课题2 燃料的合理利用与开发
第1课时 化
石
燃
料
【教学目标】
1.知识与技能:
(1)认识化学反应中的能量变化,知道常见的吸热和放热反应。
(2)知道三大化石燃料:煤、石油、天然气,了解化石燃料的形成过程、组成及其不可再生性。
(3)了解煤和石油的综合利用,知道石油炼制的几种主要产品及其用途。
(4)掌握天然气主要成分甲烷的物理及化学性质和燃烧的化学方程式。
2.过程与方法:
初步学会运用阅读、实验、观察等方法获取信息,并能运用比较、归纳、总结等方法对获取的信息进行加工,形成较完整的知识体系。
3.情感态度与价值观:
(1)通过了解化石燃料的形成过程及化石燃料对人类生活的重要性,培养节约利用资源的意识。
(2)学会用辩证的眼光看待“燃料的燃烧”,通过参与科学探究过程,培养严谨的科学态度。
【教学重点及难点】
重点:
1.化学反应中的能量变化。
2.三大化石燃料的形成过程、组成及其不可再生性
3.煤和石油的综合利用。
难点:
1.化学变化中能量的变化及其应用。
2.燃料充分燃烧的条件和意义。
【学法指导】自主学习,合作探究
【教学媒体】多媒体
【教具准备】教学设备:计算机投影仪、录像机
实验相关器材及用品:试管、滴管、生石灰、镁条、稀盐酸等。
学生准备:教材、学案等课堂用品。
【授课教案】
教学流程
教师活动
学生活动
设计意图
创设情景引导探究讨论交流展示评价
【投影投影】模式一、展示“即热饭盒”图片,引导学生思考:饭菜是怎样变热的呢?【介绍】“即热饭盒”的底部夹层中分别装有镁粉和水,使用时撤去底部隔板,镁粉与水反应而放热,从而对饭菜进行加热。【投影】观看铁路工人用铝热剂焊接钢轨的视频,你能解释其中原因吗?【介绍】铝热剂反应时放出大量的热,使钢轨熔化而焊接在一起。【引言】生活中我们知道燃烧能产生大量的热量。通过刚才的例子我们知道,并不是只有燃烧反应才能放出热量。下面大家分组进行实验,探究化学反应中的能量变化。模式二、视频播出2017年6月我国南海神狐海域某种燃料试采连续时间已达目前世界第一,你知道这种燃料是什么吗?
阅读、交流、讨论。看视频、思考
通过真实的社会情境,激发学生产生学习热情。加强爱国主义教育
活动探究化学反应中的能量变化
【探究】指导学生分组进行实验,第一、三组探究实验1,第二、四组探究实验2。实验1:在装有镁条的试管中加入适量稀盐酸溶液,观察现象,并用手触摸试管外壁。实验2:在一支试管中加入一小匙干燥的生石灰,再加入约2
mL水,观察现象,并用手触摸试管外壁。【问题】这两个实验说明了什么问题呢?【介绍】化学反应在生成新物质的同时,伴有能量的变化,即有放热现象或吸热现象发生。类似于可燃物的燃烧,镁和盐酸发生的反应,我们称之为放热反应。像碳与二氧化碳,一氧化碳还原氧化铜的反应称之为吸热反应。【思考】在当今社会,人们利用化学反应,有时主要是为了制取所需要的物质,有时却主要是为了利用化学反应所释放出的能量。化学反应中的热量变化被应用于生活和生产中,同学们能举出一些实际应用的例子吗?
分组实验【小结】试管外壁发烫,说明这两个化学反应会放出热量。【小结】利用燃烧反应放热的原理:做饭、取暖、烧陶瓷、冶炼金属、发射火箭等;利用爆炸反应放出巨大能量:开矿采煤、开山炸石、拆除危旧建筑等。
通过实验探究的方法得出结论,培养学生的实验和观察能力。培养学生分析实验现象得出相关信息的能力。从学生的生活实际出发,理论和实践相联系。通过形象直观的视频使学生真实感知燃烧、爆炸等化学反应放出能量的广泛应用。
化石燃料的利用1.煤、石油2.天然气
【过渡】目前,人类生活所需要的能量大多来自于燃料的燃烧,那么在生活生产中使用最多的燃料是什么燃料呢?【介绍】煤、石油、天然气都属于化石燃料,它们都是由古代动植物的遗骸经过长期复杂的变化形成的。【投影】展示煤、石油、天然气的形成过程。【阅读】引导学生阅读课本137页,并归纳总结煤和石油的主要组成及其综合利用方法。【小结】煤:混合物,主要含有C,此外,还含有少量的H、N、S、O等元素。(1)煤的综合利用:隔绝空气加热(化学变化),使煤分解成焦炭、煤焦油和焦炉气等。(2)石油:混合物,主要含有C、H元素,此外,还含有少量的N、S、O等元素。石油的综合利用:加热炼制(物理变化),利用各种成分的沸点不同进行分离。【过渡】除了煤和石油外,天然气也是一种重要的化石燃料。【讲解】天然气主要成分:甲烷(CH4)【投影】播放甲烷燃烧的实验视频,引导学生观察、记录实验现象。【小结】甲烷是无色气体,具有可燃性,甲烷燃烧时火焰明亮并呈蓝色,可以看到,烧杯内壁上有水滴生成。【提问】有水滴生成,说明了什么问题呢?
学生倾听并观看图片,了解煤、石油、天然气的形成过程。学生阅读、思考讨论并归纳。煤:工业的粮食石油:工业的血液学生倾听、理解、记录。思考石油的综合利用是物理变化,煤的综合利用是化学变化的原因。学生思考、讨论交流后回答。学生观看实验视频,观察、描述实验现象,填写课本表格。学生思考、讨论交流,利用已学知识进行分析、回答。
培养学生从图片等资料中获取信息的能力。培养学生的自主学习能力和归纳总结能力。培养学生对知识进行归纳整理的能力。通过播放实验视频,使学生观察到明显的实验现象,让学生真实感知甲烷的可燃性。培养学生利用已有知识分析问题并解决问题的能力。培养学生的分析推断能力,训练有关方程式的书写。培养学生利用所学化学知识解决实际问题的能力。
2.天然气
【追问】向烧杯内注入澄清石灰水后,澄清石灰水变浑浊,又说明了什么问题呢?【讲解】甲烷是由碳和氢组成的化合物,化学式是CH4。它燃烧时生成二氧化碳和水,同时放出大量的热。这个实验说明甲烷中含有碳元素和氢元素。【小结】CH4+2O2CO2+2H2O【延伸】煤矿的矿坑里经常有甲烷逸出,由此,同学们想到了什么安全问题呢?【介绍】在池沼的底部常常含有甲烷,通常也称池沼中的气体为沼气。在我国农村,利用沼气可解决生活燃料问题。【投影】展示沼气的制取和利用图片。
【小结】说明甲烷的成分里一定含有氢元素。【小结】这说明甲烷燃烧时有二氧化碳生成,也就说明了甲烷的成分里一定含有碳元素。学生倾听、理解、记录,尝试书写化学方程式。学生思考、讨论后回答,并互相评价。【小结】煤矿里必须采取通风设施。学生观看投影,了解沼气的制取和利用。
结合农村生活实际,学以致用。
合理利用化石燃料
【过渡】目前,人类所消耗的能量大多来自化石燃料,而化石燃料的形成需要经过数百万年,且资源有限。化石燃料已经面临被耗尽的危险,下面我们一起看一组数据,大家估算多少年后我国的石油和天然气将被耗尽?【提问】同学们认为怎样利用才可以使化石燃料的使用期限得以延长呢?【提问】在实际生活中我们是怎样来克服这些困难的呢?【投影】展示蜂窝煤的运用。【讲解】在人们担心化石燃料将被耗尽时,科学家已经发现了未来新能源——可燃冰。
学生倾听、了解化石燃料的资源现状,并分组进行计算。对照教材P141图计算学生倾听、理解、记录。【小结】应合理开采,并节约使用。学生思考、分组讨论后回答,并互相评价。如果我们能提高煤等燃料的利用率,就相当于延长煤的使用期限。要使燃料燃烧通常考虑两点:一是要有足够的空气;二是要使燃料与空气有足够大的接触面。学生展望未来。
通过计算化石燃料仅剩的使用年限,使学生增强社会责任感和危机意识。学生结合生活和生产实际,充分认识合理、节约化石燃料的必要性。培养学生利用所学化学知识解决实际问题的能力。拓展学生的知识面。
归纳总结
本课知识重点,展示思维导图。强调结构、性质、用途的关系
梳理本课知识脉络
将知识结构化和系统化,形成良好学习习惯
板书设计
课题2 燃料的合理利用与开发第1课时 化石燃料一、化学反应中的能量变化二、化石燃料的利用1.煤和石油:煤:混合物,主要:C,少量H、N、S、O等元素。煤的综合利用:隔绝空气加热(化学变化),使煤分解成焦炭、煤焦油和焦炉气等。石油:混合物,主要:C、H元素,少量N、S、O等元素。石油的综合利用:加热炼制(物理变化),原理:各种成分的沸点不同。2.天然气:主要成分:甲烷(CH4)可燃性:CH4+2O2CO2+2H2O3.合理利用和开发化石能源:未来新能源——可燃冰
PAGE第2课时 使用燃料对环境的影响
【教学目标】
1.知识与技能:
(1)了解化石燃料燃烧对环境的影响。
(2)认识使用和开发清洁燃料及各种能源的重要性。
(3)掌握乙醇燃烧的化学方程式。
2.过程与方法:
初步学会运用阅读、实验、观察等方法获取信息,并能运用比较、归纳、总结等方法对获取的信息进行加工,形成较完整的知识体系。
3.情感态度与价值观:
树立科学的物质观,学会用辩证的观点看待事物;积极关注与化学有关的社会问题,形成主动参与社会决策的意识。
【教学重点及难点】
重点:
1.了解燃料对环境的影响,懂得选择对环境污染较小的燃料。
2.认识新能源开发重要性。
难点:
燃料燃烧对空气污染的原因,选用燃料的依据及新能源的优点。
【学法指导】自主学习,合作探究
【教学媒体】多媒体
【教具准备】教学设备:计算机投影仪、录像机
实验相关器材及用品:试管、锌、稀硫酸等。
学生准备:教材、学案等课堂用品。
【授课教案】
教学流程
教师活动
学生活动
设计意图
创设情境引导探究讨论交流展示评价
【投影】模式一、【课件展示】展示一幅优美的自然风景图画,并配上优美的音乐。【讲述】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。思考,造成这种现象的原因是什么?【总结】煤和石油产品的燃烧会污染空气,今天我们就探究燃料的使用对环境造成的影响。模式二、视频播出中央电视台2017年“十面霾伏”。
阅读、交流、讨论。看视频、思考
通过真实的社会情境,激发学生产生学习热情。加强爱国主义教育
使用燃料对环境的影响
【过渡】下面同学们仔细阅读课本P142、P143内容,你能从中学到什么知识?【投影】展示煤和石油的组成元素资料,引导学生分析分别燃烧后可能产生的污染空气的气体。【分析】煤和石油都含有碳、硫、氮这三种元素,所以燃烧后会生成CO2(温室效应)、CO(有毒)以及SO2、NO2(造成酸雨)等气体。【视频】酸雨危害【讨论】引导学生分组讨论、交流:根据上述探究,试说明酸雨可能对环境造成怎样的破坏,应采取怎样的防止和保护措施?【过渡】除了煤的使用,目前多数汽车使用汽油和柴油作燃料,它们燃烧时也会产生一些物质污染空气,那么汽车的尾气主要含哪些污染物呢?【引导阅读】指导学生阅读课本P143,并归纳总结减少汽车尾气污染的措施。【小结】减少汽车尾气污染的措施有(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物质。(3)使用无铅汽油,禁止含铅物质排放。(4)使用压缩天然气CNG或液化石油气LPG作燃料。(5)在汽油中加入适量乙醇作为汽车燃料。【引导阅读】教材P144(1)乙醇的化学式、俗名、来源、用途。(2)乙醇燃烧的化学反应方程式。【讨论】使用车用乙醇汽油有什么好处?【小结】乙醇是混合物,不是化合物。
学生阅读、思考。学生观看资料,分组讨论分析煤和石油燃烧后产生的污染性气体。观看、思考,并分组讨论交流。【小结】酸雨腐蚀建筑、雕像、森林,使水质、土壤酸化学生思考、讨论交流。汽车尾气中的主要污染物: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。学生倾听、记录。学生阅读、思考讨论、归纳总结。(1)乙醇(C2H5OH)俗称酒精,可通过高粱、玉米、薯类等发酵、蒸馏得到。具有可燃性,可用作酒精灯、内燃机的燃料。(2)C2H5OH+3O22CO2+3H2O可以适当节省石油资源,在一定程度上减少汽车尾气的污染,并且乙醇属于可再生能源。
学生学会辩证的看待事物的两面性。培养学生将已学知识运用到现实生活中,从而解决实际问题的能力。培养学生的观察能力和从相关资料中得出有效信息的能力。培养学生的自主学习能力、分析问题的能力和整理归纳能力。使学生体会化学在生活生产中的重要性,训练有关方程式的书写。学生结合生活实际,充分认识使用乙醇汽油的优点,增强环保意识。
能源的利用与开发
【过渡】随着人类对能源的需求越来越多,化石燃料等不可再生能源面临枯竭,对环境的负面影响也很大,开发新的能源就成了人类越来越迫切的要求。下面请同学们仔细阅读课本P144、P145内容,你能从中学到什么知识?【讨论】氢气和天然气都可以作为燃料。目前,天然气作为燃料使用已经非常广泛,而氢气还不能作为燃料被广泛应用。为什么?【小结】优点:a.资源丰富,可再生;b.燃烧放热多;c.生成物不污染环境。缺点:a.制取成本高;b.贮存、运输困难。【分组讨论】从资源、环境、经济等方面考虑,煤、煤气、液化石油气、汽油、柴油、酒精等各有什么优缺点?你认为使用哪种燃料较好?【提问】目前,人们可以开发利用的新能源有哪些?为什么要开发新能源呢?【投影】播放人类开发利用新能源的视频。【小结】人们正在开发利用的新能源包括太阳能、核能、风能、地热能、潮汐能等。开发新能源可以解决化石能源的短缺危机。
讨论填表乙醇氢气化学式原料燃烧方程式优点待解决的问题学生阅读、思考,并讨论交流得出:氢气是最理想最清洁的高能燃料;但制取成本高,贮存困难。学生在教师引导下进行归纳总结并记录。明确燃料选择需要从资源、经济、技术、环境等方面综合考虑学生思考、讨论,观看视频。学生倾听、了解、记录。
培养学生的自主学习能力和从相关资料中得出有效信息的能力。培养学生分析和整理归纳的能力。使学生体会利用化学开发新能源的必要性,增强学生的环保意识,并培养学生解决问题的能力。
归纳总结
本课知识重点,展示思维导图。强调结构、性质、用途的关系
梳理本课知识脉络
将知识结构化和系统化,形成良好学习习惯
板书设计
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一、燃料燃烧对空气的影响1.煤的燃烧2.汽车用燃料的燃烧二、使用和开发新的燃料及能源1.新燃料和新能源(太阳能、核能、风能、潮汐能……)2.乙醇(C2H5OH)和氢气(H2)C2H5OH+3O22CO2+3H2O 2H2+O22H2O
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