2024秋初中化學九年級上冊教學設計（教案）第2課時 降低化石能源的利用對環(huán)境的影響

PAGEPAGE6第2課時降低化石能源的利用對環(huán)境的影響課題降低化石能源的利用對環(huán)境的影響課型新授課素養(yǎng)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)清潔燃料及各種新能源的重要性。1.運用模擬實驗，認識酸雨的危害。3.逐步培養(yǎng)學生用辯證的眼光看“燃料”的燃燒。教學重點1.培養(yǎng)學生獨立思考、加工信息的能力。2.拓展性課題“煤和石油的綜合利用”。教學難點1．逐步培養(yǎng)學生對現(xiàn)有資料進行分析的能力。2．提高學生綜合應用的能力。教具準備多媒體課件、燒杯、“模擬酸雨水”、樹葉、鎂帶、大理石。課前預習1.化石燃料對環(huán)境的影響，煤燃燒時會排出SO2、NO2等污染物，這些氣體溶于雨會形成酸雨。2.乙醇俗稱酒精，其化學式為C2H5OH，它在空氣中燃燒的化學方程式為C2H5OH+3O2點燃2CO2+3H2O。3.最理想最清潔的燃料是氫氣，實驗室制取H2的化學方程式為Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑。4.化石燃料是人類生產(chǎn)、生活的主要能源，人們開發(fā)的新能源有太陽能、風能、地熱能、潮汐能、生物質(zhì)能和核能等。新課導入［展示］多媒體展示化石能源在人類生活中的用途，及巖石被腐蝕，霧霾，森林被破壞等燃料燃燒造成的環(huán)境影響的圖片。［新課引入］燃料的使用，給人們的生活帶來了很多方便，但是燃料的使用正如一把雙刃劍一樣，在帶給人類方便的同時，也給環(huán)境造成了不良的影響。今天就來了解使用燃料對環(huán)境的影響，學習如何降低化石能源的利用對環(huán)境的影響相關知識。備課筆記進行新課知識點1使用燃料對環(huán)境的影響［提問］三大化石燃料是什么？煤中含有哪些元素？煤燃燒后會生成什么物質(zhì)？［回答］煤、石油、天然氣是三大化石燃料。煤中主要含碳元素，此外還含有少量的H、S、N、O等元素。煤的燃燒會產(chǎn)生的空氣污染物主要有CO、SO2、NO2、煙塵等。［設問］我們知道煤燃燒會產(chǎn)生SO2、NO2等氣體污染物，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中，會形成酸雨，那么酸雨會對我們的生活環(huán)境造成什么影響呢？［實驗探究］教師引導學生分組完成酸雨危害的模擬實驗。酸雨危害的模擬實驗［現(xiàn)象］（1）無現(xiàn)象；植物葉片(或果皮)都變色。（2）無現(xiàn)象；有氣泡冒出，鎂條或鋅粒逐漸變小。（3）無現(xiàn)象；有氣泡冒出。［討論］比較上述實驗，試說明酸雨對環(huán)境和人類等造成了哪些危害呢?［回答］（1）酸雨引起河流、湖泊的水體酸化，嚴重影響水生動植物的生長。（2）它能破壞土壤、植被、森林。（3）酸雨對金屬、油漆、皮革、紡織品及建筑材料都有腐蝕性。（4）酸雨滲入地下，可能引起地下水酸化。（5）對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?！塾懻摚菸覀兩畹募覉@——地球，她在流淚，她在滴血，她的兒女們不能坐以待斃。那我們應該采取怎樣的措施來保護她呢?［回答］（1）減少人為排放的污染物。（2）減少煤中的含硫量，對煤炭中的硫資源進行合理的開發(fā)和利用。（3）改進設備，使燃料充分燃燒；增加催化凈化裝置，使有害氣體轉(zhuǎn)化成無害氣體。（4）使用無鉛汽油，禁止含鉛物質(zhì)排放。（5）開發(fā)新能源?！塾^察討論］在城市市區(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？這是如何造成的？備課筆記知識拓展：一般把pH（酸堿度）＜5.6的雨水稱為酸雨，酸雨包括雨、雪、霧、雹等降水過程。要防治酸雨，最主要的是減少人為排放的污染物,人為排放的SO2主要來自含硫煤的燃燒，因此在煤的燃燒過程中，常采用排煙脫硫技術，回收二氧化硫。進行新課［回答］城市的空氣污染主要是由汽車尾氣造成的。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，嚴重威脅著我們的健康。［閱讀］閱讀課本P173-174內(nèi)容，思考化石能源的使用對環(huán)境造成的影響。［歸納］煤燃燒時產(chǎn)生二氧化硫、氮的氧化物等污染物，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；汽車使用的汽油或柴油燃燒時產(chǎn)生的一氧化碳、未燃燒的碳氫化合物、氮的氧化物和煙塵等，會隨尾氣直接排放到空氣中，造成污染；大量化石能源燃燒釋放的二氧化碳會弓|起溫室效應加劇，導致全球變暖；等等。［提問］那么我們應該怎樣降低化石能源的利用對環(huán)境的影響呢？［回答］在使用化石能源時，可以通過提高燃料質(zhì)量和改進使用技術來減少空氣污染物的排放；推廣使用脫硫煤，改進生產(chǎn)中使用的脫硫設備；用天然氣代替煤；改進汽車發(fā)動機的燃燒方式，使用催化凈化裝置，加大尾氣檢測力度，推廣使用電動汽車。知識點2開發(fā)新能源［過渡］隨著能源消耗量的增長，化石能源對環(huán)境的影響越發(fā)突出。同時，人類巨大的能源需求也使化石能源面臨枯竭的危險。因此，開發(fā)和利用新能源已成為人類的迫切需求。而氫氣作為能源，正在受到越來越多的關注。（1）氫氣［設問］你對氫氣作為一種清潔燃料的認識有哪些？氫能源有哪些優(yōu)點？目前未廣泛使用的原因有哪些？［講解］氫氣本身無毒，完全燃燒放出的熱量約為同質(zhì)量甲烷的兩倍或同質(zhì)量汽油的三倍，且燃燒后的產(chǎn)物是水，不會污染空氣，也不會向大氣排放二氧化碳。工業(yè)上一般通過電解水或以化石能源為原料制取氫氣。目前，由于氫氣大量制取和儲運成本較高，氫氣在生產(chǎn)和生活中還未能廣泛應用。隨著科技的發(fā)展，氫能源的開發(fā)和利用已取得很大進展，氫氣將可能成為主要的能源之一。［布置任務］電解水可以制取氫氣。但在實驗室里，我們常用鋅與稀硫酸反應來制取氫氣，請反應的化學方程式。［生］Zn+H2SO4==ZnSO4+H2。［提問］課本P175實驗室里制取氫氣的簡易裝置中反應裝置和收集裝置分別是什么類型呢？［回答］反應裝置：固液常溫型；收集裝置：排水法裝置、向下排空氣法裝置。［延伸］也可設計如下制取裝置，如上圖所示。此裝置的優(yōu)點：使反應隨時發(fā)生，隨時停止。備課筆記知識拓展：為了減少汽車尾氣對空氣的污染，主要采取以下措施：a.改進發(fā)動機的燃燒方式，使汽油能充分燃燒。b.使用催化凈化裝置，使有害氣體轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)。c.使用無鉛汽油，禁止含鉛物質(zhì)排放。d.加大檢測尾氣力度，禁止未達環(huán)保標準的汽車上路。e.改用壓縮天然氣（CNG）或液化石油氣（LPG）作燃料，以減少對空氣的污染。f.在汽油中加入適量乙醇作為汽車燃料，可適當節(jié)約石油能源，并在一定程度上減少汽車尾氣的污染。進行新課（2）新能源［提問］現(xiàn)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？［回答］正在利用和開發(fā)的新能源：太陽能、核能、風能、地熱能、潮汐能等。［拓展講解］乙醇是一種清潔能源。乙醇俗稱酒精，它是無色透明，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)良的有機溶劑。乙醇的成分里含有碳、氫、氧三種元素，它的化學式是C2H5OH。乙醇是以高粱、玉米和薯類等為原料，經(jīng)過發(fā)酵、蒸餾而制得，是可再生能源。車用乙醇汽油：將變性燃料乙醇和汽油以一定比例混合而成的，其優(yōu)點是：①節(jié)省石油資源；②減少汽車尾氣的污染；③促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。［延伸］在街上吃火鍋時，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?［回答］不是，這種類似于冰的物質(zhì)其實是一種固體酒精。［補充］從這個實例中我們可以看出乙醇同樣有著三態(tài)變化。由于乙醇燃燒時能放出大量的熱，所以它被用作酒精燈、火鍋、內(nèi)燃機等的燃料。［小結(jié)］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(zhì)量的進一步提高作出自己的貢獻。

教學板書課題2能源的合理利用第2課時降低化石能源的利用對環(huán)境的影響1.使用燃料對環(huán)境的影響（1）煤燃燒時產(chǎn)生二氧化硫、氮的氧化物等污染物，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）汽車使用的汽油或柴油燃燒時產(chǎn)生的一氧化碳、未燃燒的碳氫化合物、氮的氧化物和煙塵等，會隨尾氣直接排放到空氣中，造成污染；（3）大量化石能源燃燒釋放的二氧化碳會弓|起溫室效應加劇，導致全球變暖；等等。2.降低化石能源的利用對環(huán)境的影響的措施（1）通過提高燃料質(zhì)量和改進使用技術來減少空氣污染物的排放；（2）推廣使用脫硫煤，改進生產(chǎn)中使用的脫硫設備；（3）用天然氣代替煤；（4）改進汽車發(fā)動機的燃燒方式，使用催化凈化裝置，加大尾氣檢測力度，推廣使用電動汽車。3.開發(fā)新能源（1）氫氣：無毒，完全燃燒放出的熱量高，燃燒后的產(chǎn)物不污染空氣。但大量制取和儲運成本較高，在生產(chǎn)和生活中還未能廣泛應用。（2）其他能源：太陽能、風能、地熱能、潮汐能，核能和生物質(zhì)能。備課筆記特別提醒：在化石燃料中，天然氣是比較清潔的燃料。要點提示：乙醇汽油是10%的乙醇和90%的汽油摻和而成的混合物。由于乙醇中含碳量低且不含S、N等元素，因此，具有燃燒產(chǎn)生的有害氣體少，節(jié)省石油資源，促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等優(yōu)點。課堂小結(jié)通過這節(jié)課的學習，我們知道，在人類利用燃料的同時，也給人類所賴以生存的環(huán)境——地球，帶來了極大的危害。作為地球人類的一員，我們應該團結(jié)起來保護我們的家園，努力學習，投身于現(xiàn)代化建設中。教材習題解答練習與應用（P177）3.(1)二氧化硫(或二氧化氮等，合理即可)(2)我國化石能源的分布情況：天然氣主要分布在中西部的眾多盆地中；石油資源的地理分布很不均衡，勘探程度差別也很大，目前石油探明儲量多集中在黑龍江、山東和遼寧省。煤礦的分布極不均衡,呈現(xiàn)“西多東少、北富南貧”的特點。西氣東輸工程的意義：①優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，改善環(huán)境狀況。②促進經(jīng)濟發(fā)展和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整。③提高人民生活質(zhì)量(合理即可)。4.(1)乙醇的優(yōu)勢：①可再生且環(huán)保；②生產(chǎn)原料來源廣；③污染物排放少；④使用成本相對較低。(2)石油的優(yōu)勢：①釋放的能量多；②易于儲存和運輸；③應用廣泛。整理與提升（P178）燃燒的條件滅火的原理可燃物清除可燃物或使可燃物與其他物品隔離氧氣(或空氣)隔絕氧氣(或空氣)達到可燃物的著火點使溫度降到可燃物的著火點以下復習與提高（P179-180）1.B2.C3.B4.D5.（1）ab南海的海底可能存在可燃冰，青藏高原海拔高、氣溫低，存在凍土層，其中可能存在可燃冰。（2）能源角度：根據(jù)初步估算，全球的可燃冰儲量可能達到數(shù)萬億立方米，這個數(shù)量遠超現(xiàn)有的傳統(tǒng)天然氣儲量?？扇急粌H可以用作燃料，還可用于制氫或生產(chǎn)化工原料。經(jīng)濟角度：1m3的可燃冰可分解出約164m3的甲烷，在相同條件下燃燒產(chǎn)生的能量比煤和石油高數(shù)十倍左右，是具有極高商業(yè)價值的能源。環(huán)境角度：可燃冰的主要成分是甲烷水合物，甲烷完全燃燒生成二氧化碳和水，是一種清潔、高效的能源。6.（1）Y形管中的白磷燃燒、紅磷不燃燒，燒杯中的白磷不燃燒，可燃物與氧氣(或空氣)接觸、溫度達到可燃物的著火點(2)防止生成的五氧化二磷逸散到空氣中污染空氣(3)保存在冷水中(合理即可)7.(1)煤天然氣(2)abe8.不會感覺到明顯放熱。試劑瓶膨脹破裂說明其中大部分氧化鈣已與空氣中的水蒸氣反應,再用其做與水反應的實驗，由于氧化鈣含量少，不會有明顯的放熱現(xiàn)象。備課筆記教材習題解答9.由圖中信息可知，我國對化石能源的利用占比在逐年降低，對其他能源的利用占比逐年增加，這有助于加速實現(xiàn)碳達峰目標。同時，說明我國的能源消費結(jié)構(gòu)在不斷優(yōu)化，向著清潔、低碳方向轉(zhuǎn)變。難題解答例1人類社會的發(fā)展離不開能源，下列關于能源的說法錯誤的是（）A．煤、石油、天然氣是三種重要的化石燃料B．太陽能、水能、風能是人類正在利用和開發(fā)的重要能源C．使用乙醇汽油能減少有害氣體的排放D．氫能雖是理想能源，但由于開發(fā)、貯存、運輸?shù)燃夹g問題難以攻破，因此無開發(fā)價值?！窘馕觥棵?、石油、天然氣是重要的化石燃料，故A正確；太陽能、風能、水能、核能、地熱能等是人類利用和開發(fā)的重要能源，故B正確；由于乙醇只含C、H、O三種元素，燃燒后的污染產(chǎn)物少，故C正確；雖然氫能的開發(fā)和利用有一定的困難，但它仍是未來理想的能源，有開發(fā)價值，故D錯。【答案】D例2乙醇（C2H5OH）俗稱酒精，具有可燃性。甲、乙兩小組同學為了確定乙醇在氧氣中燃燒的產(chǎn)物，他們分別先將乙醇在氧氣中點燃，再用燃燒后的混合氣體進行如下實驗（無水硫酸銅遇水變成藍色；新鮮鴨血遇O2呈鮮紅色，遇CO2呈暗紅色，遇CO2呈胭脂紅色）.甲、乙兩小組的實驗順序及觀察到的現(xiàn)象如圖所示：根據(jù)以上實驗，完成下列問題：（1）甲小組確定乙醇燃燒的產(chǎn)物可能是________.乙小組確定乙醇燃燒的產(chǎn)物可能是________。（2）分析甲、乙兩個小組確定的產(chǎn)物為什么不同______________________：。（3）把A、B兩個裝置順序?qū)φ{(diào)，行嗎？為什么？________________。（4）請你談談合理使用燃料的一種方法：________________?！窘馕觥恳掖既紵谘鯕獬渥銜r產(chǎn)生二氧化碳、水，在氧氣不足時，還產(chǎn)生一氧化碳，水與無水硫酸銅作用，生成硫酸銅晶體；二氧化碳被B中石灰水吸收，通過C證明已經(jīng)無二氧化碳氣體?！敬鸢浮浚?）H2O、CO2;H2O、CO2、C