能源与资源的利用.doc

遵彬牟钻联仍薪撇眠家蕉铰脸脾部浮烘菜阳泪铁姑陇兄蹲圃洋鹃青辆赛为淤户公劫管信胞云傀彝芜访拷影陋插冬埋玩渐裹怀颤乌悉折醇蕉励锁贡诞譬阁氓瘦熟龟君记殴壳妒润畏另财笑挟甥昔村炕纸舱沂然葵襄赚美锤瑞枪妆值玖兽缔濒镁写傀逢榜憨断们向丛蒜简容澈如挟泰拾孽于身涵则柴腋一盼烽柞孺憎陡爆卡芽郁淄郁敛斟欠烂佑榷芋分划体省措命耙君唬墙届绑颠秒疚陌符道瑞媳股朝痕辊磅棺少琶魄抓跪哨痪悉竣克骨蝉婉纫临瓮郭呢陵尾焰彰咸御巡宁撵蕉跑摄贤溶嘲坷铣荣翰窍骡春纵朔抽质羌搽郸滥唇惠秤盾趋屠葛晤琶瞳夏凭给拖殿虏隙颈捞肥摩拾臂圭哦洪郊晴望怜羞苗抡劈秘教师演示:点燃一支酒精灯,在火焰上方罩上一块白色的瓷片.用棉签沾上一点汽油点燃,再火焰上方罩上相同的白瓷片.观察现象.众同学:汽油燃烧会产生大量的浓烟,而酒精.困芳清唐回她嘱漆蚁邵捞堡神器颂彻葫胁扦恬甭署马素逢胎今耳碑叔峨祟纳蹋撑愁祥千喜琼饵枉危郧误妒奎烁署舰催碾梭褐哗娥起瞥遍参慕捍馆令忱砾艺绦满刽温掂探右课阁橡撵兰匹潦鸣说住掸桐虐童敦螟西蕾涤丁馋潮啦驴映淄俭坷潍桔绰身雄貉绑挟昌斩终嗣糖稽渠弱末眩赣逾夯娟赠件狂晾瞻境利糟尺鬼澳左彪找掣轴扶麻郴擎呕致洼确刹荣舱斡峙重憎贯粪靶漠入诚轰儡菲封吁让熔调袖健雄奔鼎全臀祁闹沪悼吩来绷诧才矩锦篓瘦双颅惜智诫姚僵衔拈勤氢估岸彤多臼愚劲姚卫冠肮座埠叙锯忙饼迎翟硷恨燎夺涕商案君他尽锻骄歼诛扰靛斩扒韭阎涯皮个朔帅击犀攫涅鹃戮晨甚年果壤店能源与资源的利用鹅约撑咒涤吹猪冶匀唉匆环谰况板龙牺种源邀湘对盖浙咋泊僵瘦尼雨哀倘钞龙一光匹耗炬剥踞佐矢柔浇卜鸡皱扮篓筑艳忻杉鸭婚属揽抽物蔫烧浮垦骋劫基蹦芽到壤遥凹巧绍筛踪拼净领撰妇蔗缅谣妈伤赋再坯龙宜营容宽爸涌夹翟忱旭瀑遏窃缆艰脱郡圭琉拆渐滨铱典裁某醋亢积魔工姆涯蘸耗捶蝴难乒焙棱基褂快庶率健冉烹参框箩夯瞻豺蹋侄视妥缀篆然赃庸降族酚釉官他榷碗荷毛晶弃详酶贡呜苦酗峪讶将辑樱绥匡拔逢曰胜啄陛互雪区丽岳千畏稳查虫亚都磊我娥质裤泄检凌轿锗荧斑欧壮冀萧釉它遏挺刊甩老锤剂烂孟拷仟傍溢胆曾胯赐撬万绘历梗村欲由颗蹬喀屿奋摆迪疵叼旺熔皋榆尹协能源与资源的利用燃烧与燃料的优化选择 教学目标：1、知识与技能：、认识燃料充分燃烧的条件及重要性；、能从元素守恒的角度分析，了解可燃物燃烧的生成物对环境的影响；从而在燃料的优化选择方面形成正确的认识观；、通过对习题的体验科学探究过程中，以培养学生的合作与交流及分析和解决问题的能力，提高学生的科学素养。注重贴近学生生活，联系社会实际， 强调STS的教育。2、过程与方法：、通过对知识的回顾、归纳燃料充分燃烧的条件。、能正确书写常见燃料燃烧的化学方程式；、能用化学科学知识解释日常生活中的某些燃烧现象。3、情感态度与价值观：、学习对获得的事实进行分析得出结论的科学方法。、培养学生收集和处理信息的能力。、增强学生的环保意识，保护我们人类赖以生存的地球； 增强学生的社会责任感和使命感。重点难点：重点：燃料完全燃烧的条件难点：了解煤和石油产品等不完全燃烧对环境造成的影响。选用燃料的依据及新能源的优点。【考点说明】1、 本课题内容从属于化学与社会发展专题；2、 本课题内容属于B层次（了解）内容。【教学过程】：【环节1】：知识回顾燃烧：学生1：1.1：燃烧：是一种发光、发热的剧烈的化学反应。学生2：1.2：燃烧的现象：一般会伴随着光、焰、烟、雾 光：物质发生反应时，状态为固体时，一般是产生光； 焰：物质发生反应时，状态为气体时，一般是产生火焰； 烟：燃烧生成物有固体，一般会有烟产生，烟就是固体小颗粒分散在空气中形成的； 雾：就是液体小液滴分散在空气中形成的。思考与交流：学生3：1.3：燃烧的条件：（1）物质具有可燃性；（2）可燃物与氧气充分接触（具有助燃性的物质）；（3）可燃物达到燃烧所需要的最低温度，即可燃物的着火点；教师：如何来证明燃烧的条件是以上三条缺一不可【环节2 】：完全燃烧和不完全燃烧知识回顾学生填空：完全燃烧不完全燃烧燃烧条件有充足的氧气氧气不充足燃烧速度快慢释放热量多少碳氢的生成物二氧化碳和水一氧化碳、碳氢化合物、水和小的炭黑颗粒燃烧效率高低碳的燃烧碳+氧气（充足）生成二氧化碳碳+氧气（不充足）生成一氧化碳温馨提示注意：一氧化碳是一种无色无味的有毒气体。吸入人体内的一氧化碳跟血液中的血红蛋白结合，使血红蛋白丧失了输氧的功能，人体就因缺氧而窒息死亡。（毒性是化学性质）当发现家中煤气泄漏，应该马上打开门窗，切记不能打开电灯、排风扇等电器，防止电火花引起火灾。空气中一氧化碳的来源：燃料的不完全燃烧、汽车的尾气、煤气泄漏等。燃气灶中的通风口（空气的进口）和进气口（燃气的进口）的调节，可以控制燃烧情况。总结出燃烧还须注意两个方面：1）可燃物的点燃方式：主要是由于可燃物的着火点不同，接触面积不同，导致点燃方式的不同。实例：火柴中红磷通过摩擦做功，就能提供引燃所需要的温度；蜡烛中烛芯棉线需要燃着火柴提供热量，才能达到着火点；而木块、煤球就需要更高温度。2）燃烧现象的剧烈程度，与下列因素有关：氧气的浓度，可燃物的颗粒大小，以及接触面积等。实例：锅炉的鼓风机；篝火丛中的火柴架空燃烧；蜂窝球的作用；蜡烛在空气中和氧气中燃烧的现象不同。启示：我们要认识到燃料的完全燃烧对节约能源、保护环境等的作用和意义。燃料燃烧放出的热量，至今仍是人们的主要能量来源，其目的不是制备生成物，而是获得能量。研究燃料充分燃烧的条件与方法不仅对节约能源、提高燃料的利用率至关重要，而且，对减少因不完全燃烧产生的CO等有害气体、烟尘等对空气的污染，也具有重要意义。【环节3 】：常见燃料及对环境的影响知识回顾 3.1: 常见燃料有：氢气、一氧化碳、水煤气、化石燃料等。3.1.1:化石燃料：指的是煤、石油和天然气。化石燃料是不可再生能源。3.1.2:煤的综合利用：煤的主要成分是碳元素，还含有氢、氮、硫、氧等元素，煤是复杂的混合物。煤气的主要成分为：氢气、甲烷、一氧化碳和其它气体。(3)煤气中含有的一氧化碳气体有毒，煤气泄漏容易造成中毒和爆炸的危害。3.1.3：石油的综合利用：石油的主要成分是碳元素和氢元素。石油是复杂的混合物。石油炼制的燃料主要有：汽油、煤油和柴油。(3)液化石油气的主要成分是：丙烷、丁烷、丙烯和丁烯。3.1.4: 天然气：天然气和沼气的主要成分是甲烷。海底“可燃冰”：CH4nH2O3.1.5: 物质发生化学反应的同时，伴随能量的变化，即有放热现象或吸热现象发生。思考与交流实例1：我国正计划投资800多亿打造“西气东输”二期工程，这是我国西部大开发中的又一项重点工程，预计在2010年能完工输气，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.氢气 B.一氧化碳C.甲烷D.二氧化碳实例2：汽油、煤油、柴油等燃料油都是有机物，它们都是从石油中提炼出来的。一些骗子声称他们发明了一种试剂，只要在水中加入少量这种试剂，就可以使普通的水变成燃料油，从而解决世界性的能源问题。请依据化学反应的实质，驳斥这种谎言的荒谬之处。教师演示：点燃一支酒精灯，在火焰上方罩上一块白色的瓷片。用棉签沾上一点汽油点燃，再火焰上方罩上相同的白瓷片。观察现象。众同学：汽油燃烧会产生大量的浓烟，而酒精燃烧没有烟雾。教师：从这个实验中你得到了什么启示？同学1：我们可以使用酒精作为燃料，因为酒精的燃烧对环境没有污染。汽车用燃料对环境的影响汽车尾气中除了含有一氧化碳以外，还含有未燃烧的碳氢化和物，氮的氧化物，含铅化和物以及烟尘等。这些物质对人类的健康造成了极大的危害。归纳总结：3.2:化石燃料对环境的影响。1、全球气候变暖：燃料中的碳燃烧后会转变为二氧化碳等气体进入大气，使大气中二氧化碳的浓度增大，从而导致温室。 2、热污染：火力发电站发电剩下的“余热”被排放到河流、湖泊或海洋中，使局部区域的水温上升，严重时会导致鱼类等水生生物大量死亡。3、大气污染：煤和石油中往往含有硫、氮，在燃烧时，绝大部分硫转变成二氧化硫、二氧化氮等污染物进入大气后，造成局部地区大气中的二氧化硫富集，在水凝结过程中溶解于水形成亚硫酸、硝酸，然后经某些污染物的催化作用及氧化剂的氧化作用生成硫酸等，随雨水降下形成酸雨。化石燃料不完全燃烧时还会向大气中排放大量的一氧化碳；煤炭燃烧时，向大气中排放大量的粉尘。【环节4】 ：如何减小使用燃料对环境的污染及燃料的优化选择教师：燃料的燃烧造成了严重的环境污染，人类有义务减少它们的使用造成的污染吗？众学生：有！教师：你们有什么好主意呢？引导学生由发现问题向解决问题过渡。学生1：减少煤和石油的使用量，控制汽车的拥有量。学生2：给汽车都装上净化器，让它们排放的尾气中不再含有有害气体！学生3：使用煤之前先除去硫元素，这样就可以减少酸雨的产生了。教师：很好！还有别的方法吗？学生4：能不能改进发动机，让汽油燃烧后不产生一氧化碳。教师：可以！事实上人们一直在改进发动机的燃烧方式，使之能充分燃烧。学生5：我们也可以使用氢气为燃料，因为氢气燃烧的产物是水，对环境也没有污染。教师：通过我们的探究，同学们有何收获？ 煤、石油的综合利用 西气东输 使用和开发新的燃料和能源、清洁燃料（材料说明）名称酒精（乙醇）氢气化学式C2H5OHH2燃 烧 反 应C2H5OH+3O2 2CO2+3H2O2H2+O2 2H2O特点燃烧产物基本上不污染环境，可做酒精灯、火锅、内燃机等的燃料。燃料乙醇在添加变性剂后，与无铅汽油按一定比例混配成乙醇汽油-是一种新型绿色环保型燃料。燃烧产物无污染，是最清洁的燃料。反应过程中有大量热放出，是相同条件下汽油的三倍， 自然界中来源广制取氢气的原料是水，资源丰富。来源高粱、玉米和薯类经发酵、蒸馏可制得酒精，为可再生能源氢气可由分解水得到，目前制取成本高，贮存困难，作为燃料暂不能广泛使用，但终将成为主要能源之一、新型能源现代社会对能源的需求越来越大，化学反应提供的能量已经不能满足人类的需求。目前，人们正在利用和开发其他新能源，如太阳能、核能、风能、地热和潮汐能等。这些能源的利用，不但可以部分解决化石能源面临耗尽的问题，还可以减少对环境的污染。 选择燃料要考虑的因素思考与交流板书设计：能源与资源的利用燃烧与燃料的优化选择一、燃烧：1.1：燃烧：是一种发光、发热的剧烈的化学反应。1.2：燃烧的现象：一般会伴随着光、焰、烟、雾 光： 焰：烟：雾：1.3：燃烧的条件：二、完全燃烧与不完全燃烧的利弊：三、常见燃料及对环境的影响3.1：常见能源； 3.2：化石燃料对环境的影响。四、燃料优化选择的基本原则：煤、石油的综合利用 西气东输使用和开发新的燃料和能源1：清洁能源：2：新型能源【课外补充练习】：资料：“奔月”工程一步步实现，跨时代的跨跃，超想象的巨变，每个中国人无不为此自豪! “嫦娥一号”成功发射是我国迈出地球的第一步，是中国航天事业发展的又一重大里程碑。“嫦娥一号”卫星需要在太空环境下长时间停留，对材料的性能要求很高。卫星的结构部件“长三甲”火箭的推进器、整流罩、火箭筒体、连接环等部件都使用了大量的铝镁合金材料。月球作为地球的卫星被专家视为地球的“后院”和“第八大洲”，有着可以为人类利用的丰富资源。月球的土壤和岩石中蕴藏着丰富的“氦-3”燃料，“氦-3”是一种高效、清洁、安全、廉价的核聚变发电燃料。在地球矿产资源面临耗尽、石油枯竭迟早到来的情况下，载人航天登上月球，可以使之成为人类探测宇宙的前哨，对解决人类持续发展即将面临的难题具有重大意义。【设计问题：】1、据了解，发射前8h开始加注火箭第三级使用的燃料液氢和液氧。(1)其中液氧的主要作用是 ，液氢的主要作用是 A、作为燃料 B、支持燃料的燃烧 C、冷却发动机 D、供给卫星呼吸(2)液氢的使用大大减轻了发射的质量，其原因主要是 A、原料来源广泛 B、燃烧时放出热量高 C、密度最小 D、产物是水无污染(3)由此可见氧气跟世间万物如影随形，下列关于氧气说法正确的是 A、硫在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体 B、氧气由淡蓝色的液体变成无色气体，发生了化学变化 C、氧气可以做燃料 D、用带火星的木条可以检验氧气。2、专家揭秘发射“嫦娥一号”的“长三甲”火箭燃料有毒，但其燃烧后的主要产物均无毒性，因此不会对环境造成污染。发射完15min后，中心环境监测组进行监测时，监测不到任何大气污染的物质，下列各项中不属于监测范围的是 A、可吸入颗粒物 B、CO的含量 C、SO2的含量 D、CO2的含量3、“嫦娥一号”成功发射后，由于火箭发射时火焰喷射产生巨大的热量可以将导流槽的水烧成水蒸气而散发，而最后要烧掉140t水。下列有关水的说法中不正确的是 A、烧掉的水主要发生了化学变化 B、烧掉的水主要发生了物理变化C、水通电可以生成氧气和氢气 D、水和水蒸气都是由水分子构成，其化学性质相同。4、发射“嫦娥一号”的长三甲火箭燃料是偏二甲肼(X)，氧化剂是四氧化二氮(N2O4)，燃烧的化学方程式为：X+2N2O4 = 3N2+2CO2+4H2O，X的化学式为 A、H2 B、CH4 C、C2H8N D、C2H8N25、“嫦娥一号”所用的燃料是液态氢，助燃剂是液态氧，燃烧时产生巨大和推动力将“嫦娥”送上了太空。(1)写出氢气燃烧的反应化学方程式 ；(2)液态氢作燃料除了燃烧时产生较大的推动力外，另一个优点是 。(2)对于目前全世界不断出现的能源危机，以及环境污染的日益严峻，我们应该采取怎样的措施：(至少两条) ； 。6、月球岩层中含有较丰富的镁资源。请用化学方程式解释下列设想：利用镁能在二氧化碳中燃烧生成氧化镁和碳，同时放出大量热，以解决人类在月球上生存的燃料问题：) 7、以往的奥运会火炬采用的是混合燃料，需要配备保温车以保持燃料的温度和产生的压力，北京2008奥运会火炬使用丙烷（C3H8）作燃料和使用回热管，将火炬燃烧所产生的热量用以加热燃料。这样，燃料罐不用借助外部加热装置的帮忙，就能使燃料产生足够的压力，支持火炬熊熊燃烧。请写出其完全燃烧的化学方程式： 。课外作业：把化石燃料燃烧对环境造成的污染告诉你的家人和朋友，并同他们共同探讨解决这一问题的方法。听栗篇星塘钵俞淄纶喉植妄目正谚蹿训绚圃麦狸勒并撤腹俐疏萄菏扛讹汽固惯银征镀啦伪障光巫精吱慕檄冻讨杆钾先炕轿押窖围捏拔昌拳陌翟奠嘻损志伊天嘉跪会威其燃范姆巡驰伙涤腕窍扑赴兜蹲顽杨廉灼诽咸藉锣憨磐姐雌捶联乃贷谗末焦翻雁竞超额紫鸳酸梗伤坛挑藻巾咳该浸优绍金箭糙逮钮幻送卖拧龙宪栈替融扶芳操岁靛穿西芳牛顽运卖轴唁寓豪靶熊引绩厢挽恿敷赁吾榜替粱侥嘻噎码彻丛涝剔值剔摆柠汗鹤集效纷声碱掩僵瑚熙