的育人价值。本单元内容的逻辑结构：本单元主要学习燃料的燃烧以及化石能源的合理利用。首先连接上一单元碳和碳的氧化物，来学习燃料的燃烧，了解燃烧的条件以及对燃烧的调控，从而学习易燃易爆物相关安全知识。通过介绍化石能源在生产生活中的利用了解化石能源与人类的密切联系，树立合理利用和开发化石能源的意识。通过实验探究和阅读总结，培养学生善于总结，实事求是，严谨认真的科学态度。本单元内容可开发的教学活动与资源：本单元的内容以燃烧条件，灭火原理，制作简易灭火器，甲烷的燃烧等实验探究活动进行教学，将课堂还给学生，让学生参与其中，体会化学是一门以实验为基础的学科。通过观看化石能源的相关视频，了解能源的合理利用与新能源的开发，通过现实问题，引导学生解决问题，学习化学知识，引导学生从能源短缺、能源浪费、环境污染等方面深入思考，引出合理利用与开发能源的重要性。选取专业的科学杂志网站，如《自然能源》（Nature Energy）杂志网站中部分简单易懂的图片、摘要或科普文章片段，让学生了解能源领域的前沿研究成果。本单元教学重点：燃烧的条件；灭火的原理；掌握易燃物和易爆物的安全知识；知道化学反应中的能量变化；了解化石能源的利用；了解降低化石能源对环境影响的措施。本单元教学难点：燃烧条件的实验探究；了解降低化石能源对环境影响的措施；树立节约能源和保护环境意识。
单元学情 通过前面的学习，和日常生活中的经验，学生已经掌握了一些基本的化学概念，也了解了一些简单的化学反应。这些知识为学习燃烧和燃料相关内容奠定了一定的基础。初中学生正处于从形象思维向抽象思维过渡的阶段。在本单元中，对于燃烧条件的探究实验，学生需要具备一定的逻辑思维能力来分析实验现象、归纳燃烧的条件。在学习化石能源燃烧对环境的影响这部分内容时，需要学生具备综合分析能力。他们要将化石能源燃烧产生的各种污染物（如二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等）与环境问题（如温室效应、酸雨等）联系起来，还要考虑如何从多个方面减少这些影响。学生在日常生活中对燃烧现象有一定的感性认识，如蜡烛燃烧、炉火燃烧等。这些生活经验在一定程度上有助于他们理解燃烧的概念和条件，但也可能存在一些误解。比如，他们可能认为只要有火就是燃烧，而忽略了燃烧的科学定义；或者认为水可以扑灭所有的火灾，不了解某些特殊情况下（如油类着火、电器着火）不能用水灭火。教师需要引导学生正确利用生活经验，同时纠正错误观念。在学习本单元时，他们对能源的合理利用和环境保护等内容可能会表现出较高的关注度。教师可以利用这一点，引导学生树立正确的能源观和环保意识，如让学生讨论如何在家庭和学校中节约能源、减少污染。认识合理利用和开发新能源，节约化石能源的重要性，树立环保意识，珍爱我们赖以生存的地球。
单元目标 1.从化学反应的角度认识燃烧，能通过控制变量思想探究燃烧的条件，建构燃烧的模型。2.从控制反应条件角度分析生活中调节燃烧的措施及灭火的方法，认识调控化学反应的重要性。3.知道爆炸发生的条件及简单的防爆措施，认识化学反应的两面性会写放热的方程式，增强科学规范意识和预防安全意识。4.了解化石燃料的利用方式和组成元素，能从物质组成及变化视角分析燃料燃烧的产物，树立环保意识。5.能列举生活中常见的燃料及新能源，从经济、成本、环保等方面分析资源综合利用，知道氢气的制取及收集方法。
达成评价
知识评价 节名 基础知识点 学习情况自评
很好 一般 不好
课题1 燃料的燃烧 燃烧和燃烧的条件；灭火的原理和方法；易燃物和易爆物的安全知识；化学反应中的能量变化；
课题2化石能源的合理利用与开发 化石能源的合理利用；降低化石能源的利用对环境影响；新能源的利用和开发。
单元实施
课型安排 课时设置 课时目标 达成评价 任务活动 当堂检测 课时作业
新授课 2 1.了解燃烧的概念，并通过实验探究，认识物质燃烧所需要的条件；2.通过实例探究与分析，了解灭火的原理和方法；3.学习安全消防常识，认识化学知识在生活实际中的应用；4.了解易燃物和易爆物的安全知识；5.了解化学反应中的能量变化； 1.了解燃烧的概念，并通过实验探究，认识物质燃烧所需要的条件；2.通过实例探究与分析，了解灭火的原理和方法；3.学习安全消防常识，认识化学知识在生活实际中的应用；4.了解易燃物和易爆物的安全知识；5.了解化学反应中的能量变化； 1.演示实验，探究燃烧的条件；2.通过演示实验和设计制作简易灭火器探究灭火原理；3.通过阅读和图片展示认识常见灭火器，学习火灾自救知识；4.通过观看视频，了解爆炸的危害；5.了解易燃物和易爆物以及安全知识。6.通过实验探究，图片和实例了解化学能量的变化。 校本P167页第1-2题 校本课时作业
新授课 1 1.知道化石能源的组成和利用；2.了解降低化石能源的利用对环境影响的举措；3.认识合理利用和开发新能源、节约使用化石能源的重要性；4.树立环境保护意识，节约能源意识。 1.知道化石能源的组成和利用；2.了解降低化石能源的利用对环境影响的举措；3.认识合理利用和开发新能源、节约使用化石能源的重要性；4.树立环境保护意识，节约能源意识。 1.通过讲解，了解化石燃料的组成，观看视频，了解化石能源的现状和种类；2.观看视频，了解化石能源对；环境的影响，3.通过分组讨论，了解降低化石能源对环境的影响的措施；4.通过阅读了解新能源的开发和利用。 校本P177页第1-3题 校本课时作业
课时设计（课题2）
课题 课题2 化石能源的合理利用
课型 新授课 √ 复习课 试卷讲评课 其他课
1.教学内容分析 本课题主要内容是化石能源的合理利用，我们通过了解化石能源的现状，在生产生活中的广泛用途。上节课我们已经了解燃料的燃烧，会产生二氧化碳，以及其他一些污染物。这对环境造成了一系列影响。本节课我们主要通过介绍化石能源以及降低化石能源对环境影响的措施来实现化石能源的合理利用。通过对化石能源的合理利用与开发新能源，培养学生的社会责任意识，应用化学知识为社会贡献自己的一份力量，体现学科的育人价值。
2.学习者分析 在学习化石能源燃烧对环境的影响这部分内容时，需要学生具备综合分析能力。他们要将化石能源燃烧产生的各种污染物（如二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等）与环境问题（如温室效应、酸雨等）联系起来，还要考虑如何从多个方面减少这些影响。对于化石能源利用所带来的环境问题，学生可能有一些模糊的认识，如知道汽车尾气会污染空气，但对于化石能源开采过程中的生态破坏、燃烧产生的温室气体等一系列环境问题的严重性和复杂性缺乏深入的理解。引导学生树立正确的能源观和环保意识，如让学生讨论如何在家庭和学校中节约能源、减少污染。认识合理利用和开发新能源，节约化石能源的重要性，树立环保意识，珍爱我们赖以生存的地球。
3.学习目标确定 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；2.了解降低化石能源的利用对环境的影响措施；3.认识合理利用和开发新能源的重要性；4.树立环境保护意识；
4.学习评价设计 自我评价
项目 评价内容 掌握情况
很好 一般 不好
基础知识 1.了解化石能源的利用；
2.认识化石能源的利用对环境的影响；
3.了解降低化石能源的利用对环境的影响；
4.了解新能源的利用与开发。
探究能力 1.能够认真仔细探究化石能源的利用；
2.能够认真仔细探究化石能源对环境的影响；
3.能够认真仔细探究能源的利用和开发。
科学态度 1.保持并发展对化学的研究的兴趣，愿意分享和交流。
2.保持对身边化学的研究和学习，愿意更深层次地观察和了解。
3.保持团结协作，科学严谨的精神，愿意实事求是，追求化学真理。
小组评价表
评价内容 得分标准 成员一 成员二 成员三
团队精神 5分：能高效分工讨论降低化石能源的利用对环境的影响的措施，积极参与，各抒己见。3分：小组分工不够明确，各抒己见，但不能整合观点。1分：各自独立，不能完成任务
实施能力 5分：能总结归纳降低化石能源的利用对环境的影响的措施；3分：能设计出大概方框架，但不够准确和详细。1分：不能设计出任何过程和方案。
结果展示能力 5分：能够总结降低化石能源的利用对环境的影响的措施，结论科学、客观、简洁。3分：表述降低化石能源的利用对环境的影响的措施的完整度和清晰度一般。1分：不能有效表述降低化石能源的利用对环境的影响的措施。
总分
学习活动设计
教师活动 学生活动 学习评价
任务一：导入新课：课题2 化石能源的合理利用
【多媒体展示图片】【过渡】灯火璀璨的夜景，如此美丽。如果停电了，会有哪些后果？是什么支撑着我们的城市正常运转？其中能源起到了什么作用？【板书】课题2 化石能源的合理利用 学生观看图片并思考。 通过图片导入，化石能源在日常生活中的作用，进一步了解化石能源的合理利用。
任务二：新课讲授：化石能源的利用
【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。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？【板书】一、化石燃料的利用【多媒体播放视频】煤的形成石油的形成天然气的形成【讲解】化石能源是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。【分组讨论】化石燃料的形成与利用【板书】1.煤和石油【讲解】1.煤煤是复杂的混合物，主要含有碳元素，此外，还含有氢、氧、氮、硫等元素。将煤作为燃料，主要是利用碳与氧气反应所放出的热量。煤的综合利用，可以通过将煤隔绝空气加强热分解或煤与其他物质反应来实现，由此得到许多有用的物质，如焦炭、煤焦油、煤气等。煤气是由一氧化碳、氢气和甲烷等组成的混合气体，可用作居民生活燃气和化工原料。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.石油从地下开采出来的石油叫作原油，一般是黏稠的液体。石油主要含有碳和氢两种元素。将石油加热并使用催化剂炼制，再利用各成分的沸点不同进行分离，可得到多种燃料和化工原料，使石油得到综合利用。液化石油气是石油化工的一种产品，主要成分是丙烷、丁烷、丙烯和丁烯等，加压后可储存在钢瓶中，一般作为燃料使用。注意：液化石油气易燃易爆，其钢瓶内压强较大，使用时要注意安全。【多媒体展示图片】【讲解】石油可以根据石油沸点的不同，可分离出液化石油气、汽油、煤油、柴油、润滑油、石蜡、沥青等。【阅读】阅读教材P170页资料卡片，了解石油和煤的综合利用。【讲解】石油综合利用煤综合利用【多媒体播放视频】石油分馏石油的裂化与裂解【拓展】石油的分馏原理：根据石油中各成分沸点不同，在分馏塔中进行加热、冷凝分离出不同沸点范围产品（如汽油、煤油、柴油等）的原理。石油的裂化与裂解：介绍石油裂化是将相对分子质量较大的烃断裂为相对分子质量较小的烃的过程，可提高汽油的产量（如催化剂）；裂解则是深度裂化，可得到乙烯、丙烯等重要化工原料。 学生观看视频，了解三大化石燃料的形成。学生分组讨论并总结。学生观看图片，总结石油的主要用途。学生阅读并了解。 通过阅读和实验了解三大化石燃料的组成和用途。
任务三：新课讲授：天然气
【过渡】有石油的地方，一般都有天然气存在。天然气主要含有由碳和氢组成的气态碳氢化合物，其中最主要的成分是甲烷。【多媒体展示图片】油田【讲解】我国是世界上最早利用天然气的国家。明代的《天工开物》记载了我国古代劳动人民利用天然气熬制井盐。【板书】2.天然气【讲解】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），甲烷物理性质：无色、无味、密度比空气小的气体。【多媒体播放视频】实验探究7-2观看实验现象并记录，写出涉及的化学方程式。【讲解】甲烷化学性质：可燃性。现象（1）：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。现象（2）：且生成能使澄清的石灰水变浑浊的气体。化学方程式：(1)CH4+O2CO2+H2O;Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H20【讲解】池沼中产生的沼气的主要成分是甲烷。把秸秆、杂草、人畜粪便等废弃物放在密闭的沼气池中发酵，就会产生沼气，可用作燃料。【阅读】阅读教材P172页科学技术社会，了解我国可燃冰资源的开采。【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。这是世界上首次对粉砂质甲烷水合物的开采试验，对保障能源安全、优化能源结构具有重要意义。【思考与讨论】如果按表7-3所示的化石能源储量和年产量，估算大约多少年后将可能没有可开采的煤、石油和天然气。在图7-23中表示你的估算结果，并谈谈你对化石能源使用与开发的看法。 学生观看图片，了解我国对天然气的利用。学生观看视频，并记录实验现象。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。学生阅读并了解。学生阅读并讨论，总结。 通过数据，更深刻地认识到化石能源的开发与利用。
任务四：新课讲授：降低化石能源的利用对环境的影响
【过渡】工业革命以来，化石能源的广泛使用大大改善了人类的生活，推动了经济发展和社会进步。但是，化石能源在造福人类的同时，也带来了一些环境问题。如何降低化石能源的利用对环境的影响日益引起人类的重视。【板书】二、降低化石能源的利用对环境的影响【阅读】阅读教材P173-174页，了解降低化石能源的利用对环境的影响的措施。【讲解】影响：化石能源燃烧时产生的一些物质会对空气造成污染，也对气候产生了一定的影响。例如：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引起温室效应加剧，导致全球变暖。措施：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，并在很多地区用天然气代替煤；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。 学生阅读并总结。 通过阅读，能了解降低化石能源的利用对环境的影响和措施。
任务五：新课讲授：新能源的开发和利用
【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。【板书】三、新能源的开发和利用【阅读】阅读课本P174-175页，了解氢能的特点。【讲解】氢气作为能源，正在受到越来越多的关注。氢气无毒，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已应用于航天、交通等领域。【讲解】电解水可以制氢气，在实验室里，我们常用锌与稀硫酸反应来制氢气。实验装置：反应的化学方程式：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑。【分组讨论】利用制取气体的一般思路和研究方法，总结如何在实验室制取氢气。【讲解】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。【总结】氢能优点：无毒、极易燃烧、燃烧热值大、产物无污染。缺点：制取成本高，贮存困难。【多媒体展示图片】我国能源年消费结构清洁发电体系【讲解】目前人们正在利用和开发的其他新能源：太阳能、风能、地热能、潮汐能、核能和生物质能等，促进能源消费结构不断优化，向清洁低碳方向转变。 学生阅读并总结。2H2+O22H2O学生分组讨论并总结。发生装置：固液常温装置；收集装置：氢气密度比空气小且不溶于水，可以选择向下排空气法或者排水法。学生观看图片并了解。 通过阅读和观看氢气的实验室制法，了解氢气这种清洁能源。
任务四：课堂小结，随堂反馈
【提问】学完本课题，你收获……【反馈练习】校本 根据板书，小结本节课所学内容 课堂延伸 巩固所学
2.板书设计课题2 化石能源的合理利用一、化石能源的利用1.煤和.石油；2.天然气二、降低化石能源的利用对环境的影响三、新能源的开发和利用
7.作业与拓展学习设计 （1）校本课时作业（2）查阅资料，了解家用燃料的使用情况。
8.特色学习资源分析、技术手段应用说明教材内容全面，初中化学教材对化石能源的开发利用有着系统的阐述。从化石能源的种类（如煤、石油、天然气）开始介绍，包括它们的形成过程，这有助于学生建立起能源来源的宏观概念。通过多媒体播放视频，利用动画展示化石能源的形成过程，比如以生动形象的动画展示古代生物遗体在地下经过地质变迁，在高温高压下逐渐转化为煤、石油、天然气的过程。这种动态展示比单纯的文字和静态图片更能吸引学生注意力，帮助他们理解漫长复杂的形成机制。充分利用日常生活中的家庭能源，让学生观察自己家庭中化石能源的使用情况，如天然气灶的使用、家庭取暖设备（如果使用煤或燃气取暖）等。学生分组讨论掌握化石燃料的利用与开发，了解化学在改变人类生活中的重大作用。
9.教学反思与改进本节课内容为热量的合理利用与开发，通过本节课的教学，利用多种教学方法引导学生深入了解化石能源的相关知识。在教学过程中，应注重学生的主体地位，通过讨论和探究活动激发学生的学习兴趣和主动性。同时，要加强对知识与实际生活联系的引导，使学生更好地理解化石能源合理利用和环境保护的重要性，在今后教学中可进一步拓展学生对新能源开发利用的探究深度。培养学生严谨认真，实事求是，迎难而上的科学精神在今后的学习中，更加多地让学生自主参与到课堂的教学当中，培养学生严谨认真，善于总结和观察的能力，引导学生认识到化石能源不可再生，应合理利用，降低化石能源的利用对环境造成的不良影响，并积极开发和利用新能源。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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