第七单元 课题2 燃料的合理利用与开发课件【核心素养提升+备课精讲精研】 九年级化学人教版上册

课题2燃料的合理利用与开发第七单元燃料及其利用导入新课人类的生活离不开各种燃料，燃料的燃烧和利用给人类带来了各种保障和便利，但同时也给人类生存的环境造成了巨大的影响，如何保护环境成为了世界性的难题。导入新课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。所以人们开始探索利用清洁能源，氢气是很好的选择。导入新课氢能汽车包括氢内燃机汽车和氢燃料电池车，其中前者的动力来源为氢气在内燃机中燃烧产生的能源、后者则使氢或含氢物质与空气中的氧在燃料电池中反应产生电力推动电动机，由电动机推动车辆。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.知道化石燃料是重要的自然资源；知道液化石油气、汽油、煤油等都是石油加工的产物3.了解化石燃料的不可再生性，认识合理开采、节约使用化石燃料的重要性。4.了解化石燃料燃烧对环境的影响。认识使用和开发清洁燃料及各种新能源的重要性。学习目标一、化学反应中的能量变化讲授新知行成于思在化学反应中，是不是只有燃烧才能放出热量呢？探究实验1生石灰与水反应放热躬行实践实验操作：在一支试管中加入一小匙干燥的生石灰（或几小块食品袋中的干燥剂，主要成分CaO），再加入约2mL水，观察现象，并用手轻轻触碰试管外壁。实验现象：生石灰逐渐膨胀，碎裂成粉末，产生大量的白雾，手感觉发烫。化学方程式：CaO+H2O===Ca(OH)2。讲授新知化学反应中的能量变化化学反应在生成新物质的同时，还伴随着能量的变化，而能量的变化通常表现为热量的变化。有的化学反应要放出热量，有的要吸收热量。讲授新知化学反应中的能量变化注意：1.有热量变化不一定属于吸热反应或者放热反应，如金属导线通电放热属于物理变化。2.不能简单地从反应条件进行判断。如木炭高温还原氧化铜是放热反应。目前，人类通过化学反应获得的能量，大多来自于化石燃料的燃烧，由于资源有限，因此要控制燃烧反应，提高燃料的利用率。二、化石燃料的利用讲授新知讲授新知化石燃料煤、石油、天然气又称为化石燃料，是古代生物的遗骸经一系列复杂变化而形成的，是不可再生能源。讲授新知化石燃料煤是混合物，主要含C元素，还含有H元素和少量N、S、O等元素；燃烧产物为CO2、NO2、SO2等。石油指气态、液态和固态的烃类混合物，是一种粘稠的、深褐色液体，具有天然的产状，被称为“工业的血液”。主要含碳、氢元素(少量氮、硫元素)；分馏产物的燃烧产物为CO2、NO2、SO2等。天然气是指天然蕴藏于地层中的烃类和非烃类气体的混合物，在石油地质学中，通常指油田气和气田气。其中主要的是甲烷（CH4)。讲授新知化石燃料的形成煤的形成讲授新知化石燃料的形成石油和天然气的形成讲授新知化石燃料的利用煤隔绝空气加强热——干馏是化学变化，煤干馏后的综合利用，即可充分利用煤的资源，还可以极大的减少污染。煤气的主要成分：一氧化碳、甲烷、氢气等。讲授新知化石燃料的利用将石油加热炼制，利用石油中各成分的沸点不同，发生物理变化，将它们分离，可得到不同的产品，使石油得到综合利用。讲授新知化石燃料的利用1.天然气主要可用于发电，以天然气为燃料的燃气轮机电厂的废物排放量大大低于燃煤与燃油电厂，而且发电效率高，建设成本低，建设速度快。2.天然气也可用作化工原料。以天然气为原料的化工生产装置投资省、能耗低、占地少、人员少、环保性好、运营成本低。3.天然气广泛用于民用及商业燃气灶具、热水器、采暖及制冷，也用于造纸、冶金、采石、陶瓷、玻璃等行业，还可用于废料焚烧及干燥脱水处理。4.天然气汽车是一种环保型汽车。讲授新知甲烷CH4的性质甲烷的物理性质：通常状况下为无色、无味气体；难溶于水；密度比空气小。甲烷的化学性质：可燃性：点燃纯净的甲烷气体，产生淡蓝色火焰。点燃前需验纯度。探究实验1甲烷燃烧躬行实践实验操作：1.点燃从导管放出的甲烷，在火焰的上方罩一个冷而干燥的烧杯，过一会儿观察烧杯壁上的现象。2.迅速把少杯倒过来，向烧杯内注入少量澄清石灰水，振荡，观察现象。实验现象：烧杯壁上出现水珠，澄清石灰水变浑浊。化学方程式：讲授新知合理利用和开发化石能源化石燃料形成的时间非常长，储量有限。化石燃料属于不可再生能源。人类目前消耗的能量主要来自化石燃料。然而，化石能源的不可再生性和人类对其的巨大消耗，使化石能源正在逐渐走向枯竭。据美国地质局估计，全世界最终可采石油储量为3万亿桶。由此推算，世界石油产量的顶峰将在2030年出现。在不久的将来，我们将面临严重的能源危机，要合理利用和开发化石能源。讲授新知合理利用和开发化石能源海底“可燃冰”：科学家在300~500米海洋深处发现一种冰霜样的物质——可燃冰。可燃冰是甲烷水合物其外观像冰。一体积可燃冰可储载100~200倍体积的甲烷气体，具有能量高、燃烧值大等优点。行成于思做饭时，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，这是为什么呢？使用燃料时，若燃料不能充分燃烧，易产生黑烟、CO等物质，使燃料的利用率降低，浪费资源，污染空气，所以控制燃烧反应，使燃料充分燃烧，对于节约能源非常重要。三、使用燃料对环境的影响讲授新知行成于思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。请思考，造成这种现象的原因是什么？讲授新知化石燃料燃烧造成空气污染的主要原因1.燃料中的一些杂质如硫等燃烧时，产生空气污染物如二氧化硫等。2.燃料燃烧不充分，产生一氧化碳等。3.未燃烧的碳氢化合物及炭粒、尘粒等排放到空气中形成浮尘。讲授新知酸雨形成原因：煤燃烧时生成NO2和SO2等污染物，这些污染物反应后溶于雨水，形成酸雨。危害：危害人体健康；导致水体酸化，严重影响水生动植物的生存；破坏土壤、植被、森林；腐蚀金属及建筑物。防治措施：减少硫的氧化物、氮的氧化物等物质向空气中排放；用天然气代替煤；大力推广使用脱硫煤。讲授新知汽车尾气汽车使用的燃料主要是汽油或柴油。汽车尾气中的主要污染物：一氧化碳、未燃然烧的碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物和烟尘等。减少汽车尾气对空气污染的措施：改进发动机的燃烧方式，以使汽油能充分燃烧；使用催化净化装置，使有害气体转化为无害物质；使用无铅汽油，禁止含铅物质排放；使用压缩天然气或液化石油气作燃料；在汽油中加入适量乙醇作为汽车燃料。讲授新知汽车尾气四、能源的利用和开发讲授新知讲授新知（氢气）最清洁的燃料特点：氢气本身无毒，是无色无味气体，难溶于水，密度小；极易燃烧、放热量大。燃烧产物只有水，是最清洁的燃料。优点：资源丰富，可再生；燃烧放热多；生成物不污染环境。缺点：制取成本高；贮存、运输困难。讲授新知其他新能源开发新能源的作用：解决化石能源枯竭，减少环境污染。知识总结知识总结学以致用1.下列关于煤的说法不正确的是（）A.煤是一种化石燃料，最终将被耗尽B.将煤隔绝空气加热，可以得到焦炭、煤焦油、煤气等物质C.煤只含有碳、氢两种元素D.煤是一种复杂的混合物C学以致用D2.下列关于化学反应与能量变化的说法中，正确的是（）A.人类利用的能量都是通过化学反应获得的B.在化学反应中只有燃烧反应才能放出热量C.化学反应中都会放出放热现象D.化学反应伴随着能量变化学以致用3.下列关于能量的说法不正确的是（）A．化学变化中通常伴随能量的吸收或释放 B．绿色植物吸收太阳能进行光合作用 C．干电池工作时电能变