《單元3化石燃料的利用》教學(xué)設(shè)計(湖北省省級優(yōu)課)x-九年級化學(xué)教案

專題四單元3化石燃料的利用荊州市東方紅中學(xué)潘露萍【教學(xué)目標(biāo)】知識與技能1、知道物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化時伴隨著能量變化，既有放熱反應(yīng)，又有吸熱反應(yīng)；認(rèn)識通過化學(xué)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化的重要性；2、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；認(rèn)識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；3、了解化石燃料的不可再生；4、知道甲烷的性質(zhì)及其燃燒的方程式和現(xiàn)象。過程與方法1、通過自己動手實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生親自感受化學(xué)反應(yīng)中的能量變化；2、通過自學(xué)課本，讓學(xué)生了解三大化石燃料的組成，來源以及用途；3、通過觀察教師演示實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生了解甲烷的相關(guān)性質(zhì)。情感態(tài)度與價值觀1、培養(yǎng)學(xué)生用辯證的思想和發(fā)展的眼光想問題、看問題；2、強(qiáng)化學(xué)生的環(huán)保意識及社會責(zé)任感；3、使學(xué)生進(jìn)一步樹立為人類社會進(jìn)步而努力學(xué)習(xí)化學(xué)的志向?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】1、知道常見放熱和吸熱反應(yīng)；2、化石燃料的種類和用途以及其不可再生性；3、甲烷燃燒的現(xiàn)象和方程式的書寫?！窘虒W(xué)難點(diǎn)】1、知道常見放熱和吸熱反應(yīng)；2、甲烷燃燒的現(xiàn)象和方程式的書寫?！窘虒W(xué)過程】第一部分溫故互查，情景導(dǎo)入（5分鐘）老師：寒冬來了，同學(xué)們最怕的是什么？學(xué)生：冷！老師：有沒有什么方法可以快速簡便地給身體取暖？學(xué)生：貼暖寶寶。老師：暖寶寶是冬季常備取暖“神器”，同學(xué)們知道它的發(fā)熱原理嗎？現(xiàn)在請同學(xué)們在實(shí)驗(yàn)盒中拿出一片暖寶寶，然后仔細(xì)閱讀它的成分和使用說明，再動腦筋想想，試著推測一下它的發(fā)熱原理。學(xué)生討論，舉手回答。學(xué)生1：我推測是碳發(fā)生氧化……學(xué)生2：是鐵與空氣中的水分和氧氣接觸發(fā)生氧化……學(xué)生3：是熱傳遞……老師：看來同學(xué)們都認(rèn)真思考了，現(xiàn)在我們來通過PPT了解它的發(fā)熱原理?！军c(diǎn)評】通過從學(xué)生身邊熟悉的物質(zhì)分析著手，成功地激發(fā)了學(xué)生的求知欲和探索欲，調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和熱情。第二部分小組合作，能力培養(yǎng)（10分鐘）老師：在前面的學(xué)習(xí)中我們知道，化學(xué)反應(yīng)在生成新物質(zhì)的同時，常常會伴隨著能量的變化，比如……學(xué)生：發(fā)光和放熱。老師：很好，看來同學(xué)們對舊知掌握得很牢固。接下來，同學(xué)們可以通過兩個實(shí)驗(yàn)來親自感受一下化學(xué)反應(yīng)的能量變化。老師：請同學(xué)們先閱讀PPT上的實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)，讀完后就可以動手做第一個實(shí)驗(yàn)。學(xué)生閱讀：生石灰與水反應(yīng)實(shí)驗(yàn)步驟：1、取半藥匙生石灰放在紙槽的一端；2、用紙槽將藥品送至試管底部，然后使試管立起來；3、用膠頭滴管往生石灰中滴加10滴水；4、觀察試管中的現(xiàn)象，并用手觸摸試管底部；5、填寫學(xué)案第二題表格第一列。（大多數(shù)同學(xué)都積極參與，只有少數(shù)學(xué)生因?yàn)椴皇煜ざ桓覄邮秩プ觯├蠋煟海?分鐘后）所有同學(xué)都已經(jīng)做完實(shí)驗(yàn)，有沒有哪位同學(xué)愿意把你的實(shí)驗(yàn)記錄分享給大家？（只有2-3人舉手）學(xué)生A：試管外壁發(fā)熱，用手觸摸覺得很燙，是因?yàn)樵摲磻?yīng)放出大量的熱，方程式是CaO+H2O=Ca(OH)2老師：這位同學(xué)回答得非常棒，請大家給與掌聲，希望后面的同學(xué)像這位同學(xué)一樣，既勇敢又觀察仔細(xì)。老師：接著，我們再來閱讀第二個實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)。學(xué)生閱讀：鎂與稀鹽酸反應(yīng)實(shí)驗(yàn)步驟：1、用鑷子夾取一根鎂條放入試管中；2、用滴管滴加5-6滴稀鹽酸；3、觀察試管中的現(xiàn)象，并用手觸摸試管底部；4、填寫學(xué)案第二題表格第二列。（學(xué)生繼續(xù)做實(shí)驗(yàn)，有了上一次的經(jīng)驗(yàn)后，這次終于全員參與，而且實(shí)驗(yàn)時間也大大縮短了。）老師：（3分鐘后）不知道這次又是哪位勇敢的同學(xué)能分享你的學(xué)習(xí)成果？（學(xué)生踴躍舉手）學(xué)生B：有大量氣泡產(chǎn)生，試管外壁發(fā)熱，手的感覺發(fā)熱，這是由于反應(yīng)產(chǎn)生了氣體并發(fā)成熱量的緣故。化學(xué)方程式為：Mg+2HCl=MgCl2+H2↑老師：太棒啦！請大家同樣給予掌聲。老師：其實(shí)，在化學(xué)反應(yīng)中，能量的變化通常表現(xiàn)為熱量的變化。熱量的變化變現(xiàn)為兩種……學(xué)生：放熱和吸熱。老師：不錯！那么，常見的放熱反應(yīng)除了我們剛才做的氧化鈣和水反應(yīng)外，還有金屬與酸反應(yīng)以及我們前面學(xué)習(xí)的……學(xué)生：所有的燃燒（氧化反應(yīng)）。老師：對！請同學(xué)們填在學(xué)案上。【點(diǎn)評】通過讓學(xué)生親自動手做實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)了學(xué)生動手能力，調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，增強(qiáng)了學(xué)生團(tuán)隊合作的能力，讓學(xué)生在做中思，做中學(xué)。但是，由于平時的教學(xué)過程中的化學(xué)實(shí)驗(yàn)多為演示實(shí)驗(yàn)，學(xué)生動手能力較弱，所以這個環(huán)節(jié)費(fèi)時較長。第三部分無聲自學(xué)，問題導(dǎo)向（7分鐘）老師：在當(dāng)今社會，人類需要的大部分能量都是由化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的，最常見的就是生活燃料的使用。利用燃料產(chǎn)生的熱量，人們可以做飯，取暖，發(fā)電，煉金等等。燃料作為重要的能源，對于人類社會是非常重要的。目前，我們使用的燃料大多數(shù)來自于化石燃料。什么是化石燃料？化石燃料是如何形成的？它們有哪些用途？帶著這些問題，請同學(xué)們自學(xué)書本137頁，并完成學(xué)案第三題第1小題。老師：（半分鐘后）請做完的同學(xué)舉手。學(xué)生C：生活中經(jīng)常使用的燃料有煤、石油天、然氣，我們通常稱它們?yōu)榛剂?，化石燃料是不可再生能源。老師：非常好，答案又快又?zhǔn)。接著繼續(xù)自學(xué)課本138頁，第一、二段，完成學(xué)案第三題第2小題。老師：（兩分鐘后）請做完的同學(xué)舉手。學(xué)生D：煤是固體混合物物

（填純凈或混合），主要含有C元素，此外還含有H.N.S.O

元素等，煤做燃料主要利用的化學(xué)反應(yīng)是C+O2=CO2（填化學(xué)方程式）。為了使煤得到綜合利用，將煤隔絕空氣加強(qiáng)熱

，可以使煤分解成許多有用的物質(zhì)，如

焦炭、煤焦油、煤氣這個過程是物理（填物理、化學(xué)）變化，煤氣的主要成分為氫氣、甲烷、一氧化碳。造成煤氣中毒的物質(zhì)是一氧化碳。老師：請問同學(xué)們，剛才這位同學(xué)的答案有沒有錯誤的地方？學(xué)生齊答：有（學(xué)生E、F主動舉手）學(xué)生E：碳和氧氣反應(yīng)生成二氧化碳條件是“點(diǎn)燃”。學(xué)生F補(bǔ)充：煤分解是化學(xué)變化，因?yàn)樯闪诵挛镔|(zhì)。老師：這兩位同學(xué)更改得很正確。接著自學(xué)課本138頁，第三、四段，完成學(xué)案第三題第3小題：老師：（一分鐘后）請做完的同學(xué)舉手。學(xué)生G:石油是液體混合物

（填純凈或混合），主要含有C和

H兩種元素。將石油加熱煉制，利用石油中各成分的沸點(diǎn)不同將它們分離，得到不同的產(chǎn)品，使石油得到綜合利用，這屬于化學(xué)（填物理、化學(xué)）變化。一些城鎮(zhèn)的家庭用的罐裝液化石油氣作為燃料。老師：有沒有同學(xué)有不一樣的答案？學(xué)生H：使石油得到綜合利用，這屬于物理變化。老師：你是如何判斷的？學(xué)生H：因?yàn)槭歉鶕?jù)沸點(diǎn)不同。老師：是的，這和前面學(xué)習(xí)的氧氣的工業(yè)制取原理類似。老師：最后，請同學(xué)們自學(xué)課本139-140第一段，完成學(xué)案第三題第4題。老師：（一分鐘后）請做完的同學(xué)舉手。學(xué)生I：天然氣；甲烷；CH4甲烷；沼氣。老師：很棒，全對?！军c(diǎn)評】設(shè)置無聲自學(xué)環(huán)節(jié)旨在讓學(xué)生培養(yǎng)獨(dú)立閱讀，獨(dú)立思考的能力，同時也培養(yǎng)了學(xué)生在規(guī)定的時間內(nèi)高效學(xué)習(xí)。從學(xué)生的答題來看，還是有幾處錯誤，而且這幾處錯誤都是需要結(jié)合書本上的知識來歸納引申的。這也暴露出了一個問題，學(xué)生歸納引申的能力還有待提高。第四部分教師演示，精講點(diǎn)撥（10分鐘）老師：從2002年開工到至今，我國耗資300億打造全世界距離最長的西氣東輸工程，西氣東輸?shù)木褪翘烊粴狻Ｌ烊粴膺M(jìn)萬家讓數(shù)以萬計的人民從中受益。甲烷對于同學(xué)們來說既熟悉又陌生。熟悉到同學(xué)們每天都會與它打交道，陌生的是既看不到又摸不著。接下來，通過教師演示，讓同學(xué)們與甲烷來一次近距離接觸。請坐在后面的4位同學(xué)上臺來觀摩。老師：實(shí)驗(yàn)室制取甲烷是由無水醋酸鈉和堿石灰混合加熱來制取。那么如何選取實(shí)驗(yàn)裝置？學(xué)生齊答：固固加熱制取氣體裝置。老師：需要哪些儀器？學(xué)生齊答：試管，酒精燈，鐵架臺，帶導(dǎo)氣管的單孔橡皮塞，（有的學(xué)生回答棉花團(tuán)）。老師：需要棉花嗎？部分學(xué)生回答：不需要。老師：為什么？有沒有哪位同學(xué)給大家解釋一下？學(xué)生F：高錳酸鉀制取氧氣是因?yàn)樵诩訜徇^程中高錳酸鉀粉末會飛濺堵住導(dǎo)氣管口，濺落到水槽中，污染氣體，所以需要用棉花堵住。老師：不錯，分析非常到位。制取甲烷過程中，固體受熱不會飛濺，因而不需要棉花。現(xiàn)在，我們可以做實(shí)驗(yàn)了。老師：我事先已將兩種固體按照一定比例混合均勻并且稱取了一定質(zhì)量的混合物。在裝藥品前，先要做什么操作？學(xué)生齊答：裝置氣密性的檢查。老師：是的，保證裝置氣密性良好是實(shí)驗(yàn)?zāi)茼樌M(jìn)行的關(guān)鍵。老師：先將導(dǎo)氣管的一段放入水中，將橡皮塞塞緊，用手緊握試管，觀察導(dǎo)氣管口是否有氣泡冒出。圍觀學(xué)生回答：有氣泡。老師：拿出導(dǎo)氣管后，可以觀察到管口有……學(xué)生：一段穩(wěn)定的水柱。老師：（整個過程邊說邊演示操作）這可以證明裝置氣密性良好，現(xiàn)在我們可以裝藥品了。將藥品先取出，放在紙槽上，然后將藥品送入試管底部，再將試管直立。將試管中的藥品盡量平鋪在試管底部。接著，將試管固定在鐵架臺上，夾在離管口約三分之一處并注意試管口要……學(xué)生：略向下傾斜。老師：我將導(dǎo)氣管的另一端放入裝有水的燒杯中?，F(xiàn)在，可以給試管中的固體加熱了。先預(yù)熱試管，再固定用酒精燈的外焰加熱。請同學(xué)們觀察現(xiàn)象水中導(dǎo)氣管口有什么現(xiàn)象？（大約10秒后）圍觀和前排學(xué)生：有氣泡冒出。老師：現(xiàn)在能馬上收集嗎？學(xué)生：不能，因?yàn)檫€混有空氣。老師：甲烷難溶于水，所以可以用……學(xué)生：排水法收集。老師：除了可以用排水法收集外，還可以用什么方法收集呢？甲烷的化學(xué)式我們已經(jīng)知道了，能否根據(jù)它的化學(xué)式來推測一下它的另一種收集方法？學(xué)生：向下排空氣法，因?yàn)榧淄榈南鄬Ψ肿淤|(zhì)量為16，小于空氣的平均相對分子質(zhì)量29。老師：非常棒，這是判斷氣體密度一種非常重要方法。老師：由于甲烷是可燃性氣體，在使用前要……學(xué)生：檢驗(yàn)其純度。老師，用向下排空氣法收集一試管甲烷，然后將試管口靠近火焰。請同學(xué)們聽聲音的大小。學(xué)生：什么都聽不到……老師：這說明什么？氣體的純度高不高？學(xué)生：純度很高。老師：既然氣體純度很高，我們可以直接將氣體點(diǎn)燃，請同學(xué)們觀察火焰顏色。學(xué)生：火焰呈現(xiàn)黃色。老師：實(shí)際上，甲烷燃燒火焰應(yīng)該呈現(xiàn)藍(lán)色，但是由于是玻璃管導(dǎo)出的，玻璃與火焰接觸，會產(chǎn)生黃色，黃色會對藍(lán)色進(jìn)行掩蓋。這就是同學(xué)們上高中會學(xué)習(xí)的焰色反應(yīng)，由于時間關(guān)系，在這里我不再做過多的解釋。老師：現(xiàn)在，我用一個干而冷燒杯罩在火焰上方，需要一位同學(xué)來完成（同學(xué)J）并向同學(xué)們描述你所看到的現(xiàn)象。學(xué)生J：燒杯發(fā)燙，內(nèi)壁有白霧。老師：現(xiàn)在迅速倒轉(zhuǎn)燒杯，向里面滴加澄清石灰水，觀察燒杯內(nèi)的現(xiàn)象。學(xué)生J：澄清石灰水變渾濁。老師：很好，請觀摩的同學(xué)們回到座位上。請全體同學(xué)根據(jù)剛才觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，來完成學(xué)案中第四大題1、2兩題。（兩分鐘過后）請兩位同學(xué)上來完成方程式。（學(xué)生K和L完成，其中K全對，L碳酸鈣沒有打沉淀符號）【點(diǎn)評】通過對甲烷的實(shí)驗(yàn)室制取，讓學(xué)生再次回顧前面學(xué)習(xí)的有關(guān)氣體制取的相關(guān)知識，在溫習(xí)舊知的基礎(chǔ)上，拓展新知，銜接自然，學(xué)生更能接受。在教師演示實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)中考慮到坐在后排同學(xué)看不清，故邀請4名后排同學(xué)進(jìn)行觀摩，同時借學(xué)生之口，向同學(xué)們“現(xiàn)場直播”實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，體現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)的真實(shí)性。通過對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的整理來總結(jié)歸納出甲烷燃燒的產(chǎn)物及其方程式，再次考驗(yàn)了學(xué)生分析、歸納能力。第五部分當(dāng)堂檢測，展示交流（3分鐘）老師：學(xué)習(xí)知識是為了更好地應(yīng)用，現(xiàn)在請同學(xué)們快速完成導(dǎo)學(xué)案第五題1、2、3題。（三位學(xué)生分別給出正確答案）老師：我們一起來看第4題。同學(xué)們家中使用的燃?xì)馐鞘裁?？學(xué)生：天然氣、煤氣、液化石油氣……老師：這些氣體的主要成分分別是什么？學(xué)生M:天然氣主要成分是甲烷。學(xué)生N：煤氣主要成分是CO學(xué)生O補(bǔ)充:煤氣還含有氫氣、甲烷學(xué)生P:液化石油氣的主要成分是丙烷，丁烷，丙烯，丁烯老師：不錯，看來同學(xué)們對本節(jié)課的內(nèi)容都掌握的不錯?，F(xiàn)在，請同學(xué)們根據(jù)其成分，然后思考，報警器應(yīng)該裝在廚房的哪里？學(xué)生：天然氣和煤氣應(yīng)該裝在上方。液化石油氣……（有的說上方，有的說下方）老師：其實(shí)丙烷，丁烷，丙烯，丁烯它們的相對分子質(zhì)量都比29大……學(xué)生：上面【點(diǎn)評】通過幾題簡單的訓(xùn)練，結(jié)合生活中的問題，再次鞏固加強(qiáng)本節(jié)課所學(xué)知識。第六部分歸納總結(jié)，分享提升（3分鐘）老師：這節(jié)課我們需要學(xué)習(xí)的知識已經(jīng)學(xué)完了。現(xiàn)在請同學(xué)們完成學(xué)案上