《7.2 燃料的合理利用與開發(fā)》課堂教學實錄（附導學案）

PAGE《燃料的合理利用與開發(fā)》課堂教學實錄第1課時燃料和熱量【教學目標】知識與技能1．知道化石燃料是人類重要的自然資源，對人類生活起著重要作用。2．知道化石燃料的不可再生性和合理開采和節(jié)約化石燃料的重要性。3．了解化學反應中的能量變化，認識化學反應放出的能量的重要性。4．知道石油煉制的主要產品及其用途。過程與方法自己動手做鹽酸與鎂條反應的實驗，體會化學反應的能量變化，增強動手實驗能力。情感、態(tài)度與價值觀通過燃料不充分燃燒對空氣的影響，培養(yǎng)學生的環(huán)保意識和節(jié)能意識?！窘虒W重點和難點】重點1.甲烷的燃燒及產物的檢驗。2．石油分餾的產物及用途。難點化學反應中的能量變化。【教學準備】有關化石燃料的錄像資科，導氣管、燒杯、火柴等?！窘虒W進程】一、導入新課師：播放一段Flash錄像：(特寫)燒得很旺的炭火和一支溫度為20℃的溫度計。然后向炭火上加上一鏟新煤，紅紅炭火變暗，溫度計示數隨之下降到16℃。過了一段時間，炭火又變得紅熱，溫度計示數又上升至20℃。師：生活中的這個常見現象說明了什么問題？(不需要學生立即回答)二、推進新課(一)化學反應中的能量變化師：我們都知道燃料燃燒時產生了熱量，是不是只有通過燃燒才能獲得能量的呢？下面我們來做教材上的實驗7－3。師：實驗說明了什么？生：說明了生石灰與水反應會放出熱量。師：這種化學反應放熱現象在許多化學反應中都會發(fā)生，大家請思考：(1)化學反應都是放出能量的嗎？請舉出生活中你見過的吸收能量的化學反應的例子。(2)我們一開始播放的Flash錄像中的現象如何解釋？凡是反應需要加熱的化學反應就是吸熱反應嗎？師：演示硫粉在空氣中和在純氧中燃燒的實驗，播放煤塊和煤粉在空氣中燃燒的錄像，讓學生比較反應現象的不同，并思考原因。(二)化石燃料的利用煤的形成師：植物或植物枯萎后被埋于土中，經長期復雜變化成煤。石油、天然氣的形成師：大多數的煉鋼廠、熱電廠等使用什么燃料？生：煤。師：(1)煤是純凈物嗎？(2)那它含有哪些元素？(3)你知道煤作為燃料的原理是什么？生：(1)是混合物。(2)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(主要含硅、鉛、鈣、鐵等元素)。(3)原理是利用碳元素和氧反應所放出的熱量。師：知道人們怎么綜合利用煤的嗎？煤加工后的主要產品有哪些用途？生：煤eq\o(→,\s\up7(隔絕空氣),\s\do5(加熱))eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(焦炭→冶煉金屬,煤焦油→化工原料,焦爐氣→燃料,粗氨水→化肥))煤氣的主要成分：氫氣(H2)甲烷(CH4)一氧化碳(CO)其他氣體師：我國的主要油田有哪些？生：大慶、大港、勝利、華北等。師：石油可直接用作燃料嗎？石油產品中有哪些是常用燃料？生：不能！石油中除了含C、H元素外，還含S、O、N等元素。如果把石油直接作燃料的話，石油會燃燒不充分，不僅會造成浪費，還會生成大量的黑煙和含S、含N等有害氣體。生：汽油、煤油、柴油、石蠟等都是常用的燃料。師：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注意什么？生：危害到人體和財產的安全；使用罐裝液化石油氣在安全上應注意不能加熱，不能猛烈撞擊等。煤石油煉制方法隔絕空氣加熱利用沸點不同，將它們加熱煉制產品與用途焦炭、煤焦油、煤氣等汽油、煤油、柴油、石蠟等天然氣師：有人說天然氣就是甲烷，甲烷就是天然氣，對不對？生：不對，因為雖然天煞氣的主要成分是甲烷，但與純甲烷還是有一定區(qū)別的。師：說得對，下面我們來看看天然氣的成分。1．構成：主要是碳和氫元素組成的氣態(tài)碳氫化合物2．主要成分：甲烷(CH4)3．甲烷物理性質：無色、無味氣體、密度比空氣小、難溶于水4．CH4化學性質——具有可燃性(注意：點燃之前要驗純)CH4＋2O2=CO2＋2H2O師：出示一塊蜂窩煤，然后提問：蜂窩煤有許多孔洞，你知道其中的奧秘嗎？工業(yè)上使用煤等固體燃料，怎樣做才能使燃料充分燃燒？【板書設計】課題2燃料的合理利用與開發(fā)第1課時燃料和熱量eq\a\vs4\al(化學反應中,的能量變化)eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(化學反應放出的能量的應用,熱量變化\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(放熱,吸熱))))eq\a\vs4\al(\x(\a\al(燃,料,和,熱,量))\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(燃料\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(化石燃料\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(煤——干餾,石油——分餾,天然氣——甲烷)),燃料充分燃燒的相關因素\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(氧氣濃度,與氧氣接觸面積)))),合理利用與開發(fā)化石能源\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(人類目前所消耗的能,源主要來自化石能源,化石能源資源是有限的)))))【教學反思】課本圖文并茂，有利于學生形象地認識當今世界的三大化石燃料。在教學中，教師要發(fā)揮學生的主體作用，讓學生自主地去認識和探索。最好設計成分組實驗，讓學生親自感受到化學反應中能量的變化。對于使燃料充分燃燒的現實意義，可以組織學生認真討論，切實讓學生體驗到節(jié)能的重要性。第2課時使用燃料對環(huán)境的影響及能源的開發(fā)和利用【教學目標】知識與技能1．了解化石燃料對環(huán)境的影響。2．認識使用和開發(fā)清潔燃料及各種能源的重要性。過程與方法做好酸雨危害的模擬實驗，明確燃料的燃燒對環(huán)境的危害。情感、態(tài)度與價值觀通過空氣質量的惡化和水土流失等事實，增強學生的環(huán)保意識和社會責任感?！窘虒W重點和難點】重點煤和汽車用燃料的燃燒產物對空氣的污染及防治措施；新能源的開發(fā)與利用。難點培養(yǎng)學生學習興趣和對環(huán)境的保護意識?！窘虒W準備】集氣瓶、二氧化硫相關圖片【教學進程】一、導入新課師：同學們，你們家里做飯時用的是什么燃料？我們燒水時為什么要開窗或開換氣扇？走在路上，一輛汽車從你身邊經過你有什么感覺？師：燃料的使用，給人們的生活提供能量、帶來方便的同時，卻對環(huán)境造成了不良的影響。二、推進新課(一)燃料燃燒對空氣的影響師：1.三大化石燃料是什么？煤中含有哪些元素？2．煤燃燒時會產生二氧化硫、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？師：組織小組實驗：酸雨危害的模擬實驗組織討論、觀察：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。師：市區(qū)內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，多數汽車都使用什么作為燃料？汽油和柴油作為多數汽車的燃料，它們燃燒時產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，嚴重威脅著我們的健康。我們如何才能減少有害氣體對空氣的污染呢？正如同學們所說，解決空氣污染的根本方法就是使用和開發(fā)新的燃料及能源。(二)使用和開發(fā)新的燃料及能源師：你所知道的清潔燃料有哪些？生：1.乙醇(俗稱酒精)是由高粱、玉米和薯類經過發(fā)酵、蒸餾等過程得到的。(多媒體出示乙醇的化學式和燃燒的化學方程式)師：乙醇作為燃料有哪些優(yōu)勢？生：放熱量大，無污染，可再生。2．氫氣師：你對氫氣作為一種清潔燃料的認識有哪些？生：氫氣本身無毒、極易燃燒、放熱量大、燃燒產物是水。師：氫氣雖然是最清潔的燃料，但由于氫氣的制取成本和貯存困難，作為燃料暫時還不能廣泛使用。目前，對氫能源的開發(fā)已取得了很大進展，隨著科技的發(fā)展，氫氣終將會成為主要能源之一。師：其實，我國在許多年以前就已經開始努力尋找新的辦法，同時開發(fā)新的能源來改善大氣環(huán)境，提高人們生活質量了，比如著名的“西氣東輸”。師：現代社會對能量的需求量越來越大，化學反應提供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)新的能源。你知道有哪些能源是可被人類利用的嗎？生：太陽能、核能、風能、地熱能、水能、潮汐能等。師：出示能源圖片，這些能源的利用，不但可以部分解決化石燃料面臨耗盡的問題，還可以減少對環(huán)境的污染。希望同學們將來長大了，能將自己所學知識應用到開發(fā)和利用更理想更實用的清潔能源方面，為人類生活質量的進一步提高作出自己的貢獻。【板書設計】第2課時使用燃料對環(huán)境的影響及能源的開發(fā)和利用一、煤的燃料eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(污染產物,酸雨\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(危害,防治))))二、汽車用燃料的燃燒eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(污染產物,防治措施))eq\a\vs4\al(三、使用和開發(fā),新的燃料和能源)eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(清潔燃料\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(乙醇,氫氣)),新能源\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(太陽能,風能,潮汐能,地熱能,核能,可燃冰))))【教學反思】本節(jié)課具有很強的現實意義，因此在教學時在充分運用錄像和圖片資料，讓學生認識到環(huán)境保護和開發(fā)新能源的重要性，讓學生樹立環(huán)保意識和節(jié)能意識。要善于處理好教學中知識傳授與能力培養(yǎng)的關系，巧妙地創(chuàng)設能引導學生主動參與的活動及情境，讓學生在實踐中學習，才能不斷地激發(fā)學生的學習積極性與主動性，既培養(yǎng)學生的自學能力，又培養(yǎng)學生的社會責任感?！度剂系暮侠砝门c開發(fā)》導學案【學習目標】1．了解化學反應中的能量變化，認識燃料對人類社會的重要性。2．知道化石燃料對人類生活起著重要作用，是不可再生的自然資源。3．知道石油煉制出的幾種主要產品及其用途，了解燃料充分燃燒的重要性?！局攸c難點】1．化學反應中的能量變化。2．燃料充分燃燒的重要性。學習內容一化學反應中的能量變化【學習指導】閱讀課本第136－137頁的有關內容，完成下列填空。在一支試管中加入一小匙干燥的生石灰，再加入2mL水，觀察現象，并用手輕輕觸碰試管外壁，感覺到試管發(fā)燙；說明生石灰與水反應放出熱量，反應的化學方程式為：CaO＋H2O=Ca(OH)2。事實與研究證明，化學反應在生成新物質的同時，還伴隨著能量的變化。能量的變化通常表現為熱量的變化，有些反應是放出熱量的，如鎂與鹽酸反應等，有些反應是吸收熱量的，如碳與二氧化碳的反應?！久麕煔w納】不是所有的放熱或吸熱的變化都是化學變化，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?！痉答伨毩暋?．在下列各化學反應中，不屬于放熱反應的是(D)A．鎂帶與鹽酸反應B．生石灰與水反應C．酒精在空氣中燃燒D．碳和二氧化碳反應2．關于化學反應與能量變化的敘述不正確的是(A)A．在化學反應中只有燃燒才能放出熱量B．物質的緩慢氧化均放出熱量C．物質發(fā)生化學反應的同時伴隨著能量變化D．人們使用化石燃料是利用它燃燒產生的熱量3．一種新型綠色電池——“燃料電池”是把H2、CO、CH4等燃料和空氣不斷輸入，直接氧化，使化學能轉化為電能，稱之為“21世紀的綠色發(fā)電站”。這三種氣體可以作為燃料的原因是(B)A．都是無毒無味的氣體B．都可燃燒，并放出大量的熱C．燃燒產物均為二氧化碳和水D．均在自然界中大量存在4．在化學課上老師表演了用水點火的魔術，只見老師用滴管向棉花上滴1～2滴水，棉花立即燃燒起來，其訣竅就是：將一小塊金屬鉀藏在棉花中。已知鉀能與水反應，則該反應必定是放熱(填“吸熱”或“放熱”)反應。充滿好奇的小明親自進行了該魔術，為了使反應迅速，他將一吸管的水擠向棉花，卻驚奇地發(fā)現其不能燃燒起來。失敗的原因最可能是他擠出的水太多，使溫度降到了棉花的著火點以下，除此之外，通?？扇嘉锏娜紵€必須滿足另一個條件：與空氣或氧氣接觸。學習內容二化石燃料【學習指導】閱讀課本第137－141頁的有關內容，完成下列填空。1．三大化石燃料是煤、石油、天然氣?；剂鲜遣豢稍偕茉?。它們還是重要的化工原料，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”。2．煤是復雜的混合物，主要含有碳元素。為了使煤得到綜合利用，將煤隔絕空氣加熱，可以使煤分解成許多有用的物質，如焦炭、煤焦油、煤氣等。將煤隔絕空氣加熱是化學變化。3．石油是混合物，主要含有碳、氫元素。為了使石油得到綜合利用，利用石油中各成分的沸點不同，將它們分離。此過程屬于物理變化。4．天然氣的主要成分是甲烷，化學式是CH4。CH4的物理性質：甲烷是一種無色、無味的氣體，密度比空氣小，可以使用向下排空氣法收集；甲烷難溶于水，也可以使用排水集氣法收集。5．學生做課本中7－4的演示實驗：甲烷具有可燃性，因此點燃前要先驗純。甲烷燃燒時產生藍色的火焰。用一個冷而干燥的小燒杯罩在火焰的上方，看到的現象是燒杯內壁有水霧生成，分析有水生成，說明甲烷中含有氫元素；把燒杯倒過來，向燒杯內注入少量的澄清的石灰水，看到的現象是澄清的石灰水變渾濁，分析有二氧化碳生成，說明甲烷中含有碳元素。6．寫出CH4燃燒的化學方程式：CH4＋2O2CO2＋2H2O。同學之間相互糾錯，看誰寫得快，寫得好。7．在我國農村，利用沼氣可解決生活用燃料問題。它的主要成分是CH4。8．人類消耗的能量主要來自化石燃料，化石燃料最終將被耗盡。科學家發(fā)現了未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原因是開采技術上的問題沒有解決?！居懻摻涣鳌?．石油可直接用作燃料嗎？石油產品中有哪些是常用的燃料？2．煤氣泄漏會造成什么危害？使用罐裝液化石油氣在安全上應注意什么？3．甲烷存在于哪些地方？怎樣制取？農村利用甲烷干什么？【溫馨點撥】1．石油不能直接用作燃料，汽油、航空煤油、煤油、柴油是常用的燃料。2．煤氣泄漏會造成人體中毒，使用罐裝液化石油氣時，不能加熱、不能猛烈撞擊。3．沼氣池的底部常含有甲烷。把植物殘體、動植物糞便等放在密閉沼氣池中發(fā)酵制取甲烷。農村可用沼氣解決生活用燃料、照明等問題?！久麕煔w納】三大化石燃料都屬于混合物，石油的煉制屬于物理變化，煤的干餾屬于化學變化?！痉答伨毩暋?．下列敘述不正確的是(B)A．化石燃料在地球上的蘊藏量并不是無限的B．煤或石油只要完全燃燒就不會對空氣造成污染C．人類必須節(jié)約現有的能源，并大力開發(fā)新能源D．對煤和石油要合理開發(fā)、綜合利用2．“可燃冰”的主要成分是(CH4·8H2O)。下列說法正確的是(B)A．可燃冰能燃燒，說明水具有可燃性B．可燃冰的發(fā)現為我國在新世紀使用高效新能源開辟了廣闊的前景C．可燃冰由四種元素組成D．可燃冰的主要成分是固態(tài)水3．甲烷是一種“清潔能源”。甲烷燃燒的化學方程式為：CH4＋2O2CO2＋2H2O。城市煤氣中通常含有CO氣體，寫出CO燃燒的化學方程式：2CO＋O22CO2。煤氣與天然氣相比，從安全角度考慮，煤氣的主要缺點是有毒性；從環(huán)境保護的角度考慮，煤氣、天然氣和氫氣中，首選的燃料是氫氣。學習內容三燃料充分燃燒【學習指導】閱讀課本第141頁的有關內容，完成下列填空。1．氧氣不充足時，燃料中的碳不能充分燃燒，產生黑煙，并生成CO等物質，使燃料燃燒的利用率降低，浪費資源，且污染空氣。2．控制燃燒條件，使燃料充分燃燒，對于節(jié)約能源非常重要。3．使燃料充分燃燒通常要考慮兩點：一是燃燒時要有足夠的空氣；二是燃料與空氣要有足夠大的接觸面?！居懻摻涣鳌抗I(yè)上有時使用煤等固體燃料，為了使燃料與空氣有足夠大的接觸面，應將固體燃料進行怎樣的處理？【溫馨點撥】將固體燃料粉碎，增大與空氣的接觸面積，從而使它們充分燃燒?！久麕煔w納】含碳燃料的不充分燃燒都會產生有毒的CO，污染環(huán)境；提高煤等燃料的利用率，就相當于延長其使用的年限?！痉答伨毩暋空J識燃燒原理可以合理利用和控制燃燒反應。下列說法正確的是(C)A．物質與氧氣反應時都會發(fā)生燃燒B．只有燃燒反應可將化學能轉化為熱能C．增大可燃物與空氣的接觸面積，可促進燃燒D．煤爐生火時，用木材引燃是為了提高煤的著火點第2課時使用燃料對環(huán)境的影響【學習目標】1．了解化石燃料對環(huán)境的影響。2．認識使用和開發(fā)清潔燃料及各種能源的重要性。【重點難點】1．化石燃料燃燒對環(huán)境的影響及防治措施。2．樹立珍惜資源、保護環(huán)境、愛護地球的意識。學習內容一燃料燃燒對空氣的影響【學習指導】閱讀課本第142－144頁的有關內容，完成下列填空。1．化石燃料燃燒造成空氣污染，主要有以下幾方面原因：(1)燃料中的一些雜質如硫等燃燒時，產生空氣污染物如二氧化硫等。(2)燃料燃燒不充分，產生一氧化碳等。(3)未燃燒的碳氫化合物及炭粒、塵粒等排放到空氣中形成浮塵。(4)煤燃燒時排放出二氧化硫、二氧化氮等污染物，這些氣體或氣體在空氣中發(fā)生反應后的生成物溶于雨水，會形成酸雨。2．多數汽車使用的燃料是汽油或柴油，它們燃燒時產生的一些物質，如一氧化碳、未燃燒的碳氫化合物、氮的氧化物、含鉛化合物和煙塵等，會隨尾氣直接排放到空氣中，對空氣造成污染。3．減少汽車尾氣污染的一些措施：(1)改進發(fā)動機的燃燒方式，使汽油能充分燃燒；(2)使用催化凈化裝置，使有害氣體轉化為無害物質；(3)使用無鉛汽油，禁止含鉛物質的排放；(4)加大檢測尾氣力度?！居懻摻涣鳌?．酸雨有何危害？2．乙醇是怎樣制得的？俗名叫什么？燃燒生成什么物質？【溫馨點撥】1．[酸雨的模擬實驗]在水和酸雨中加入不同物質，觀察現象，填寫下表。加入的物質現象水SO2加水植物葉子或果皮無變化植物葉子或果皮變黃鎂條或鋅粒無現象鎂條或鋅粒溶解，有氣泡放出大理石或石灰石無現象大理石或石灰石溶解，有氣泡放出實驗結論：酸雨對植物、金屬制品、大理石制品等都有腐蝕破壞作用。2．(1)乙醇由高粱、玉米、薯類等經過發(fā)酵、蒸餾制得，屬于可再生能源。(2)乙醇俗名酒精，化學式為：C2H5OH。(3)能燃燒：C2H5OH＋3O22CO2＋3H2O。【名師歸納】1．CO2不是空氣污染物，但是它會造成溫室效應。2．乙醇燃燒放熱，可作燃料。在汽油中加入適量乙醇作汽車燃料，可節(jié)省石油資源，減少汽車尾氣的污染。【反饋練習】1．含硫的煤不完全燃燒時，排放出污染環(huán)境的氣體是(D)A．只有COB．只有SO2C．CO和CO2D．SO2和CO2．下列做法不利于改善環(huán)境的是(A)A．鼓勵農民將秋后農作物的秸稈焚燒B．提倡使用農家肥，盡量少用化學肥料C．限制燃放煙花爆竹D．限制燃油汽車數量的增加3．據報道，廣州市交通主干道的空氣污染嚴重超標，其主要原因是(B)A．煤燃燒所排放的廢氣造成的B．幾十萬輛汽車、助力車等排放的廢氣造成的C．工業(yè)生產中的廢渣、廢水、廢氣造成的D．不斷地降雨和各種污水造成的4．煤的主要成分是C，另外還含有少量S、N等元素，煤燃燒的產物會造成溫室效應的是CO2，會形成酸雨的是SO2、NO2，易使人中毒的無色氣體是CO。學習內容二能源的利用和開發(fā)【學習指導】閱讀課本第144－145頁的有關內容，