精編九年級化學(xué)上冊同步備課系列（人教版）《燃料的合理開發(fā)與利用》導(dǎo)學(xué)案（解析版）

課題2燃料的合理利用與開發(fā)一、學(xué)習(xí)目標1．通過設(shè)計“自熱米飯”的實驗，知道物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化時伴隨著能量變化，既有放熱反應(yīng)，也有吸熱反應(yīng)；2．知道化石燃料的組成和用途，了解化石燃料的不可再生性，著重介紹天然氣的燃燒，認識化石能源是人類重要的自然資源，對人類生活起著重要作用；3．了解化石燃料燃燒對環(huán)境的影響，認識合理利用和開發(fā)新能源、節(jié)約使用化石燃料的重要性，樹立環(huán)境保護意識；4．樹立辯證認識問題的意識，正面認識化學(xué)的作用。二、學(xué)習(xí)重難點重點：1.知道化學(xué)反應(yīng)中的能量變化；2.認識化石燃料。難點：認識某些化學(xué)反應(yīng)也能放出大量的熱。三、學(xué)習(xí)過程【知識回顧】1.化學(xué)反應(yīng)在生成新物質(zhì)的同時還伴隨著_______的變化，通常表現(xiàn)為_______的變化；①放熱現(xiàn)象，如_____________________；②吸熱現(xiàn)象，如_____________________。2.三大化石燃料是_______、_______、_______，是不可再生能源。3.天然氣的主要成分是_______。4.甲烷是一種_______色、_______味的氣體，_______溶于水；甲烷易燃燒，產(chǎn)生_______色火焰，放出熱量，反應(yīng)的化學(xué)方程式是_____________________。5.使燃料充分燃燒的方法：一是______________；二是______________。6.煤燃燒時會排出_______、_______等污染物，這些氣體或氣體在空氣中反應(yīng)后的生成物溶于雨水，會形成“酸雨”。車用燃油的使用主要產(chǎn)生____________________________等污染物。7.乙醇俗稱_______，其化學(xué)式是_______，燃燒時放出大量的熱，其燃燒的化學(xué)方程式是_____________________。8.氫氣燃燒的化學(xué)方程式是_____________________；實驗室里常用來制取氫氣的化學(xué)方程式是_____________________?！敬鸢浮?.能量、熱量、CaO+H2O=Ca(OH)2、C+CO2EQ\*jc2\*hps16\o\ad(\s\up9(高溫),==)2CO；2.煤、石油、天然氣；3.甲烷；4.無、無、難、藍、CH4+2O2EQ\*jc2\*hps16\o\ad(\s\up9(點燃),===)CO2+2H2O；5.有足夠的空氣、燃料與空氣有足夠大的接觸面；6.SO2，NO2；CO、未燃燒的碳氫化合物、氮的氧化物；7.酒精、C2H5OH、C2H5OH+3O2EQ\*jc2\*hps16\o\ad(\s\up9(點燃),===)2CO2+3H2O；8.2H2+O2EQ\*jc2\*hps16\o\ad(\s\up9(點燃),===)2H2O，Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑。【導(dǎo)入新課】生活經(jīng)驗告訴我們，木柴、煤炭、燃氣等都屬于燃料，燃料燃燒會放出巨大的熱量以供給人們生活所需要的能量。除了燃燒之外，化學(xué)反應(yīng)也會提供熱量，像自熱米飯中都會配有食品專用發(fā)熱包，其主要成分是生石灰，使用方法是將發(fā)熱包放入飯盒中，加入水。而生石灰與水會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，放出熱量，以加熱食物?！菊n堂探究】一、化學(xué)反應(yīng)中的能量變化探究實驗：在一支試管中加入一小匙干燥的生石灰，再加入約2mL水，觀察現(xiàn)象，并用手輕輕觸碰試管外壁。現(xiàn)象手的感覺化學(xué)方程式結(jié)論：化學(xué)反應(yīng)在生成新物質(zhì)的同時還伴隨著_________的變化，而的變化通常表現(xiàn)為的變化：（1）放熱現(xiàn)象，如_________的反應(yīng)，_________的反應(yīng)，_________；（2）吸熱現(xiàn)象，如_________的反應(yīng)，_________的反應(yīng)?！敬鸢浮繅K狀固體變?yōu)榉勰睿嚬鼙诎l(fā)熱，CaO+H2O=Ca(OH)2，能量、能量、熱量，生石灰與水，金屬與稀鹽酸或稀硫酸，物質(zhì)的燃燒；一般條件為加熱，一般條件為高溫?！揪氁痪殹肯铝杏嘘P(guān)化學(xué)反應(yīng)與能量的說法正確的是()A.化學(xué)反應(yīng)伴隨著能量變化B.化學(xué)反應(yīng)過程中都會發(fā)生吸熱現(xiàn)象C.在化學(xué)反應(yīng)中只有燃燒反應(yīng)才能放出熱量D.人類利用的能量都是通過化學(xué)反應(yīng)獲得的【答案】A二、化石燃料的利用1.煤（1）煤是（純凈物還是混合物），煤中主要含有元素，煤是古代植物遺體在地層下經(jīng)過一系列復(fù)雜變化而形成的，被人們稱為。（2）煤的綜合利用：煤的（是變化）加強熱，得到：=1\*GB3①固體：——冶金工業(yè)重要原料。=2\*GB3②液體：——化工原料；粗氨水——化肥。=3\*GB3③煤氣：煤氣——燃料。2.石油（1）石油的形成：是古代動植物遺骸在地層下經(jīng)過非常復(fù)雜變化形成的，被人們稱為，主要含有_________、_________兩種元素；（2）石油的綜合利用：石油分餾（是變化）利用石油中各組分分離，可得到溶劑油、汽油、煤油、柴油等?！敬鸢浮炕旌衔?，碳，工業(yè)的糧食，干餾，化學(xué)，隔絕空氣，焦炭，煤焦油；工業(yè)的血液，碳，氫，物理，沸點不同。3.天然氣（1）天然氣主要由和元素組成的氣態(tài)，其中主要的是，化學(xué)式為。甲烷的物理性質(zhì)：①無色、無味、氣體；②溶于水；③比空氣。（2）甲烷燃燒操作現(xiàn)象化學(xué)方程式火焰上方冷而干燥的燒杯的現(xiàn)象倒入石灰水振蕩現(xiàn)象這實驗說明甲烷中一定含有、元素。（3）甲烷的存在：與石油伴生（），與煤伴生（坑氣、），池沼底部（），海底（）。【答案】碳，氫，碳氫化合物、甲烷、CH4、難、密度??；操作現(xiàn)象化學(xué)方程式火焰上方冷而干燥的燒杯的現(xiàn)象燒杯內(nèi)壁有水珠產(chǎn)生CH4+2O2EQ\*jc2\*hps16\o\ad(\s\up9(點燃),===)CO2+2H2O倒入石灰水振蕩現(xiàn)象澄清的石灰水變渾濁CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O碳、氫，天然氣，瓦斯，沼氣，可燃冰。4.合理利用與開發(fā)化石能源（1）燃料不充分燃燒，不僅，還。（2）燃料充分燃燒通常需要考慮兩點：①燃燒有足夠多的；②燃料與空氣有足夠大的。（3）小組討論：工業(yè)上有時使用煤等固體燃料，為了使燃料與空氣有足夠大的接觸面，你認為應(yīng)將固體燃料怎樣處理？【答案】浪費資源，產(chǎn)生CO，污染空氣；空氣或氧氣，接觸面積；把煤磨成很細的粉末，然后用風(fēng)機吹到燃燒室里燃燒，即可增加燃燒所需的氧氣，又可增大煤顆粒與氧氣的接觸面積?！揪氁痪殹坑腥繜o色無味的氣體X、Y、Z，它們分別是甲烷、氫氣、一氧化碳中的一種，分別點燃三種氣體，用干燥的冷燒杯罩在火焰上方，只有X和Z火焰上方的燒杯內(nèi)壁有水滴出現(xiàn)，燃燒后分別向燒杯中注入少量澄清的石灰水，振蕩，只有Y和Z的燒杯內(nèi)石灰水變渾濁。則X、Y、Z分別是（）A.H2COCH4B.CH4COH2C.COCH4H2D.COH2CH4【答案】A三、使用燃料對環(huán)境的影響1.化石燃料燃燒造成空氣污染的主要原因：（1）燃料中的一些雜質(zhì)如硫等燃燒時，產(chǎn)生空氣污染物如_______等。（2）燃料燃燒不充分，產(chǎn)生_______等。（3）未燃燒的碳氫化合物及炭粒、塵粒等排放到空氣中形成浮塵?；剂现兄饕肌湓?，還含有硫和氮等。一氧化碳，二氧化碳會引起。和可引起酸雨。2.煤燃燒對環(huán)境的影響——酸雨（1）酸雨的形成：煤燃燒時生成_______和_______等污染物，這些氣體或氣體在空氣中反應(yīng)后的生成物溶于雨水，形成酸雨。（2）酸雨的危害：①影響作物生長和人體健康。②腐蝕金屬材料及建筑物。③破壞土壤、植被、森林。造成水體酸化，嚴重影響水生動植物的生長。（3）預(yù)防酸雨破壞的措施：①提高化石燃料質(zhì)量，比如：煤的處理。②廢氣凈化處理后再排放。③減少化石燃料的使用，多利用無污染的綠色能源，如、潮汐能、、安全核能等。3.汽車尾氣①汽車尾氣中的主要污染物有哪些？、未燃燒的碳氫化合物、氮的、含鉛化合物和煙塵等。②減少汽車尾氣對空氣污染的措施a.改進發(fā)動機的燃燒方式，使汽油；b.使用裝置，使有害氣體轉(zhuǎn)化成無害物質(zhì)；c.使用無鉛汽油；d.禁止不達標車上路；e.改用壓縮天然氣或液化石油氣作燃料；f.的使用?！敬鸢浮慷趸?；一氧化碳；有毒，溫室效應(yīng)，二氧化硫，二氧化氮；NO2，SO2；脫硫；水能，太陽能；一氧化碳，氧化物，充分燃料，催化凈化，乙醇汽油?！揪氁痪殹磕郴鹆Πl(fā)電廠用石灰石吸收廢氣中的SO2，部分流程如圖。下列說法錯誤的是()A.該流程能減少酸雨的形成B.飽和食鹽水中的NaCl沒有參與反應(yīng)C.用CO2制取NaHCO3，符合低碳理念D.用CaSO4和煤灰制水泥，實現(xiàn)廢物再利用【答案】B四、能源的利用和開發(fā)1.乙醇（C2H5OH）①乙醇性質(zhì)：無色、有特殊香味的液體，，沸點低，能與水混溶，有。②乙醇燃燒方程式：。③來源：。④用途：。2.氫氣（1）氫能源的優(yōu)點：①______________（完全燃燒放出的熱量是同質(zhì)量甲烷的兩倍多，液氫完全燃燒是同質(zhì)量汽油的3倍）；②燃燒產(chǎn)物是_______，無污染，是最______的燃料。③資源_________，可再生；【思考】氫氣有這么多優(yōu)點，為何沒有廣泛應(yīng)用？________________________________________________________________________________（2）氫氣的實驗室制法：①藥品：______________；②原理：____________________________；③實驗裝置：3.其他新能源除氫能外，其他新能源還有____、____、____、____、地?zé)崮堋⑸镔|(zhì)能等。開發(fā)新能源的作用：解決化石能源枯竭，減少環(huán)境污染。【答案】易揮發(fā)，可燃性，C2H5OH+3O2EQ\*jc2\*hps16\o\ad(\s\up9(點燃),===)2CO2+3H2O，可經(jīng)過高粱、玉米、薯類等發(fā)酵蒸餾得到；可用作酒精燈、內(nèi)燃機等的燃料。（1）燃燒熱值大，水，清潔，豐富；【思考】①制取成本高；②貯存、運輸困難。所以作為燃料暫時還不能推廣使用。（2）鋅和稀硫酸；Zn+H2SO4====ZnSO4+H2；太陽能、風(fēng)能、水能、核能。【學(xué)后反思】通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，你收獲了什么？【測評反饋】1.從環(huán)境保護的角度考慮，下列燃料中最理想的是（）A.煤 B.汽油 C.氫氣 D.天然氣【答案】C【解析】H2的燃燒產(chǎn)物只有水，對環(huán)境沒有污染，故為最理想的燃料。故選C。2.造成酸雨的主要物質(zhì)是（）A.二氧化氮和一氧化碳B.二氧化硫和二氧化氮C.一氧化碳和二氧化碳D.二氧化硫和一氧化碳【答案】B【解析】酸雨主要由化石燃料燃燒產(chǎn)生的二氧化硫、氮氧化物等酸性氣體，經(jīng)過復(fù)雜的大氣化學(xué)反應(yīng)，被雨水吸收溶解而成。故選B。3.三江源是我國最大的濕地自然保護區(qū)，是長江、黃河和瀾滄江的源頭，那里雪山連綿，冰川高掛，水肥草美，生物多樣。為保護當(dāng)?shù)刈匀毁Y源，下列做法合理的是（）A.提倡燃煤發(fā)電B.垃圾就地焚燒C.禁止私挖濫采D.興建化工基地【答案】C【解析】A、燃煤發(fā)電會產(chǎn)生二氧化硫等污染性氣體，污染空氣，故A不正確；B、垃圾就地焚燒產(chǎn)生污染性氣體，污染空氣，故B不正確；C、禁止私挖濫采有利于節(jié)約資源，保護環(huán)境，故C正確；D、興建化工基地會造成環(huán)境污染，故D不正確。故選C。4.可燃冰被認為是21世紀的一種高效清潔能源。我國的可燃冰開采技術(shù)處于世界先進水平。可燃冰主要含有（）A.氫氣B.一氧化碳C.甲烷水合物D.酒精【答案】C【解析】可燃冰，是分布于深海沉積物或陸域的永久凍土中，由天然氣與水在高壓低溫條件下形成的類冰狀的結(jié)晶物質(zhì)。故選C。5.下列做法與低碳環(huán)保理念一致的是（）A.生活垃圾分類回收B.市區(qū)盡量開車出行C.工業(yè)廢氣直接排放D.化石燃料過度使用【答案】A【解析】A、生活垃圾分類回收，可以減少對環(huán)境的污染，符合題意；B、市區(qū)盡量開車