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5 地球家园的化学变化
教科版 六年级下
新知讲解
地球以前和现代对比
新知讲解
我们生活的地球家园，每时每刻都在发生着变化。正是这些化学变化，给予了人类生存所需要的各种物质和条件。地球家园中有哪些主要的化学变化呢
我们生活的地球家园，每时每刻都在发生着变化。正是这些化学变化，给予了人类生存所需要的各种物质和条件。地球家园中有哪些主要的化学变化呢
新知讲解
植物在生长过程中，把水、矿物质等无机物变成有机物，发生了复杂的变化。动物在食用植物或其他动物时，又将食物通过复杂的变化转化为身体的能量。它们无时无刻不在改变这地球家园。空气中也时时刻刻发生着变化比如空气中氧气与二氧化碳之间的转化、酸雨的形成等等。
新知讲解
水中的变化主要体现在各种矿物在水中反应变化，水中生物遗体、排泄物被分解之后发生的变化等。土壤和岩石中发生的变化主要体现在各种矿物的形成、资源的形成、各种生物遗体及排泄物的分解等。
新知讲解
大地之下的化学变化。
我们生活的大地蕴藏着许多宝藏。有各种矿物，可以用来冶炼不同的金属；有许多美丽珍贵的宝石，可以装点我们的生活；还有煤炭、石油等可以给我们提供能源。这些宝藏，并不是在一开始就存在的，而是经历了亿万年的许多变化才形成的。
1.观察一块煤。
我们来仔细观察块煤，看看能发现什么。
1
新知讲解
我们常常能在煤块上看到植物的枝、叶等痕迹。有时候还能发现完整树干形状的煤。科学家们发现，煤田一般都位于远古时代森林茂盛的地带。现在发现的地下埋藏的煤，都是一层一层的。
1
新知讲解
1
2.煤的形成。
科学研究证实，在亿万年前，地球上生长着大片茂密的森林。在湖泊、沼泽等低洼地带，死亡的植物大量堆积，被泥沙层层掩埋。埋在深处的植物，在地底高温高压的环境下，慢慢变成了煤。
新知讲解
煤炭的形成和分布
新知讲解
2
大气层中的化学变化。
我们的呼吸离不开氧气。氧气占大气体积的约21%，大气中的氧气又是怎么来的呢
早期地球的大气层中并没有氧气。经过长时间的演变，氧气含量仍然很低。当绿色植物出现之后地球的氧气含量逐步增加。
绿色植物利用太阳能将二氧化碳与水转化为氧气和为生物提供能量的物质，增加了大气层中氧气的含量。
新知讲解
2
植物每天也要吸收氧气，排放出二氧化碳。不同的是，植物白天进行光合作用，需要吸收大量的二氧化碳，排放出大量的氧气。到了晚上，植物继续呼吸，在吸收氧气的同时，会排放出二氧化碳，这里面也有一系列的化学变化。
新知讲解
3
资源利用与化学变化。
1.石油的形成。
石油是地球赋予人类的宝藏，它也是经历化学变化形成的。我们利用石油可以生产很多重要的生产生活材料。
远古时代的生物遗体。
与泥沙、碳酸质沉淀物等物质混合组成沉物。
沉积物中的有机物质转化为碳氧化合物分子，生成石油和天气。
分解
温度、压力
新知讲解
3
利用石油可以生产很多重要的生产生活材料。人类利用石油生产出来了燃油、塑料、纤维和沥青，例如，塑料大部分是利用石油等化石原料提炼后的副产品经过聚合作用形成的高分子聚合物；热塑性塑料，如聚烯烃系列的合成树脂，是石油化学工业的直接产物。
新知讲解
石油是如何形成的？
新知讲解
石油的分馏产物及其用途
新知讲解
一分钟了解石油
新知讲解
3
2.冶炼金属。
生活中很多金属的提炼都要经过复杂的化学变化。比如从铁矿石里把铁冶炼出来，需要经过化学变化。在炼铁过程中，应用焦炭，含铁矿石和熔剂(石灰石白云石)在竖式反应器——高炉内连续生产液态生铁，将矿石中的氧化铁还原成金属铁。
新知讲解
3
3.合成药品。
用不同的原料合成药品需要经过化学变化。如化学药品一般由化学结构比较简单的化工原料经过一系列化学合成和物理处理过程制得，或由已知具有一定基本结构的天然产物经化学结构改造和物理处理过程制得，一般要经过较多的合成步骤。
新知讲解
3
4.生产化肥。
农业上需要的化肥，也是通过化学变化过程制造的，不同种类的化肥制作方法不同。比如氮肥中的尿素、碳酸氢铵等是由氨水和二氧化碳在高温高压和催化剂的条件下合成的，硝酸铵是由氨气和硝酸在合成塔中合成的，钾肥和磷肥是从天然形成的钾肥或磷肥矿中获得的。
新知讲解
认识煤炭、石油、天然气的形成
新知讲解
我们怎么判断煤的形成过程经历了化学变化
煤是地壳运动的产物。远在3亿多年前的古生代和1亿多年前的中生代以及几千万年前的新生代时期，大量植物残骸经过复杂的生物化学、地球化学、物理化学作用后转变成煤，从植物死亡堆积、埋藏到转变成煤经过了一系列的演变过程，这个过程称为成媒作用。一般认为，成煤过程分为两个阶段，泥炭化阶段和煤化阶段。前者主要是生物化学过程，后者主要是物理化学过程。
1
新知讲解
我们为什么要保护森林
森林是由乔木或灌木以及其他草本植物组成的绿色植物群体。它是种重要的自然资源，与人类的关系极为密切，它对人类的贡献是多种多样的，不仅提供各种木材和经济植物，同时也是许多食物的来源，森林与所在空间的非生物环境有机地结合在一起，构成完整的生 态系统。
森林是地球上最大的陆地生态系统，是全球生物圈中重要的一环， 是地球上的基因库、碳贮库、蓄水库和能源库，对维系整个地球的生态平衡起着至关重要的作用，是人类赖以生存和发展的资源和环境，人类需要保护森林。森林是我们人类最重要的自然资源之一。
2
新知讲解
它不仅为我们提供木材和其他林副产品，还具有保持水土、调节气候、卫生保健、有利国防等作用，也是天然的基因库。然而，森林正在遭受空前的灾难，为了不让人类的朋友消失，我们要保护好森林。
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新知讲解
我们还能举出哪些身边的例子说明它们和化学变化有关
1.油漆。油漆是一种能牢固覆盖在物体表面，起保护、装饰、标志和其他特殊用途的化学混合物涂料。油漆早期大多以植物油为主要原料，后来化学家以合成化工产品为原料制成现代油漆。
2.不粘锅。不粘锅是做菜不会粘锅底的锅，易清洗，轻轻一擦即干干净净。不粘锅之所以不会粘锅，是因为锅内壁表面采用了不粘涂层，这是一种人工合成高分子材料。
3.合成纤维。是由合成的高分子化合物制成的，常用的合成纤维有涤纶、锦纶、腈纶、氯纶等，常用来制作布料和绳索。
3
课堂练习
判断题。
1.自然界里所有的变化都会产生新的物质。（ ）
2.在地球表面下的矿物、煤、石油等物质，是在一开始就存在的。（ ）
3.煤块中的植物化石印记说明煤的形成与植物有关。（ ）
4.绿色植物能够吸收二氧化碳，并释放氧气增加大气层中的氧气含量。（ ）
5.人类的活动能够改变大气层中物质的含量。（ ）
6.把铁矿石里的铁冶炼出来只需要物理变化。（ ）
7.在我们生活的地球家园中，组成岩石的物质很稳定，不会发生任何变化。( )
8.早期地球的大气层中并没有氧气。经过长时间的演变，氧气含量仍然很低。（ ）
×
√
√
×
√
×
×
√
课堂练习
选择题
（1）下列能量形式中，（ ）不是储存了亿万年的太阳能。
A.石油 B.煤炭 C.核能 D.天然气
（2）现代社会，人们越来越关注能源问题，下列各种能源中，（ ）是可再生能源。 A.石油 B.煤炭 C.天然气 D.风能
（3）植物依靠阳光进行（ ）把太阳能转化成了生物能。
A.呼吸作用 B.光合作用 C.蒸腾作用 D.蒸发作用
（4）植物光合作用的原料是（ ）。
A.水分 B.氧气 C.二氧化碳 D.水分和二氧化碳
（5）下列变化与其他三种变化有着本质区别的是（ ）。
A.冶炼铁 B.合成化肥 C.晒干衣服 D.形成煤炭
D
C
B
D
C
课堂总结
地球家园的化学变化
本课是在前面学习的基础上了解地球家园中的化学变化，主要是地球资源的形成以及与人类的关系，认识到岩石、矿物、植物的生长，以及不可再生的能煤、石油和天然气等都是化学变化的结果。
板书设计
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教科版六下第四单元第5课《地球家园的化学变化》教学设计
课题 地球家园的化学变化 单元 四 学科 科学 年级 六
学习目标 1.地球的很多资源如岩石、矿物、煤、石油、氧气等都是化学变化的产物。2.通过查阅资料与分析推理寻找证据，尝试解释煤、石油、氧气的形成经历了复杂的化学变化过程。3.体验探究中证据、逻辑推理的重要性，能将自己的分析结果与已有的科学结论作比较。4.能够怀有质疑精神，不迷信权威，愿意用多种方法解决问题。5.愿意与人交流查阅、收集的资料信息，分享观点。6.体会化学变化对人类生产生活带来的影响。7.感受到资源的珍贵，认同珍惜资源、节约能源的观点。
重点 收集并分析资料，了解地球家园许多化学变化的产生过程。
难点 观察煤，通过寻找证据推理煤是怎样形成的，并将自己的分析结果与科学结论作比较。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 我们生活的地球家园，每时每刻都在发生着变化。正是这些化学变化，给予了人类生存所需要的各种物质和条件。地球家园中有哪些主要的化学变化呢？我们生活的地球家园，每时每刻都在发生着变化。正是这些化学变化，给予了人类生存所需要的各种物质和条件。地球家园中有哪些主要的化学变化呢？植物在生长过程中，把水、矿物质等无机物变成有机物，发生了复杂的变化。动物在食用植物或其他动物时，又将食物通过复杂的变化转化为身体的能量。它们无时无刻不在改变这地球家园。空气中也时时刻刻发生着变化比如空气中氧气与二氧化碳之间的转化、酸雨的形成等等。水中的变化主要体现在各种矿物在水中反应变化，水中生物遗体、排泄物被分解之后发生的变化等。土壤和岩石中发生的变化主要体现在各种矿物的形成、资源的形成、各种生物遗体及排泄物的分解等。 学生交流、小组代表回答问题。 聚焦课题。
讲授新课 探索：大地之下的化学变化。我们生活的大地蕴藏着许多宝藏。有各种矿物，可以用来冶炼不同的金属；有许多美丽珍贵的宝石，可以装点我们的生活；还有煤炭、石油等可以给我们提供能源。这些宝藏，并不是在一开始就存在的，而是经历了亿万年的许多变化才形成的。1.观察一块煤。我们来仔细观察块煤，看看能发现什么。我们常常能在煤块上看到植物的枝、叶等痕迹。有时候还能发现完整树干形状的煤。科学家们发现，煤田一般都位于远古时代森林茂盛的地带。现在发现的地下埋藏的煤，都是一层一层的。2.煤的形成。科学研究证实，在亿万年前，地球上生长着大片茂密的森林。在湖泊、沼泽等低洼地带，死亡的植物大量堆积，被泥沙层层掩埋。埋在深处的植物，在地底高温高压的环境下，慢慢变成了煤。大气层中的化学变化。我们的呼吸离不开氧气。氧气占大气体积的约21%，大气中的氧气又是怎么来的呢？早期地球的大气层中并没有氧气。经过长时间的演变，氧气含量仍然很低。当绿色植物出现之后地球的氧气含量逐步增加。绿色植物利用太阳能将二氧化碳与水转化为氧气和为生物提供能量的物质，增加了大气层中氧气的含量。植物每天也要吸收氧气，排放出二氧化碳。不同的是，植物白天进行光合作用，需要吸收大量的二氧化碳，排放出大量的氧气。到了晚上，植物继续呼吸，在吸收氧气的同时，会排放出二氧化碳，这里面也有一系列的化学变化。资源利用与化学变化。1.石油的形成。石油是地球赋予人类的宝藏，它也是经历化学变化形成的。我们利用石油可以生产很多重要的生产生活材料。利用石油可以生产很多重要的生产生活材料。人类利用石油生产出来了燃油、塑料、纤维和沥青，例如，塑料大部分是利用石油等化石原料提炼后的副产品经过聚合作用形成的高分子聚合物；热塑性塑料，如聚烯烃系列的合成树脂，是石油化学工业的直接产物。2.冶炼金属。生活中很多金属的提炼都要经过复杂的化学变化。比如从铁矿石里把铁冶炼出来，需要经过化学变化。在炼铁过程中，应用焦炭，含铁矿石和熔剂(石灰石白云石)在竖式反应器——高炉内连续生产液态生铁，将矿石中的氧化铁还原成金属铁。3.合成药品。用不同的原料合成药品.需要经过化学变化。如化学药品一般由化学结构比较简单的化工原料经过一系列化学合成和物理处理过程制得，或由已知具有一定基本结构的天然产物经化学结构改造和物理处理过程制得，一般要经过较多的合成步骤。4.生产化肥。农业上需要的化肥，也是通过化学变化过程制造的，不同种类的化肥制作方法不同。比如氮肥中的尿素、碳酸氢铵等是由氨水和二氧化碳在高温高压和催化剂的条件下合成的，硝酸铵是由氨气和硝酸在合成塔中合成的，钾肥和磷肥是从天然形成的钾肥或磷肥矿中获得的。研讨：我们怎么判断煤的形成过程经历了化学变化 煤是地壳运动的产物。远在3亿多年前的古生代和1亿多年前的中生代以及几千万年前的新生代时期，大量植物残骸经过复杂的生物化学、地球化学、物理化学作用后转变成煤，从植物死亡堆积、埋藏到转变成煤经过了一系列的演变过程，这个过程称为成媒作用。一般认为，成煤过程分为两个阶段，泥炭化阶段和煤化阶段。前者主要是生物化学过程，后者主要是物理化学过程。我们为什么要保护森林 森林是由乔木或灌木以及其他草本植物组成的绿色植物群体。它是种重要的自然资源，与人类的关系极为密切，它对人类的贡献是多种多样的，不仅提供各种木材和经济植物，同时也是许多食物的来源，森林与所在空间的非生物环境有机地结合在一起，构成完整的生 态系统。森林是地球上最大的陆地生态系统，是全球生物圈中重要的一环， 是地球上的基因库、碳贮库、蓄水库和能源库，对维系整个地球的生态平衡起着至关重要的作用，是人类赖以生存和发展的资源和环境，人类需要保护森林。森林是我们人类最重要的自然资源之一。它不仅为我们提供木材和其他林副产品，还具有保持水土、调节气候、卫生保健、有利国防等作用，也是天然的基因库。然而，森林正在遭受空前的灾难，为了不让人类的朋友消失，我们要保护好森林。我们还能举出哪些身边的例子说明它们和化学变化有关 1.油漆。油漆是一种能牢固覆盖在物体表面，起保护、装饰、标志和其他特殊用途的化学混合物涂料。油漆早期大多以植物油为主要原料，后来化学家以合成化工产品为原料制成现代油漆。2.不粘锅。不粘锅是做菜不会粘锅底的锅，易清洗，轻轻一擦即干干净净。不粘锅之所以不会粘锅，是因为锅内壁表面采用了不粘涂层，这是一种人工合成高分子材料。3.合成纤维。是由合成的高分子化合物制成的，常用的合成纤维有涤纶、锦纶、腈纶、氯纶等，常用来制作布料和绳索。 学生以“信息呈现——推理想象——阅读资料——分析研讨”的流程展开学习。思考。讨论：通过阅读资料，你认为煤是怎样形成的？观察煤和植物。学生完成记录单。展示学生的记录单，学生汇报。研讨。交流研讨。小结。研讨。小结。 本环节旨在启发学生用化学变化的本质特征即产生新物质来对煤的形成过程做出分析，引领他们通过对煤与植物的特征比较来说明煤是化学变化产生的新物质。了解生活中的许多用品都是通过化学变化获得的，拓宽学生的认识视野。启发学生森林除了是煤等资源的源头之外，还对人类的生存具有重要意义，即与大气层的氧气含量密切相关。通过举例，启发学生关注身边的化学变化。
课堂小结 本课是在前面学习的基础上了解地球家园中的化学变化，主要是地球资源的形成以及与人类的关系，认识到岩石、矿物、植物的生长，以及不可再生的能煤、石油和天然气等都是化学变化的结果。
板书
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教科版六下第四单元第5课《地球家园的化学变化》习题
基础练习
1.选择题。
（1）下列能量形式中，（ ）不是储存了亿万年的太阳能。
A.石油 B.煤炭 C.核能 D.天然气
（2）现代社会，人们越来越关注能源问题，下列各种能源中，（ ）是可再生能源。
A.石油 B.煤炭 C.天然气 D.风能
（3）植物依靠阳光进行（ ）把太阳能转化成了生物能。
A.呼吸作用 B.光合作用
C.蒸腾作用 D.蒸发作用
（4）植物光合作用的原料是（ ）。
A.水分 B.氧气
C.二氧化碳 D.水分和二氧化碳
（5）下列变化与其他三种变化有着本质区别的是（ ）。
A.冶炼铁 B.合成化肥
C.晒干衣服 D.形成煤炭
（6）煤炭是亿万年前的（ ）经过变化而来的。
A.动物 B.海洋生物
C.植物 D.沼泽
（7）下列物质不是由石油生产而来的是（ ）。
A.汽油 B.柴油 C.塑料 D.蚕丝
（8）我们呼吸需要氧气。氧气在大气中的含量大约是（ ）。
A.78% B.35% C.21% D.15%
2.填空题。
（1）早期地球的大气层没有氧气，当_______________出现后，氧气含量才逐步增加。
（2）如图所示是常见的一种能源——_______________。
（3）石油是地球赋予人类的宝藏，它的产生经历了许多________________变化。
（4）石油、煤炭等能源的燃烧过程属于_______________变化。
（5）酿酒在中国已经有几千年的历史，按照原料、曲药和酿造方式的不同，可以分为三类：自然发酵的果酒、榨制酒和蒸馏酒。在中国，酿酒工艺也是按照上述顺序出现和发展的。酿酒时发生的变化是_______________变化。
（6）铁制品在某些条件下很容易生锈，铁生锈的过程是_______________变化。
（7）森林和煤炭是_______________的物质，所以煤的形成是_______________变化。
（8）煤炭、石油等化石燃料消耗量的增加，产生了大量的_______________，这种气体会导致_______________，引起冰川融化。
（9）氧气是一种_______________无色透明的气体，比空气略重。
实验探究
3.探究煤的形成。
（1）如图所示，观察煤的表面，发现有_______________、_______________的痕迹。有时候，人们还能发现完整_______________形状的煤。
（2）科学家们还发现，煤田般都位于远古时代_______________茂密的地带。
（3）随着研究的深入，科学家证实，2亿～3亿年前，地球上气候_______________，雨量_______________，植物生长非常繁茂。
（4）亿万年前，地球上生长着大片茂密的森林。在湖泊、沼泽等低洼地区，死亡的植物大量_______________，渐渐被泥沙掩埋。
（5）随着时间的推移，更多的泥土沙石堆积，植物被埋得越来越深，与______________隔绝。在长时期的高压、_______________的共同作用下，慢慢变成了煤。
4.探究光合作用。
（1）图中的小白鼠能在密封的钟罩里活下来，是由于绿色植物_______________的结果。
（2）绿色植物在这过程中还制造出自己生存需要的_______________。
培优训练
5.火药是我国文化史上的伟大发明之一。中国古代的火药是硝石、硫黄、木炭和一些辅助材料等粉末状物质的混合物。当硫黄与硝石同时接触到炭火时，会产生火焰并伴随爆炸的声响。
（1）火药的发明与古代炼丹术有很大的关系，火药爆炸与炼丹的过程都属于（ ）。
A.物理变化
B.化学变化
C.既不是物理变化也不是化学变化
（2）下列事例中，和火药爆炸是同一种变化类型的有（ ）。
①把大药丸捣碎变成小药丸
②点燃鞭炮
③泥土烧成瓷器
④衣服放到洗衣机里甩干
⑤用原料合成化肥
A.①②③ B.②③④
C.③④⑤ D.②③⑤
参考答案
1.(1)C (2)D (3)B (4)D (5)C (6)C (7)D (8)C
2. (1)绿色植物 (2)煤 (3)化学 (4)化学 (5)化学 (6)化学 (7)不同 化学
(8)二氧化碳 温室效应 (9)无色
3. (1)枝 叶 树干 (2)森林 (3)温暖 充沛 (4)堆积 (5)空气 高温
4. (1)光合作用释放氧气 (2)养料
5. (1)B (2)D
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