九年級化學《課題2 燃料的合理利用與開發(fā)》教學設(shè)計（附導(dǎo)學案）

《課題2燃料的合理利用與開發(fā)》教學設(shè)計【教學目標】知識與技能目標了解煤、石油、天然氣等化石燃料的組成和用途；知道甲烷的性質(zhì)，尤其是化學性質(zhì)；了解化學反應(yīng)中的能量變化；了解化石燃料燃燒對環(huán)境的影響；認識使用和開發(fā)清潔能源的重要性。過程與方法目標1．通過對燃料的選用來培養(yǎng)學生比較、分類、歸納、概括等信息加工能力。2．通過討論，培養(yǎng)學生形成良好的學習習慣和學習方法。情感態(tài)度和價值觀目標了解化石燃料的不可再生性，認識合理開采和節(jié)約使用化石燃料的重要性了解使用氫氣、天然氣（或沼氣）、石油液化氣、酒精、汽油和煤等燃料對環(huán)境的影響，懂得選擇對環(huán)境污染較小的燃料。樹立保護環(huán)境的意識，體會化學與社會發(fā)展的關(guān)系?！局攸c難點】1.煤、石油、天然氣三大化石燃料；化學變化中能量的變化。2.燃料充分燃燒的條件和意義；化學變化中能量的變化?！窘虒W準備】煤和石油的綜合利用、酸雨的危害等知識掛圖，冷而干燥的燒杯、試管、小燒杯、玻璃片、鎂條、鹽酸、氯化銨晶體等?！窘虒W過程】導(dǎo)入新課教師：在日常生活中，許多物質(zhì)都能發(fā)生燃燒反應(yīng)，從最早使用的柴草到煤、石油和天然氣，發(fā)展至今天，出現(xiàn)了許許多多的新型燃料。這節(jié)課我們就來學習燃料的合理利用與開發(fā)。學生：認真聽講。探究新知【提問】燃料的燃燒在人類社會的發(fā)展過程中起著相當重要的作用，你能舉出一些例子嗎？學生：列舉例子：利用液化石油氣或天燃氣燃燒放出的熱量做飯；北方的冬天燒煤炭取暖等?！局v解】1．化學反應(yīng)中的能量變化事實和研究證明，化學反應(yīng)在生成新物質(zhì)的同時，還伴隨著能量的變化。能量的變化通常表現(xiàn)為熱量的變化。有些反應(yīng)放出熱量，如物質(zhì)的燃燒、氧化鈣與水反應(yīng)、鎂與鹽酸反應(yīng)等；有些反應(yīng)吸收熱量，如碳與二氧化碳的反應(yīng)等。2．能量的利用人類需要的大部分能量是由化學反應(yīng)產(chǎn)生的，最常見的是生活燃料的使用，利用燃燒等化學反應(yīng)產(chǎn)生的能量發(fā)電、燒制陶瓷、冶煉金屬等；爆炸在瞬間能夠產(chǎn)生巨大能量，利用爆炸可以開礦采煤、拆除危舊建筑等；燃料對人類社會是非常重要的?！具^渡】在我們的生活中，經(jīng)常使用的燃料有煤、石油和天然氣。因為它們都是由古代生物的遺骸經(jīng)一系列復(fù)雜變化而形成的，所以我們稱之為化石燃料。下面，我們就來對化石燃料進行學習?！局v解】煤、石油、天然氣是當今世界上最重要的三大化石燃料?；剂鲜怯晒糯鷦又参锏倪z骸經(jīng)一系列復(fù)雜變化而形成的，是不可再生資源。它們作為重要的能源，在我們的現(xiàn)代生活中起著很重要的作用。1．煤和石油(1)煤①煤的成分：煤中主要含碳元素。將煤作為燃料，主要是利用碳元素與氧反應(yīng)所放出的熱量。煤被稱為“工業(yè)的糧食”或“黑色的金子”。②煤的綜合利用：將煤隔絕空氣加熱，可以制得多種化工產(chǎn)品，如焦炭、煤焦油、煤氣等。焦炭是冶金工業(yè)的重要原料，煤焦油是化工生產(chǎn)的重要原料，而煤氣(主要成分是H2、CH4、CO)是我們?nèi)粘＜彝ブ惺褂玫囊环N重要的燃料。(2)石油①石油的成分：從油井中開采出來的石油叫做原油。原油是一種黏稠狀的液體，通常顯深棕色或黑色，常有綠色或藍色熒光，有特殊氣味，難溶于水，密度比水略小，主要含有碳、氫兩種元素，是復(fù)雜的混合物，被稱為“工業(yè)的血液”。②石油的煉制：人們一般不直接用石油作燃料，而是將石油進行深加工得到各種用途廣泛的油料，使石油得到綜合利用。這一過程稱為石油的分餾。石油的分餾主要是利用石油的沸點不同給石油加熱，讓石油中沸點不同的各組分先后蒸發(fā)出來，從而實現(xiàn)各組分的分離。石油分餾發(fā)生的是物理變化。2．天然氣(1)天然氣是一種蘊藏在地層內(nèi)的天然氣體燃料。其主要成分是甲烷(CH4)。純凈的甲烷是無色、無味的氣體，極難溶于水，密度比空氣小。(2)在池沼的底部通常含有甲烷，所以通常也把池沼中的甲烷氣體稱為“沼氣”。把秸稈、雜草、人畜糞便等廢棄物放在密閉的沼氣池中發(fā)酵，也可形成沼氣。學生：認真聽講并思考?！緦嶒灐垦菔綶實驗7－4]得出：甲烷具有可燃性，甲烷燃燒的化學方程式為：CH4＋2O2eq\o(=,\s\up7(點燃))CO2＋2H2O。甲烷燃燒時能發(fā)出藍色的火焰，放出大量的熱，用內(nèi)壁干燥的小燒杯罩在火焰上方，燒杯內(nèi)壁有小水珠出現(xiàn)，將小燒杯倒過來，倒入澄清石灰水并振蕩，澄清石灰水變渾濁。由于甲烷是可燃性氣體，所以在點燃前必須先檢驗其純度。3．合理利用與開發(fā)化石能源【閱讀】指導(dǎo)學生閱讀教材P140～141，完成如下問題：①燃料充分燃燒的重要性；②如何使燃料充分燃燒？③可燃冰的有關(guān)信息?！居懻摗拷M織學生討論煤燃燒產(chǎn)生的污染物及危害。學生：閱讀教材后討論得出答案：使用燃料對環(huán)境的影響有：含硫燃料的燃燒，產(chǎn)生污染空氣的二氧化硫；燃料燃燒不充分，產(chǎn)生一氧化碳(CO)氣體；未燃燒的碳氫化合物及炭粒、塵粒等排放到空氣中，造成粉塵污染等?！鹃喿x】指導(dǎo)學生閱讀教材P142～144，了解使用燃料對環(huán)境的影響?！具^渡】隨著人類對能源的需求量日益增長，化石燃料等不可再生能源面臨枯竭的危險。開發(fā)利用新能源成為越來越迫切的要求?！鹃喿x】指導(dǎo)學生閱讀教材P144～146，了解氫氣作為未來理想能源的優(yōu)點及新能源的開發(fā)利用?！拘〗Y(jié)】學完本節(jié)課你有什么收獲？學生：交流本節(jié)課的收獲。課堂小結(jié)通過本節(jié)課的學習，使學生手腦結(jié)合，增強了科學探究和自主學習能力，培養(yǎng)了辯證思考的能力，激發(fā)了學生保護環(huán)境、愛護地球的環(huán)保意識。觀看環(huán)境污染的圖片—燃料—燃料燃燒對環(huán)境的影響—如何治理燃料燃燒對環(huán)境的影響—使用和開發(fā)新的燃料和能源，由于邏輯主線清晰，所以教學過程比較流暢，效果較好?！景鍟O(shè)計】一、化學反應(yīng)中的能量變化1．化學反應(yīng)中的能量變化2．能量的利用二、化石燃料的利用1．煤和石油2．天然氣3．合理利用與開發(fā)化石能源三、使用燃料對環(huán)境的影響四、能源的利用和開發(fā)《課題2燃燒的合理利用與開發(fā)》導(dǎo)學案一、學習目標1、使用氫氣、天然氣（或沼氣）、石油液化氣、酒精、汽油和煤等燃料對環(huán)境的影響，懂的選擇對環(huán)境污染較小的燃料。2、新能源開發(fā)的重要性。3、對酸雨危害的模擬實驗來培養(yǎng)學生的探究能力。二、知識準備1、煤、石油、天然氣的主要成分分別是什么？2、當你在煤灶邊呆一段時間之后，你會聞到什么樣的的氣味？你注意觀察過經(jīng)常使用煤作燃料的地方，它的鐵制品與其它地方有什么不同嗎？3、據(jù)你所了解，使用燃料對環(huán)境造成了哪些影響？三、學習探究【導(dǎo)入新課】同學們，你們家里做飯時用的是什么燃料？走在路上，一輛汽車從你身邊經(jīng)過你有什么感覺？燃料的使用，給人們的生活提供能量、帶來方便的同時，卻對環(huán)境造成了不良影響，我們怎樣才可以盡可能的減少或防治、消除這些影響？讓我們帶著這些問題，通過以下學習，解開你心中的疑問吧！【自主學習】1、學生閱讀教材P139～142相關(guān)內(nèi)容并掌握以下內(nèi)容。1、煤的燃燒（1）酸雨的形成：煤燃燒會排放出、等空氣污染物，不完全燃燒還會產(chǎn)生。前二者會與空氣中的成分（氧氣、水）發(fā)生反應(yīng)形成降落地面。（2）小組協(xié)作完成酸雨危害的模擬實驗（3）總結(jié)酸雨的危害：①危害人體健康②造成水體嚴重影響水生的生長③破壞土壤、植被、森林④腐蝕地面上的建筑物、金屬制品、皮革、紡織品⑤滲入地下，可能會引起地下水的2、車用燃料的燃燒（1）汽車尾氣的主要污染物：、、、、等。（2）目前有哪些技術(shù)和方法用于減少汽車尾氣對空氣的污染。①改進的燃燒方式，以使汽油能夠燃燒②采用裝置，使有害氣體轉(zhuǎn)化為③使用汽油，禁止物質(zhì)的排放④在管理上，加大檢測的力度，禁止沒達到的汽車上路3、煤和石油等化石燃料燃燒對空氣的污染主要表現(xiàn)在以下三方面：（1）因含有硫、氮元素而產(chǎn)生、等大氣污染物。（2）因含有碳元素，不完全燃燒產(chǎn)生而污染空氣。（3）因末燃燒的、炭粒、排放到空氣中造成粉塵污染空氣。4、開發(fā)和使用新型的、清潔的能源：（1）乙醇：a、產(chǎn)生：、和等經(jīng)過、可得到乙醇b、俗稱：c、化學式：d、用途：、、等的燃料；在汽油中加入適量乙醇（車用乙醇汽油）可節(jié)省，減少的污染。e、物理性質(zhì)：f、乙醇的可燃性化學方程式：與甲烷進行比較（產(chǎn)物一樣，反應(yīng)物所含的元素種類，說明：某物質(zhì)燃燒，產(chǎn)生水和二氧化碳，則原物質(zhì)中一定含有、元素，可能含有元素。）g有機物燃燒化學方程式的配平方法（例CH4、C2H2的燃燒）（2）最清潔的燃料（能源）——氫氣：a、物性：b、化性：c、制?。篸、優(yōu)點：來源廣泛、燃燒值大、產(chǎn)物無污染。e、目前的困難：成本、運輸及儲藏、安全。(3)其它值得大力開發(fā)的新型能源：太陽能、風能、熱能、核能、地熱能、潮汐能?！揪v點撥】使用能源時，要本著這樣兩個原則，一是要節(jié)約現(xiàn)有能源，其措施例如使燃料充分燃燒；綜合利用能源（例煤和石油的綜合利用），二是要積極開發(fā)新能源，注意使用能源是否會對環(huán)境產(chǎn)生影響四、達標測試1、煤燃燒會排放出____________、_________等污染物。這些氣體或氣體在空氣中的反應(yīng)后的生成物溶于雨水，會形成_____________，其危害有、、等。2、多數(shù)汽車使用的燃料是___________或者是__________。汽車尾氣的主要污染物有_______、________、________、_________和_________等。為減少汽車尾氣對空氣的污染，目前采取的措施如___________________、_____________________、________________。在管理上___________________。3、乙醇俗稱_______，其化學式是___________。在空氣中燃燒的化學方程式_________________________。4、實驗室制取氫氣的化學方程式_________________________。其發(fā)生裝置與制取________氣體相同。收集方法有_______，因為_____?；蛘呤莀______，因為_____。氫氣的化學性質(zhì)是可燃性，反應(yīng)方程式_________________；還原性，氫氣還原氧化銅的反應(yīng)方程式_________________。5、目前人們正在利用和開發(fā)的新能源有___、___、_____、____、__、。6、請將下列物質(zhì)：①煤②石油③天然氣④氫氣⑤一氧化碳⑥二氧化碳⑦乙醇填入相應(yīng)的空格中（填序號）（1）屬于混合物的是（2）屬于化石燃料的是（3）能造成溫室效應(yīng)的是（4）燃燒產(chǎn)物對空氣無污染的是(5)點燃之前必須檢驗純度的是（6）能用糧食發(fā)酵制取的是五、能力提升我校興趣小組的同學查閱資料得知，乙醇是以高粱、玉米、薯類等為原料，經(jīng)發(fā)酵蒸餾而制得，屬于可再生能源，乙醇（C2H5OH）可以燃燒提出問題：能否根據(jù)乙醇+O2CO2+H2O確定其組成假設(shè)：能設(shè)計實驗：把一定質(zhì)量的有機物在氧氣中充分燃燒后的產(chǎn)物，按箭頭方向緩緩?fù)ㄟ^各自的裝置，根據(jù)a、b兩瓶在實驗前后質(zhì)量的變化，計算出所生成的水和二氧化碳的質(zhì)量，從而確定有機物中是否含有氧元素BC(1)本實驗需用純凈的氧氣，若用高錳酸鉀制取氧氣應(yīng)采用法收集，然后再進行處理（2）甲、乙兩組同學用如圖所示的B、C兩種方法測定它的組成，得到兩組數(shù)據(jù)（如下表所示）有機物質(zhì)量實驗方法實驗前后各物質(zhì)的質(zhì)量實驗前實驗后甲組3.2gBa150ga154.6gb150gb153.4g乙組3.2gCa150ga153.6gb150gb154.4g請你分析選用的方法正確的是，根據(jù)所選正確方法求出乙醇的組成元素是哪幾種？六、課堂小結(jié)談?wù)勀氵@節(jié)課的收獲、困惑及你還想獲得的知識分別有哪些。課后練一練必做題1、造成酸雨的主要物質(zhì)是（）A、甲烷和一氧化碳B、二氧化硫和一氧化碳C、一氧化碳和二氧化碳D、二氧化硫和二氧化氮2從人類生存的環(huán)境考慮，未來用于汽車的理想燃料是（）A、天然氣B、汽油C、氫氣D、脫硫煤3、汽車尾氣中有多種有害物質(zhì)，會造成污染，汽車尾氣中的下列物質(zhì)不會造成空氣污染的是（）A、一氧化碳B、碳氫化合物C、氮氧化物D、二氧化碳4、以下措施中，能減少酸雨產(chǎn)生的有效措施是（）①少用煤炭做燃料②把工廠的煙囪升高③燃料脫硫④在已經(jīng)酸化的土壤中加石灰⑤利用太陽能開發(fā)氫能源A、①②③⑤B、①③⑤C、②③④D、③④⑤5、現(xiàn)有液化石油氣、天然氣、氫氣三種物質(zhì)，按照它們的某種性質(zhì)可以歸為一類，下列跟上述三種物質(zhì)屬于同一類物質(zhì)的是（）A、COB、N2C、SO2D、CO26、我國煤炭資源豐富，至今煤仍是我國工業(yè)和民用的主要燃料，煤的大量燃燒使我國大部分地區(qū)的空氣質(zhì)量嚴重下降，給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及人民健康造成極大危害，你認為煤燃燒造成空氣污染的主要物質(zhì)是、、、我國使用的燃料主要是煤和石油，含有硫的煤燃燒時排出污染空氣的有毒氣體主要是二氧化硫，它遇到雨水成為酸雨降落到地面上會帶來很大危害，請回答下列問題（1）請舉出酸雨三個方面的危害實例①②③（2）許多植物有抵御污染空氣中有毒氣體的能力，在常見植物中對這些氣體有較強吸附能力的是（寫一種植物的名稱）(3)當二氧化硫污染嚴重時，目前有一種有效的方法，即用直升機噴灑CaCO3粉末，脫硫效果可達85%，其化學方程式為2CaCO3+2SO2=2CaSO4+2CO2,實驗證明石灰漿【Ca