课题2燃料的合理利用与开发

第1页共6页课题2燃料的合理利用与开发第1课时化学反应中的能量变化化石燃料的利用教学目标知识要点课标要求1.化学反应中能量的变化（重点）知道物质在发生化学变化时伴随着能量变化2.化石燃料的利用（重点）知道化石燃料是重要的自然资源；知道石油液化气、汽油、煤油等都是石油加工的产物；了解化石燃料的不可再生性，燃料充分燃烧的重要性。教学过程情景导入多年以来，加拿大已出口石油和天然气到美国。现在，美国并不需要它，加拿大正在转向亚洲市场。在2015年，巴西将成为石油出口国。人们之所以对石油问题给予高度关注，主要是因为石油是当今人类生产、生活的重要能源。与石油一样，煤、天然气也是重要能源。合作探究探究点一化学反应中能量的变化提出问题在化学反应时，是不是只有通过燃烧才能获得能量呢？讨论交流结合以前学习的化学知识和生活现象讨论相关原因。了解化学反应中能量的变化。实验活动【实验操作】在一支试管中加入一小匙干燥的生石灰（或几小块食品袋中的干燥剂，主要成分CaO），再加入约2mL水，观察现象，并用手轻轻触碰试管外壁。【实验现象】生石灰逐渐膨胀，碎裂成粉末，产生大量的白雾，用手触碰试管外壁，感觉发烫。【实验结论】生石灰与水反应放出大量的热，化学方程式为：CaO+H2O=Ca(OH)2归纳总结1.物质发生化学反应的同时，常常伴随着能量的变化，通常表现为热量变化，即有放热现象或吸热现象。许多化学反应会放出热量，如：燃烧、镁和盐酸反应等；有些化学反应会吸收热量，如：碳与二氧化碳反应C+CO2错误!未找到引用源。2CO。2.人类生活对能量的利用（1）生活燃料的利用：做饭、取暖等；（2）利用燃料产生的热量：发电、烧制陶瓷、冶炼金属、发射火箭；（3）爆炸产生的热量：开采煤矿、开山炸石、拆除危旧建筑；（4）食物在体内缓慢氧化放出热量：维持体温和日常生命活动所需要的能量；（5）能量的转化：电池充电时电能转化为化学能；使用电池是化学能转化为电能。探究点二化石燃料的利用提出问题（1）你家中做饭、洗浴用什么燃料？（2）汽车、轮船等交通工具使用什么燃料？（3）炼钢厂、热电厂等使用什么燃料？第2页共6页（4）以上使用的燃料有什么优缺点？讨论交流结合生产、生活实例讨论相关原因。了解化学石燃料的利用。归纳总结1.煤2.石油课堂讨论1.石油可直接用作燃料吗？石油产品中有哪些是常用的燃料？2.煤气泄漏会造成什么危害？石油罐装液化石油气在安全上应注意什么？3.天然气（1）组成：天然气主要成分是甲烷，还含有其他的气态碳氢化合物，属于混合物。（2）甲烷的性质：①物理性质：通常状况下，甲烷是无色无味、极难溶于水的气体，它的密度比空气小。②化学性质：可燃性，点燃前必须验纯。现象：产生明亮的蓝色火焰，放出热量。在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯，烧杯内壁有水珠出现，迅速把烧杯倒转过来，向烧杯中注入少量澄清石灰水，震荡，石灰水变浑浊。结论：CH2OCO2HO4222＋点燃＋（3）天然气的用途：燃料和工业原料。知识拓展⑴煤矿的矿井坑、池沼的底部常含有甲烷，要注意安全。⑵沼气：沼气的主要成分甲烷，它是由秸秆、柴草、人畜粪便等放在封闭的沼气池中发酵产第3页共6页生，属于可再生能源，沼气可以解决农村生活燃料问题，有利于改善农村环境卫生。4.合理利用和开发化石能源（1）节约能源最重要的是使燃料充分燃烧。（2）使燃料充分燃烧的条件：①燃烧时要有足够多的空气，燃料与空气要有足够大的接触面积。②燃烧不充分不仅使燃料产生的热量减少，无谓的浪费资源，而且还会产生大量的有害气体，污染空气。课堂讨论1.化石燃料是不是取之不尽的呢？2.做饭时，有时燃气灶的火焰呈黄色或橙色，锅底出现黑色，调节一下进风中就可以了，这是为什么呢？知识拓展“可燃冰”科学家在海底发现了大量“可燃冰”，它是一种甲烷水合物（CH4·XH2O），是甲烷与水在低温、高压条件下形成的，具有能量高、燃烧热值大等优点，且储量很大，它将成为代替化石燃料的新能源。目前存在的问题：开采的关键是解决技术上的问题，防止甲烷气体泄漏造成更严重的温室效应。板书设计第1课时化学反应中的能量变化化石燃料的利用一、化学反应中能量的变化吸热现象放热现象二、化石燃料的利用化石燃料（不可再生资源）煤：工业的粮食石油：工业的血液天然气：清洁能源合理利用和开发化石能源教学反思成功之处本堂课教学主要以学生活动为主，通过学生自学、收集资料、分组整理资料、相互交流等形式，不仅拓宽了学生的知识面，还可以对学生进行国情教育，使学生对能源关系全球未来命运的共同问题有一定的认识，增强节约能源的意识。不足之处学生对煤、石油和天然气等并不陌生。但是学生对化石燃料的认识仅仅停留在能燃烧层面上，部分同学知道一些化石燃料的成分，对化石燃料如煤、石油的综合利用知道的不多。第2课时使用燃料对环境的影响能源的利用和开发教学目标知识要点课标要求1.使用燃料对环境的影响了解燃料燃烧对环境的影响第4页共6页2.能源的利用和开发认识使用开发清洁燃料及各种能源的重要性教学过程情景导入人类一直生活在空气清新，风景如画的美好世界里。可是工业革命以后，人类突然发现，在我们生活的世界里，天不再是那么湛蓝，水不再绿，空气不再清新。请思考造成这种现象的原因是什么？合作探究探究点一使用燃料对环境的影响提出问题（1）化石燃料燃烧对空气造成污染有多严重，能不能不用化石燃料？（2）汽车用的燃料主要是什么？汽车尾气中的主要污染物有哪些？如何对汽车尾气进行处理？讨论交流阅读教材，结合生产、生活实例讨论相关原因。了解使用化学石燃料对环境的影响。归纳总结1.化石燃料燃烧造成空气污染主要原因：（1）燃料中的一些杂质如硫等燃烧时，产生空气污染物如二氧化硫等。（2）燃料燃烧不充分，产生一氧化碳等。（3）未燃烧的碳氢化合物及炭粒、尘粒等排放到空气中形成浮尘。2.酸雨（1）形成：煤燃烧时生成NO2和SO2等污染物，这些污染物反应后溶于雨水，形成酸雨。（2）危害：①危害人体健康；②导致水体酸化，严重影响水生动植物的生成；③破坏土壤、植被、森林；④腐蚀金属及建筑物。（3）防治措施：①减少硫的氧化物、氮的氧化物等物质向空气中排放；②用天然气代替煤；③大力推广使用脱硫煤。3.汽车用燃料的燃烧对空气的影响（1）目前，多数汽车使用的燃料是从石油中分离出来的汽油和柴油。（2）主要污染物：CO、氮的氧化物、含铅化合物和烟尘等，其中氮氧化合物也会导致酸第5页共6页雨。（3）减少汽车尾气排放的措施：①改进发动机的燃烧方式，以便燃料充分燃烧，减少CO的排放；②使用催化转化装置，使有害气体转化为无害物质；③使用无铅汽油，防治含铅物质排放；④改用压缩天然气（CNG）或液化石油气(LPG)作燃料，以减少对空气的污染；⑤加大检测尾气的力度，禁止没有达到环保标准的汽车上路。⑥在汽油中加入适量乙醇作为汽车燃料，可适当节约石油能源，并在一定程度上减少汽车尾气的污染。4.乙醇（1）制取：乙醇俗酒精，化学式为C2H5OH，它是以高粱、小麦、玉米、薯类等为原料，经过发酵、蒸馏制成的。（2）性质：无色，有特殊气味的液体，能与水以任意比互溶；在空气中能燃烧，发出淡蓝色火焰，放出大量的热，化学方程式为：C2H5OH+3O22CO2+3H2O（3）用途：乙醇属于可再生资源，用作酒精灯、火锅、内燃机等的燃料。（4）车用乙醇汽油的优点：节省石油资源；减少汽车尾气污染；促进农业发展。探究点二能源的利用和开发提出问题你所知道的清洁燃料有哪些？哪些能源是可被人类利用的？各有什么优点？讨论交流结合生产、生活实例讨论相关原因。了解新能源的利用。归纳总结1.氢能源（1）特点：氢气本身无毒，是无色无味气体，难溶于水，密度最小；极易燃烧、放热量大、燃烧产物是水；燃烧产物无污染，是最清洁的燃料。2H2+O22H2O（2）优点：①资源丰富，可再生；②无毒、极易燃、燃烧放热多；③燃烧产物是水，几乎不产生有害气体和颗粒物，不污染环境。（3）缺点：①制取成本高；②贮存、运输困难。作为燃料暂时还不能推广使用。（4）实验室制取氢气：实验室常用锌和稀硫酸反应制取氢气。反应化学方程式为：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑实验室制取氢气的简易装置如图所示：2.其它新能源第6页共6页目前，人们正在利用和开发的其他新能源，如太阳能、风能、地热能、潮汐能、核能、生物质能等。这些能源的利用，可以部分解决化石能源面临耗尽的问题，并在一定程度上减少了对环境的污染。板书设计第2课时使用燃料对环境的影响能源的利用和开发教学反思成功之处本堂课教学主要以学生活动为主，通过学生自学、收集资料、分组整理资料、相互交流等形式，不仅拓宽了学生的知识面，还可以对学生进行环境教育、国情教育，使学生对能源、环境这些关系全球未来命运的共同问题有一定的认识，激发学生环保意识与社会责任感。不足之处学生课前收集资料太少，对能源的节约认识不深刻。