人教版九年級(jí)上冊(cè) 第七單元 課題2 燃料的合理利用與開(kāi)發(fā) 教學(xué)設(shè)計(jì)

/?燃料的合理利用與開(kāi)發(fā)?教案3【教學(xué)目標(biāo)】知識(shí)與技能(1)了解化石燃料對(duì)環(huán)境的影響。(2)認(rèn)識(shí)使用和開(kāi)發(fā)清潔燃料及各種能源的重要性。2、過(guò)程與方法(1)運(yùn)用模擬實(shí)驗(yàn),認(rèn)識(shí)酸雨的危害。(2)運(yùn)用討論的方法,獲取更多的新知識(shí)。3、情感態(tài)度與價(jià)值觀(1)增強(qiáng)保護(hù)環(huán)境的意識(shí)。(2)激發(fā)更強(qiáng)的求知欲。(3)逐步培養(yǎng)學(xué)生用辯證的眼光看“燃料的燃燒。(4)培養(yǎng)對(duì)化學(xué)、對(duì)科學(xué)的熱愛(ài)?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】1．了解化石燃料對(duì)環(huán)境的影響。2．認(rèn)識(shí)使用和開(kāi)發(fā)清潔燃料及各種能源的重要性?！窘虒W(xué)難點(diǎn)】1．逐步培養(yǎng)學(xué)生對(duì)現(xiàn)有資料進(jìn)行分析的能力。2．提高學(xué)生綜合應(yīng)用的能力?！窘虒W(xué)方法】引導(dǎo)→實(shí)驗(yàn)→聯(lián)系實(shí)際→拓展引申→開(kāi)闊視野→小結(jié)內(nèi)容。【課時(shí)安排】1課時(shí)【教具學(xué)具準(zhǔn)備】教師用具：投影儀、燒杯、“模擬酸雨水〞。學(xué)生用具：樹(shù)葉。【教學(xué)過(guò)程】[以圖片的比照,創(chuàng)設(shè)情境][教師]在開(kāi)始學(xué)習(xí)新內(nèi)容前,我們先來(lái)觀看兩組幻燈片。(或投影)[投影]第一組：課本P128圖7—24。第二組：課本P134圖7—30、圖7—31、圖7—32。[設(shè)問(wèn)]這樣的兩組畫(huà)面給同學(xué)們傳遞了什么樣的信息呢?[學(xué)生答復(fù)]第一組畫(huà)面顯示的是化石燃料在人類生活中的用途；第二組畫(huà)面顯示了燃料在燃燒提供能量的同時(shí),卻給環(huán)境造成了不良的影響,腐蝕巖石,污染空氣。[過(guò)渡]非常好。我們這節(jié)課就一起來(lái)學(xué)習(xí)“使用燃料對(duì)環(huán)境的影響〞。[板書(shū)]課題3使用燃料對(duì)環(huán)境的影響[新課引入]燃料的使用,給人們的生活帶來(lái)了很多方便,但卻對(duì)環(huán)境造成了不良的影響。我們主要從燃料燃燒對(duì)空氣的影響的角度來(lái)學(xué)習(xí)。[板書(shū)]一、燃料燃燒對(duì)空氣的影響[設(shè)問(wèn)]你知道哪些有關(guān)這方面的知識(shí)呢?[學(xué)生討論][答復(fù)]可能有的答案：1．石油、煤等化石燃料以及它們的加工產(chǎn)品在燃燒過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一些含氮、含硫的化合物,排放到大氣中,對(duì)空氣造成污染。2．1930年12月1日至5日,在比利時(shí)的馬斯河谷工業(yè)區(qū),由于燃料的燃燒排放出了大量的有害氣體,在逆溫的條件下大量積累,使60多人中毒死亡,幾千人患呼吸道疾病,許多家禽死亡。3．汽車中的燃料——柴油或汽油,燃燒時(shí)產(chǎn)生的一些物質(zhì)會(huì)直接排放到空氣中,尾氣中含有一些一氧化碳,未燃燒的碳?xì)浠衔?氮的氧化物,含鉛氧化物和煙塵等,對(duì)空氣造成了嚴(yán)重的污染。比方在20世紀(jì)50年代初期,美國(guó)洛杉磯市發(fā)生了嚴(yán)重的光化學(xué)污染事件,65歲以上的老人死亡400人。由于該市三面環(huán)山,高速公路縱橫交錯(cuò),汽車漏油、汽油不完全燃燒和汽車排放尾氣,城市上空聚積近千噸的石油廢氣、氮氧化物和一氧化碳。這些物質(zhì)在陽(yáng)光的照射下,形成了淡藍(lán)邑的光化學(xué)煙霧。4．光化學(xué)煙霧對(duì)污染環(huán)境危害性很大,但這種現(xiàn)象是在一定條件下形成的,不是經(jīng)常出現(xiàn)的。目前酸雨的危害日趨嚴(yán)重,酸度不斷增加,范圍日益擴(kuò)大。據(jù)報(bào)道,過(guò)去酸雨只限于大城市和工業(yè)集中區(qū),近年來(lái)已開(kāi)展到中小城市甚至農(nóng)村。[評(píng)價(jià)]大家聯(lián)系生活實(shí)際答復(fù)下列問(wèn)題是一個(gè)很大的進(jìn)步,非常好。[過(guò)渡]說(shuō)到酸雨,我們從剛剛的圖片上已經(jīng)看到酸雨對(duì)森林、雕像都造成了嚴(yán)重的危害。下面,我們一起通過(guò)酸雨危害的模擬實(shí)驗(yàn)來(lái)認(rèn)識(shí)一下酸雨對(duì)環(huán)境的破壞(教材P140頁(yè))。[活動(dòng)與探究](因制SO2存在污染問(wèn)題,所以教師課前配好模擬酸雨水,課上供給學(xué)生做實(shí)驗(yàn)。)[現(xiàn)象]1．植物葉片(或果皮)都變色。2．有氣泡冒出,鎂條或鋅粒逐漸變小。3．有氣泡冒出。[教師補(bǔ)充]煤燃燒時(shí)會(huì)排放出二氧化硫、二氧化氮等污染物,這些氣體溶于雨水,會(huì)形成酸雨。[設(shè)問(wèn)]那么,同學(xué)們根據(jù)上述的實(shí)驗(yàn),能否具體談淡酸雨對(duì)環(huán)境和人類等造成了哪些危害呢?[答復(fù)]1．酸雨引起河流、湖泊的水體酸化,嚴(yán)重影響水生動(dòng)植物的生長(zhǎng)。2．它能破壞土壤、植被、森林。3．酸雨對(duì)金屬、油漆、皮革、紡織品及建筑材注有腐蝕性。4.酸雨滲入地下,可能引起地下水酸化。5.對(duì)人體的健康有直接的危害,硫酸霧和硫酸鹽霧的毒性比二氧化硫大得多,可以侵入肺的深部組織,引起肺水腫等疾病而使人致死。[過(guò)渡]我們生活的家園——地球,她在流淚,她在滴血,她的兒女們不能坐以待斃。那我們應(yīng)該采取怎樣的措施來(lái)保護(hù)她呢?[學(xué)生討論][答復(fù)]1．減少人為排放的污染物。2．減少煤中的含硫量,對(duì)煤炭中的硫資源進(jìn)行合理的開(kāi)發(fā)和利用。3．改良設(shè)備,使燃料充分燃燒；增加催化凈化裝置,使有害氣體轉(zhuǎn)化成無(wú)害氣體。4．使用無(wú)鉛汽油,禁止含鋁物質(zhì)排放。5．開(kāi)發(fā)新能源。[教師和學(xué)生一起總結(jié)剛剛的內(nèi)容并板書(shū)][板書(shū)][過(guò)渡]煤和石油雖然是重要的化工原料,由于它們?nèi)紵龝r(shí)對(duì)空氣造成污染,所以人類把眼光放在了使用和開(kāi)發(fā)清潔的燃料上。[板書(shū)]二、使用和開(kāi)發(fā)新的燃料及能源[投影]車用乙醇汽油乙醇是以高梁、玉米、小麥、薯類、糖蜜等為原料,經(jīng)發(fā)酵、蒸餾而制成的。將乙醇液中含有的水進(jìn)一步除去,再添加適量的變性劑(為防止飲用)可形成變性燃料乙醇。車用乙醇汽油是將變性燃料乙醇和汽油以一定的比例混合而形成的一種汽車燃料。使用這種燃料不但可以節(jié)省石油資源和有效地減少汽車尾氣的污染,還可以促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。乙醇汽油在一些國(guó)家已成功使用多年,目前在我國(guó)也開(kāi)始受到重視。2019年4月2日,國(guó)家××局發(fā)布了?變性燃料乙醇?和?車用乙醇汽油?兩項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)；并于2019年4月15日開(kāi)始實(shí)施。我國(guó)將根據(jù)具體情況,在一些城市逐步推廣使用乙醇汽油。[講解]乙醇俗稱酒精,它是無(wú)色透明,具有特殊氣味的液體。乙醇還容易揮發(fā),能與水以任意比互溶,而且還是一種優(yōu)良的有機(jī)溶劑。乙醇的成分里含有碳、氫、氧三種元素,它的化學(xué)式是C2H5OH。[設(shè)問(wèn)]根據(jù)乙醇的化學(xué)式,你認(rèn)為作為汽車變性燃料的乙醇與氧氣發(fā)生反響的生成物是什么呢?[答復(fù)]二氧化碳和水。[追問(wèn)]為什么呢?[答復(fù)]根據(jù)質(zhì)量守恒定律,從微觀的角度來(lái)講,反響前后原子的種類和數(shù)目不變。[評(píng)價(jià)]非常好!大家學(xué)習(xí)時(shí)要注意新舊知識(shí)的聯(lián)系。[板書(shū)]1．乙醇(酒精)C2H5OH+3O22CO2+3H2O[引申]在街上吃火鍋時(shí),有的火鍋下面燃燒的是一種外觀類似于冰的一種物質(zhì),它真的是冰嗎?[答復(fù)]不是,這種類似于冰的物質(zhì)其實(shí)是一種固體酒精。[教師補(bǔ)充]從這個(gè)實(shí)例中我們可以看出乙醇同樣有著三態(tài)變化。由于乙醇燃燒時(shí)能放出大量的熱,所以它被用作酒精燈、火鍋、內(nèi)燃機(jī)等的燃料。[設(shè)問(wèn)]除了乙醇之外,你還知道哪些新型的燃料或者能源。[答復(fù)]1．氫氣被認(rèn)為是最清潔的燃料,它點(diǎn)燃后生成了水,并且放出大量的熱。但由于氫氣的制取本錢高和貯存困難,所以還沒(méi)有被廣泛使用。2．地?zé)?。地球的地心是高達(dá)幾千攝氏度的熔巖,地?zé)崮艿目偭?相當(dāng)于煤炭總量的1．7億倍。3．潮汐能。它是一種不消耗的燃料,是沒(méi)有污染,不受洪水或枯水影響,用之不竭的再生能源。在海洋能源中,潮汐能的開(kāi)發(fā)利用最為現(xiàn)實(shí),最為方便。[板書(shū)]2．氫氣2H2+O22H2O[過(guò)渡]科學(xué)家在開(kāi)發(fā)新能源上,已經(jīng)取得了累累碩果。讓我們一起來(lái)看看這個(gè)可喜的成果。(或投影或制成課件)[投影]一、用地?zé)崴l(fā)電產(chǎn)生地?zé)崮茉葱枰獌蓚€(gè)條件：發(fā)熱的巖石和滾燙的水。在冰島,這兩者都具備,而且豐富得很。由此派生出地?zé)崂玫膬煞N模式,一種是直接將地下熱水抽出,另一種是向地下有熱巖的地方注入冷水,利用熱巖加熱冷水,再把熱水從另一處抽出。前一種方式較省事,但地下熱水中含有多種腐蝕物,對(duì)供熱管道的腐蝕極大,如不采取有效措施事先加以預(yù)防,這種地?zé)崂檬遣粫?huì)長(zhǎng)久的。后一種方式雖然腐蝕問(wèn)題不嚴(yán)重,但是,很難控制地下那個(gè)巨大的“加熱爐〞(即熱巖)的活動(dòng)?？傊?不管采用哪種方式利用地?zé)?都必須擁有先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)和工業(yè)根底。冰島利用地?zé)嶂饕孔⑷肜渌〉玫責(zé)崮?。利用地下沸水的?nèi)斯韋利熱能發(fā)電廠,居然提供了雷克雅未克所需熱能的1／3。該廠位于地?zé)岣邷貐^(qū),地下2019米深處的溫度已達(dá)400℃。從18個(gè)鉆孔中冒出水與蒸汽的混合物。這些混合物經(jīng)過(guò)熱交換器,冷水就被加熱到約90℃。不過(guò),由于水中存在的大量的氧氣對(duì)管道系統(tǒng)具有相當(dāng)強(qiáng)的腐蝕作用,所以必須去除水中的氧氣。為此,人們不僅使用普通的排氣法,還在水中添加少量硫化氫。硫化氫與氧氣發(fā)生反響后,就可以除去剩余的氧氣,這就是為什么雷克雅未克的熱水中常常會(huì)有一股淡淡的臭雞蛋味的緣故。冰島人采用的這一措施還真有效,如果來(lái)自地層深處的沸水直接進(jìn)入管道系統(tǒng),管壁很快就會(huì)穿孔。因?yàn)榈叵滤泻胸S富的礦物質(zhì)以及酸性腐蝕物質(zhì),即使采用最好的鋼管,用不了幾個(gè)月也會(huì)被腐蝕。而硅酸、氯化鈉及鐵、鈣等元素在冷卻時(shí)卻會(huì)凝固成黏合物,很快將水龍頭堵塞。假設(shè)在水中添加少量硫化氫,上述弊端即都能克服。在日本,新源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合機(jī)構(gòu)那么于1991年末成功地進(jìn)行了地下熱水發(fā)電實(shí)驗(yàn)。他們將熱水在低溫下與沸騰的煤體進(jìn)行熱量交換,利用交換過(guò)程中產(chǎn)生的蒸汽發(fā)電。由于日本擁有大量的溫泉,因此在溫泉旁打井,然后安裝設(shè)備,利用地下熱水發(fā)電是很方便的,目前,這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)正在進(jìn)行中。二、太陽(yáng)灶收集太陽(yáng)能代替煤、電,用來(lái)煮水燒飯,是大陽(yáng)灶的特長(zhǎng)。例如,我國(guó)四川省攀枝花市注重能源利用和環(huán)境保護(hù),這里的城鄉(xiāng)居民普遍使用太陽(yáng)灶,住宅民房頂上的太陽(yáng)能器具群已成為該市的一大景觀。澳大利亞悉尼大學(xué)的一個(gè)太陽(yáng)能研究小組研制了一種新型的太陽(yáng)能灶,效率很高。該裝置的關(guān)鍵設(shè)備是一個(gè)獨(dú)特的太陽(yáng)能集熱器,其形狀為弓狀的不銹鋼鏡子,鏡子長(zhǎng)5英尺(約合152厘米)、寬2英尺(約合61厘米)。將這種太陽(yáng)灶置于屋外的地面上,鏡子始終正對(duì)著太陽(yáng)光,在其正中央布置一套發(fā)散式吸熱管,通過(guò)管子循環(huán)的水由于被加熱而變成蒸汽；再用管子將蒸汽引到屋內(nèi)的灶上,用這種方法可使灶溫到達(dá)180℃。在這么高的溫度下可進(jìn)行各種烹調(diào),既能炸制、烤制食品,也能蒸煮食品,一個(gè)灶可供給25個(gè)人就餐。此外,由于白天在壓力容器中產(chǎn)生的熱量散發(fā)的速度很慢,所以甚至到深夜,爐灶也能保持高溫,故在夜間仍可使用。三、干凈的核能1986年,世界核電裝機(jī)容量還只有2．5億千瓦,7年后的1993年就開(kāi)展到4億千瓦,占世界發(fā)電總量的17％,預(yù)計(jì)再過(guò)7年,到本世紀(jì)末,核電裝機(jī)容量還將增加到5億千瓦,發(fā)電量將占世界發(fā)電量的1／3～1／2。尤其是少煤缺油的法國(guó)與日本,1993年已建成投入運(yùn)行的核反響堆已有56座與48座,分列世界第一位與第二位。發(fā)電總功率也到達(dá)了0．6億千瓦與0．4億千瓦。就是那些擁有豐富的煤炭、石油資源的國(guó)家,也在大力開(kāi)展核電,其中羌國(guó)運(yùn)行的核反響堆在80年代未就已超過(guò)了100座。而英國(guó)、俄國(guó)、德國(guó)的運(yùn)行堆數(shù)在1993年也分別到達(dá)了35座、29座和20座。由此可見(jiàn),進(jìn)入21世紀(jì)后,能源結(jié)構(gòu)中核電的比重將進(jìn)一步增大,其作用和地位也將日顯重要。到那時(shí),核能將像現(xiàn)在的煤、油、氣等天然常規(guī)能源那樣,日漸為眾多的人們所接受,進(jìn)入尋常的百姓人家。[小結(jié)]通過(guò)這節(jié)課的學(xué)習(xí),我們知道,在人類利用燃料的同時(shí),也給人類所賴以生存的環(huán)境——地球,帶來(lái)了極大的危害。作為地球人類的一員,我們應(yīng)該團(tuán)結(jié)起來(lái)保護(hù)我們的家園,努力學(xué)習(xí),投身于現(xiàn)代化建設(shè)中?！菊n堂練習(xí)】：見(jiàn)課后習(xí)題2、3、4、5、6【板書(shū)設(shè)計(jì)】課題3