【人教版】2023年秋九年級化學(xué)上冊教案：72燃料的合理利用與開發(fā)

2燃料的合理利用與開發(fā)12知道物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化時伴隨著能量變化，既有放熱反響，也有吸熱反響；生疏通過化學(xué)反響實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化的重要性。知道化石能源的用途；知道石油是由多種成分組成的混合物，了解通過石油的煉制可以得到液化石油氣、汽油、柴油等產(chǎn)品；生疏化石能源是人類重要的自然資源，對人類生活起著重要作用。了解化石燃料的不行再生性，燃料充分燃燒的重要性，以及化石燃料燃燒對環(huán)境的影響。生疏合理利用和開發(fā)能源、節(jié)約使用化石燃料的重要性；樹立環(huán)境保護意識。重點甲烷的燃燒及產(chǎn)物的檢驗；石油分餾的產(chǎn)物及用途；煤和汽車用燃料的燃燒產(chǎn)物對空氣的污染及防治措施；能源的開發(fā)與利用。難點化學(xué)反響中的能量變化；培育學(xué)生學(xué)習興趣和對環(huán)境的保護意識。一、創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入課播放一段Flash視頻：燒得很旺的炭火和一支示數(shù)為20℃的溫度計。然后向炭火上加上一鏟煤，紅紅炭火變暗，溫度計示數(shù)隨之下降到16℃。過了一段時間，炭火又變得紅熱，溫度計示數(shù)又上升至20℃。生活中的這個常見現(xiàn)象說明白什么問題？二、合作溝通，探究知(一)化學(xué)變化中的能量變化我們都知道燃料燃燒時產(chǎn)生了熱量，是不是只有通過燃燒才能獲得能量的呢？演示試驗－32mL試驗說明白什么？(說明白生石灰與水反響會放出熱量)這種化學(xué)反響放熱現(xiàn)象在很多化學(xué)反響中都會發(fā)生，大家請思考：化學(xué)反響都是放出能量的嗎？請舉誕生活中你見過的吸取能量的化學(xué)反響的例子。我們一開頭播放的Flash視頻中的現(xiàn)象如何解釋？但凡反響需要加熱的化學(xué)反響就是吸熱反響嗎？演示硫粉在空氣中和在純氧中燃燒的試驗，播放煤塊和煤粉在空氣中燃燒的視頻，讓學(xué)生比較反響現(xiàn)象的不同，并思考緣由。事實與爭論證明，化學(xué)反響在生成物質(zhì)的同時，還伴隨著能量的變化。能量的變化通常表現(xiàn)為熱量的變化，有些反響是放出熱量的，如鎂與鹽酸反響等，有些反響是吸取熱量的，如碳與二氧化碳的反響。強調(diào)：不是全部的放熱或吸熱的變化都是化學(xué)變化，有些是物理變化，如電燈通電后發(fā)光，濃硫酸溶于水放熱等。(二)化石燃料的利用作為重要的能源，燃料對于人類社會是格外重要的，目前人類使用的燃料大多來自化石燃料。三大化石燃料是煤、石油、自然氣?；剂鲜遣恍性偕茉础Ｋ鼈冞€是重要的化工原料，因此人們常把煤稱為“工業(yè)的糧食”，把石油稱為“工業(yè)的血液”。煤的形成示意圖：石油和自然氣的形成示意圖：煤和石油閱讀課本P138，思考以下問題：煤是純潔物嗎？那它含有哪些元素？你知道煤作為燃料的原理是什么？爭論溝通答復(fù)：(1)是混合物；煤主要含碳元素，此外還含有少量的H、N、S、O元素以及無機礦物質(zhì)(主要含硅、鉛、鈣、鐵等元素)；原理是利用碳元素和氧反響所放出的熱量。提問：(1)知道人們怎么綜合利用煤的嗎？煤加工后的主要產(chǎn)品有哪些用途？煤焦油―→化工原料煤→

煤氣的主要成分：氫氣(H2)甲烷(CH4)一氧化碳(CO)其他氣體我國的主要油田有哪些？大慶、大港、成功、華北等。石油可直接用作燃料嗎？石油產(chǎn)品中有哪些是常用燃料？不能。石油中除了含C、H元素外，還含S、O、N等元素。假設(shè)把石油直接作燃料的話，石油會燃燒不充分，不僅會造成鋪張，還會生成大量的黑煙和含S、含N等有害氣體。汽油、煤油、柴油、石蠟等都是常用的燃料。煤氣泄露會造成什么危害？使用灌裝液化石油氣在安全上應(yīng)留意什么？危害到人體和財產(chǎn)的安全；使用罐裝液化石油氣在安全上應(yīng)留意不能加熱，不能猛烈撞擊等。煤煤石油煉制方法隔絕空氣加熱利用沸點不同，將它們加熱煉制產(chǎn)品與用途焦炭、煤焦油、煤氣等汽油、煤油、柴油、石蠟等自然氣有石油的地方一般都有自然氣。自然氣主要是由碳和氫組成的氣態(tài)碳氫化合物，其中最主要的是甲烷。演示試驗7－4：(1)觀看甲烷的顏色、狀態(tài)。點燃從導(dǎo)管放出的甲烷，在火焰的上方罩一個冷而枯燥的燒杯。過一會兒，觀看燒杯壁上的現(xiàn)象。(2)快速把燒杯倒過來，向燒杯內(nèi)注入少量澄清石灰水，振蕩，觀看現(xiàn)象。留意：甲烷具有可燃性，點燃甲烷前，要先檢驗甲烷的純度。試驗現(xiàn)象試驗現(xiàn)象試驗結(jié)論化學(xué)方程式(1) 含有氫元素點燃壁有水霧生成4222(2)澄清的石灰水變渾濁含有碳元素Ca(OH)＋CO===CaCO↓＋HO2 2 3 2在池沼的底部常常含有甲烷，通常也稱池沼中的氣體為沼氣。在我國農(nóng)村，利用沼氣可解決生活用燃料問題。池沼里含有沼氣沼氣的制取和利用合理利用與開發(fā)化石能源目前，人類通過化學(xué)反響獲得的能量，大多來自于化石燃料，而化石燃料資源是有限的。煤、石油、自然氣等化石燃料的形成，并非一日之功，它要經(jīng)過數(shù)百萬年才能形成?；剂弦呀?jīng)面臨被耗盡的危急，應(yīng)合理開采，并節(jié)約使用。但人類目前掠奪式的開發(fā)，會給我們的子孫后代造成什么樣的影響呢？下面我們一起看一組數(shù)據(jù)，大家估算多少年后我國的石油和自然氣將被耗盡？2023根底儲量年產(chǎn)量石油28.331.89自然氣32124851.7煤326130.5估算一下它們可分別開采的年限：化石燃料化石燃料石油(年)自然氣(年)煤(年)開采年限107從估算的數(shù)據(jù)，談?wù)勀銓剂鲜褂煤烷_發(fā)的看法。那么怎樣利用能源才可以使它的使用期限得以延長呢？總體來講，假設(shè)我們能提高煤等燃料燃燒的利用率，就相當于延長煤的使用期限。要使燃料燃燒通?？紤]兩點：一是要有足夠的空氣；二是要使燃料與空氣有足夠大的接觸面。設(shè)問：在實際生活中我們是怎樣來抑制這些困難的呢？我們來看投影。投影：由于在很多狀況下，不能直接燃燒固態(tài)煤，如汽車或拖拉機等；或者雖然能夠直接燃燒，但效率很低，如蒸汽機車熱利用率只有8%，一般民用煤爐只有20%左右。所以在石油、自然氣缺乏的狀況下，不得不考慮把煤加工成為氣態(tài)的、液態(tài)的或固態(tài)的高級清潔燃料的問題，以提高煤的熱量的利用和減輕環(huán)境污染。煤在加工過程中，本身的潛在能量會受到一些損失。但由于加工成的氣態(tài)或液態(tài)燃料的熱利用率高，因此在一些狀況下，煤經(jīng)過汽化或液化而取得的熱效益高于直接燃煤?，F(xiàn)在還有相當大的一局部鍋爐直接燃燒煤。對低硫煤可以承受粉煤鍋爐，但需加煙道脫硫裝置。對高硫煤，要用沸騰床燃燒系統(tǒng)，摻石灰實行爐內(nèi)脫硫和降低氧化氮的生成。以上方法都是為了減輕污染、保護環(huán)境?？茖W(xué)家覺察了將來的替代能源可燃冰，它的優(yōu)點是：能量高、燃燒值大、儲量大，它目前還不能被利用的緣由是開采技術(shù)上的問題沒有解決。(三)使用燃料對環(huán)境的影響燃料的使用，給人們的生活供給能量、帶來便利的同時，卻對環(huán)境造成了不良的影響。煤燃燒時會產(chǎn)生二氧化硫、二氧化氮等污染物。這些氣體對空氣和我們的生活環(huán)境造成什么影響呢？組織小組試驗：酸雨危害的模擬試驗組織爭論、觀看：原來，二氧化硫、二氧化氮易溶于水，當溶解在雨水中時，就形成了酸雨。市區(qū)內(nèi)幾乎不使用煤作燃料，可我們的生活環(huán)境為什么也會如此惡劣？這是什么引起的？目前，多數(shù)汽車都使用什么作為燃料？汽油和柴油作為多數(shù)汽車的燃料，它們?nèi)紵龝r產(chǎn)生的尾氣中主要含有一氧化碳、未燃燒的碳氫化合物、氮的氧化物、含鉛化合物和煙塵等大氣污染物，嚴峻威逼著我們的安康。我們?nèi)绾尾拍芟鳒p有害氣體對空氣的污染呢？削減汽車尾氣對空氣污染的措施有：(1)改進發(fā)動機的燃燒方式，以使汽油能充分燃燒。(2)使用催化凈扮裝置，使有害氣體轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)。(3)使用無鉛汽油，制止含鉛物質(zhì)排放。使用壓縮自然氣(CNG)或液化石油氣(LPG)作燃料。(5)在汽油中參加適量乙醇作為汽車燃料。爭論：使用車用乙醇汽油有什么好處？可以適當節(jié)約石油資源，在肯定程度上削減汽車尾氣的污染。并且，可以通過高粱、玉米和薯類等發(fā)酵、蒸餾而得到，是可再生能源。點CHOH＋3O 2CO＋3HO25 2 2 2(四)能源的利用和開發(fā)隨著人類對能源的需求越來越多，化石燃料等不行再生能源面臨枯竭，對環(huán)境的負面影響也很大，開發(fā)的能源就成了人類越來越迫切的要求。你對氫氣作為一種清潔燃料的生疏有哪些？(氫氣本身無毒、極易燃燒、放熱量大、燃燒產(chǎn)物是水)我們知道，電解水可以制取氫氣。試驗室里，我們常用鋅與稀硫酸反響來制取氫氣(如圖)，反響的化學(xué)方程式為Zn＋HSO===ZnSO＋H2 4 4 2 a．排水法收集氫氣 b．向下排空氣法收集氫氣爭論：氫氣和自然氣都可以作為燃料。目前，自然氣作為燃料使用已經(jīng)格外廣泛，而氫氣還不能作為燃料被廣泛應(yīng)用。為什么？氫氣雖然是最清潔的燃料，但由于氫氣的制取本錢高和貯存困難，作為燃料臨時還不能廣泛使用。目前，對氫能源的開發(fā)已取得了很大進展，隨著科技的進展，氫氣終將會成為主要能源之一。其實，我國在很多年以前就已經(jīng)開頭努力查找的方法，同時開發(fā)的能源來改善大氣環(huán)境，提高人們生活質(zhì)量了，比方著名的“西氣東輸”?，F(xiàn)代社會對能量的需求量越來越大，化學(xué)反響供給的能量已不能滿足人類的需求。我國各地區(qū)及世界各國也都在利用和開發(fā)的能源。你知道有哪些能源是可被人類利用的嗎？(太陽能、核能、風能、地熱能、水能、潮汐能等)出示能源圖片，這些能源