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 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。本单元通过燃烧反应中热量的利用，引出化学反应中能量的变化，从而认识到化学反应利用的重要性。【教学目标】 知识与技能：了解煤、石油、天然气等化石燃料的组成和用途；知道甲烷的性质，尤其是化学性质；了解化学反应中的能量变化；了解化石燃料燃烧对环境的影响；认识使用和开发清洁能源的重要性。过程与方法：通过一些探究活动，进一步认识与体验科学探究的过程。 情感态度与价值观：了解化石燃料的不可再生性，认识合理开采和节约使用化石燃料的重要性了解使用氢气、天然气（或沼气）、石油液化气、酒精、汽油和煤等燃料对环境的影响，懂得选择对环境污染较小的燃料。树立保护环境的意识，体会化学与社会发展的关系。【教学重点】煤、石油、天然气三大化石燃料；化学变化中能量的变化教学难点燃料充分燃烧的条件和意义；化学变化中能量的变化实验准备】试管、滴管、镁带、铝片、盐酸、（煤炉、蜂窝煤、热水壶）【课时安排】2课时【教学设计】第一课时 一、听写化学方程式：三个吸收热量、三个放热反应引入新课 谈谈自己知道的人类利用化学变化放出的热量在工业、农业、科技等领域的运用情况。可借助课本的图7-25、图7-26、图7-27，学生、老师共同交流。 燃烧是一种典型的化学反应，可以放出大量的热。如果是没有燃烧现象的化学反应也能放出热量吗？二、演示实验74：镁与盐酸反应中的能量变化，并填写课本136面的实验记录。 回忆所有学过的化学反应，你感觉有哪些是可以放出热量的反应？又有哪些是必须吸收热量才能发生，一旦不供给热量，反应就会停止的？让学生对所有学过的化学反应，来一次年终大盘点。学生自己凭感觉有哪些是可以放出热量的反应？又有哪些是必须吸收热量才能发生，一旦不供给热量，反应就会停止的？意即：反应的能量变化情况是特指“反应中”的能量变化，而不能只考虑反应前是否加热，来判定化学反应的能量变化情况。三、特别指出：碳与二氧化碳的反应要始终在高温条件下，才能持续的发生。不仅不放出热量，还要从外界吸热。学生已有的生活经验是这样的：如果在刚刚加过蜂窝煤的煤炉上，放一壶水，短时间内水壶的表面温度不仅不会升高，反而会在外表面凝结出一层细细密密的水珠。设计实验：红热的煤炉里，蜂窝煤充分燃烧，旁边放大的温度计中红色液柱不断明显上升；从外面加入一个黑色的蜂窝煤，旁边放大的温度计中红色液柱有所下降；我们己经知道：在当今社会，人类需要的大部分能量是由化学反应提供的。甚至我们自身维持正常的体温和日常活动所需要的能量，都是食物在人体内发生化学反应产生的。四、大胆设想： 如果没有化学反应放出的热量，世界将会怎样？五、化学 技术 社会： 人类通过化学反应获得的能量，大多来自化石燃料的燃烧，对于煤、石油、天然气的形成、开采、现状、深加工、利用，你知道多少？六、活动与探究：学生自学，阅读教材后找出要点，并讨论活动与探究中的讨论1、有关煤：煤的形成、组成元素、煤的开采、煤的加工、煤的利用。2、有关石油：石油的形成和组成元素、石油的开采、石油的炼制、石油的现状及前景；石油的利用；3、有关天然气：天然气的形成、主要成分和应用；甲烷的性质4、关于“可燃冰”，你了解多少？ 5、估算化石燃料的使用年限6、怎样使燃料充分燃烧？七、课外拓展： 尽可能收集较多样的石油产品的各种样本。了解它们在实际生产、生活中的利用。板书设计：课题2 燃料和热量一、 化学反应中的能量变化吸热反应：放热反应：二、 化石燃料的利用1、 煤和石油（都是混合物）煤石油形成组成元素开采方式加工用途2、 天然气（主要成分甲烷）甲烷-最简单的有机物物理性质：化学性质：3、 合理利用与开发化石能源第二课时课件画面1： 展示一幅优美的自然风景图画，并配上一曲 优美的音乐引入：人类一直生活在空气清新，风景如画的美好世界里。可是工业革命以后，人类突然发现，在我们生活的世界里，天不再是那么湛蓝，水不再绿，空气不再清新，鸟儿也不再欢叫。请同学们思考，造成这种现象的原因是什么？探究项目1： 煤的燃烧对空气的影响教师：建议大家从以下几个问题入手：1：煤的成分是什么？2 ：书写煤燃烧的化学方程式，煤燃烧的产物是什么？3煤的燃烧对环境的影响那么煤的大量燃烧会对自然界造成什么影响呢？粉尘漂浮在空气中会对人类的健康造成极大的危害。二氧化碳是一种温室气体，二氧化碳的大量排放会使全球的气温上升。二氧化硫和二氧化氮的排放对空气质量的影响，我们小组还没有结论。教师演示：将一支装有二氧化硫的塑料瓶中加入少量水，然后迅速盖上瓶盖，请同学们观察现象并分析原因。打开塑料瓶的瓶盖，向其中滴入一滴石蕊试剂 ，观察现象并分析原因。学生实验：向充满二氧化硫的集气瓶中加少量水，分别将植物叶子，镁条，大理石放入上述液体中，观察现象，并分析如果天上下的雨与这种溶液的酸性一样，会对自然界造成什么影响。教师演示：展示浸泡在二氧化硫溶液中的树叶。（植物叶子已经浸泡了五个小时），请同学们观察现象。探究项目2：汽车用燃料对环境的影响课件画面3：展示环境监测部门在城市中心交通干道监测到的一氧化碳含量随时间变化的曲线，请同学们仔细观察，从这幅图中你能得到什么信息，并请大家探究其中的原因。 CO 的含量 0 6 12 18 24 时间 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。反思：如何减小使用燃料对环境的污染教师：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？有什么好主意呢？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。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？通过我们的探究，同学们有何收获？燃料的燃烧会造成严重的环境污染。正确而有节制的使用燃料可以减少环境污染。大量的植树造林有助于减少二氧化碳的量。使用清洁燃料会减少对环境的破坏。课件画面4： 展示中国环境保护标志教师：优美的自然环境要靠人类共同来保护！让我们每个人都行动起来，共同保护我们人类赖以生存的自然环境！ 板书设计 三、使用燃料对环境的影响1、煤的燃烧对空气的影响2、汽车用燃料对环境的影响四、能源的利用和开发氢能源资料： 一个甲烷气泡引发的灾难4月20日墨西哥湾发生的漏油事故导致该地区面临前所未有的生态灾难。现已查清，墨西哥湾“深水地平线”钻井平台爆炸由一个甲烷气泡引发。出事前，工人在钻井底部设置并测试一处水泥封口，随后降低钻杆内部压力，试图再设一处水泥封口。这时，设置封口时引起的化学反应产生热量，促成一个甲烷气泡生成。这个甲烷气泡从钻杆底部高压处上升到低压处，突破数处安全屏障和原油突然朝工人们喷射而来，一直喷到高达70多米的高空上。当甲烷气体遇到附近的石油工人的宿舍处的火源，即刻发生爆炸，接着发生了一系列的爆炸，并燃起大火。“深水地平线”沉入墨西哥湾。沉没后大量漏油，造成周边生态环境被破坏。甲烷这类密度很小的氢氧化物，在很深的洋底的巨大水压作用下可能成为固态。当这些固态甲烷由于某些原因而破裂后，可能成为气体而迅速上升，在上升过程中水压不断减小，因而形成了越来越大并且急速上升的巨大气泡。你可别小看了这个甲烷气泡，澳大利亚墨尔本市蒙纳什大学的计算数学教授约瑟夫莫纳翰通过计算机建模分析，当巨大的甲烷气泡上升到水面而爆裂的时候，形成了一个巨大的空腔，轮船会瞬间坠入其中。这可能是导致百慕大三角地区和北海海域内海轮神秘失事的罪魁祸首。气象学家一直担忧，全球气候变暖将导致北极永冻地区冰层融化，释放出永冻层封住的大量甲烷。研究人员到北极地区的西斯匹次卑尔根海域。他们使用声呐探测到，从海底升起的甲烷气泡串数量超过250个。分析显示，这一海域的水温在过去30年里上升了1摄氏度，它30年前可以在海下360米处稳定存在，而现在要到400多米深处才能稳定存在。地球温度上