跨學科實踐活動06 調查家用燃料的變遷與合理使用（活動設計）-九年級化學跨學科實踐活動教學課件+設計

跨學科實踐活動6調查家用燃料的變遷與合理使用活動設計活動：調查家用燃料的變遷與合理使用課時3授課年級九年級主題分析本實踐活動主要包含“調查家用燃料”“了解家用燃料的變遷”和“展望未來的家用燃料”三部分內容?；顒訌膶θ剂系淖冞w的思考出發(fā)，通過調查家用燃料的活動，認識燃料的多樣性及常見家用燃料的使用方式的，從生活實例中了解對燃料燃燒的調控，嘗試從科學的角度出發(fā)解釋這些做法的原理，形成合理利用能源的意識。了解家用燃料的變遷，認識各種燃料的優(yōu)缺點，從生活方式的變化中感受能源結構的變化，形成節(jié)約能源的觀念。教學目標運用調查研究的方法收集資料，了解家用燃料的變遷?；诩矣眯枨?，從燃燒效果、儲存、環(huán)境保護、成本等角度理解家用燃料的變遷。結合燃料的性質與燃燒的條件，理解改變燃料加工方式、改進燃燒裝置等對燃料合理使用的意義，對家用燃料的選擇與合理使用提出改進建議。教學重難點教學重點：理解家用燃料的變遷歷程，掌握不同燃料的性質和合理使用方法。教學難點：如何進行有效的調查，分析和解釋數(shù)據(jù)，形成科學的觀察和結論知識整合一、燃燒的條件概念通常情況下，可燃物與氧氣發(fā)生的一種發(fā)光、放熱的劇烈的氧化反應。條件（1）可燃物（2）氧氣（或空氣）（3）溫度達到著火點（三者缺一不可，否則不能燃燒）二、滅火的原理和方法方法舉例滅火的原理燃燒的條件決定著滅火原理，只要破壞燃燒的任何一個條件，就可以達到滅火的目的滅火的方法（1）清除可燃物森林著火砍掉樹木，開辟隔離帶；煤氣罐著，火關閉閥門等；（2）隔絕氧氣（或空氣）油鍋著火蓋鍋蓋；酒精在桌面上燃燒，用濕抹布撲蓋；熄滅酒精燈，燈帽蓋滅等；（3）降溫到著火點以下。油鍋著火，放青菜；水滅火；吹滅蠟燭等三、燃料燃燒的調控1.燃料不充分燃燒的缺點：產生的熱量減少；浪費資源；產生大量的CO污染空氣。2.使燃料充分燃燒的方法：（1）燃燒時要有足夠多的空氣；（2）燃料與空氣有足夠大的接觸面。四、化石能源1.煤和石油煤石油特點混合物、不可再生能源混合物、不可再生能源主要成分主要含碳元素，還含少量的氫、氮、氧、硫等元素主要含碳、氫元素煉制原理煤隔絕空氣加熱，發(fā)生化學變化利用沸點不同，通過蒸餾使各成分分離（物理變化）煉制產品焦炭、煤焦油、煤氣（主要含氫氣、一氧化碳、甲烷）汽油、煤油、柴油；瀝青；石蠟2.天然氣（主要含碳、氫元素，主要成分是甲烷），是較清潔的能源。西氣東輸：輸?shù)氖翘烊粴?。甲烷化學式CH4物理性質無色,無味的氣體,密度比空氣小,極難溶于水?；瘜W性質可燃性：CH4+2O2點燃CO2+2H2O（發(fā)出藍色火焰）燃燒現(xiàn)象及產物檢驗：產生明亮的藍紫色火焰，罩在火焰上方的干冷的燒杯內壁出現(xiàn)水霧，倒轉燒杯，注入少量澄清石灰水，澄清石灰水變渾濁。沼氣主要成分甲烷制備把秸稈、雜草、人畜糞便等廢棄物放在密閉的沼氣池中發(fā)酵產生?？扇急饕煞旨淄樗衔?。優(yōu)點熱值高，儲量巨大，有望成為未來新能源。缺點若開發(fā)利用不當，可能引發(fā)地質災害和溫室效應加劇。教學過程【新課導入】從古至今，尤其是近幾十年來，家用燃料經歷了巨大的變化。我國幅員遼闊，不同地區(qū)家用燃料也不盡相同。你家使用的燃料經歷了怎樣的變化?原因是什么?這些燃料的使用會帶來什么影響?有哪些注意事項?今天，就讓我們一起調查家用燃料的變遷與合理使用?！净顒舆^程】任務一調查家用燃料［提問］我們生活中常見的家用燃料有那些？［答］常見的家用燃料有木材、煤炭、液化石油氣和天然氣等。［追問］這些家用燃料的用途一般有哪些？［答］主要用于烹飪、熱水、取暖等。［展示］教師多媒體展示本地家用燃料的種類和使用方式。［交流］同學討論交流不同類型的家用燃料的組成，使用方式，及使用方式中的科學原理。［總結］家用燃料的使用及其中的科學原理：木材煤炭液化石油氣天然氣組成主要含C、H、O主要含C，還含有H、O、N、S等主要成分是丙烷、丁烷、丙烯、丁烯等主要成分是甲烷處理方式和燃具劈小、劈薄，用灶或火爐燃燒制成蜂窩狀，用煤爐燃燒加壓裝入鋼瓶中，用煤氣灶燃燒通過管道運輸，用天然氣灶燃燒科學原理增大燃料與空氣的接觸面，促進其充分燃燒可調節(jié)灶具的進氣口或進風口，使氣體燃料充分燃燒［總結］合理調控燃燒等化學反應，對于生產、生活及科學研究具有重要意義。任務二了解家用燃料的變遷［討論］小組討論當?shù)剞r村燃料的變化歷程。［匯報］以小組為單位匯報討論獲得的燃料變遷歷程，教師注意鼓勵學生相互補充。教師利用多媒體展示農村燃料變遷的主要階段，注意講解同時引導學生對討論的結果進行補充。［小結］家用燃料的變化：木材煤煤氣天然氣主要成分碳、氫、氧等元素碳、氫、氧、硫、氮等元素一氧化碳、氫氣、甲烷等甲烷熱值約1.2×107J/kg約3×107J/kg約1.5×107J/m3約3.5×107J/m3［討論］家用燃料發(fā)生變遷的原因是什么呢？試著從它們的優(yōu)缺點進行分析。［歸納］家用燃料的優(yōu)缺點(含家用燃料變遷的原因)。木材煤煤氣天然氣來源自然界自然界煤的綜合利用自然界主要反應C+O2點燃CO2C+O2點燃CO2幾種氣體的燃燒CH4+2O2點燃CO2+2H2O燃燒產物CO2、粉塵等CO2、NO2、SO2、粉塵等CO2、H2O等CO2、H2O等優(yōu)點取材方便經濟性高經濟性高、熱值大熱值大、污染少缺點熱值小，儲存困難對環(huán)境污染大泄露危險泄露危險［小結］家用燃料是基于家用需求而進行改變的，需要從燃燒效果、儲存、環(huán)境保護、成本等角度考慮家用燃料的選擇。任務三展望未來的家用燃料［過渡］我們整理了家用燃料的優(yōu)缺點，也知道了家用燃料的選擇需要綜合考慮多方面的因素，而技術的發(fā)展和新能源的開發(fā)，會不斷影響我們家用燃料的發(fā)展。［提問］回顧你們生活中使用的燃料，結合前面的活動分析，這些燃料是否能滿足生活所需。有沒有需要改進的地方。［答］可以滿足日常生活，但存在燃燒不充分，使用不方便等問題。［追問］回顧我們了解過的其他能源，你們希望哪些可以成為目前家用燃料的代用品呢？［答］氫能、核能、太陽能、風能、水能、生物質能等。［展示］教師多媒體展示這些現(xiàn)有燃料的代用品的使用資料，并簡要介紹各自的優(yōu)缺點。［講解］1.清潔能源（1）核能：核能發(fā)電具有高效、穩(wěn)定、不受天氣影響的優(yōu)點，但存在核輻射和核廢料問題。（2）天然氣：燃燒時產生的二氧化碳比煤炭等傳統(tǒng)能源要少得多，清潔且具有較高的安全性。若將燒煤氣改為燒天然氣，則需將燃氣灶的進氣口減?。ɑ蜻M風口增大）。2.可再生能源（1）太陽能：通過太陽能電池板將太陽能轉化為電能，具有環(huán)保、安全、經濟等特點，但成本較高且受天氣影響。（2）風能：通過風力發(fā)電實現(xiàn)能源轉換，在合適地域內使用相對可靠、環(huán)保，成本相對較高，也受天氣影響。（3）水能：水力發(fā)電將水能轉化為電能，具有環(huán)保、可持續(xù)的特點，但對地形的要求較高。3.其他能源（1）生物質能：以生物質為載體，可直接或間接地轉化為常規(guī)燃料，屬于可再生能源，具有廣闊的應用前景。（2）地熱能：利用地熱資源進行發(fā)電或供暖，具有環(huán)保、安全、穩(wěn)定等優(yōu)點，但需要適合的地理條件才能利用。［小結］未來有望成為家用燃料的新型能源有：核能、太陽能、風能、水能、生物質能、地熱能等?！菊n堂小結】運用調查研究的方法收集資料，了解了家用燃料的變遷歷程。比較了通過比較多種家用燃料的優(yōu)缺點及使用方法的合理性，認識到燃料的變遷是基于家用需求的改變，選擇需要從燃燒效果、儲存、環(huán)境保護、成本等角度考慮。理解了到家用燃料的變遷，加工方式的改變，燃燒裝置的改進對合理使用的意義。作業(yè)設計1．下列屬于潔凈燃料的是A．煤 B．秸稈 C．氫氣 D．石油【答案】C2．對煤和石油的綜合利用，開創(chuàng)了輝煌的化學工業(yè)。下列說法不正確的是A．加大燃氣進氣 B．汽油噴成霧狀C．

架空木柴 D．煤塊變煤粉【答案】A3．合理利用燃料，防止污染環(huán)境是可持續(xù)發(fā)展的重要方面。下列關于燃料的說法正確的是A．氫氣在空氣中燃燒只生成水，是理想的清潔能源B．天然氣的主要成分是COC．化石燃料燃燒都會產生大量CO2，是導致酸雨的主要原因D．只有通過燃料的燃燒才能獲得熱能【答案】A4．煤和石油是目前使用較多的兩種能源，下列有關說法錯誤的是A．煤和石油都是混合物B．煤和石油燃燒會產生大量污染，應該禁止使用C．煤和石油是不可再生資源，應有計劃的合理開采D．煤和石油綜合利用的產品很多，是重要的化工原料【答案】B4．某市家用燃料的變遷經歷了如圖幾個階段：（1）煤的氣化可產生管道煤氣，其主要反應是碳與水蒸氣在高溫下反應生成兩種常見的可燃性氣體，這兩種氣體是和。(填化學式)

（2）液化石油氣是利用石油中各成分的不同，將石油加熱煉制得到的一種產品。（3）根據(jù)下表可以推出家用煤氣或天然氣代替其他燃料的原因是__________________(至少寫出一點)，寫出天然氣燃燒的化學方程式：_______________________。

燃料調控主要成分熱值木材需頻繁添加木材碳、氫、氧等元素2

500~3

000大卡/kg煤需提前點燃，過程復雜碳、氫、硫、氮等元素5

500大卡/kg煤氣隨用隨開一氧化碳和氫氣3

800~5

700大卡/m3天然氣隨用隨開甲烷8

000~90

000大卡/m3【答案】（1）COH2（2）沸點（3）隨用隨開，操作簡單；熱值高(合理即可)CH4+2O2CO2+2H2O5．中央電視臺曾經報道：液化石油氣摻入二甲醚（）成行業(yè)潛規(guī)則，液化石油氣摻入二甲醚，會導致液化氣罐的配件腐蝕加劇，嚴重時會造成爆炸。二甲醚本身是可以作為燃料的，二甲醚可由合成氣（CO和）在一定的條件下制得，其部分生產過程示意圖如下：（1）天然氣屬于（填“可再生”或“不可再生”）能源。（2）用合成氣（CO和）在一定的條件下制二甲醚（）時，還產生了水。寫出電解水的化學方程式：。（3）用蒸餾法讓二甲醚與甲醇的混合物分離，這是利用兩者的不同。（4）二甲醚本是一種國家允許使用的替代能源