2018-2019学年九年级化学上册 第七单元 燃料及其利用 课题2 燃料的合理利用与开发 第2课时

1第2课时使用燃料对环境的影响及能源的利用和开发课题使用燃料对环境的影响及能源的利用和开发课型新授课教学目标知识与技能1.了解化石燃料对环境的影响。2.认识使用和开发清洁燃料及各种新能源的重要性。过程与方法1.运用模拟实验，认识酸雨的危害。2.运用讨论的方法，获取更多的新知识。情感、态度与价值观1.增强保护环境的意识。2.激发更强的求知欲，培养对化学、对科学的热爱。3.逐步培养学生用辩证的眼光看“燃料”的燃烧。教学重点1.培养学生独立思考、加工信息的能力。2.拓展性课题“煤和石油的综合利用”。教学难点1．逐步培养学生对现有资料进行分析的能力。2．提高学生综合应用的能力。教具准备多媒体课件、烧杯、“模拟酸雨水”、树叶、镁带、大理石。课前预习1.化石燃料对环境的影响，煤燃烧时会排出SO2、NO2等污染物，这些气体溶于雨会形成酸雨。2.乙醇俗称酒精，其化学式为C2H5OH，它在空气中燃烧的化学方程式为C2H5OH+3O2点燃2CO2+3H2O。3.最理想最清洁的燃料是氢气，实验室制取H2的化学方程式为Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑。4.化石燃料是人类生产、生活的主要能源，人们开发的新能源有太阳能、风能、地热能、潮汐能、生物质能和核能等。新课导入［课件展示］以图片的对比，创设情境第一组：课本P140图7-30。第二组：课本P142图7-34、课本P143图7-35、图7-36。［设问］这样的两组画面给同学们传递了什么样的信息呢?［学生回答］第一组画面显示的是化石燃料在人类生活中的用途；第二组画面显示了燃料在燃烧提供能量的同时，却给环境造成了不良的影响：腐蚀岩石，污染空气，破坏森林。［新课引入］燃料的使用，给人们的生活带来了很多方便，但是燃料的使用正如一把双刃剑一样，在带给人类方便的同时，也给环境造成了不良的影响。今天就来学习使用燃料对环境的影响。备课笔记2进行新课知识点1使用燃料对环境的影响［提问］三大化石燃料是什么？煤中含有哪些元素？煤燃烧后会生成什么物质？［回答］煤、石油、天然气是三大化石燃料。煤中主要含碳元素，此外还含有少量的H、S、N、O等元素。煤的燃烧会产生的空气污染物主要有CO、SO2、NO2、烟尘等。［设问］我们知道煤燃烧会产生SO2、NO2等气体污染物，这些气体或气体在空气中发生反应后的生成物溶于雨水中，会形成酸雨，那么酸雨会对我们的生活环境造成什么影响呢？［实验探究］教师引导学生分组完成酸雨危害的模拟实验。酸雨危害的模拟实验［现象］（1）无现象；植物叶片(或果皮)都变色。（2）无现象；有气泡冒出，镁条或锌粒逐渐变小。（3）无现象；有气泡冒出。［讨论］比较上述实验，试说明酸雨对环境和人类等造成了哪些危害呢?［回答］（1）酸雨引起河流、湖泊的水体酸化，严重影响水生动植物的生长。（2）它能破坏土壤、植被、森林。（3）酸雨对金属、油漆、皮革、纺织品及建筑材料都有腐蚀性。（4）酸雨渗入地下，可能引起地下水酸化。（5）对人体的健康有直接的危害，硫酸雾和硫酸盐雾的毒性比二氧化硫大得多，可以侵入肺的深部组织，引起肺水肿等疾病而使人致死。……［讨论］我们生活的家园——地球，她在流泪，她在滴血，她的儿女们不能坐以待毙。那我们应该采取怎样的措施来保护她呢?［回答］（1）减少人为排放的污染物。（2）减少煤中的含硫量，对煤炭中的硫资源进行合理的开发和利用。（3）改进设备，使燃料充分燃烧；增加催化净化装置，使有害气体转化成无害气体。（4）使用无铅汽油，禁止含铅物质排放。（5）开发新能源。……［观察讨论］在城市市区内几乎不使用煤作燃料，可我们的生活环境为什么也会如此恶劣？这是如何造成的？备课笔记知识拓展：一般把pH（酸碱度）＜5.6的雨水称为酸雨，酸雨包括雨、雪、雾、雹等降水过程。要防治酸雨，最主要的是减少人为排放的污染物,人为排放的SO2主要来自含硫煤的燃烧，因此在煤的燃烧过程中，常采用排烟脱硫技术，回收二氧化硫。3进行新课［回答］城市的空气污染主要是由汽车尾气造成的。汽油和柴油作为多数汽车的燃料，它们燃烧时产生的尾气中主要含有一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物和烟尘等大气污染物，严重威胁着我们的健康。［提问］我们如何才能减少汽车的尾气对空气的污染呢？请看书后归纳。［回答］减少汽车尾气的污染主要是从燃料的使用和汽车技术方面采取措施：①改进发动机的燃烧方式，以使汽油能充分燃烧；②使用催化净化装置，使有害气体转化为无害气体；③使用无铅汽油，禁止含铅物质排放；④在管理上，加大检测尾气的力度，禁止没有达到环保标准的汽车上路；⑤改用天然气、液化石油气、乙醇汽油作为汽车燃料。［提问］什么是乙醇汽油？它和汽油相比有哪些优点？看课本第144页《化学·技术·社会》：车用乙醇汽油。［回答］车用乙醇汽油：将变性燃料乙醇和汽油以一定比例混合而成的，其优点是：①节省石油资源；②减少汽车尾气的污染；③促进农业生产。［讲解］乙醇是一种清洁能源。乙醇俗称酒精，它是无色透明，具有特殊气味的液体。乙醇还容易挥发，能与水以任意比互溶，而且还是一种优良的有机溶剂。乙醇的成分里含有碳、氢、氧三种元素，它的化学式是C2H5OH。乙醇是以高粱、玉米和薯类等为原料，经过发酵、蒸馏而制得，是可再生能源。［设问］根据乙醇的化学式，推断乙醇与氧气发生反应的生成物是什么呢?请写出乙醇燃烧的化学方程式。［回答］二氧化碳和水。［延伸］在街上吃火锅时，有的火锅下面燃烧的是一种外观类似于冰的一种物质，它真的是冰吗?［回答］不是，这种类似于冰的物质其实是一种固体酒精。［补充］从这个实例中我们可以看出乙醇同样有着三态变化。由于乙醇燃烧时能放出大量的热，所以它被用作酒精灯、火锅、内燃机等的燃料。［小结］化石燃料燃烧对空气造成污染的主要原因：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；③未燃烧的碳氢化合物及炭粒、尘粒等排放到空气中。［延伸］减少化石燃料燃烧对环境污染的常用方法：①在工厂安装高效除尘器；②排烟脱硫，将工厂废气中的二氧化硫回收；③排烟脱氮，如在汽车上安装净化装置，以降低废气中有害气体的含量；④改进燃烧方法，使燃料充分燃烧以控制氮的氧化物和碳氢化合物的生成；⑤改变燃料结构，使用天然气等“清洁能源”。［过渡］煤和石油虽然是重要的化工原料，由于它们燃烧时对空气造成污染，所以人类把眼光放在了使用和开发清洁能源上。知识点2能源的利用和开发（1）氢气［提问］你对氢气作为一种清洁燃料的认识有哪些？氢能源有哪些优点？备课笔记特别提醒：在化石燃料中，天然气是比较清洁的燃料。要点提示：乙醇汽油是10%的乙醇和90%的汽油掺和而成的混合物。由于乙醇中含碳量低且不含S、N等元素，因此，具有燃烧产生的有害气体少，节省石油资源，促进农业生产等优点。4进行新课目前未广泛使用的原因有哪些？［回答］无色无味的气体，难溶于水，本身无毒，是最轻的气体，极易燃烧，是最清洁的燃料；氢能源的三大优点：①来源广泛；②燃烧时热值高；③产物是水，不污染环境；广泛使用面临的困难：制取成本高和贮存运输困难。目前，对氢能源的开发已取得了很大进展，随着科技的发展，氢气终将会成为主要能源之一。［提问］实验室制取氢气的原理和装置是什么？［回答］①制取原理：Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑或Zn+2HClZnCl2+H2↑②反应装置：此反应属固—液不加热型，且H2是一种难溶于水且密度比空气小的气体，可用排水法或向下排空气法收集（如课本P145图7-40）。［延伸］也可设计如下制取装置，如上图所示。此装置的优点：使反应随时发生，随时停止。［讨论］组织学生交流讨论课本P145讨论题。（2）新能源［提问］现代社会对能量的需求量越来越大，化学反应提供的能量已不能满足人类的需求。我国各地区及世界各国也都在利用和开发新的能源。你知道有哪些能源是可被人类利用的吗？［回答］正在利用和开发的新能源：太阳能、核能、风能、地热能、潮汐能等。［小结］这些能源的利用，不但可以部分解决化石燃料面临耗尽的问题，还可以减少对环境的污染。希望同学们将来长大了，能将自己所学知识应用到开发和利用更理想更实用的清洁能源方面，为人类生活质量的进一步提高作出自己的贡献。教学板书课题2燃料的合理利用与开发第2课时使用燃料对环境的影响及能源的利用和开发1.使用燃料对环境的影响（1）煤的燃烧：煤燃烧产生的空气污染物主要有SO2、NO2、CO、粉尘等。其中SO2和NO2溶于雨水会形成酸雨。（2）汽车用的燃料燃烧对空气的影响：汽车使用的燃料主要是汽油或柴油。它们燃烧产生的尾气中主要污染物有CO、碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物和烟尘等。（3）化石燃料燃烧是对空气造成污染的主要原因。2.能源的利用和开发（1）乙醇：化学式：C2H5OH，俗称酒精。化学性质：易燃烧。备课笔记特别提醒：在自然界中不存在大量的氢气，而由于氢气的制取成本高和贮存困难，因此氢气还不能作为燃料被广泛使用。知识拓展：为了减少汽车尾气对空气的污染，主要采取以下措施：a.改进发动机的燃烧方式，使汽油能充分燃烧。b.使用催化净化装置，使有害气体转化为无害物质。c.使用无铅汽油，禁止含铅物质排放。d.加大检测尾气力度，禁止未达环保标准的汽车上路。e.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。f.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。5教学板书（2）氢气：最清洁的燃料。氢能源的三大优点：①来源广泛；②燃烧时热值高；③产物是水，不污染环境。广泛使用面临的困难：制取成本高和贮存运输困难。（3）新能源：太阳能、核能、风能、地热能、潮汐能等。课堂小结通过这节课的学习，我们知道，在人类利用燃料的同时，也给人类所赖以生存的环境——地球，带来了极大的危害。作为地球人类的一员，我们应该团结起来保护我们的家园，努力学习，投身于现代化建设中。教材习题解答练习与应用（P147~P148）1.选择题（1）造成酸雨的主要物质是（D）。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（4）造成煤气中毒的物质是（A）。A.一氧化碳B.甲烷C.二氧化碳D.二氧化硫（5）下列关于石油的叙述不正确的是（A）。A.石油是一种化工产品B.石油是一种混合物C.可利用石油产品发电D.将石油分馏可得到多种产品2.汽车、轮船使用的燃料有汽油、柴油等。埋于海底将来可能会替代化石燃料的新能源是可燃冰。3.资料显示，北方某些地区冬天的空气中二氧化硫增多，这是为什么？应采取什么措施？解：因为冬天环境温度较低，人们使用煤炭等燃料取暖，生活中使用的燃料多为煤、石油等化石燃料，此类燃料中均含有硫元素，燃烧后都能产生二氧化硫，此外一些机动车辆的尾气是由汽油等不完全燃烧产生，也含有二氧化硫、一氧化碳等物质。要使空气中不含二氧化硫，必须改善能源结构，如使用脱硫煤取暖，使用乙醇汽油作为汽车的燃料。5.为防止燃气泄漏造成危险，可在家中安装报警器。根据你家中的需要和使用燃料的情况，确定报警器应安装在什么位置(参考下图所示，并可查阅相关资料)。备课笔记6教材习题解答解：家中使用的燃料是天然气，报警器应安在上方（如图中小男孩所看的），因为CH4的密度比空气小。(点拨：若燃气密度小于空气，报警器应安在燃气泄漏处之上)6.煤矿的矿井里常伴生含有甲烷的煤层气。你认为煤矿应采取什么安全措施？应在哪些地方、张贴怎样的安全标志？解：煤矿的矿井里必须采取通风、严禁烟火等安全措施，以防甲烷和空气等混合物的爆炸。因此，要在煤矿井口、醒目的地方张贴有关严禁烟火的标志。8.充分燃烧1kg天然气和煤所产生的CO2和SO2气体的质量如下图所示，则煤燃烧产生的气体更易导致酸雨；天然气燃烧对环境影响较小。难题解答例1人类社会的发展离不开能源，下列关于能源的说法错误的是（）A．煤、石油、天然气是三种重要的化石燃料B．太阳能、水能、风能是人类正在利用和开发的重要能源C．使用乙醇汽油能减少有害气体的排放D．氢能虽是理想能源，但由于开发、贮存、运输等技术问题难以攻破，因