化学人教版九年级上册课题2 燃料的合理利用与开发.doc

课题2 燃料的合理利用与开发（第一课时） 教学设计广州市第四十一中学 肖柳芳教材分析：化石燃料是生活和生产中常用的燃料，煤、石油和天然气等对于学生来说也并不陌生。所以，本课题采用活动与探究的编写方式，通过学生自己思考、阅读和讨论，来学习有关煤和石油的知识，以培养学生的能力。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。环境问题日益严重，特别是燃料燃烧对环境造成的污染，是不容忽视的问题。本课题结合化石燃料燃烧对环境的影响，说明使用清洁燃料和开发新能源以及保护环境的重要性。学习本课题，学生可通过亲身体验探究活动来认识化石燃料燃烧对空气的污染，增强保护环境的意识。学情分析：学生是学习的主体，对当今全球性环境问题应该有一定的了解，但对地球现在面临着的严峻挑战了解多少？以及对发生在自己身边的环境问题了解多少？因而对环境问题的学习有待加强。这单元已经学习了燃烧与灭火、燃料和热量，在此基础上，指导学生对使用燃料对环境的影响，从而培养提高环境意识，正确认识环境和环境问题。教学目标：1知识与技能（1）知道物质在发生化学反应的同时，总是伴随着能量的变化，通常表现为放热、吸热等现象；能列举一些化学反应放热或吸热的实例。（2）知道煤、石油和天然气是化石燃料，不可再生。（3）知道煤是混合物，主要含有碳元素，还含有氢、硫、氮等元素；知道石油是由沸点不同的化合物组成的混合物，经炼制后可得到汽油、煤油、柴油等沸点不同的产品。（4）能说出甲烷的主要的物理性质（色、味、态、密度、溶解性），知道甲烷可以燃烧，能写出其化学方程式；知道点燃可燃性气体前，要检验其纯度；知道甲烷是天然气、沼气的主要成分，并知道利用废弃农作物可生产沼气。（5）知道使燃料充分燃烧产生要考虑的两个因素，即足够多的空气和与空气充分接触面积。2过程与方法（1）通过实验来感受化学反应中的热量变化，并列举一些放热或吸热的化学反应的实例的基础上，初步形成“物质的变化过程中，既有种类的变化，也有能量的变化”的概念。（2）通过思考、讨论课本中的图片与文字所蕴含的信息，培养学生获取信息的能力。3情感态度与价值观结合化石燃料的不可再生性的重要性，初步形成合理开采和节约使用化石燃料的意识。教学重点：1认识化学反应中伴随的能量的变化，既有放热反应，也有吸热反应。2了解化石燃料的形成过程、不可再生性、组成和用途。3合理利用和开发能源的重要性。教学难点：1.认识化学反应中伴随的能量的变化，既有放热反应，也有吸热反应。2. 培养学生独立思考、加工信息的能力。教学方法：创设情境探究实验得出结论联系实际拓展视野。教学过程：【创设情境】本节课从嫦娥三号发射开始，为什么这样说呢？大家都知道12月2日凌晨1 时30分，嫦娥三号在西昌卫星发射中心发射升空了。什么燃料燃烧产生能量让嫦娥三号升空？跟今天的课有什么关系？ 【新课引人】 嫦娥三号用的燃料是四氧化二氮，利用四氧化二氮燃烧时放出大量的能量使嫦娥三号上天。今天，我们就来一起学习跟燃料有关的知识第七单元课题2燃料的合理利用与开发。【板书】课题2 燃料的合理利用与开发【投影】请你根据生活知识，试举出一些利用化学反应放出热量的实例。【学生回答】碳在氧气中燃烧【提问】燃烧的现象之一 放热，是不是只有通过燃烧才放出热量呢？【投影实验内容】我们一起来做两个实验，一个是课本第136页的实验7-3，模仿图7-14做生石灰和水的反应，并用手轻轻触碰试管外壁；另一个是镁条和盐酸的反应，同样是用手轻轻触碰试管外壁。并在学案上记录实验的现象（即：完成学案中的活动一：第1、2小题）。（分小组做，两个学生同时做不同的实验，后互相交互用手轻轻触碰试管外壁。）教师强调要点后，学生做实验。【学生实验，教师巡视】【提问】这两个实验说明了什么问题？【讲解】化学反应在生成新物质的同时，伴有能量的变化，而能量的变化通常表现为热量的变化。【投影】高温吸收热量放出热量1、CaO+H2O=Ca(OH)22、Mg+2HCl=MgCl2+H23、燃料的燃烧化学反应中的能量变化，通常表现为热量的变化实例：C+ CO2 = 2CO【板书】一化学反应中的能量变化1放出热量2吸收热量【讨论】在当今社会，人们利用化学反应，有时主要是为了制取所需要的物质，有时却主要是为了利用化学反应所释放出的能量。（课本P137讨论：化学反应中的热量变化被应用与生活和生产中，你能举出一些实际应用的例子吗？）【学生回答】P136利用化学反应的能量做饭、取暖等，利用燃烧等化学反应产生的能量发电、烧制陶瓷、冶炼金属和发射火箭等；利用爆炸开采炸石、拆除危旧建筑，等等。【展示图片】（教材第137 页图7-16和7-17)【介绍】目前，人类通过化学反应获得的能量，大多来自于化石燃料，如：煤、石油和天然气。下面，我们就对化石燃料进行学习。【板书】二、化石燃料（煤、石油、天然气）的利用（均不可再生）1、煤和石油（都是混合物）【图片展示】(教材第137 页图7-18及图7-19)煤、石油和天然气都是由古代生物的遗赅经过长期一系列复杂变化而形成的，化石燃料是不可再生能源。【学生阅读】课本第138页煤和石油主要组成元素，并完成学案活动二中的第1小题。【投影】活动二：化石燃料的形成和组成1.煤和石油(阅读课本P138并完成下表）煤（工业的粮食）石油（也叫原油，工业的血液）形成、特点由古代生物的遗骸经过一系列复杂变化而形成的，是 能源物质分类属 （填“纯净物”或“混合物”）组成（主要元素）主要含有 元素（还含有氢、 、 与 元素等）主要含有 和 元素【讲解】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”。【投影】煤的综合利用。【讲解】将煤隔绝空气加热，可使煤分解成焦炭、煤焦油和煤气等。其中，焦炭可以冶金，煤焦油是重要的化工原料，煤气则是重要的燃料。煤隔绝空气加热有新物质生成（如：煤气中的氢气，一氧化碳等），因此，煤的干馏是化学变化。【提问】煤气的主要成分是什么？P138第二段顺数第四行（氢气、甲烷、一氧化碳和其他气体）；如果煤气泄漏了会怎样？（造成中毒，遇明火可能会发生爆炸）【投影】P139：煤综合利用的部分产品【投影并讲解】我们再来看石油。从油井中开采出来的石油叫做原油。将石油加热炼制，利用石油中各成分的沸点不同，将他们进行分离，可以得到不同的产品。使石油综合利用。因此，石油分馏是物理变化。一些城镇的家庭用一种罐装的“煤气”作燃料，这种罐装的“煤气”其实是石油化工的一种产品液化石油气。【投影】P139：石油综合利用的部分产品【过渡】我们再来看看天然气，天然气的主要成分是什么？（由教师讲解甲烷的物理性质）【板书】2.天然气（主要成分甲烷）（混合物） （1）甲烷的物理性质（在通常状况下）【投影】 无色无味气体极难溶于水密度比空气小（与空气相对分子质量29相比可以推出来）【学生将学案中的活动二第2小题补充完整】【投影】活动三：如何验证甲烷的元素组成？【视频并让学生完成活动三】通过播放视频并让学生完成下表实验探究记录：实 验 步 骤实 验 现 象化学方程式点燃甲烷，将冷而干燥的小烧杯罩在火焰上甲烷燃烧，产生明亮的 色火焰，烧杯内壁出现 向小烧杯中注入澄清的石灰水，振荡澄清石灰水 【结论】甲烷中一定含有 元素和 元素。【板书】（2）甲烷的化学性质可燃性：CH4 + 2O2 点燃 CO2 +2H2O【结论】点燃甲烷和氧气或甲烷和空气的混合物都很可能会发生爆炸，所以要先验纯。【介绍】在池沼的底部常常含有甲烷，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。【视频】沼气(了解沼气的制取和利用)【过渡】现在有些农村的地方用上了沼气了，沼气是怎么来的呢？【讲解】把秸秆、杂草、人畜粪便等废弃物放在密闭的沼气池中发酵，就可产生甲烷。农村利用沼气，不仅可以解决生活用燃料问题；还能综合治理环境卫生问题。【投影】能源有很多地方都要用到，例如，在工业、农业、生活等方面都用到燃料，你们有没有想过，这么多的地方用到燃料，有没有用完的哪一天？（有）【投影并让学生完成学案中的活动四】活动四：你对化石燃料的开发与利用有什么看法？P141讨论，大家一起来估算一下大约多少年后将没有可开采的煤、石油、天然气。探明储量年产量开采年限石 油28.33亿吨1.89亿吨15年天然气32124亿立方米851.7亿立方米37.7年煤3261亿吨30.5亿吨106.9年【讲解】从数据上分析可知：有28.33亿吨石油，每年开采1.89亿吨，石油只能用15年，15年后，我们有多大？15年后石油没有了，37.7年后天然气没有了，106.9年后煤也没有了，你对这个有没有什么想法？如果我们现在不节约能源，我们的下一代或下下一代就没得用。【结论】化石燃料面临耗尽的危险，应合理利用与开发化石能源。【板书】（3）合理利用与开发化石能源【过渡】科学家发现了一新的能源可燃冰，可以解决能源危机，但目前在开采技术上还存在困难，我们就要在现有的能源上解决问题，使燃料充分的燃烧。【投影】活动五：如何做到使燃料充分燃烧呢？【展示图片】展示煤球到蜂窝煤的图片并提出问题。【让学生思考并完成学案上的活动五】燃烧从使用煤球到蜂窝煤，优点是：增大煤和空气充分接触面，使煤充分的燃烧。【讨论】在日常做饭时，有时燃气灶或煤炉的火焰呈黄色或橙色，锅底出现黑色。此时就需要调节一下灶具或炉具的进风口，这是为什么？【讲解】因为氧气不充足，燃料不能充分燃烧。不但产生黑烟，还产生CO等物质污染空气。【小结】燃料充分燃烧的条件：一是燃烧时要有足够多的空气；二是燃料与空气要有足够大的接触面。【课堂小结】通过这节课的学习，我们了解了化石燃料的形成、特点、组成和综合利用，我们还知道化石燃料已经面临被耗尽的危险，应合理开采，并节约使用。同时，我们