初中化学人教九年级上册（2023年新编） 燃料及其利用燃料及其利用

导学案

课题2燃料的合理利用与开发

第1课时燃料和热量

［课前作业］

1、天然气的主要成分是燃烧的化学方程式

2、常用的化石燃料有一它们属J--

3、使燃料充分燃烧通常需要考虑；。

4、各举两例可再生能源和不可再生能源。

［学习目标］

1、知道化石燃料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。

2、知道石油炼制出的几种主要产品及其用途。

3、了解化学反应中的能量变化，认识燃料充分燃烧的重要性。

【重点难点】

1•化学反应中的能量变化。

2•燃料充分燃烧的重要性。

课内探究

一、化学反应中的能量变化

人们使用化石燃料•，是利用它燃烧产生的热量，是不是只有通过燃料燃烧才能得到热量？

【实验7-3］

现象

手的感觉

分析

结论：化学反应在生成新物质的同时，还伴随，而的变化通常表现为,即吸热现象或

_____________________发生。

跟踪练习

1、下列说法正确的是（）

A、人类只有通过燃料燃烧才能获得热量

B水蒸法吸收热量，这是吸热现象

C能源都是燃料

D物质发生化学反应的同时，常伴随放热现象或吸热现象

2.（2023年福建泉州）许多变化都产生热量，下列放热现象主要由物理变化引起的是（）

A中和反应放热B燃料燃烧放热

C生石灰与水化合放热D灯泡通电发热

一、化石燃料

阅读课本化石燃料第•段，填写下列内容：

①生活中常用的化石燃料有、、，化石燃料是能源。

②煤是_______等被埋于土中经长期复杂变化形成，石油和天然气经______________复杂变化而形成。

1、煤和石油

活动与探究

小组讨论：

（1）你家中做饭、洗浴用什么燃料？

（2）汽车、轮船等交通工具使用什么燃料？

（3）炼钢厂、热电厂等使用什么燃料？

（4）以上使用的燃料有什么优缺点？

自学课本煤与石油的材料，然后填空。

（1）煤是（纯净物还是混合物）,煤中主要含有________元素,还含有和少量的氮、

硫、氧等元素以及无机矿物质。

（2）煤经过____________可得到焦炭、煤焦油、煤气等,属于变化,石油经过________可得溶剂油、汽油、

航空燥油等，属于变化。

（3）城镇的许多家庭使用的罐装“煤气”作为燃料，罐中所装的是o

小组讨论：

（1）石油可以直接作燃料吗？石油产品中有哪些是常用的燃料？

（2）煤气泄漏会造成什么危害？使用建装液化石油气在安全上应注意什么？

2、天然气

在有石油的地方，一般都有天然气的存在。天然气主火焰上方冷而干要是

由和元素组成气态，其中最主要的燥的烧杯的现象是

化学式________O_________________________

倒入石灰水振

【实验7-4]

荡现象

这个实验说明甲烷中一定含有_____、_____元素。

化学方程式I、

归纳总结：甲烷的物理性质与化学性质。

2、

自己阅读沼气的制取与利用

小组讨论：

人类目前所消耗的能量主要来自化石燃料。化石燃料不可再生，随着人类大量开采，化石燃料最终将耗尽，同学

们根据表7-3完成讨论，根据你的估算的结果，谈谈你对化石燃料使用与开发的看法。能说出那些新能源代替化

石燃料？

1、煤燃烧时会闻到刺激性气味，这是因为煤成分中有下列元素中的（）

A、碳B、氢C、硅D、硫

2、（2023年广东广州）化石燃料是不可再生的能源，下列不属于化石燃料的是（）

A.燥B.石油C.乙醇D.天然气

3、下列关于石油的说法正确的是（）

A.石油的蕴藏量是无限的B.石油是“清洁燃料”

C.石油属于混合物D.石油除了作燃料,不能再开发利用了

4、鉴别氢气、一氧化碳和甲烷可以根据（）

A、颜色B、溶解性C、可燃性I）、燃烧后产物

三、合理利用与开发化石能源

总起来讲，使燃料充分燃烧通常需要考虑两点：;O

燃料不充分燃烧，不仅是燃料燃烧产生的,浪费资源，而且还产生大量的等物质

污染空气。

小组讨论：

工业上有时使用煤等固体燃料，为了使燃料与空气有足够大的接触面，你认为应将固体燃料怎样处理？

跟踪练习

1、使燃料充分燃烧通常需要考虑两点：一是;二是。向正在燃烧的木

材堆里加入高钵酸钾粉末，木材燃烧的会更旺是因为。

2.古语道“人要实，火要虚”，其中“火要虚”的意思是说：燃烧木柴时，通常架空些，才能燃烧得更旺。“火

要虚”的实质是（）

A.散热的速度加快B.增大木柴与空气的接触面积

C.木柴的着火点降低D.提高空气中氧气的含量

3.（2023年广西百色）家庭用煤经过从“煤球”到“蜂窝煤”的变化，其目的是

A.增大可燃物的热值B.提高可燃物的着火点

3

C.提高空气中氧气的含量D.增大可燃物与空气的接触面积

能力拓展：如图所示,为鉴别H：，、CO、CH,三种气体,分别把它们的燃烧产物依

次通过甲、乙两装置，甲瓶中为浓硫酸,乙瓶中为澄清石灰水（浓HzSO」有吸水

性）

（I）若甲瓶中物质的质显增加，乙瓶中物质的质量不变，则燃烧的气体为—，化

学方程式为.浓H£O,澄清石灰水

（2）若甲瓶中物质的质量不变,乙瓶中生成白色沉淀厕燃烧甲乙的气体

为，化学方程式为.

（3）若甲、乙两瓶中物质的质量都增加，则燃烧的气体为，化学方程式为.

若乙的质量增加，则甲的质量增加g.

教案

第1课时化学反应中的能量变化和化石燃料的利用

融课标要求

【教学目标】

1.知识与技能

（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）知道化石燃料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。

（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。

2.过程与方法

（1）运用思考、讨论的方法来获取信息。

（2）运用实验的方法来得出结论。

3.情感、态度与价值观

通过对化石燃料的形成、使用年限，以及化石燃料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。

【教学重点】

I.了解化学反应中的能量变化。

2.了解化石燃料的形成过程和不可再生性。

3.认识化石燃料对人类所起的重要作用。

4.知道石油炼制的几种主要产品及用途。

【教学难点】

I.培养学生独立思考、加工信息的能力。

2.拓展性课题“煤和石油的综合利用”。

【教学准备】

多媒体，试管，小烧杯，自热包，水，鸡蛋，试管架，胶头滴管，玻璃片，锻子，镁条，盐酸,

氢氧化钢晶体，氯化钱晶体。

密教与国程

一、导入新课

［创设情景］将自热包和鸡蛋放入塑料盒中，加入水，引导学生仔细观察实验现象。

［设问］看到这个实验，你想说些什么？

［学生回答］如：1.生石灰与水反应放出了热量。2.生石灰与水反应后产生了新的物质。3.我

们在实验过程中要注意化学反应的能量变化，防止实验过程中发生意外。4.化学反应的能量变化

通常表现为热量的变化。...

［新课引入］在日常生活中，许多物质都能发生燃烧反应并产生能量

（热量），从最早使用的柴草，到煤、石油和天然气，发展至今天，出现了许许多多的新型燃

料。这节课我们就来学习能量和燃料。

二、推进新课

（吸执

I.化学反应中的能量变化匕;

放热

［讲解］生活经验告诉我们燃料燃烧时产生了热量，那么是不是只有通过燃料燃烧才能得到热

量呢？下面我们来做两组实验。

［小组实验1］在一支试管中加入一小匙干燥的生石灰再加入约2mL水，观察现象，并用手

触摸试管外壁。

［小组实验2］在一支试管中加入镁条，再加入少量稀盐酸，观察现象，并用手触摸试管外壁。

［演示实验］在一个小烧杯里，加入约2()g已研磨成粉末的氢氧化钢晶体，将小烧杯事先放在已

滴有3〜4滴水的玻璃片上。然后再加入约lOgNKQ晶体，并立即用玻璃棒搅拌，使氢氧化钢晶

体与NH4C1充分反应。观察玻璃片上的水是否由于结冰面将玻璃片与小烧杯粘在一起。

［学生实验，教师巡视］

［设问］这三个实验说明了什么问题呢？

［回答］化学反应中都伴随有能量的变化，有些化学反应中有热量放出，有的则从外界吸收热

量。

［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。类似于可燃物燃烧，生石灰和水这样的反应，我们称之为放热反应。像碳与二氧化碳，氢氧化

钢晶体和NH4C1的反应，称之为吸热反应。

［介绍］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。同学们能举出一些利用化学反应产生能量的实例吗？

［学生讨论，举例］

2.化石燃料的利用

(1)煤和石油

［过渡］现在我们的生活中，经常使用的燃料以煤、石油和天然气最为常见。因为它们都是由

古代生物的遗骸经一系列复杂变化而形成的，所以我们称之为化石燃料。

［介绍］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

们的现代生活中起着很重要的作用。前面我们已经学习了天然气的有关知识，这节课我们具体来学

习煤和石油的综合利用。

［活动与探究］讨论或思考：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？

［小结］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,

在我伯的现代生活中起着很重要的作用。

［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？

［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、0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所放出的热量。

［讨论2］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？

［回答］①不能！石油中除了含C、H元素外，还含C、O、N等元素。如果把石油作燃料的

话，石油会燃烧不充分，不仅会造成浪费，还会生成大量的黑烟和含S、含N等有害气体。汽油、

煤油、柴油、石蜡等都是常用的燃料。石油炼制的部分产品和主要用途：见课本第138页图7-22。

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。

［归纳总结］煤和石油的比较

煤石油

古代动植物遗体在

古代植物经过一系列

形成地壳中经过复杂变

复杂的变化而形成的

化而形成的

元素

主要含C（少量H,N,

组成主要含C,H（少量S,

S,0等），有机物、无

及分0,N等）的混合物

机物组成的混合物

类

石油经过蒸溜（物理

煤经干溜（化学变化）

变化）可以得到汽

性质得到焦炭、煤焦油、焦

油、煤油、柴油和润

炉气

滑油等

用途能源、化工原料能源、化工原料

［注意］①煤的干馀属于化学变化，生成了新物质。石油的蒸镯属于物理变化，没有新物质生

成。

②煤气是混合物，主要成分有氢气（HA、甲烷（CHQ、一氧化碳（CO）及其他气体：可用作生活

燃气。

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，其主要成分有丙烷、

丁烷、丙烯和丁烯等物质。

［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P139资料卡片。

［交流小结］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一一石油化工。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、染料、

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。

［讲解］天然气主要是由能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怎么样呢？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。

［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？

［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P139

［实验7-4］进行活动探究，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？

②迅速把烧杯倒转过来，向烧杯内注入澄清石灰水后，振荡，又出现了什么现象？

③在实验开始时，点燃前为什么要先检验甲烷的纯度？

④在实验中烧杯的条件“冷而干燥”是实验成败的关维吗？为什么？

⑤这个实验说明甲烷含有哪些元素？

⑥你能写出这个实验中涉及到的化学方程式吗？

［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1①甲烷燃烧时火焰明亮并呈蓝色，可以看到，窟杯内壁上有水滴生成。

［设问］有水滴生成，说明了什么问题呢？

［回答］说明甲烷的成分里一定含有氢元素。

［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点燃甲烷和氧与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“冷而干燥”是这个实验成败的关键。“冷”有利于水汽的凝集，“干燥”可以判断

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。

［结论］⑥甲烷是由碳和氢组成的化合物，化学式是CH4。它燃烧时生成二氧化碳和水，同时

占燃

放出大量的热。甲烷的燃烧：CH4+2O2-CO2+2H2O

［设问］你们知道还有哪些地方存在甲烷气体吗？

［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。

［讲解］在我国农村利用沼气，不仅可以解决生活用熟料问题，还能综合治理环境卫生问题。

【小组讨论】有三瓶无色、无味的气体它们分别是甲烷、氢气、一氧化碳。你用什么方法将

它们区别开来？

［学生讨论，回答］分别点燃，看燃烧后的产物不同.

（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燃料。然而，化石燃料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P142页“讨论”）,

并谈淡你对化石燃料的使用与开发的看法。

［小结］不算不知道，一算吓一跳。化石燃料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，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，大多来自于化石燃料，而化石燃料资源是有限

的。那么，同学们认为怎样利用能源才可以使它的使用期限得以延长呢？

［学生讨论，回答］

［小结］如果我们能提高煤等燃料的利用率，就相当于延长煤的使用期限。要使燃料燃烧通常

考虑两点：一是要有足够的空气；二是要使燃料与空气有足够大的接触面。燃料充分燃烧的意义：

燃料熬烧若不充分，不仅使燃料燃烧产生的热量减少，浪费资源，同时还会产生大量的CO等物质，

污染空气。

［过渡］就在人们担心化石燃料将被耗尽时，科学家发现海底蕴藏着大量可燃烧的“冰”一一可燃

冰。

［视频播放］可燃冰

三、典例剖析

洌1下列关于化石燃料及其产品的叙述中，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

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做燃料，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、

山等，液化石油气的成分主要是丙烷和丁烷，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。