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《化石能源的合理利用第1课时》教学设计
课题 第2课题课时1 单元 第七单元 学科 化学 年级 九年级
课标分析 本节课通过对化学燃料的认识，从“资源”的角度引导学生了解化石燃料的燃烧和综合利用，培养学生节约资源、合理利用资源及环保意识。体会化学在环保、能源开发等社会发展中的价值。着眼于培养学生的社会责任意识，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。
素养目标 了解化石能源的种类、组成及特点，知道甲烷的可燃性和主要用途。 了解煤和石油的综合利用，认识化学在能源合理利用与开发中的重要作用。 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。 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。
重点 难点 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。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 人类利用的能量大多来自化石能源，如煤、石油和天然气等。可燃冰与天然气的主要成分一致。我们是如何利用化石能源，在利用过程中又遇到哪些问题呢？化石能源如何被利用？ 思考讨论，回忆知识回答问题 温故而知新
讲授新课 化石能源的利用——煤和石油 【活动】思考与交流:煤和石油的这两种加工方法的原理相同吗 为什么 【教师讲解】煤的加工过程是使其隔绝空气加强热分解,所以是化学变化,这一变化我们又称之为干馏;而石油的加工过程是利用其中各成分的沸点不同,将其分离出来,其原理与水的蒸馏相似,所以属于物理变化,我们称之为分馏。 液化石油气：成分主要是丙烷、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。易燃易爆，其钢瓶内压强较大，使用时要注意安全。 学生认真思考,回答问题。 让学生在生活常识的基础上认识三大化石燃料,便于引出下面的知识,承上启下。
化石能源的利用——天然气 天然气是主要含有由碳和氢组成的气态碳氢化合物,主要成分是甲烷。 【实验探究】 【教师提问】天然气的主要成分是甲烷(CH4),甲烷具有什么样的性质 【教师演示】探究甲烷的性质实验。【思考与讨论】 (1)天然气的主要成分是_________， 沼气的主要成分是___________，化学式是________， 瓦斯的主要成分是___________； 西气东输中的气指的是____________ (2)甲烷的物理性质：____________、 ___________、 ____________ (3)甲烷的化学性质：_____________ 注意：点燃甲烷前，要先检验甲烷的纯度。 可燃冰——分布于深海沉积物中，是在高压和低温条件下形成的，主要成分是甲烷水合物。 储量巨大、热值高等。但是开采技术不成熟。
学生观察实验,描述现象。烧杯壁上有水雾,澄清石灰水变浑浊。 【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。 化石能源是有限的且不可再生，因此，我们必须更合理、更高效地使用化石能源，大力开发其他能源，与此同时，还要节约能源。 让学生明确生活中处处离不开化学反应,体会化学的重要性。 创设和谐、轻松的学习氛围,激发学生的想象力,确立从生活走向化学的学习思路。
课堂小结 化石能源的利用—煤和石油（不可再生能源）；主要含有碳和氢元素。 2.化石能源的利用—天然气（不可再生能源；由碳和氢组成的气态碳氢化合物,主要成分是甲烷）
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人教版化学九年级上册
《化石能源的利用》第1课时同步练习
【基础篇】
1.下列关于沼气、煤、石油的说法正确的是( )
A．煤的液化、煤的焦化、煤的气化都属于物理变化
B．石油的分馏和煤的干馏都是化学变化
C．沼气的主要成分是甲烷
D．石油是一种由沸点不同的化合物组成的混合物，不加热就可以直接燃烧
2. 能源与人类生活和社会发展密切相关，下列有关说法正确的是( )
A．化石燃料主要是指煤、石油、天然气
B．若煤等燃料充分燃烧，就不会产生大气污染物
C．化石燃料的燃烧会造成大气污染，应该停止使用
D．秸秆燃烧产生的二氧化碳是造成酸雨的主要原因
3.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。其中天然气的主要成分是( )
A．甲烷 B．乙醇 C．氢气 D．一氧化碳
4.下列各组物质分别在空气中充分燃烧，产物完全相同的是( )
A.H2 和CO B.CH4和CO
C.C2H5OH和CH4 D.H2和C
5.天然气是家庭日常生活的常用燃料。下列说法不正确的是( )
A. 天然气是一种不可再生的化石能源
B. 天然气燃烧能放出热量
C. 天然气完全燃烧时，会产生大量炭黑颗粒
D. 发现家中天然气泄漏，立即关闭阀门，开窗通风
【能力篇】
一、单选题：
1.“西气东输”是开发大西北的一项重大工程，输送的是当今世界上最重要的一种气体化石燃料，该气体的主要成分是( )
A.CO B.H2 C.O2 D.CH4
2.化学与我们的生活息息相关，以下说法不正确的是（ ）
A．煤、石油、天然气、可燃冰都属于不可再生能源
B．家里煤气泄漏应立即关阀门并开窗通风
C．图书档案起火时，可用二氧化碳灭火器来灭火
D．防止一氧化碳中毒，在煤炉旁放一壶水
3.下列变化一定属于化学变化的是（ ）
A．石油的分馏 B．分离液态空气制氧气
C．将煤隔绝空气加强热 D．爆炸
4 .可燃冰主要分布在海底和冻土层，1立方米可燃冰分解后可释放出上百立方米甲烷。以下选项中，不可能存在可燃冰的是（ ）
A．南海海域 B．青藏高原 C．四川盆地 D．东海海域
5.燃烧是人类最早利用的化学变化之一、下列有关说法正确的是（ ）
A.可燃性气体在空气中的含量越高，爆炸的可能性就越大
B.未燃烧的碳氢化合物及炭粒、尘粒等排放到空气中会形成浮尘
C.做饭时，燃气灶火焰呈现出黄色或橙色，锅底出现黑色，此时应减小灶具的进风口
D.甲烷和乙醇燃烧产物均为水和二氧化碳，说明二者均为碳、氢两种元素组成的化合物
二、填空和探究题：
1.煤是一种常用的化石燃料，家庭用煤经过了从“煤球”到“蜂窝煤”的变化：以前人们把煤粉加工成略大于乒乓球的球体，后来人们把煤粉加工成圆柱体，并在圆柱体内打上一些孔。请你分析这种变化的优点是__________________
2.煤气厂常在家用水煤气中特意掺入少量有难闻气味的气体，其目的是 _____________________________________________。
3.随着经济的发展，能源与环境问题成为人们日益关注的问题。
(1)科学家在深海成功开采出可燃冰(主要成分为CH4·8H2O)，世界能源格局翻开新的篇章。可燃冰属于_________(填“可再生”或“不可再生”)能源。
(2)全球能源结构正在向多元、清洁、低碳转型。
①________、天然气、煤均属于化石燃料，若在日常生活中发现家用天然气泄漏，应立即采取的措施是关闭阀门，这种措施利用灭火的原理是_________。
②天然气的主要成分是甲烷，其在空气中完全燃烧的化学方程式为___________。
4.能源与我们的生活息息相关。
(1)化石燃料包括煤、_______、天然气等，是_______(填“可再生”或“不可再生”)能源。目前居民生活中常用的气体燃料主要是天然气、煤气、液化石油气。有时燃气灶的火焰会呈现黄色或橙色，锅底出现黑色，此时应_______(填“调大”或“调小”)灶具的进风口，使燃料充分燃烧。天然气主要成分充分燃烧的化学方程式为_______。
(2)为解决化石燃料面临枯竭的问题，目前，中科院研制出一种将二氧化碳成功转化为汽油的方法，其反应过程如下图所示。请从原理或产品的角度分析该成果的意义是_______(答一点即可)。
【拔高篇】
1.从古至今，尤其是近几十年来，家用燃料经历了巨大的变化。某兴趣小组调查发现家用燃料变迁的大致历程为：
请回答下列问题：
(1)炼制液化石油气的过程是利用石油各成分的 不同，从而进行的分离；
(2)煤燃烧时产生 (填化学式)、氮的氧化物等污染物，形成酸雨；
(3)燃料燃烧过程的能量转化为： ；
(4)天然气的主要成分是甲烷，其燃烧的化学方程式为： ；
(5)日常生活中，在用天然气做饭时，有时燃气灶的火焰呈现黄色或橙色，此时需要 (填“调大”或“调小”)灶具的进风口。
2.能源与人类生产、生活息息相关，请回答下列问题。
（1）氢气是清洁燃料，氢气在氧气中燃烧的化学方程式为_______________。
（2）煤不充分燃烧时会产生大量的有毒气体，该气体是___________。
（3）从“低碳经济”的角度分析，在氢能、化石燃料、太阳能、风能等能源中，应尽量减少________的使用。
3．阅读下列科技短文。
随着时代发展，人们家庭中使用的燃料也在悄然发生变化。目前经历了柴薪、煤、液化气、煤气和天然气五个阶段。生活燃料的变迁体现了中国在坚持走绿色、低碳、可持续发展的道路。
燃料使用阶段 燃料使用信息
柴薪时代 人类用树枝、杂草等作为燃料，树枝、杂草的主要成分是纤维素，其化学式为(C6H10O5)n。
煤炭时代 人类使用的燃料逐渐变为煤。煤主要含有碳元素，还含有氢、氮、硫等元素，煤燃烧后会产生大量烟尘和有害气体。
液化气时代 液化气是工业制取汽油、柴油等所得到的副产品，制取成本较高，液化气需通过加压储存在密封钢瓶中，再运输到各家各户。
煤气时代 管道煤气主要成分是一氧化碳，为了提醒用户煤气是否泄漏，国家规定在煤气中加入乙硫醇
天然气时代 天然气主要成分是甲烷，是一种热值高的洁净能源。
(1)纤维素中碳、氢、氧元素的质量比为 。
(2)煤燃烧会产生的有害气体有 (写一种)。
(3)天然气中甲烷完全燃烧的化学方程式为 。
(4)结合上述材料分析，你认为作为未来家用燃料的物质应具有的一条特点是 。
同步分层练习答案
【基础篇】：
1.C 2.A 3.A 4.C 5.C
【能力篇】：
一、选择题：
1.D 2.D 3.C 4.C 5.B
二、填空探究题：
1.（1）长颈漏斗下端没有插入液面以下
（2）锥形瓶中的导管插入到了液面以下
（3）应该用向上排空气法收集气体
2.（1）铁架台
（2）A ； 2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑ ； C
（3）可以控制反应速率 ； CO2能溶于水； CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
(4)B或C
3.(1)不可再生
(2)石油 隔离可燃物 CH4+2O2CO2+2H2O
4. A ；浑浊；B ；熄灭。
【拔高篇】：
1.(1)沸点 ；(2) ；(3)化学能转化为内能
(4) ；(5)调大
2.（1） 2H2＋O2 点燃 2H2O。
（2） CO。
（3）化石燃料。
3．(1)36:5:40
(2)CO/SO2/NO2
(3)
(4)热值高（合理即可）
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课题2 化石能源的合理利用
第1课时
第七单元 能源的合理利用与开发
（人教版）九年级
上
01
素养目标—明确要求
02
激趣导入—提高兴趣
03
要点精讲—典例精析
04
知识总结—加强记忆
05
练习应用—巩固提升
素养目标
01
01
02
03
04
了解化石能源的种类、组成及特点，知道甲烷的可燃性和主要用途。
了解煤和石油的综合利用，认识化学在能源合理利用与开发中的重要作用。
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。
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。
激趣导入
02
飞机
烧制陶瓷
汽车行驶
化石能源如何被利用？
人类利用的能量大多来自化石能源，如煤、石油和天然气等。可燃冰与天然气的主要成分一致。我们是如何利用化石能源，在利用过程中又遇到哪些问题呢？
典例精析
要点精讲
要点精讲
03
一、化石能源的利用——煤和石油
（1）煤的组成：
主要含C元素，还含有H元素和少量N、S、O等元素；
燃烧产物为CO2、NO2、SO2等。
（2）煤的综合利用：
煤
隔绝空气加强热
焦炭
煤焦油
炸药
煤气
化学变化
高炉炼铁
燃料
要点精讲
03
一、化石能源的利用——煤和石油
2.石油
（1）石油的组成
石油也是混合物，主要含C、H元素。
刚开采出来的石油叫做原油。
原油
石油
的
形
成
要点精讲
03
一、化石能源的利用——煤和石油
（2）石油的综合利用
方法：分馏（按沸点由低到高的顺序分离出来）。
物理变化
液化石油气就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。
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。
要点精讲
03
煤石油的综合利用
要点精讲
03
二、化石能源的利用——天然气
天然气主要是由碳和氢组成的气态化合物，其中主要的是甲烷（CH4)。
在池沼的底部常含有甲烷，通常也把池沼中的气体称为沼气 。
大庆油田
有石油的地方，一般都有天然气存在。
要点精讲
03
二、化石能源的利用——天然气
（1）甲烷的性质
要点精讲
03
二、化石能源的利用——天然气
（1）甲烷的性质
化学性质：可燃性。
甲烷为易燃气体，点燃前需验纯度。
CH4+2O2 CO2+2H2O
点燃
化学方程式：
现象：产生淡蓝色火焰。
【注意】：
要点精讲
03
1.点燃甲烷，将干冷的小烧杯罩在甲烷燃烧的火焰上
2.点燃甲烷，将内壁沾有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上方
烧杯内壁出现水珠
澄清石灰水变浑浊
证明甲烷中含有氢元素
证明甲烷中含有碳元素
二、化石能源的利用——天然气
探究甲烷燃烧产物
要点精讲
03
颜色 气味 密度 溶解性
甲烷
难溶于水
无色
密度比空气小
CH4的相对分子质量 = 12 + 1×4 = 16 ＜ 29
无味
思考：收集CH4的方法？
二、化石能源的利用——天然气
要点精讲
03
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。
二、化石能源的利用——天然气
要点精讲
03
二、化石能源的利用——天然气
新能源—可燃冰
储量巨大、热值高等。
开采技术不成熟。
优点
缺点
分布于深海沉积物中，是在高压和低温条件下形成的，主要成分是甲烷水合物。
要点精讲
03
二、化石能源的利用——天然气
我国可燃冰资源的开采
要点精讲
03
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。
化石能源是有限的且不可再生，因此，我们必须更合理、更高效地使用化石能源，大力开发其他能源，与此同时，还要节约能源。
加强记忆
知识总结
知识总结
04
煤
主要成分是甲烷
化石能源的利用
组成：主要含碳（少量氢、氮、硫、氧等）元素
利用：经干馏(化学变化)得到焦炭、煤焦油、煤气等。
石油
天然气
组成：主要含碳、氢（少量氮、硫、氧等）元素
利用：经分馏(物理变化)可以得到汽油、煤油、柴油和润滑油等
（无色气体，难溶于水，密度比空气小）
巩固提升
练习与应用
练习应用
05
1．点燃某无色气体，在火焰上方罩一个干而冷的烧杯，烧杯内壁有水珠生成。把烧杯迅速倒转注入适量的澄清石灰水振荡，澄清石灰水变浑浊。该气体不可能是（ ）
A．CH4 B．CO和H2的混合气体
C．H2 D．酒精（C2H5OH）蒸气
C
练习应用
05
2. 实验室用固体无水醋酸钠和固体碱石灰，混合加热制甲烷。则下列装置中，可用于制甲烷的是（ ）
B
A
C
D
D
练习应用
05
3.下列关于化石能源的叙述中，不正确的是( )
A.煤可用于发电
B.石油炼制可得到多种产品
C.天然气的主要成分是甲烷
D.化石能源只能通过燃烧加以利用
D
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