《化石燃料的利用》參考教案

PAGE6/6第二節(jié)化石燃料的利用教學目標1．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；同時，了解化石燃料的不可再生性，認識合理開采和節(jié)約使用化石燃料的重要性。(2)知道石油煉制出的幾種主要產品及其用途。(3)了解化石燃料的綜合利用，認識燃料充分燃燒的重要性。2．過程與方法(1)運用思考、討論的方法來獲取信息。(2)運用實驗的方法來得出結論。3．情感態(tài)度與價值觀通過對化石燃料的形成、使用年限，對人類所起的重要作用的了解，使學生認識到合理開發(fā)的重要性，培養(yǎng)節(jié)約利用資源的意識。教學重點1．了解化石燃料的形成過程和不可再生性。2．認識化石燃料對人類所起的重要作用。3．知道化石燃料的綜合利用。教學難點1．培養(yǎng)學生獨立思考、加工信息的能力。2．化石燃料的綜合利用。教學方法創(chuàng)設情境→探究實驗→得出結論→聯(lián)系實際→拓展視野。教學過程[以新舊知識的聯(lián)系，創(chuàng)設情境][學習情景]展示柴草、煤、塑料片、布料等實物。[設問]看到這些實物，你想說些什么？[學生回答]如：1．它們都是與人類關系十分密切的可燃物。2．它們在外界條件，如氧氣、溫度等條件適宜的情況下，都可以燃燒。3．想告訴大家，平時生活中注意安全。4．想知道煤、塑料等物質是怎樣形成的?！璠新課引入]在日常生活中，許多物質都能發(fā)生燃燒反應，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)課我們就來學習化石燃料的利用。[板書]第二節(jié)化石燃料的利用[設問]燃料的燃燒在人類社會的發(fā)展過程中起著相當重要的作用，你能舉出一些例子嗎？[學生回答、交流][講解]生活中的各個角落都在使用燃料，正是因為燃料的燃燒，推動了歷史的進步。火，是原始人類征服自然的武器。起初，當他們面對熊熊大火時，祖先們不知所措，驚恐萬狀。但原始人天生的好奇心和探索欲，戰(zhàn)勝了恐懼和膽怯，慢慢地他們學會了用火來燒烤食物。熟食增強了人的體質，為身體發(fā)育提供了更多的營養(yǎng)，熟食使咀嚼機能減退，于是牙齒變小，頜部短縮，面貌變得愈來愈像現(xiàn)代人。[過渡]現(xiàn)在我們的生活中，經常使用的燃料以煤、石油和天然氣最為常見。因為它們都是由古代生物的遺骸經一系列復雜變化而形成的，所以我們稱之為化石燃料。下面，我們就以天然氣為例，來對化石燃料進行學習。[“煤和石油”放在拓展性課題中][板書]一、化石燃料的燃燒[講解]天然氣主要是由碳和氫組成的氣態(tài)碳氫化合物，其中最主要的是甲烷。下面，請同學們做一做甲烷的燃燒實驗。探究內容如下：[投影]1．觀察甲烷顏色、狀態(tài)。2．在實驗結束后，燒杯上出現(xiàn)了什么現(xiàn)象？3．迅速把燒杯倒轉過來，向燒杯內注入澄清石灰水后，振蕩，又出現(xiàn)了什么現(xiàn)象？4．在實驗開始時，點燃前為什么要先檢驗甲烷的純度？5．在實驗中燒杯的條件“冷而干燥”是實驗成敗的關鍵嗎？為什么？6．這個實驗說明甲烷含有哪些元素？7．你能寫出這個實驗中涉及到的化學方程式嗎？[學生活動，教師巡視][總結、思考、討論][結論]1．甲烷是無色氣體。[思考]1．甲烷在水中的溶解性怎么樣呢？2．甲烷的密度和空氣比較起來怎么樣呢？[答案]1．甲烷極難溶于水。2．甲烷的密度比空氣的小。[設問]那么，同學們想一想，這樣的特點，給我們在收集甲烷氣體時，提供了怎樣的信息呢？[回答]收集時，可以用排水法，也可以用向下排空氣法。[評價]回答得非常好，我們在學習中要注意新、舊知識的聯(lián)系。[板書]1．甲烷的物理性質：無色、無味的氣體，密度比空氣小，極難溶于水。[結論]2．甲烷燃燒時火焰明亮并呈藍色，可以看到，燒杯內壁上有水滴生成。[設問]有水滴生成，說明了什么問題呢？[回答]說明甲烷的成分里一定含有氫元素。[結論]3．向燒杯內注入澄清石灰水后，發(fā)現(xiàn)燒杯內澄清的石灰水變渾濁。[設問]這一現(xiàn)象又說明了什么問題呢？[回答]這說明甲烷燃燒時有二氧化碳生成，也就是說明了甲烷的成分里一定含有碳元素。[教師講解]甲烷是由碳和氫組成的化合物，化學式是CH4。它燃燒時生成二氧化碳和水，同時放出大量的熱。[板書]2．甲烷的燃燒CH4＋2O2CO2＋2H2O[結論]4．點燃甲烷和氧氣或甲烷和空氣的混合物都很可能會發(fā)生爆炸，所以要先驗純。[延伸]煤礦的礦炕里經常有甲烷逸出，由此，同學們想到了什么呢？[回答]1．煤礦里必須采取通風設施。2．煤礦里一定要嚴禁明火。[結論]5．“冷而干燥”是這個實驗成敗的關鍵?！袄洹庇欣谒哪案稍铩笨梢耘袛嗍欠裼兴紊?。6．這個實驗說明甲烷中含有碳元素和氫元素。[介紹]在池沼的底部常常含有甲烷，通常也稱池沼中的氣體為沼氣。在我國農村，利用沼氣可解決生活用燃料問題。[投影][教師組織學生一起了解沼氣的制取和利用][過渡]人們目前所消耗的能量主要來自化石燃料。然而，化石燃料的形成并非那么簡單。[投影][介紹]從這兩個圖中，我們可以看出煤、石油、天然氣等化石燃料的形成，并非一日之功，它要經過數(shù)百萬年才能形成。但人類目前掠奪式的開發(fā)，會給我們的子孫后代造成什么樣的影響呢？下面我們一起看一組數(shù)據，大家估算多少年后我國的石油和天然氣將被耗盡？我國1998年化石燃料儲量及年產量探明儲量年產量石油32.7億噸1.6億噸天然氣1.37×104億立方米217億立方米煤1145億噸12.4億噸[學生活動，教師巡視][過渡]化石燃料被人們廣泛使用，是因為它燃燒能產生大量的熱量。那么，請同學們閱讀課本，找出我們選擇燃料是應該考慮的因素。[學生閱讀，回答][介紹]在當今社會，人們利用化學反應，有時主要是為了制取所需要的物質，有時卻主要是為了利用化學反應所釋放出的能量。同學們能舉出一些利用化學反應的熱量和能量的實例嗎？[學生討論，舉例][介紹]目前，人類通過化學反應獲得的能量，大多來自于化石燃料，而化石燃料資源是有限的。那么，同學們認為怎樣利用能源才可以使它的使用期限得以延長呢？[板書]二、化石燃料的綜合利用[學生討論，回答][講解]總體來講，如果我們能提高煤等燃料的燃料利用率，就相當于延長煤的使用期限。要使燃料燃燒通常考慮兩點：一是要有足夠的空氣；二是要使燃料與空氣有足夠大的接觸面。[設問]在實際生活中我們是怎樣來克服這些困難的呢？我們來看投影。[投影]因為在許多情況下，不能直接燃燒固態(tài)煤，如汽車或拖拉機等；或者雖然能夠直接燃燒，但效率很低，如蒸汽機車熱利用率只有8％，一般民用煤爐只有20％左右。所以在石油、天然氣不足的情況下，不得不考慮把煤加工成為氣態(tài)的、液態(tài)的或固態(tài)的高級清潔燃料的問題，以提高煤的熱量的利用和減輕環(huán)境污染。煤在加工過程中，本身的潛在能量會受到一些損失。但由于加工成的氣態(tài)或液態(tài)燃料的熱利用率高，因此在一些情況下，煤經過氣化或液化而取得的熱效益高于直接燃煤?，F(xiàn)在還有相當大的一部分鍋