九年級(jí)化學(xué)《課題2 燃料的合理利用與開(kāi)發(fā)》教學(xué)設(shè)計(jì)（附導(dǎo)學(xué)案）

《課題2燃料的合理利用與開(kāi)發(fā)》教學(xué)設(shè)計(jì)【教學(xué)目標(biāo)】知識(shí)與技能目標(biāo)了解煤、石油、天然氣等化石燃料的組成和用途；知道甲烷的性質(zhì)，尤其是化學(xué)性質(zhì)；了解化學(xué)反應(yīng)中的能量變化；了解化石燃料燃燒對(duì)環(huán)境的影響；認(rèn)識(shí)使用和開(kāi)發(fā)清潔能源的重要性。過(guò)程與方法目標(biāo)1．通過(guò)對(duì)燃料的選用來(lái)培養(yǎng)學(xué)生比較、分類、歸納、概括等信息加工能力。2．通過(guò)討論，培養(yǎng)學(xué)生形成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣和學(xué)習(xí)方法。情感態(tài)度和價(jià)值觀目標(biāo)了解化石燃料的不可再生性，認(rèn)識(shí)合理開(kāi)采和節(jié)約使用化石燃料的重要性了解使用氫氣、天然氣（或沼氣）、石油液化氣、酒精、汽油和煤等燃料對(duì)環(huán)境的影響，懂得選擇對(duì)環(huán)境污染較小的燃料。樹(shù)立保護(hù)環(huán)境的意識(shí)，體會(huì)化學(xué)與社會(huì)發(fā)展的關(guān)系。【重點(diǎn)難點(diǎn)】1.煤、石油、天然氣三大化石燃料；化學(xué)變化中能量的變化。2.燃料充分燃燒的條件和意義；化學(xué)變化中能量的變化?！窘虒W(xué)準(zhǔn)備】煤和石油的綜合利用、酸雨的危害等知識(shí)掛圖，冷而干燥的燒杯、試管、小燒杯、玻璃片、鎂條、鹽酸、氯化銨晶體等。【教學(xué)過(guò)程】導(dǎo)入新課教師：在日常生活中，許多物質(zhì)都能發(fā)生燃燒反應(yīng)，從最早使用的柴草到煤、石油和天然氣，發(fā)展至今天，出現(xiàn)了許許多多的新型燃料。這節(jié)課我們就來(lái)學(xué)習(xí)燃料的合理利用與開(kāi)發(fā)。學(xué)生：認(rèn)真聽(tīng)講。探究新知【提問(wèn)】燃料的燃燒在人類社會(huì)的發(fā)展過(guò)程中起著相當(dāng)重要的作用，你能舉出一些例子嗎？學(xué)生：列舉例子：利用液化石油氣或天燃?xì)馊紵懦龅臒崃孔鲲?；北方的冬天燒煤炭取暖等?！局v解】1．化學(xué)反應(yīng)中的能量變化事實(shí)和研究證明，化學(xué)反應(yīng)在生成新物質(zhì)的同時(shí)，還伴隨著能量的變化。能量的變化通常表現(xiàn)為熱量的變化。有些反應(yīng)放出熱量，如物質(zhì)的燃燒、氧化鈣與水反應(yīng)、鎂與鹽酸反應(yīng)等；有些反應(yīng)吸收熱量，如碳與二氧化碳的反應(yīng)等。2．能量的利用人類需要的大部分能量是由化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的，最常見(jiàn)的是生活燃料的使用，利用燃燒等化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的能量發(fā)電、燒制陶瓷、冶煉金屬等；爆炸在瞬間能夠產(chǎn)生巨大能量，利用爆炸可以開(kāi)礦采煤、拆除危舊建筑等；燃料對(duì)人類社會(huì)是非常重要的。【過(guò)渡】在我們的生活中，經(jīng)常使用的燃料有煤、石油和天然氣。因?yàn)樗鼈兌际怯晒糯锏倪z骸經(jīng)一系列復(fù)雜變化而形成的，所以我們稱之為化石燃料。下面，我們就來(lái)對(duì)化石燃料進(jìn)行學(xué)習(xí)?！局v解】煤、石油、天然氣是當(dāng)今世界上最重要的三大化石燃料?；剂鲜怯晒糯鷦?dòng)植物的遺骸經(jīng)一系列復(fù)雜變化而形成的，是不可再生資源。它們作為重要的能源，在我們的現(xiàn)代生活中起著很重要的作用。1．煤和石油(1)煤①煤的成分：煤中主要含碳元素。將煤作為燃料，主要是利用碳元素與氧反應(yīng)所放出的熱量。煤被稱為“工業(yè)的糧食”或“黑色的金子”。②煤的綜合利用：將煤隔絕空氣加熱，可以制得多種化工產(chǎn)品，如焦炭、煤焦油、煤氣等。焦炭是冶金工業(yè)的重要原料，煤焦油是化工生產(chǎn)的重要原料，而煤氣(主要成分是H2、CH4、CO)是我們?nèi)粘＜彝ブ惺褂玫囊环N重要的燃料。(2)石油①石油的成分：從油井中開(kāi)采出來(lái)的石油叫做原油。原油是一種黏稠狀的液體，通常顯深棕色或黑色，常有綠色或藍(lán)色熒光，有特殊氣味，難溶于水，密度比水略小，主要含有碳、氫兩種元素，是復(fù)雜的混合物，被稱為“工業(yè)的血液”。②石油的煉制：人們一般不直接用石油作燃料，而是將石油進(jìn)行深加工得到各種用途廣泛的油料，使石油得到綜合利用。這一過(guò)程稱為石油的分餾。石油的分餾主要是利用石油的沸點(diǎn)不同給石油加熱，讓石油中沸點(diǎn)不同的各組分先后蒸發(fā)出來(lái)，從而實(shí)現(xiàn)各組分的分離。石油分餾發(fā)生的是物理變化。2．天然氣(1)天然氣是一種蘊(yùn)藏在地層內(nèi)的天然氣體燃料。其主要成分是甲烷(CH4)。純凈的甲烷是無(wú)色、無(wú)味的氣體，極難溶于水，密度比空氣小。(2)在池沼的底部通常含有甲烷，所以通常也把池沼中的甲烷氣體稱為“沼氣”。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，也可形成沼氣。學(xué)生：認(rèn)真聽(tīng)講并思考?！緦?shí)驗(yàn)】演示[實(shí)驗(yàn)7－4]得出：甲烷具有可燃性，甲烷燃燒的化學(xué)方程式為：CH4＋2O2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))CO2＋2H2O。甲烷燃燒時(shí)能發(fā)出藍(lán)色的火焰，放出大量的熱，用內(nèi)壁干燥的小燒杯罩在火焰上方，燒杯內(nèi)壁有小水珠出現(xiàn)，將小燒杯倒過(guò)來(lái)，倒入澄清石灰水并振蕩，澄清石灰水變渾濁。由于甲烷是可燃性氣體，所以在點(diǎn)燃前必須先檢驗(yàn)其純度。3．合理利用與開(kāi)發(fā)化石能源【閱讀】指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材P140～141，完成如下問(wèn)題：①燃料充分燃燒的重要性；②如何使燃料充分燃燒？③可燃冰的有關(guān)信息?！居懻摗拷M織學(xué)生討論煤燃燒產(chǎn)生的污染物及危害。學(xué)生：閱讀教材后討論得出答案：使用燃料對(duì)環(huán)境的影響有：含硫燃料的燃燒，產(chǎn)生污染空氣的二氧化硫；燃料燃燒不充分，產(chǎn)生一氧化碳(CO)氣體；未燃燒的碳?xì)浠衔锛疤苛！m粒等排放到空氣中，造成粉塵污染等?！鹃喿x】指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材P142～144，了解使用燃料對(duì)環(huán)境的影響?！具^(guò)渡】隨著人類對(duì)能源的需求量日益增長(zhǎng)，化石燃料等不可再生能源面臨枯竭的危險(xiǎn)。開(kāi)發(fā)利用新能源成為越來(lái)越迫切的要求?！鹃喿x】指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材P144～146，了解氫氣作為未來(lái)理想能源的優(yōu)點(diǎn)及新能源的開(kāi)發(fā)利用。【小結(jié)】學(xué)完本節(jié)課你有什么收獲？學(xué)生：交流本節(jié)課的收獲。課堂小結(jié)通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，使學(xué)生手腦結(jié)合，增強(qiáng)了科學(xué)探究和自主學(xué)習(xí)能力，培養(yǎng)了辯證思考的能力，激發(fā)了學(xué)生保護(hù)環(huán)境、愛(ài)護(hù)地球的環(huán)保意識(shí)。觀看環(huán)境污染的圖片—燃料—燃料燃燒對(duì)環(huán)境的影響—如何治理燃料燃燒對(duì)環(huán)境的影響—使用和開(kāi)發(fā)新的燃料和能源，由于邏輯主線清晰，所以教學(xué)過(guò)程比較流暢，效果較好?！景鍟?shū)設(shè)計(jì)】一、化學(xué)反應(yīng)中的能量變化1．化學(xué)反應(yīng)中的能量變化2．能量的利用二、化石燃料的利用1．煤和石油2．天然氣3．合理利用與開(kāi)發(fā)化石能源三、使用燃料對(duì)環(huán)境的影響四、能源的利用和開(kāi)發(fā)《課題2燃燒的合理利用與開(kāi)發(fā)》導(dǎo)學(xué)案一、學(xué)習(xí)目標(biāo)1、使用氫氣、天然氣（或沼氣）、石油液化氣、酒精、汽油和煤等燃料對(duì)環(huán)境的影響，懂的選擇對(duì)環(huán)境污染較小的燃料。2、新能源開(kāi)發(fā)的重要性。3、對(duì)酸雨危害的模擬實(shí)驗(yàn)來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的探究能力。二、知識(shí)準(zhǔn)備1、煤、石油、天然氣的主要成分分別是什么？2、當(dāng)你在煤灶邊呆一段時(shí)間之后，你會(huì)聞到什么樣的的氣味？你注意觀察過(guò)經(jīng)常使用煤作燃料的地方，它的鐵制品與其它地方有什么不同嗎？3、據(jù)你所了解，使用燃料對(duì)環(huán)境造成了哪些影響？三、學(xué)習(xí)探究【導(dǎo)入新課】同學(xué)們，你們家里做飯時(shí)用的是什么燃料？走在路上，一輛汽車(chē)從你身邊經(jīng)過(guò)你有什么感覺(jué)？燃料的使用，給人們的生活提供能量、帶來(lái)方便的同時(shí)，卻對(duì)環(huán)境造成了不良影響，我們?cè)鯓硬趴梢员M可能的減少或防治、消除這些影響？讓我們帶著這些問(wèn)題，通過(guò)以下學(xué)習(xí)，解開(kāi)你心中的疑問(wèn)吧！【自主學(xué)習(xí)】1、學(xué)生閱讀教材P139～142相關(guān)內(nèi)容并掌握以下內(nèi)容。1、煤的燃燒（1）酸雨的形成：煤燃燒會(huì)排放出、等空氣污染物，不完全燃燒還會(huì)產(chǎn)生。前二者會(huì)與空氣中的成分（氧氣、水）發(fā)生反應(yīng)形成降落地面。（2）小組協(xié)作完成酸雨危害的模擬實(shí)驗(yàn)（3）總結(jié)酸雨的危害：①危害人體健康②造成水體嚴(yán)重影響水生的生長(zhǎng)③破壞土壤、植被、森林④腐蝕地面上的建筑物、金屬制品、皮革、紡織品⑤滲入地下，可能會(huì)引起地下水的2、車(chē)用燃料的燃燒（1）汽車(chē)尾氣的主要污染物：、、、、等。（2）目前有哪些技術(shù)和方法用于減少汽車(chē)尾氣對(duì)空氣的污染。①改進(jìn)的燃燒方式，以使汽油能夠燃燒②采用裝置，使有害氣體轉(zhuǎn)化為③使用汽油，禁止物質(zhì)的排放④在管理上，加大檢測(cè)的力度，禁止沒(méi)達(dá)到的汽車(chē)上路3、煤和石油等化石燃料燃燒對(duì)空氣的污染主要表現(xiàn)在以下三方面：（1）因含有硫、氮元素而產(chǎn)生、等大氣污染物。（2）因含有碳元素，不完全燃燒產(chǎn)生而污染空氣。（3）因末燃燒的、炭粒、排放到空氣中造成粉塵污染空氣。4、開(kāi)發(fā)和使用新型的、清潔的能源：（1）乙醇：a、產(chǎn)生：、和等經(jīng)過(guò)、可得到乙醇b、俗稱：c、化學(xué)式：d、用途：、、等的燃料；在汽油中加入適量乙醇（車(chē)用乙醇汽油）可節(jié)省，減少的污染。e、物理性質(zhì)：f、乙醇的可燃性化學(xué)方程式：與甲烷進(jìn)行比較（產(chǎn)物一樣，反應(yīng)物所含的元素種類，說(shuō)明：某物質(zhì)燃燒，產(chǎn)生水和二氧化碳，則原物質(zhì)中一定含有、元素，可能含有元素。）g有機(jī)物燃燒化學(xué)方程式的配平方法（例CH4、C2H2的燃燒）（2）最清潔的燃料（能源）——?dú)錃猓篴、物性：b、化性：c、制?。篸、優(yōu)點(diǎn)：來(lái)源廣泛、燃燒值大、產(chǎn)物無(wú)污染。e、目前的困難：成本、運(yùn)輸及儲(chǔ)藏、安全。(3)其它值得大力開(kāi)發(fā)的新型能源：太陽(yáng)能、風(fēng)能、熱能、核能、地?zé)崮?、潮汐能?！揪v點(diǎn)撥】使用能源時(shí)，要本著這樣兩個(gè)原則，一是要節(jié)約現(xiàn)有能源，其措施例如使燃料充分燃燒；綜合利用能源（例煤和石油的綜合利用），二是要積極開(kāi)發(fā)新能源，注意使用能源是否會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生影響四、達(dá)標(biāo)測(cè)試1、煤燃燒會(huì)排放出____________、_________等污染物。這些氣體或氣體在空氣中的反應(yīng)后的生成物溶于雨水，會(huì)形成_____________，其危害有、、等。2、多數(shù)汽車(chē)使用的燃料是___________或者是__________。汽車(chē)尾氣的主要污染物有_______、________、________、_________和_________等。為減少汽車(chē)尾氣對(duì)空氣的污染，目前采取的措施如___________________、_____________________、________________。在管理上___________________。3、乙醇俗稱_______，其化學(xué)式是___________。在空氣中燃燒的化學(xué)方程式_________________________。4、實(shí)驗(yàn)室制取氫氣的化學(xué)方程式_________________________。其發(fā)生裝置與制取________氣體相同。收集方法有_______，因?yàn)開(kāi)____?；蛘呤莀______，因?yàn)開(kāi)____。氫氣的化學(xué)性質(zhì)是可燃性，反應(yīng)方程式_________________；還原性，氫氣還原氧化銅的反應(yīng)方程式_________________。5、目前人們正在利用和開(kāi)發(fā)的新能源有___、___、_____、____、__、。6、請(qǐng)將下列物質(zhì)：①煤②石油③天然氣④氫氣⑤一氧化碳⑥二氧化碳⑦乙醇填入相應(yīng)的空格中（填序號(hào)）（1）屬于混合物的是（2）屬于化石燃料的是（3）能造成溫室效應(yīng)的是（4）燃燒產(chǎn)物對(duì)空氣無(wú)污染的是(5)點(diǎn)燃之前必須檢驗(yàn)純度的是（6）能用糧食發(fā)酵制取的是五、能力提升我校興趣小組的同學(xué)查閱資料得知，乙醇是以高粱、玉米、薯類等為原料，經(jīng)發(fā)酵蒸餾而制得，屬于可再生能源，乙醇（C2H5OH）可以燃燒提出問(wèn)題：能否根據(jù)乙醇+O2CO2+H2O確定其組成假設(shè)：能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：把一定質(zhì)量的有機(jī)物在氧氣中充分燃燒后的產(chǎn)物，按箭頭方向緩緩?fù)ㄟ^(guò)各自的裝置，根據(jù)a、b兩瓶在實(shí)驗(yàn)前后質(zhì)量的變化，計(jì)算出所生成的水和二氧化碳的質(zhì)量，從而確定有機(jī)物中是否含有氧元素BC(1)本實(shí)驗(yàn)需用純凈的氧氣，若用高錳酸鉀制取氧氣應(yīng)采用法收集，然后再進(jìn)行處理（2）甲、乙兩組同學(xué)用如圖所示的B、C兩種方法測(cè)定它的組成，得到兩組數(shù)據(jù)（如下表所示）有機(jī)物質(zhì)量實(shí)驗(yàn)方法實(shí)驗(yàn)前后各物質(zhì)的質(zhì)量實(shí)驗(yàn)前實(shí)驗(yàn)后甲組3.2gBa150ga154.6gb150gb153.4g乙組3.2gCa150ga153.6gb150gb154.4g請(qǐng)你分析選用的方法正確的是，根據(jù)所選正確方法求出乙醇的組成元素是哪幾種？六、課堂小結(jié)談?wù)勀氵@節(jié)課的收獲、困惑及你還想獲得的知識(shí)分別有哪些。課后練一練必做題1、造成酸雨的主要物質(zhì)是（）A、甲烷和一氧化碳B、二氧化硫和一氧化碳C、一氧化碳和二氧化碳D、二氧化硫和二氧化氮2從人類生存的環(huán)境考慮，未來(lái)用于汽車(chē)的理想燃料是（）A、天然氣B、汽油C、氫氣D、脫硫煤3、汽車(chē)尾氣中有多種有害物質(zhì)，會(huì)造成污染，汽車(chē)尾氣中的下列物質(zhì)不會(huì)造成空氣污染的是（）A、一氧化碳B、碳?xì)浠衔顲、氮氧化物D、二氧化碳4、以下措施中，能減少酸雨產(chǎn)生的有效措施是（）①少用煤炭做燃料②把工廠的煙囪升高③燃料脫硫④在已經(jīng)酸化的土壤中加石灰⑤利用太陽(yáng)能開(kāi)發(fā)氫能源A、①②③⑤B、①③⑤C、②③④D、③④⑤5、現(xiàn)有液化石油氣、天然氣、氫氣三種物質(zhì)，按照它們的某種性質(zhì)可以歸為一類，下列跟上述三種物質(zhì)屬于同一類物質(zhì)的是（）A、COB、N2C、SO2D、CO26、我國(guó)煤炭資源豐富，至今煤仍是我國(guó)工業(yè)和民用的主要燃料，煤的大量燃燒使我國(guó)大部分地區(qū)的空氣質(zhì)量嚴(yán)重下降，給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及人民健康造成極大危害，你認(rèn)為煤燃燒造成空氣污染的主要物質(zhì)是、、、我國(guó)使用的燃料主要是煤和石油，含有硫的煤燃燒時(shí)排出污染空氣的有毒氣體主要是二氧化硫，它遇到雨水成為酸雨降落到地面上會(huì)帶來(lái)很大危害，請(qǐng)回答下列問(wèn)題（1）請(qǐng)舉出酸雨三個(gè)方面的危害實(shí)例①②③（2）許多植物有抵御污染空氣中有毒氣體的能力，在常見(jiàn)植物中對(duì)這些氣體有較強(qiáng)吸附能力的是（寫(xiě)一種植物的名稱）(3)當(dāng)二氧化硫污染嚴(yán)重時(shí)，目前有一種有效的方法，即用直升機(jī)噴灑CaCO3粉末，脫硫效果可達(dá)85%，其化學(xué)方程式為2CaCO3+2SO2=2CaSO4+2CO2,實(shí)驗(yàn)證明石灰漿【Ca