课题2 燃料的合理利用与开发.doc

初中5号第七单元 燃料及其利用课题2燃料的合理利用与开发 2课时林铓铧 汕头市金禧中学 教材分析及教材处理燃料的合理利用与开发是义务教育教科书化学九年级第七单元中的第二课题，本内容对学生培养以后解决人类资源问题、培养学生的环境意识有着重要的作用。本课题划分为两个课时，第一课时包括化学反应的能量变化和化石燃料的利用两个内容，第二课时的内容包括使用燃料对环境的影响和能源的开发利用。这样划分的目的是使到煤、石油、天然气三者可以合起来讲，然后再过渡到使用燃料对环境的影响就比较自然和完整。教学模式与学习方式设计 创设情境探究实验得出结论联系实际拓展视野。第1课时 热量和燃料 学习内容分析本课题主要学习化学反应中的能量变化，有关煤、石油和天然气的知识，并结合化石燃料的燃烧对环境造成的污染，说明使用清洁燃料和开发新能源以及保护环境的重要性。关于化学反应与能量，可以利用对比实验，使学生了解化学反应中伴随能量变化的现象。三种化石燃料对学生来说并不陌生，可通过学生自己思考、阅读和讨论，来培养其学习能力。关于天然气，则是从认识其主要成分出发，通过实验，进一步认识燃料的燃烧和应用。在了解化石燃料对人类所起的重要作用的同时，让学生对化石燃料的使用年限进行估算，以认识到合理开发和节约使用资源的重要性。本节通过燃烧反应中热量的利用，引出化学反应中的能量变化，从而认识到化学反应利用的重要性。 学情分析所教班级每班约有学生58人左右，大部分来自城市郊区，由于生活环境限制学生在日常生活中见到的燃料种类很有限，再加上学生普遍知识面窄，学习方法不是很灵活，所以学习燃料和热量时学生在知识理解上有一定困难。学生易产生的问题有：(1)对化石燃料的认识容易出错。有的学生对三大化石燃料存在的有限性认识不清，盲目认为它们是取之不尽，用之不竭的自然资源。另外，对三大化石燃料组成的认识易出错，认为它们是纯净物。(2)学生自己不习惯去查阅资料，依赖教师的知识性介绍。三维教学目标1、知识与技能（1）了解化学反应中的能量变化，认识燃料充分燃烧的重要性；（2）知道化石燃料是人类重要的自然资源，对人类起着重要的作用；（3）了解化石燃料的不再生性，认识合理开采，节约使用和综合利用化石燃料的重要性；（4）了解石油炼制出的重要产品及其用途；2、过程与方法（1）运用思考、讨论的方法获取信息；运用实验的方法得到结论；（2）通过讨论，培养学生的归纳能力和分析能力，能够认识合理开采和节约使用化石燃料的重要性。3、情感态度与价值观（1）通过对化石燃料的形成、使用年限，对人类所起的重要作用的了解，使学生认识到合理开发的重要性，培养节约利用资源的意识；（2）进一步认识化学与生活的紧密联系，培养学生学习化学的乐趣，增强节约意识和社会责任感。教学重点1、化学反应中的能量变化；2、化石燃料的形成过程和不可再生性，及对人类所起的作用；教学难点化学反应中的能量变化及燃料充分燃烧的条件和意义。教具准备冷而干燥的烧杯、白瓷板、试管、小烧杯、玻璃片、蜡烛、CH4气体、生石灰、锌粒、稀硫酸，氧化钡晶体，氯化铵晶体。本节课的设计思路本课题与生产生活关系密切，内容通俗易读，本课题我采用活动与探究的编写方式，设计指导学生通过阅读、讨论等形式自主学习，同时可利用科教资料或影视素材介绍化石燃料是经过数百万年甚至上亿年的演变而形成的，强调化石燃料的不可再生性。具体步骤及注意事项如下：1采用演示实验进行对比，让学生了解化学反应中伴随有能量变化的现象。2利用一些图片、视频等形式展示煤和石油的成分、产地、用途。其中根据煤和石油的组成成分重点讲解如何对它们进行综合利用。3通过简单计算，完成课本中化石燃料开采年限图，从数据来唤醒学生的能源危机意识。4在做甲烷可燃性实验的同时介绍可燃物组成中碳元素和氢元素的鉴定方法根据燃烧后是否有水和二氧化碳生成。同时注意关于组成中是否含有氧元素的问题不宜增加。5对于化学反应中能量的变化，可以从开发新能源和节约能源的角度引导学生的开放性思维。总之，本节课教学的宗旨是既保证学生有实实在在的学科收获，又力求增强学生的社会责任感和使命感。教学过程【课前自测】 1化学变化在生成新物质的同时，还伴随着 的变化，表现为吸热现象和 现象，如燃烧，伴随有 现象。2、生活中经常使用的燃料有 、 和 ，我们常称它们为 。3、煤是复杂的 ，主要含有 元素，煤的综合利用使其分解，如煤气，煤气的主要成分有 、 、 和其他气体。（写化学式）4、石油是由沸点不同的化合物组成的 （纯净物/混合物），从石油炼制出的燃料有 、 和 等。（任举三例）家庭使用的一种罐装“煤气”装的是 。5、天然气主要是由 元素和 元素组成的气态碳氢化合物，其主要成分是 （化学式 ），池沼底常含有 也称 ，其燃烧的化学方程式 。 6、要使燃料充分燃烧，要注意两点：一是 ；二是 。【正确答案】：1.能量，放热，放热。2.煤、石油、天然气，化石燃料。3.混合物，C、H，H2、CH、CO。4.混合物，汽油、煤油、柴油。液化石油气。5.C、H，CH4。甲烷，沼气，CH4+2O2点燃CO2+2H2O。6. 燃烧时要有足够多的空气；燃料与空气要有足够大的接触面积。【新课导入】生活经验告诉我们，燃料燃烧能产生大量的热量。那么，是不是只有通过燃料燃烧才能得到热量呢?教师展示一小袋食品中的干燥剂，并强调袋中物质溶于水能把鸡蛋煮熟？以此调动学生的学习积极性。【问题思考】是不是只有燃烧才会放出热量。 【活动与探究】下面我们来做一组实验。 教师演示：实验73（上册课本P136页）在一支试管中加入一小匙干燥的生石灰，再加入2 ml水，观察现象，并让学生用手触摸试管外壁。设问：这个实验说明什么问题。学生观察实验现象：有大量蒸气形成，试管壁发烫。结论：生石灰和水反应时要放出热量。【视频】生石灰与水反应。师生总结：化学反应中都伴随有能量的变化，有些化学反应中有热量放出，有的则从外界吸收热量。使学生从一些简单的现象中发现问题，引起注意。寻找原因，总结结论。【提问】在当今社会，人们利用化学反应，有时主要是为了制取所需的物质，有时却主要为了利用化学反应所释放出的热量。同学们能举出一些利用化学反应的热量和能量的实例吗？【回答】利用化学反应产生的热量做饭；利用炸药定向爆破拆除楼房。【视频】化学能的应用。二、化石燃料的利用1.煤和石油【提问】目前，人们使用的燃料大多来自化石燃料，那些燃料称为化石燃料呢？他们是怎样形成的呢？【回答】煤、石油、天然气都是化石燃料。【投影】煤、石油、天然气的形成图片。植物或植物枯萎后植物等被埋于土中,经长期复杂变化形成煤【总结】目前，我们使用最多的燃料是煤、石油、天然气，他们都是由古代生物遗体埋在地层下，并在地壳中经过一系列非常复杂的变化而逐渐形成的。因此，他们被称为化石燃料。【分析】从上图中，我们可以看出煤、石油、天然气等化石燃料的形成，并非一日之功，它要经过数百万年才能形成。介绍：煤的形成植物或植物枯萎后被埋于土中，经长期复杂变化成煤要多长时间？回答：需要几百万年，因此化石燃料是属于非再生能源。活动与探究1、你家中做饭、洗浴等用什么燃料？答：煤气或液化石油气。2、汽车、轮船、飞机、拖拉机等使用什么燃料？答：汽油、煤油、柴油等。3、炼钢厂、热电厂等使用什么燃料？答：煤。讨论 (1)煤是纯净物吗？(2)那它含有哪些元素？(3)你知道煤作为燃料的原理是什么？回答： (1)是混合物。(2)煤主要含碳元素，此外还含有少量的H、N、S、O元素以及无机矿物质（主要含硅、铅、钙、铁等元素）。(3)原理是利用碳元素和氧反应所放出的热量。讨论2：知道人们怎么综合利用煤的吗？煤加工后的主要产品有哪些以及它们的用途？【分析】将煤隔绝空气加热，可使煤分解成焦炭、煤焦油和焦炉气等。其中，焦炭可以冶金，煤焦油是重要的化工原料，焦炉气则是重要的燃料。这样煤就能被综合利用了。煤气的主要成分：氢气 H2 甲烷 CH4 一氧化碳 CO 其他气体。【投影】煤的用途【提问】我国有那些油田？【回答】大庆、大港、胜利、华北油田等。【讨论】（1）石油是纯净物吗？（2）它含有那些元素？（3）石油可直接用作燃料吗？（4）石油和煤一样，给它加热后，同样能得到很多产品。石油产品中有那些常用燃料？【分析】石油也是一种混合物；石油中除了含C、H元素外，还含S、O、N等元素；不能直接燃烧石油，如果把石油作燃料的话，石油会燃烧不充分，造成浪费，还好生成大量的黑烟和含S、N等有害气体；汽油、煤油、柴油、石蜡等都是常用的燃料。 人们利用这些产品的燃烧，给汽车、轮船、火车等提供所需要的动力和热量。在20世纪兴起了综合利用石油产品的工业-石油化工。科技工作者把燃油中的较大的分子裂解成小分子，然后把它们加工制造成各种产品，例如塑料、合成纤维、染料、洗涤剂等。教师补充石油已经在人类生活中发挥了巨大作用，它已深入到了日常生活中的各个方面。 介绍 石油已经在人类生活中发挥了巨大作用，它已深入到了日常生活中的各各方面。我国是世界上最早发现和利用石油的国家之一。早在一千八百多年前，我国勤劳智慧的劳动人民就发现了石油。我国的石油资源比较丰富，煤也是世界上蕴藏量最大的国家之一。解放后，我国先后开发和建立了大庆、胜利、华北、中原、大港等石油基地和一批煤炭基地，近年来在我国海域和西北部也开发出了新的油田。【分析】煤和石油的比较 煤 石油主要成分碳元素碳元素和氢元素炼制方法隔绝空气加热利用沸点不同，将他们加热炼制产品焦炭、煤焦油、煤气等汽油、煤油、柴油、石蜡等【讨论】煤隔绝空气加热的变化和石油的炼制各属于什么变化呢？【分析】因为煤隔绝空气加热生成了新物质，所以是化学变化；而石油的炼制是利用石油中各成分的沸点不同，将它们分离得到不同的产品，所以是物理变化。【总结】由于煤和石油的用途非常广泛，和人类的关系极为密切，所以人们常把煤称为“工业的粮食”，把石油称为“工业的血液”。2.天然气【过渡】你见过甲烷气体吗？投影图片。【提问】（1）天然气的主要成分是什么？（2）它由什么元素组成？（3）你能设计一个证明甲烷组成的实验吗？【回答】甲烷；碳元素和氢元素。【分析】要证明甲烷中含有碳元素，只要证明点燃后生成的物质中有二氧化碳即可，而证明有二氧化碳，可将生成的气体通入澄清的石灰水看能否变浑浊；要证明甲烷中含有氢元素，只要证明点燃后生成的物质中有水即可，而证明有水可在点燃的甲烷的火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯，看烧杯内壁是否有水滴。【演示】实验74：甲烷燃烧 实验步骤：（1）观察甲烷的颜色、状态。点燃从导管放出的甲烷（点燃前，要先检验甲烷的纯度），在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯。（如图）现象：甲烷是无色无味的气体，燃烧时火焰明亮并呈蓝色，烧杯内壁上有水滴生成，烧杯发热。 结论：甲烷具有可燃性，含有氢元素，燃烧放热。（2）迅速把烧杯到过来，向烧包内注入少量澄清石灰水，振荡。 现象：石灰水变浑浊。 结论：甲烷中含有碳元素。【总结】甲烷是由碳和氢元素组成的化合物，化学式是CH4，它燃烧时生成二氧化碳和水，同时放出大量的热。（1）甲烷的物理性质：无色、无味的气体，密度比空气小，极难溶于水。（2）甲烷的化学性质：CH4+2O2点燃CO2+2H2O 放出热量。【讨论】（1）同学们想一想，如果制取出我们刚才做实验所用的甲烷气体，用什么办法收集呢？（2）在实验中燃烧的条件“冷而干燥”是实验成败的关键吗？为什么？（3）在实验开始时，点燃前为什么要先检验甲烷的纯度？【回答】收集甲烷时，可以用排水法，也可以用向下排空气法；“冷而干燥”是这个实验成败的关键。“冷”有利于水蒸气的凝集，“干燥”可以判断是否有水滴生成。点燃甲烷和氧气或甲烷和空气的混合物都很有可能会发生爆炸，所以要验纯。【思考】煤矿的矿坑里经常有甲烷逸出，由此，同学们想到了什么呢？【回答】1.煤矿里必须采用通风设施；2.煤矿里一定要严禁明火。【分析】在池沼的底部产常常含有甲烷，通常也称池沼中的气体为沼气。在我国农村，利用沼气可解决生活用燃料问题。【投影】了解中沼气的制取和利用【分析】煤、石油等燃料虽然与人类关系密切，但人类一定要记住它并不是无限的。据估计，依旧目前的开采速度，即人类目前掠夺式的开发，会给我们的子孙后代造成什么样的影响呢？【投影】我国2009年化石能源探明储量及年产量化石能源 探 明 储 量 年 产 量开采年限 石 油 23亿吨 1.74亿吨 约13年天然气2.23x104亿立方米 408亿立方米 约55年 煤 1145亿吨 9.9亿吨 约116年【分析】目前，人类通过化学反应获得的能量，大多数来自于化石燃料，而化石燃料资源是有限的。因此我们应该节约现有的能源，充分利用燃料，同时开发新能源。三、合理利用与开发化石能源【设问】怎样利用能源才可以使它的使用期限得以延长呢？【讲解】由于资源有限，若要延长使用年限，就要提高燃料的利用率，开发新能源。【演示实验】在日常生活中，有时后在做饭，燃气灶或煤炉的火焰呈黄色或橙色，锅底出现黑色。此时，就需要我们来调节一下灶具或炉具的进风口，这是为什么？请带着这一问题观察蜡烛不完全燃烧实验，并与同学们交流你的看法。现象：白瓷板上有黑色固体生成。结论：按图实验，氧气不充足，蜡烛接触的氧气少，蜡烛燃烧不完全。【总结】在氧气不充足的情况下，碳燃烧生成一氧化碳。完全燃烧(氧气充足),生成CO2: C+O2点燃CO2不完全燃烧(氧气不充足),生成CO：2C+O2点燃2CO 【提问】（1）为什么燃料要充分燃烧？燃烧不充分的危害主要有那些？（2）充分燃烧的必要条件是什么？（3）如何充分利用煤及新技术的开发？【回答】（1）燃料燃烧时如果空气不足就会不完全燃烧；不完全燃烧的危害：产生的热量少，浪费资源。产生大量的一氧化碳等物质，污染大气，影响环境，危害健康。（2）燃料充分燃烧的条件是：燃烧时要有足够多的空气；燃料与空气要有足够大的接触面积。（3）在工业上常需要将固体燃料粉粹，或将液体燃料以雾状喷出，以增大燃料与空气的接触面积，从而提高燃烧效率。【总结】总体来讲，针对我国的能源现状，现在我们能做的有：1.节约现有的能源；2.开发新能源；3.提高燃料的利用率；4.合理开采，如果我们能提高煤等燃料的利用率，就相当于延长煤的使用期限。【课后作业】（说明：30分钟题量）1.化石燃料包括_、_和_，它们是_ (填“可再生”或“不可再生”)能源，属于_ (填“纯净”或“混合”)物。 2.甲烷是_和_的主要成分，含有 和 两种元素在空气中燃烧的方程式是_，现象是发出_，放出_，生成_和使澄清石灰水_的气体。3.煤干馏而得到的产品是： 。属于 变化 。石油分馏是利用各组分的 不同，属于 变化。4下列说法正确的是( )A.天然气就是甲烷，所以它是纯净物 B.将石油分馏可以得到汽油、煤油等产品C.煤不可再生，而石油可再生 D.天然气主要成分是由碳和氢组成的气态碳氢化合物5. 人类生活需要能量。下列能量主要由化学变化产生的是（ ）A.电熨斗通电发出的热量 B.电灯通电发出的光 C.水电站利用水利产生的电能 D.液化石油气燃烧放出的热量6.燃料的燃烧在人类社会的发展过程中起着相当重要的作用。从环境保护的角度考虑，在煤气、沼气和氢气中，首选的燃料是_；近年来，某市农村大力推广使用沼气，沼气的主要成分是_；煤气的主要成分是CO，其燃烧的化学方程式为 _ _。7. 请仔细阅读下列文字，然后完成有关问题。 （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？（2）燃烧时会产生许多污染物。据资料显示，冬天的空气中二氧化硫含量会增多。请你分析造成这一现象的可能原因： 。（3）为了减少煤燃烧对环境造成的污染，可将水蒸气通过炽热的煤层制得较清洁的水煤气主要成分是CO和H2，请你写出反应的化学方程式 。（4）水煤气用管道输送到千家万户，这使是我们常说的家用煤气。煤气厂常在家用煤气中掺入少量具有难闻气味的气体，其目的是: 。正确答案：.煤、石油、天然气，不可再生，混合。2.天然气，沼气，C，H，CH4+2O2点燃CO2+2H2O，蓝色火焰，热量，水，浑浊。3.焦炭、煤焦油、焦炉气，化学变化。4.D 5.D 6. 氢气、甲烷、2CO+O2点燃 2CO2。（1）增大与空气的接触面积；（2）冬天燃煤量增加；（3）C+H2O高温CO+H2 ；(4)便于及时发现煤气泄漏。连接中考考题错解及分析1、（2012年江苏宿迁）煤气中加人有特殊气味的乙硫醇可提示煤气是否泄漏。乙硫醇（用X表示）燃烧时发生的反应为：2X9O2 点燃 4CO2十2SO2十6H2O，则X是（ ）A.C4H12S2 B.C2H6S C.C2H6O2 D.C2H6【错答】A【原因分析】没有除以X前面的系数；很多同学对方程式中系数的含义理解不够，误以为左右两边的原子个数差就是答案。反应后生成物4CO2、2SO2、6H2O中，共有4个碳原子、2个硫原子、18个氧原子、12个氢原子，根据质量守恒定律，反应前物质中原子的种类和数目不变，所以2X+9O2中已有18个氧原子，2X中应含有4个碳原子、2个硫原子、12个氢原子，则X的组成为2个碳原子、1个硫原子、6个氢原子，故选B。【正确答案】B 2、（2012年湖南株洲）燃烧是人类最早利用的化学反应之一，下列叙述中正确的是（ ）A在化学反应中只有燃烧才能放出热量B物质与氧气发生的反应都是燃烧C煤、石油、天然气燃烧都放出大量的热，都是重要的燃料D只要达到燃烧所需的最低温度，可燃物就能燃烧【错答】A【原因分析】A、燃烧能放出热量，其它反应如活泼金属与酸反应以及中和反应等也属于放热反应，故选项错误；B、缓慢氧化也是物质与氧气发生的反应，但不是燃烧，故选项错误；C、煤、石油、天然气是三大化石燃料，都是重要的燃料，故选项正确；D、燃烧的条件有三个：有可燃物；可燃物与氧气接触；使可燃物达到着火点；三个条件缺一不可，故选项错误；故选C。疑难问题及解答1、石油可以直接用作燃料吗？为什么不把石油直接用作燃料？答：不可以；因为这样会浪费资源，不经济，不科学，应该综合利用。2.天然气的组成元素是C和H，那么燃烧的产物可以是CO和H2O吗？答：不可以，因为即使有CO产生，那么CO也会继续燃烧变为CO，所以天然气燃烧的产物是CO和H2O。优秀中考题精选1、（2012江苏南京）现有八种物质，选择相应物质的字母填空;A、活性炭 B、硬铝 C、甲烷 D、石油 E、生石灰 F、食盐 G、干冰 H、酒精（1） 可用作厨房调味品 （2） 可用作制造飞机（3） 可用于人工降雨 （4） 是实验室最常用的燃料（5） 被誉为“工业的血液” （6） 可用于吸附冰箱内的异味（7） 是天然气的主要成分 （8） 可用作食品干燥剂【答案】（1）F （2）B （3）G （4）H （5）D （6）A （7）C （8）E【解析】根据物质的性质分析：食盐有咸味可做厨房调味品；硬铝硬度大，质轻，可用作制造飞机；干冰升华易吸热，可用作制冷剂；酒精具有可燃性，可用作燃料；石油被誉为“工业的血液”；活性炭有吸附性，能吸附色素和异味；生石灰能与水反应，常用作干燥剂。、（2011.烟台市）(7分)今年地球日主题为：“珍惜地球资源，转变发展方式”。为减少化石燃料的使用，降低污染，各国都在积极进行技术创新。(1)近日，美国科学家发明了一种“发电叶子”，将这种叶子放入水中，在太阳光照射下，叶子中的催化剂会将水分解成氢气和氧气储存在氢氧燃料电池中，再转化为电能，供家庭用电需求。整个过程中都发生了哪些形式的能量转化? 。“发电叶子”产生氢气、氧气的化学方程式为 。(2)我国积极改进风电技术，扩大风电使用，并配套大型储能设备“全钒液流”储能电池，以保证稳定供电。与煤炭火力发电相比，风力发电的优点是 。“全钒液流”储能电池在充电时，电池中的VO2+会变成VO2+，这个过程中钒元素(V)的化合价由 价变为 价。(3)为了降低汽车排放的尾气对空气的污染，现在的大部分汽车都安装了催化式排气净化器。下图列举的是几种气体在净化器中转换前后的变化。根据下图所提供的信息，举例说明催化式排气净化器是如何降低汽车尾气污染的。 。来源:学, 气体在催化式排气净化器里面发生了化学变化。请用原子、分子的知识概括化学变化的实质 。为了使汽车尾气的污染更小，研究催化式排气净化器的专家们还要注意什么问题？ 。【答案】(1)太阳能化学能电能 2H2O光、催化剂2H2十O2 (2)风能是可再生能源(或使用风能不会产生污染空气的有害气体等其他合理答案也可) +4 ; +5 (3)CO经过净化器后有90的CO转化成CO2(其他合理答案也可) 化学变化中分子分成原子，原子重新组合 提高CO转化为CO2、氮氧化合物转化为氮气的比例(或把产生的CO2收集起来，而不是直接排放到大气中等其他合理答案也可)。板书设计热量和燃料一、化学反应的能量变化1.化学反应过程中伴随着能量的变化2、吸热反应3、放热反应二、化石燃料的利用1、煤的组成和综合利用2、石油的组成和炼制3、天然气的物理性质和化学性质4、合理利用和开发化石能源教学反思当前，有些教师将这一类课，划为无关大局的附属性、过渡性的课。而我在教学过程中，却有意识地培养学生阅读并提取有效信息的能力，以及在阅读过程中进行归纳、比较、分析的能力，这也是本节课的成功之处。虽然本课主要的知识与技能的学习目标，都是以“知道”为主，但我在学习资源的整合与设计过程中，仍力争使学生能达到理解、应用，这样比较连贯、明确的教学序列活动，加上有学习思维的必要练习，让我顺利保证该课教学目标的实现。关于煤和石油，我参照书中的形式，引导学生思考、阅读、讨论。同时根据实际情况进行教学调整，如采用预先调查（查阅书籍、报刊、上网、参观访问等）。这种教学方式效果较好。关于天然气，我通过实验引导学生观察和分析，写出相关的化学方程式。我们的学校位于郊区，恰好能结合当地的情况，讨论沼气的利用。关于化学反应和能量，我结合实验和讨论，让学生了解化学反应中伴随能量变化的现象。对于燃料的充分燃烧，根据学生的情况，采用了讨论形式组织教学，充分发挥了学生的主体作用。总之，本节课能重视思维方法和动手能力的训练，把课堂还给学生，让学生真正成为课堂教学的主体，在相互学习交流中进一步培养团队协作精神，创建学习氛围，在共识中享受精神的愉悦和成功的快乐。第2课时 使用燃料对环境的影响学习内容分析本课题处于人教版九年级化学上册第七单元最后一个课题，在第一课时中已经详细介绍了燃料及其使用，学生对化石燃料在生产生活中的作用有了更深刻的认识。如今，环境问题日益严重，尤其是使用燃料对环境产生的影响已不容忽视，这是社会的共识，学生也已有所感触。本课题针对此社会问题，结合化石燃料的燃烧对环境的影响，通过学生的探究活动，亲身感受来说明使用清洁能源和开发利用新能源以及环境保护的重要性。学情分析在前两个课题中，学生已经学习了燃烧和灭火，燃料和热量。本课内容主要分为两大点，一是燃料燃烧对空气的影响，二是使用和开发新的燃料及能源。环境问题学生并不陌生，在第二单元空气一节学生已初步接触，且污染的来源都来自学生身边。学生能在前面两个课题学习的基础上，通过探究煤燃烧时产生二氧化硫从而形成酸雨的危害，汽车燃烧时产生的尾气造成的危害，归纳出煤和石油等化石燃料造成对空气的污染的主要原因。最后本课再通过探究乙醇和氢气的燃烧反应、制取等内容，讨论燃料的选用，使学生进一步了解新能源的利用和开发。三维教学目标1、知识与技能（1）了解化石燃料燃烧对环境的影响；（2）懂得选择对环境污染较小的燃料，认识新能源开发的重要性。2、过程与方法（1）通过对燃料的选用来培养学生比较、分类、归纳、概括等信息加工能力；（2）通过讨论，培养学生良好的学习习惯和学习方法。3、情感态度与价值观（1）通过燃料对环境影响的学习来树立保护环境的意识，体会化学与社会发展的关系；（2）通过讨论逐步养成善于合作、勤于思考、严谨求实、勇于创新实践的科学精神。教学重点1、燃料对环境的影响；2、新能源开发的重要性。教学难点1、燃料燃烧对空气污染的原因，选用燃料的依据；2、新燃料及能源的优点。教具准备试管、铁架台、带导管的单孔橡皮塞、水槽、锌粒、稀硫酸。本节课的设计思路了解燃料燃烧对环境造成的污染，从而认识使用和开发清洁能源及各种能源的重要性是本课题的教学重点。本节课注重从学生的亲身体验出发，选择学生熟悉和生活中常见的知识和现象，并配合课本图像和绘画，增强学生对知识的感受。同时，注意通过活动与探究、调查研究、小资料和实验等形式，培养学生的创新精神和实践能力，还注意通过学生讨论，交流培养学生的归纳总结能力和口头表达能力。【课前自测】 1、煤燃烧时会排出 （化学式 ）、 （化学式 ）等污染物，这些气体溶于雨水，会形成 。酸雨的主要危害表现在 、 、 、等方面。（举三个例子）2、乙醇又可称为 ，化学式 ，它属于 能源。3、 被认为最清洁的燃料，随着科技的发展，将会成为主要能源之一，其燃料的化学方程式为 。4、在化石燃料中 是比较清洁的燃料。通过 可改变地域资源不均状况。5、汽车尾气中含有一氧化碳，氮的氧化物等污染物。请举例减少汽车尾气对空气污染的有效方法： 、 。（举二个例子）【正确答案】1.二氧化硫，SO2 , 二氧化氮，NO2 ,酸雨, 腐蚀建筑材料，使水体酸化，破坏土壤。2.酒精，C2H5OH，可再生。3.氢气，2H2+O2点燃 2H2O 。4.天然气，西气东输。5.改动发动机结构，使燃料充分燃烧；使用无铅汽油，禁止含铅物质排放。【新课导入】【投影】化石燃料的使用，促进了经济的发展，给人们的生活带来了很多方便，同时也对环境产生了不良影响。今天，我们就来学习使用燃料对环境的影响。推进新课【复习提问】三大化石燃料是什么？煤中含有那些元素？煤燃烧后会生成什么物质？【回答】三大化石燃料分别是煤、石油和天然气。煤主要含有碳元素，另外还含有少量的H、N、S、O元素。因此煤燃烧时会产生二氧化碳、一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫和烟尘等。【追问】这些气体对空气和我们的生活环境会造成什么影响呢？一、 使用燃料对环境的影响【阅读】请同学们阅读教材相关内容，概括化石燃料燃烧造成空气污染的原因。【概括】1. 燃料燃烧不充分，产生一氧化碳等。2.燃料中的一些杂质如硫、氮等燃烧时，会产生空气污染物如二氧化硫、二氧化氮等；这些气体或气体在空气中发生反应后的生产物溶于雨水，会形成酸雨。3.未燃烧的碳氢化合物及炭粉、尘粒等排放到空气中形成烟尘。【视频】酸雨的模拟实验【提问】酸雨有何危害？请同学们阅读课本后总结出来。【总结】1.酸雨能使水体酸化，严重影响水生动植物的生长。2.酸雨能使土壤酸化，破坏植被、森林。3.酸雨能腐蚀金属、油漆、皮革、纺织品及建造材料。4.酸雨渗入地下，可能引起地下水酸化。5.对人体的健康有直接的危害。【讨论】酸雨对土壤、水体、森林、建筑、名胜古迹等人文景观均带来严重危害，不仅造成重大经济损失，更危及人类生存和发展。我们生活的家园-地球，她在流泪，她在滴血，她的儿女们不能坐以待毙。那我们应该采取怎样的措施来保护她呢？【总结】1. 开发新能源如太阳能、风能、水能等。2. 改进设备，使燃料充分燃烧；增加摧毁净化装置，使有害气体转化成无害气体。 3. 使用脱硫煤作燃料或使用天然气替代煤。4. 减少SO2和NO2等污染物的排放。【过渡】请同学们再看一看某煤炭工业市区的图片：【提问】现在煤已经不是城市的主要能源和燃料，可我们的空气污染为何还如此恶劣？这是怎么引起的？【分析】汽车是城市里消耗燃料的一大主力军，而多数汽车使用的燃料是汽油或煤油，他们燃烧时产生的尾气中含有大量的一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物和烟尘等大气污染物，这些都会导致我们的大气恶化，从而严重威胁着我们的健康。【分组讨论】我们如何才能减少汽车尾气对空气的污染呢？【总结】（1）使用和开发新的清洁燃料和能源。（2）使用乙醇汽油。在汽油中加入适量乙醇作为汽车燃料（车用乙醇汽油），可适当节省石油资源，并在一定程度上减少汽车尾气的污染。（3）使用催化净化装置，使有害气体转化为无害物质。（4）使用无铅汽油，禁止含铅物质排放。（5）改进发动机燃烧方式，使汽油充分燃烧。（6）改用液化石油气(LPG)或压缩天然气(CNG)作燃料，以减少对空气的污染。液化石油气汽车加气站 使用压缩天然气燃料的汽车 【交流与讨论】化石燃料的燃烧给空气带来污染，我们应该如何减少这种污染呢？1.燃烧低硫优质煤，或是采用燃料脱硫技术， 减少SO2的排放。2. 尽量使燃料完全燃烧。3. 植树造林。4. 减少化石燃料的燃烧。5. 开发新能源。【总结】我们如何才能减少有害气对空气的污染呢？正如同学们所说，解决空气污染的根本方法就是使用和开发新的燃料及能源。二、 能源的利用和开发【讨论】传统的化石燃料燃烧时会造成较严重的空气污染，因此需要我们使用清洁的燃料，请问常见的清洁燃料有那些？【分析】乙醇俗称酒精，是一种无色透明、具有特殊气味的清洁液体燃料。有挥发性，能与水以任意比互溶，而且还是一种优良的有机染料。组成里含有碳、氢、氧三种元素，化学式为C2H5OH。乙醇是由高粱、玉米、小麦、薯类等农作物，经过发酵、蒸馏加工制得的。属于可再生能源，是一种“绿色”能源。【讨论】根据乙醇的组成，推断燃烧后生成什么物质呢？设计验证方案，可参照甲烷燃烧产物的探究。通过探究可知，乙醇的燃烧产物与甲烷一样是水和二氧化碳。反应方程式为：C2H5OH+3O22CO2+3H2O【延伸】含碳氢或碳氢氧的有机物燃烧的产物都是二氧化碳和水。【提问】在餐厅吃火锅时，充当燃料的是一种外观类似于冰的物质，它真的是冰吗？【回答】不是，这种类似于冰的物质其实是一种固体酒精。【分析】乙醇在空气中燃烧时放出大量的热，可用作酒精灯、火锅、内燃机等的燃料。【讨论】乙醇作燃料，有那些优缺点呢？【总结】优点：可再生、制取成本低，较易储存，污染少。缺点：完全燃烧时产物二氧化碳会导致温室效应，不完全燃烧时生成一氧化碳有毒会危害健康、污染空气。【过渡】氢气被认为是最清洁的燃料，它燃烧生成了水，并且放出大量的热。【提问】在实验室里如何制取氢气？【分析】实验室里用锌和稀硫酸作原料来制取氢气。（活泼金属与盐酸、稀硫酸反应有氢气产生）反应的化学方程式为：Zn + H2SO4 = ZnSO4 +H2【讨论】你能参照实验室制取二氧化碳气体装置的确定方法来确定实验室制取氢气的装置吗？【回答】从反应方程式可看出，反应物的状态和反应条件为固液不加热型，再依据氢气难溶于水和密度比空气小的性质可采用排水和向上排空气的收集方法。【投影】实验室里制取氢气的简易装置：通电 【讨论】（1）回忆第四单元电解水的实验，写出电解水的化学方程式。（2）电解水和用锌与稀硫酸反应都可以得到氢气。如果将氢气作为燃料广泛应用，你认为用这两种方法制取氢气切实可行吗？为什么？ 【分析】（1）电解水的化学方程式：2H2O 2H2 + O2（2）都不可行，因为电解水需要消耗大量电能；用锌和稀硫酸反应制取成本太高。【总结】氢气虽然是最清洁的燃料，但由于氢气的制取成本较高、贮存困难，所以还不能广泛使用。【讨论】氢气作燃料，有那些优缺点呢？【回答】优点：1、来源广 ；2、放热多；3、无污染。缺点：1、成本高； 2、贮存难；3、易爆炸。目前，由于氢气的制取技术成本高和储存困难，作为燃料和化学电源暂时还未能广泛应用。随着科技的发展，氢气终将会成为主要能源之一。人类制取氢气最理想的科学设想：找到某种催化剂，利用太阳光分解海水。【思考】日常使用的燃料有煤、石油、液化石油气、天然气、汽油、柴油、酒精等，从资源、环境、经济等方面考虑，这些燃料各有什么优缺点？你认为使用那种燃料较好？【分析】煤、汽油、柴油的成本低，放热多，但污染大；煤气、液化石油气、天然气、酒精燃料污染小，使用成本高；氢气无污染，但成本高。贮存困难。故酒精是较好的燃料，因它是可再生能源。【过渡】其实，我国在许多年以前就已经开始努力寻找新的办法同时开发新的能源来改善大气环境，提高人民生活质量了。【提问】现代社会对能量的需求量越来越大，化学反应提供的能量已不能满足人类的需求。我国各地区及世界各国也都在利用和开发新的能源。你知道有那些能源可被人类利用的吗？【举例】太阳能、核能、风能、地热能、水能、潮汐能等。【展示】新能源图片太阳能 风能 核能地热能 水能 潮汐能这些能源的利用，不但可以部分解决化石燃料面临耗尽的问题，还可以减少对环境的污染。希望同学们将来长大了，能将自己所学知识应用到开发和利用更理想更实用的清洁能源方面，为人类生活质量的进一步提高作出自己的贡献。【课后作业】 1. 下列物质排放到空气中，不会使空气受到污染的是( )A.燃烧煤和石油产生的废气 B.化工厂排放的烟尘C.机动车排放的尾气 D.绿色植物光合作用产生的气体2. 我国正在推广使用乙醇汽油。所谓乙醇汽油就是在汽油中加入适量乙醇（一般为1：10）混合而成的一种燃料。下列有关的叙述错误的是（ ）A.乙醇汽油是一种新型的化合物 B.汽车使用乙醇汽油可以减少有害气体的排放 C.由石油可以制得汽油 D.由玉米、高粱发酵可以制得乙醇3.造成酸雨的主要物质是（ ）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4、“绿色化学”的一个含义是指设计没有或只有可能小的环境副作用的化学过程。据此，你认为最理想的燃料是( )点燃A、煤 B、天然气 C、石油 D、氢气 5.一种可作为绿色能源的物质X，其燃烧的化学方程式为X+3O2 = 3H2O+2CO2，根据质量守恒定律判断X的化学式为（ ）A.H2 B.CH4 C.CH3OH D.C2H5OH6.（2010 南安中考）冰岛南部的艾雅法拉火山于2010年3月至4月接连两次爆发，岩浆融化冰盖引发的洪水以及火山喷发释放出的大量气体、火山灰对航空运输、气候和人体健康均产生长期影响。（1）火山爆发时，岩浆中含有硫的物质燃烧，导致空气中带有一股刺激性气味的气体，该气体是 ，这种气体若遇到雨水，极易形成硫酸型的酸雨，写出其形成该酸雨过程的化学方程式 （写出一个即可）。（2）火山爆发后，迫使大量航班停飞，严重影响人们的出行。其原因是火山的爆发增加空气中的 污染物。（3）火山的爆发，不仅造成了空气污染，还造成 污染，治理这些污染，必须依靠化学知识和原理。下列治理空气污染的方法和做法中可行的是 （填序号）实施绿化工程，防治扬尘污染 使用清洁能源分类回收垃圾，并露天焚烧正确答案：1.D 2.A 3.D 4.D 5.D 6.（1） SO2 ；SO2+H2O=H2SO3 （2）可吸入悬浮颗粒物（3）水体；。连接中考考题错解及分析1、（2012年广东肇庆）观察下图，化石燃料在燃烧过程中会产生各种废气，其中形成酸雨的主要气体是（ ）A. SO2、NO2 B.CO2、CO C.SO2 、CO2 D. NO2、CO【错答】C【原因分析】水溶液呈酸性的不一定就是酸雨，有些同学误以为二氧化碳能与水反应生成碳酸，使溶液呈酸性，就是酸雨，结果错选C；【正确答案】A、二氧化氮和二氧化硫能与水反应生成酸，形成酸雨，故A正确；B、二氧化碳能与水反应生成碳酸，使溶液呈酸性，但是不是酸雨，一氧化碳不能形成酸雨，故B错误； D、二氧化氮能与水反应生成酸，形成酸雨；二氧化碳能与水反应生成碳酸，使溶液呈酸性，但是不是酸雨故D错误；故选A。2、（2012济宁）随着工业的迅速发展和化石燃料的大量使用，排放到空气中的有害气体大大增加其中，一种气体（与二氧化碳性质相似，能与水和碱反应）是酸雨的主要成分，该气体是 ，工业上常用石灰乳吸收这种气体，原理为 （用化学式或化学方程式表示）【错答】二氧化硫， SO2+Ca（OH）2CaSO4+H2O【原因分析】有些同学认为CO2 与石灰水反应，生成物是碳酸钙，既然SO2的性质与它相似，那么产物就应该是硫酸钙CaSO4了。【正确答案】二氧化硫， SO2+Ca（OH）2CaSO3+H2O；CO2 与石灰水反应时C元素前后化合价没变，所以SO2根与石灰水反应时，S元素前后的化合价也必须相同，都为+4价，故产物应该是C