第五章燃料5.1洁净的燃料——氢气

1、第五章 燃料5.1 洁净的燃料氢气教学目标1. 认识氢气的物理性质。2. 了解氢气的燃烧过程及产物。3. 知道点燃氢气之前必须验纯。4. 初步学习如何检验氢气的纯度。5. 遵守实验规程，意识到安全操作的重要性。6. 知道化学变化伴随有能量变化。7. 认识氢气是理想的高能洁净燃料的原因。教学重点氢气的物理性质及可燃性、氢气的验纯、燃烧反应的热值。教学难点点燃氢气之前必须验纯的原因和方法。教具准备氢气发生装置一套， 铁架台，导管， 铜制尖嘴导管，干燥的小烧杯， 试管，酒精灯，火柴，木条，底部有孔的小塑料杯，肥皂液。教学课时两课时教学过程第一课时教学目标1. 认识氢气的物理性质。2. 了解氢气的燃烧

2、过程及产物。3. 知道点燃氢气之前必须验纯。4. 初步学习如何检验氢气的纯度。5. 遵守实验规程，意识到安全操作的重要性。教学重点氢气的物理性质及可燃性、氢气的验纯、燃烧反应的热值。教学难点点燃氢气之前必须验纯的原因和方法。教具准备氢气发生装置一套，铁架台，导管，铜制尖嘴导管，干燥的小烧杯, 试管，酒精灯，火柴，木条，底部有孔的小塑料杯，肥皂液。教学过程复习提问电解水实验中两支刻度管中分别是什么气体？与两支刻度管相连的分别是电源的哪一极？怎样检验两支刻度管理的气体？观察活动【实验5-1】观察实验现象并完成下表项目观察现象性质推测用氢气流蘸肥皂液吹气泡用燃着的木条点燃气泡自主学习阅读课本122页

3、氢气的物理性质，学生概括，教师总结。完成课本123页“长话短说”。板书一.氢气的物理性质通常状况下，无色、无气味、气态。标准状况下密度：0.090gL-1。极难溶于水。101.3kPa，-252 C时，呈液态；-259 C时，变成雪状的固态。观察活动【实验5-2】点燃已经验纯的氢气，观察火焰颜色。在火焰上方罩一个干冷的小烧杯，观察烧杯内壁有什么你变化。用手摸烧杯壁，有什么感觉？板书二.氢气的可燃性点燃2H2 。22H2O讨论通过氢气燃烧实验，你对水的元素组成有哪些再认识？用什么方法检验氢气？观察活动【实验5-3】点燃氢气和空气的混合气，观察现象。阅读学生共同朗读实验现象的解释。教师强调点燃氢气

4、前必须检验氢气的纯度，进一步扩展为点燃任何可燃性气体之前都必须检验气体的纯度。观察活动【实验5-4】检验氢气的纯度。请学生回忆老师在点燃氢气前做过什么，教师边总结边演示。收集一小试管不纯的氢气，在酒精灯火焰上检验纯度，让学生体会不纯的氢气发出的尖锐的爆鸣声和纯净的氢气发出的轻微的“噗”声。板书纯净的氢气在空气中安静的燃烧，产生淡蓝色火焰，罩在火焰上方的干冷烧杯壁上有水雾出现，接触烧杯的手感到发烫，说明氢气燃烧生 成水，并放热。不纯的氢气（混有空气或氧气）点燃时极易爆炸，因此使用氢气时定要注意安全，点燃前一定要检验氢气的纯度。H通常无色、无味、气体吉”物理性质标准状况下密度为0.090gLI极难

5、溶于水化学性质一一可燃性纯净的氢气,不纯的氢气,安静的燃烧爆炸或爆鸣如何检验氢气的纯度布置作业课本P.126讨论与交流1.第二课时教学目标1. 使学生了解氢气的还原性及氢气的实验室制取原理。2. 知道化学变化伴随有能量变化。3. 认识氢气是理想的高能洁净燃料的原因。教学重点1. 氢气是理想的高能燃料。2. 氢气的还原性及实验室制取原理。教学难点氢气的还原性。教学用具氢气发生装置、试管、铁架台、长直导管、酒精灯、火柴。氧化铜教学过程 复习提问 上节课讲到氢气的一个重要化学性质是什么？点燃纯净的氢气和不 纯的氢气时现象一样吗？发生什么反应？写出反应方程式。点燃氢气前 必须做什么？如何操作？ 讲 述

6、 人类使用燃料进行燃烧，是为了通过燃烧反应产生的热量。那么， 是否只有通过燃烧才能得到热量呢？化学反应在生成新物质的同时，总是伴随着能量的变化，而能量的 变化通常表现为人量的变化。可燃物质的燃烧反应产生热量，许多化学 反应都有放热现象，也有些化学反应是吸热的。燃料是人类获取能量的 主要物质来源之一。 阅 读 课本 P.135 理想的高能燃料计算：氢气的热值为汽油的多少倍？小结氢气燃烧的热值高，产物是水，它是理想的高能和洁净燃料。阅读课本P.135知识视窗讨论课本P.136讨论与交流2.板书三.氢气的还原性演示氢气还原氧化铜现象：（1）黑色氧化铜粉末逐渐变成光亮的红色（2）试管口出现水珠讨论1.

7、为什么要先通一会儿氢气再加热？2. 为什么要先停止加热继续通氢气至试管冷却？板书操作中注意：（1）试管口略向下倾斜，防止生成的水倒流炸裂试管。（2）先通氢气，赶尽试管内的空气，防止氢气与空气混合后受热发 生爆炸。（3）后加热至黑色氧化铜变成光亮的红色。（4）实验完毕，先熄灭酒精灯，继续通氢气至试管冷却至室温，再 停止通氢气，防止生成的灼热的铜与进入试管的空气中的氧气发生反应， 又生成氧化铜。结论：板书实验室制取氢气的原理：实验室通常用锌与稀硫酸来制取氢气Zn + H2SO4 = ZnSCk + H2 T讲述由于镁反应速率太快，不易控制，而铁的反应速率太慢，因此实验室常用锌与稀硫酸反应来制取氢气

8、，也可用稀盐酸代替稀硫酸。因为浓 硫酸与铁、铝反应会在金属表面生成一种物质阻止反应进行，而锌与它 不反应，因此不用浓硫酸；浓盐酸易挥发出氯化氢气体而使氢气不纯， 也不用浓盐酸；而硝酸不论浓稀与金属反应都不生成氢气。板书实验装置：固-液不加热型简易装置:注意：长颈漏斗下端应伸入液面以下， 形成“液圭寸”，防止生成的气 体从长颈漏斗逸出。操作步骤：（1）检查装置气密性；（2）装药（先固后液）并固定；（3）收集。收集方法：排水法（氢气难溶于水）向下排空气法（密度比空气小）检验方法：点燃后观察产物是否只有水小 结1.氢气是理想的高能、洁净的燃料2. 氢气的还原性3. 氢气的实验室制法5.2 组成燃料的

9、主要元素碳教学目标1. 了解金刚石与石墨的物理性质及主要用途。2. 明确物质的性质与用途的关系。3. 知道一种元素可以因结构不同而能组成几种不同的单质。4. 认识碳的燃烧及其产物。5. 了解 CO 和 CO2 的性质及 CO2 的用途。6. 初步学会制取C02, 了解实验室内制备气体的思路和方法。7. 了解并关注温室效应，增强环保意识。8. 认识自然界中的碳循环。9. 理解碳与一些含碳化合物的相互转变关系。教学重点 碳、一氧化碳和二氧化碳的性质、二氧化碳的实验室制法、关注社 会与环境责任感的培养。教学难点 二氧化碳性质及制法的探究过程和方法、碳与一些含碳化合物的相 互转变。教学课时五课时教学过

10、程第一课时教学目标1. 了解金刚石与石墨的物理性质及主要用途。2. 明确物质的性质与用途的关系。3. 知道一种元素可以因结构不同而能组成几种不同的单质。教学重点金刚石、石墨在物理性质方面的特性与用途之间的联系教学过程 讲述 与氢、氧两种元素一样，碳元素对人类有十分重要的意义。痰湿组成地球上生命现象的基本元素，也是给人类社会提供能源的主要元素， 许多含碳的物质早就被人类的祖先用来做燃料，直至现代，以碳元素为 主要成分的煤和石油，仍然是人类社会最主要的燃料。 板书 一 . 多样的碳单质1. 金刚石与石墨 观察活动 完成 P.138 观察活动 阅读 P.138 后两段总结金刚石与石墨的性质及用途 讲

11、解 金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质， 但它们的物理性质差别却很大，这是因为在金刚石和石墨里碳原子的排列不同 讲述 碳单质还包括由石墨的细小晶体与少量杂质形成的多种多样的无定形碳。 板书 2. 无定形碳：木炭、焦炭、活性炭、炭黑。 阅读 P.139 无定形碳讨论P.139思考：从图中的用途，你能推知下列物质各有什么性质吗？阅读P.139、140知识视窗P.140长话短说 讨论交流 P.141 讨论与交流 小结 几种碳的单质及用途 布置作业 完成学海导航 5.2第二课时教学目标1. 认识碳的燃烧及其产物。2. 了解碳的还原性。3. 了解化学反应伴随能量变化。4. 了解一氧化碳的性质、 一氧化碳

12、的毒性及其对环境的污染， 加强 环境保护意识。教学重点1. 碳单质的可燃性2. 一氧化碳的可燃性。教学难点碳单质跟氧化铜、二氧化碳发生的化学反应教学过程 复习提问 1. 碳的单质有哪些？2. 金刚石、石墨有哪些物理性质？为什么它们都是由碳元素组成却 有不同的物理性质？ 引入新课 通过上节课学习，我们知道碳的几种单质有不同的物理性质，是由 于碳原子排列的不同，但因为它们都是由碳元素组成的单质，所以具有 相同的化学性质。下面我们学习碳的化学性质。 板 书 二 . 碳的化学性质1. 常温下碳的化学性质稳定 讲 述 举例说明常温下碳的稳定性。碳受日光照射或跟空气、水分接触都 不易起变化，但随着温度的升

13、高，碳的活动性大大增强。在高温下，碳 能跟许多物质起反应，我们在学习氧气的化学性质时已经知道，碳在氧 气供给充分时， 生成二氧化碳， 同时放出大量的热。 在氧气供给充分时，碳的燃烧是完全燃烧，燃烧产物是二氧化碳，燃烧的热值为32.8kJ/g。阅书2.碳的燃烧一一可燃性直燃.1（氧气充足，碳完全燃烧）读P.141氧气供给不足时会发生什么情况。放热述在氧气供给不足时，碳的燃烧是不完全燃烧，产物是一氧化碳，燃烧的热值为9.2kJ/g，只有完全燃烧的1/3.6 。（氧气不足，碳不完全燃烧）书论烧得很旺的炉子在加新煤后温度会降低，为什么?书3.碳与某些氧化物的反应一一还原性吸热述碳除了与二氧化碳反应以外

14、，还能跟某些金属氧化物反应。C 十 2试）2 匚 ii+CS有温3C十2氏曲余4Fe+3C0£推广：单质碳具有还原性，可用于冶金工业放热问碳不完全燃烧及碳与二氧化碳反应都能生成一氧化碳，那么一氧化碳是什么样的物质呢?板 书三.一氧化碳1.物理性质：无色、无味、难溶于水的气体。标准状况下密度为1.250g/L讲 述我们常常在煤炉里煤层的上方看到蓝色的火焰，这就是一氧化碳在 燃烧。我们把一个内壁沾有澄清石灰水的烧杯扣在一氧化碳燃烧的火焰 上方，石灰水变浑浊，说明一氧化碳燃烧生成了二氧化碳。板 书2.化学性质：可燃性（燃料）占燃述一氧化碳燃烧时会放出大量的热，它是许多气体燃料的主要成分一氧

15、化碳具有可燃性，它与氧气（或空气）混合后点燃可能会发生爆炸, 因此点燃一氧化碳前必须检验其纯度。（提问：这和我们学过的什么气体相似？）板 书3. 氧化碳的毒性讲述在通风不良的室内使用煤炉时，因空气不足，会发生碳的不完燃烧,产生一氧化碳。一氧化碳是有毒的气体，它跟血液中血红蛋白结合的能 力很强，使血液失去输氧能力，发生煤气中毒。所以，在室内使用煤炉 烤火取暖要保证有充分的通风措施，确保安全。讨论有人用炉火取暖，又担心煤气中毒，就在临睡前在炉子上、地上放两大盆水，这样做能预防煤气中毒吗？为什么?有人说他年轻，身体好，鼻子灵，等闻到煤气味就把火炉搬出去,不会煤气中毒，对吗？为什么？板 书4. 一氧化

16、碳对空气的污染汽车尾气、煤的燃烧、石油炼制、钢铁冶炼、森林火灾、生物腐烂小结碳的化学性质C+2CiK)点燃 可燃性还原性布置作业P142.检查站写出相应的化学方程式第三课时通过探究活动了解二氧化碳的性质。教学重点二氧化碳的性质。教学难点二氧化碳性质的探究过程和方法。教学用具二氧化碳发生装置、集气瓶、玻璃片、烧杯、试管、导管、铁架。 石灰石、稀盐酸、石蕊溶液、澄清石灰水。酒精灯、火柴。教学过程复习提问听写化学方程式讲述碳完全燃烧的产物是二氧化碳，它是与人类生活密切相关的物质，我们有必要更多地认识它。板书四.二氧化碳的性质1. 物理性质：无色、无味的气体。标准状况下密度为1.977g/L。压降温后

17、变为液体，进而凝固为白色雪状固体，叫做“干冰”。干冰可 升华，即由固体直接转化为气体。探究活动问题 二氧化碳有哪些性质？【实验5-5】在大烧杯中放置一个铁皮架，架上固定两支点燃的蜡 烛，将一瓶二氧化碳通过漏斗向烧杯倾倒。现象 蜡烛自下向上依次熄灭推断 （1）二氧化碳密度比空气大（2）二氧化碳不燃烧，不支持燃烧【实验5-6】取一只试管，滴进适量紫色石蕊溶液，然后通入二氧化碳直至变色，再将试管加热，又有什么现象产生？现象紫色石蕊溶液变成红色，加热后又变成紫色推断二氧化碳可溶于水，跟水反应生成碳酸【实验5-7】取一只盛澄清石灰水的试管，通过玻璃管，往石灰水里吹一会儿气，有什么现象发生？现象 澄清石灰

18、水中出现白色不溶物推断 二氧化碳与氢氧化钙反应生成白色不溶物板书2.化学性质 二氧化碳不燃烧也不支持燃烧 二氧化碳可溶于水，跟水反应生成碳酸-r- - 1.碳酸能使紫色石蕊试液变红色碳酸不稳定，受热容易发生分解r 色A 二氧化碳跟氢氧化钙反应生成白色的碳酸钙沉淀. -1 _该反应常用来检验二氧化碳小结二氧化碳的性质1. 物理性质：无色、无味的气体。标准状况下密度为1.977g/L。加压降温后变为液体，进而凝固为白色雪状固体，叫做“干冰”。干冰可 升华，即有固体界转化为气体。2. 化学性质二氧化碳不燃烧也不支持燃烧布置作业抄写本节课有关化学方程式2遍第四课时初步学会制取C02, 了解实验室内制备

19、气体的思路和方法。教学重点二氧化碳的实验室制法教学难点二氧化碳制法的探究过程和方法教学用具二氧化碳发生装置、集气瓶、玻璃片。石灰石、稀盐酸。酒精灯、火柴。教学过程 复习提问 听写化学方程式 讲 述 碳燃烧可以得到二氧化碳,但是这种方法所制得的二氧化碳既不纯 净又难收集,所以,实验室常用稀盐酸和大理石或石灰石（主要成分是 碳酸钙）在常温下反应来制取二氧化碳。 探究活动 【实验 5-8 】装置好仪器,在左边锥形瓶中放入适量大理石碎块, 通过长颈漏斗加入稀盐酸,产生的二氧化碳通过导管收集到右边的集气 瓶里,用玻璃片盖好。现象 产生大量气泡 讨 论 实验室制取二氧化碳时,能否用稀硫酸代替稀盐酸？能否用

20、浓盐酸？讲 解都不能。CaC03 + H2SO4 = CaS04 + H20 + CO2 T , CaS04 微溶于 水，覆盖在大理石表面，阻止反应的进行。而浓盐酸能挥发出氯化氢气 体，使制得的二氧化碳不纯。板书 五. 二氧化碳的实验室制法1. 反应原理：大理石或石灰石跟稀盐酸反应CaCQ + 2HCI = CaCl2 + H2O + CO2 T2. 发生装置：固 - 液不加热型（同氢气）锥形瓶（或广口瓶、大试管）装固体，长颈漏斗加酸液，双孔橡 皮塞，导气管3. 操作：检装收4. 收集装置：向上排空气法集气瓶，玻璃片5. 检验：a.通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊（验证）b.燃着的木条（验满）讨

21、论P.145讨论与交流 小结 二氧化碳的实验室制取原理、装置、收集方法、检验方法。 布置作业 P.148/ 2.第五课时1. 了解并关注温室效应，增强环保意识。2. 认识自然界中的碳循环。3. 理解碳与一些含碳化合物的相互转变关系。教学过程 听写 碳与碳的化合物的相互转变的化学方程式 板书 六 . 二氧化碳的用途氧化化工原料；“干冰” 用于人工降雨； 液态二氧化碳用于灭火；碳是植物光合作用的原料。 阅读 P.146 知识视窗温室效应的起因、不良影响、对付策略 板书 七 . 自然界中的碳循环 阅读 完成 P.147 图 5-18 大气中的二氧化碳的产生和消耗检查站 用线条把彼此相关的性质与功用或

22、危害链接起来 课堂练习 1. 用化学方程式表达石灰吟中所述的物质转变 千锤万凿出深山，高温烈火焚烧只等闲。 CaCO3 CaO CO2粉身碎骨浑不怕， CaO H2OCa(OH )2要留清白在人间。 Ca(OH )2 CO2CaCO3 H 2O2.课本 P.137/ 习题 5.25.3古生物的“遗产”化石燃料1. 知道什么是化石燃料，知道化石燃料是人类宝贵的自然资源。2. 了解化石燃料储量有限、不可再生。3. 了解化石燃料的燃烧对环境的影响，认识使用和开发清洁燃料及 绿色能源的重要性。增强环保意识。4. 认识化石燃料综合利用的重要性，知道煤和石油综合利用的一些 主要产品。5. 认识燃料充分燃烧

23、的重要意义。教学重点化石燃料对人类的重要性、化石燃料的综合利用、增强环保意识。教学难点煤和石油的综合利用、化石燃料的燃烧及其污染。教学课时两课时教学过程 引 言 燃料对于人类生活和社会发展具有十分重大的作用。当今社会，最 主要的能源是化石燃料， 它是古生物留给现代人类的一笔巨大珍贵遗产 讨 论 1. 你家中以前使用过什么燃料？现在使用什么燃料？2. 你知道摩托车、汽车、轮船、飞机、拖拉机使用什么燃料？3. 你所在地有热电厂、冶炼厂吗？它们使用什么燃料？4. 我国实施西部大开发的战略，其中有一项“西气东输”工程，你 知道输的是什么“气”吗？ 讲 述 上述所涉及的燃料有煤、汽油、柴油、石油气、天然气等，其中石油气、汽油、煤油都来自石油。煤、石油、天然气就是我们常说的化石燃料，它们都是由古代生物的遗骸经过地层深处高温、高压一系列复杂 变化而形成。 板书 一 . 什么是化石燃料 阅读 课本 P.150151 讨论：1. 什么是化石燃料？2. 化石燃料是怎样形成的？3. 为什么说化石燃料是宝贵的、不可再生的？4. 我国的化石燃料资源储量情况如何？完成课本 P.152 表格 板书 二 . 化石燃料燃烧对环境的污染 阅读 课本 P.152 图 5-22 化石燃料燃烧对环境的污染 讲述 煤、石油的燃烧会排放出硫的氧化物、氮的氧化物等污染物，它