九年级化学上册状元教案：第七单元 能源的合理利用与开发第1课时 化石能源的利用

备课笔记

课题2化石能源的合理利用

本课题首先通过燃烧反应中产生热量，引出化学反应中的能量变化，从而认识到化

学反应的重要作用。然后主要介绍化石能源的利用。化石能源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。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。在了解化石能源对人类所起的重要作用的同时，

让学生对化石能源的使用年限进行估算，以认识要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

石能源燃烧对环境的影响，说明使用清洁燃料和开发新能源以及保护环境的重要性。

第1课时化石能源的利用

课题化石能源的利用课型新授课

1.了解化学反应中的能量变化，知道化学反应中的能量变化对人类生产、生活的

重要作用。

2.知道化石能源是人类重要的自然资源，对人类生活起着重要作用；同时，了解

素养

化石能源的不可再生性，认识合理开采和节约使用化石能源的重要性。

目标

3.知道石油炼制出的几种主要产品及其用途，认识燃料充分燃烧的重要性。

4.通过对化石能源的形成、使用年限，以及化石能源对人类所起的重要作用的了

解，使学生认识到合理开发化石能源的重要性，培养节约利用资源的意识。

1.了解化石能源的形成过程和不可再生性。

教学

3.认识化石能源对人类所起的重要作用。

重点

4.知道石油炼制的几种主要产品及用途。

教学1.培养学生独立思考、加工信息的能力。

难点2.拓展性课题“煤和石油的综合利用”。

教具多媒体设备，干燥的烧杯，试管，小烧杯，试管架，贮气瓶，酒精灯，胶头

准备滴管，玻璃片，镊子，CH4气体，澄清石灰水，。

1.三大化石能源是煤、石油和天然气，是不可再生能源。（1）煤主要含有碳元素。

课前（2）石油主要含有碳、氢元素。（3）天然气的主要成分是甲烷。

预习

2.煤的干馏是化学变化。石油的分馏是物理变化

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备课笔记

新课从最早使用的柴草，到煤、石油和天然气，发展至今天，我们日常生活中使

导入用的燃料经过了多次变迁，也出现了许许多多的新型燃料。这节课我们就来学习

能源和燃料。

知识点1化石能源的利用

（1）煤和石油小组问题讨论：

［过渡］目前，人类利用的能量大多来自化石能源，如煤、石油和天然气等。常用的燃料有哪些？

这些化石能源及其加工后的产品常被用作燃料，因此化石能源也被称为化石燃（煤气、液化气、煤、

料。汽油、柴油、天然气、电能、

［讨论］讨论或思考：太阳能……）

①你家中做饭、洗浴等使用什么燃料？

②汽车、轮船、飞机、拖拉机等使用什么燃料？

③炼钢厂、热电厂等使用什么燃料？

［讲解］通过讨论，我们知道常见的燃料有：煤、液化石油气、天然气、汽

油、柴油、柴草、酒精等。在这些燃料里，有些是可以再生的，比如：柴草和酒

精。而有些燃料是不可再生的，比如：煤、石油和天然气。煤、石油、天然气是

当今世界上最重要的三大化石燃料。它们作为重要的能源，在我们的现代生活中

进行起着很重要的作用。

新课［提出问题］化石燃料是怎么形成的？为什么说它们是不可再生能源？如何

开采炼制？有哪些性质用途？

［视频播放］煤、石油的形成过程、开采炼制、性质用途的短片。

［阅读讨论］

［讨论1］①煤是纯净物吗？那它含有哪些元素？②你知道煤作为燃料的原

理是什么？

［回答］①是混合物；煤主要含碳元素，此外还含有少量的H、N、S、O等

元素以及无机矿物质（主要含硅、铅、钙、铁等元素）。

②原理是利用碳元素和氧反应放出热量。

知识拓展：

［讨论］①石油可直接用作燃料吗？石油产品中有哪些是常用燃料？

2液化石油气是一些城镇

②煤气泄漏会造成什么危害？使用灌装液化石油气在安全上应注意什么？

家庭使用的一种燃料。是石

［回答］①不能！石油中除了含、元素外，还含、、等元素。如

CHCON油化工的一种产品，其主要

果把石油作燃料的话，石油会燃烧不充分，不仅会造成浪费，还会生成大量的黑

成分是丙烷、丁烷、丙烯和

烟和含、含等有害气体。汽油、煤油、柴油、石蜡等都是常用的燃料。石油

SN丁烯等。液化石油气是经加

炼制的部分产品和主要用途：见课本第页图。

1707-15压后压缩到钢瓶中的。

②危害：危害到人体和财产的安全；注意：使用罐装液化石油气在安全上应

注意不能加热，不能猛烈撞击，使用完后要及时关闭，液化石油气罐要定期检修

等。

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［归纳］煤和石油的比较

备课笔记

方法点拨：

［注意］可再生能源与不可再生

①煤的干馏属于化学变化，生成了新物质。石油的蒸馏属于物理变化，没有能源的区分：可再生能源是

新物质生成。指在一定时间内可以再生

②煤气是混合物，主要成分有氢气(H2)、甲烷(CH4)、一氧化碳(CO)及其他气的、持续利用的一种能源，

体，可用作生活燃气和化工原料。如水能、太阳能、风能、乙

③罐装“煤气”不是煤气，而是液化石油气，这是石油化工的一种产品，其醇等；不可再生能源是指经

主要成分有丙烷、丁烷、丙烯和丁烯等物质。过亿万年形成的、短期内无

［提问］煤和石油除了作为燃料以外，还有其他用途吗？请同学们阅读课本法再生的能源，如煤、石油、

进行P170“资料卡片”。天然气等。

新课［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”。

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，焦炉气则是重要的燃料，煤焦油是重要的化工原料。黑糊糊的煤焦油是

一个大宝库，已经从它里面分离出了上百种化合物，又进一步做成了各种有用的

物质。这样煤就能被综合利用了。

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

料油中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、医药、洗涤剂等。

（2）天然气

［过渡］刚才我们学习了煤和石油的综合利用，接下来我们学习天然气的有

关知识。

［视频播放］天然气的开采及燃烧利用。

［讲解］天然气主要是由碳和氢组成的气态碳氢化合物，其中最主要的是甲

烷。

［思考］①观察甲烷是什么颜色？什么状态？

②甲烷在水中的溶解性如何？

③甲烷的密度和空气比较起来怎么样呢？

［回答］①甲烷是无色气体。

②甲烷极难溶于水。

③甲烷的密度比空气的小。

3

［设问］根据甲烷的这些性质，我们可以用哪些方法收集甲烷气体？备课笔记

［回答］可以用排水法收集，也可以用向下排空气法收集。

［总结］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。

［活动探究］请同学们注意按照课本P171［实验7—2］进行实验，做一做

甲烷的燃烧实验（强调点燃前先验纯！）。探究内容如下并思考：

①在实验结束后，烧杯上出现了什么现象？特别提醒：

②迅速把烧杯倒转过来，向烧杯内注入澄清石灰水后，振荡，又出现了什么天然气的主要成分是甲

现象？烷，甲烷是一种无色、无味、

③在实验开始时，点燃前为什么要先检验甲烷的纯度？极难溶于水的气体，具有可

④在实验中烧杯的条件“干燥”是实验成败的关键吗？为什么？燃性，与空气的混合物遇火

⑤这个实验说明甲烷含有哪些元素？可能会发生爆炸，因此在点

⑥你能写出这个实验中涉及到的化学方程式吗？燃甲烷前，应检验其纯度。

［学生活动，教师巡视］

巡视时及时纠正学生的错误操作，学生思考讨论后与教师一起总结归纳。

［结论］①甲烷燃烧时火焰明亮并呈蓝色，可以看到，烧杯内壁上有水滴生

成。

［设问］有水滴生成，说明了什么问题呢？

进行［回答］说明甲烷的成分里一定含有氢元素。

新课［结论］②向烧杯内注入澄清石灰水后，发现烧杯内澄清的石灰水变浑浊。

［设问］这一现象又说明了什么问题呢？

［回答］这说明甲烷燃烧时有二氧化碳生成，也就是说明了甲烷的成分里一

定含有碳元素。

［结论］③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。

［延伸］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］煤矿里必须采取通风设施；煤矿里一定要严禁明火。

［结论］④“干燥”是这个实验成败的关键。“干燥”便于判断是否有水滴

生成。

［结论］⑤这个实验说明甲烷中含有碳元素和氢元素。知识拓展：

［结论］⑥甲烷是由碳、氢元素组成的化合物，化学式是CH4。它燃烧时生沼气的主要成分也是

CH4，秸秆、杂草，人畜粪

成二氧化碳和水，同时放出大量的热。甲烷的燃烧：便等废弃物放在密闭的沼气

［设问］你们知道还有哪些地方存在甲烷气体吗？池中发酵，就可以产生甲烷，

［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。在我属于可再生能源。农村生产

国农村，利用沼气可解决生活使用的燃料问题。沼气的优点：a.解决农村的

［视频播放］沼气的制取和利用。燃料问题；b.改善农村的环

［讲解］在我国农村利用沼气，不仅可以解决生活使用的燃料问题，还能综境卫生；c.提高肥料的质量。

合治理环境卫生问题。

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（3）合理利用与开发化石能源

［过渡］人们目前所消耗的能量主要来自化石能源。然而，化石能源要经过

数百万年才能形成。但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？

［讨论］估算大约多少年后我国的石油、天然气和煤将被耗尽？填表(教材

P173页“思考与讨论”)，并谈谈你对化石能源的使用与开发的看法。

［小结］不算不知道，一算吓一跳。化石能源用不了多久就耗完了。因此，

我们一方面要合理开采、节约使用化石能源，另一方面还要研究和开发新能源。

［介绍］目前，人类通过化学反应获得的能量，大多来自于化石能源，而化

进行石能源资源是有限的。所以我们要节约化石能源，从生活中的点滴做起，减少能

新课源消耗，同时寻找化石能源的代替品。

［过渡］就在人们担心化石能源将被耗尽时，科学家发现海底蕴藏着大量可

燃烧的“冰”——可燃冰，其主要成分为甲烷水合物。

［视频播放］可燃冰

［讲解］海底埋藏着大量可燃烧的“冰”－－可燃冰。可燃冰是在高压和低知识拓展：

温条件下形成的，主要成分是甲烷水合物，具有热值高、储量巨大等优点，有望如果在开采中甲烷气体

成为未来新能源。但如果开发和利用不当，有可能引发地质灾害和温室效应加剧大量泄漏于大气中，将比二

等问题。2017年，我国在南海神狐海域进行的可燃冰试采获得成功，创造了产气氧化碳造成的温室效应还要

时长和产气总量的世界纪录。整个试采过程未对周边大气和海洋环境造成影响，严重。但可燃冰将来可能会

这对保障能源安全、优化能源结构具有重要意义。成为代替化石能源的新能

因为在许多情况下，不能直接燃烧固态煤，如汽车或拖拉机等；或者虽然能源。

课堂够直接燃烧，但效率很低，如蒸汽机车热利用率只有8％，一般民用煤炉只有20％

小结左右。所以在石油、天然气不足的情况下，不得不考虑如何把煤加工成为气态的、

液态的或固态的高级清洁燃料的问题，以提高煤的热量的利用和减轻环境污染。

煤在加工过程中，本身的潜在能量会受到一些损失。但由于加工成的气态或液态备课笔记

燃料的热利用率高，因此在一些情况下，煤经过汽化或液化而取得的热效益高于要点提示：

直接燃煤。同理，石油一般也不直接燃烧，推进化石能源的清洁高效利用具有重燃料充分燃烧可使有限

要意义。

的能源发挥最大的作用，降

课题2化石能源的合理利用

第1课时化石能源的利用低环境污染的程度。

1.化石能源：由古代生物的遗骸经一系列复杂变化形成的，是不可再生能源。

2.煤、石油、天然气

教学煤石油天然气

板书主要含有碳元素，还含有主要含有碳和氢两主要成分是甲

组成

氢、氧、氮、硫等元素种元素烷（CH4）

物质类别混合物

“工业的粮食”，重要的“工业的血液”，重清洁能源，化

用途

能源、化工原料要的能源、化工原料工原料

3.煤的干馏：将煤隔绝空气加强热分解或与其他物质反应，得到焦炉煤气、焦炭、

煤焦油等（化学变化）。

石油的分馏：将石油加热并使用催化剂炼制，再利用各成分沸点不同进行分离，

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备课笔记

教学得到多种燃料和化工原料。

板书

课堂这节课，我们认识了当今世界的三大化石能源，通过分组设计实验，亲身感

小结受到化学反应中能量的变化，并且学习讨论了燃料充分燃烧的现实意义，切身体

验到节能的重要性。

教材练习与应用（P177）

习题1.D2.C

解答

例1下列关于化石能源及其产品的叙述中，正确的是()

A.天然气是可再生能源B.通常石油直接用做燃料来使用

C.煤气和液化石油气的组成相同D.汽油既是燃料，又是良好的溶剂

【解析】煤、石油、天然气都是不可再生能源；石油通常不能直接用作燃料，

石油经过加工后可以得到汽油、柴油、液化石油气等；煤气是煤隔绝空气加强热

得到的，成分主要是CO、CH4、H2等，液化石油气的成分主要是丙烷和丁烷，

它是石油化工的一种产品，两者的组成不同；汽油是汽车常用的燃料，也能溶解

油污等物质，是良好的溶剂。

【答案】D

难题

解答例2在工业上，下列增大燃料利用率的措施中，与燃料的充分燃烧无关的是

()