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
1.知识与技能:
(1)知道物质发生化学变化时伴随着能量变化,既有放热反应,也有吸热反应。
(2)知道化石能源的用途;认识化石能源是人类重要的自然资源,对人类生活起着重要作用。
2.过程与方法:
学生通过分组实验、阅读、自主学习思考、讨论的方法来获取信息。
3.情感态度与价值观:
(1)学生通过实验、讨论的过程,体验成功的喜悦。
(2)了解化石燃料的不可再生性,认识合理开采和节约使用化石燃料的重要性,增强节约使用能源的观念。
重点:化石燃料的类型及其主要成分,认识燃料充分燃烧的重要性。
难点:化学反应中的能量变化。
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一、情景导入
导语:自热火锅是一种简单方便的食品,你知道它发热的原理吗?
二、合作探究
化学反应中的能量变化
学生阅读教材第136页的内容。
【提出问题】在化学反应中,是不是只能通过燃烧获得能量呢?
【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。
【探究实验】做教材第136页实验7-3。
【投影】生石灰与水反应实验的操作步骤。
【学生】观察实验现象,得出结论。
【实验记录】
现象 液体沸腾,产生大量白雾
手的感觉 试管外壁发烫
化学方程式 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,即有放热或吸热现象。
(2)人们利用燃烧等化学反应产生的能量发电、烧制陶瓷、冶炼金属和发射火箭等。
(3)利用爆炸产生的热量开采煤矿、开山炸石、拆除危旧建筑等。
(4)化学反应中的能量变化:
①放出热量:可燃物的燃烧、金属与酸的反应等。
②吸收热量:光合作用、C+CO22CO等。
【注意】①有热量变化不一定属于化学变化,如金属导线通电放热属于物理变化;②不能简单地从反应条件来判断吸、放热反应,如木炭高温还原氧化铜是放热反应。
化石燃料的利用
【投影展示】讲解煤的形成过程。
【归纳总结】(1)煤是混合物,主要含碳元素,还含有少量H、N、S、O等元素。
(2)煤可用作燃料,隔绝空气加强热后可制得煤气、煤焦油等,此过程发生的是化学变化。
【投影展示】讲解石油和天然气的形成过程。
【归纳总结】(1)石油是由多种成分组成的混合物,主要含碳、氢两种元素。
(2)利用石油中各成分的沸点不同,将它们分离,可得到不同的产品,如汽油、煤油、柴油等,此过程发生的是物理变化。
(3)在有石油的地方一般都有天然气。天然气主要是由碳和氢组成的气态碳氢化合物,其中最主要的是甲烷(CH4)。
【演示实验】实验7-4(适时引导学生观察实验现象并思考点燃甲烷前为什么要先检验甲烷的纯度)。
【归纳总结】(1)甲烷是一种无色、无味、密度比空气小的气体。(2)甲烷燃烧时产生明亮的蓝色火焰,放出热量,烧杯内壁有水雾出现;向烧杯内注入澄清石灰水,振荡,澄清石灰水变浑浊。
【讨论交流】这些现象说明了什么?
【归纳总结】甲烷燃烧时有水和二氧化碳生成,同时也说明了甲烷中一定含有氢元素和碳元素。
合理利用与开发化石能源
【过渡】目前,人类通过化学反应获得的能量,大多来自化石燃料,而化石燃料资源是有限的(引导学生阅读教材第140~141页相关内容,意识到合理利用和开发化石能源的紧迫性与必要性)。
【讨论交流】做饭时,有时燃气灶或煤炉的火焰呈现黄色或橙色,锅底出现黑色,此时需要调节一下灶具或炉具的进风口,这是为什么呢?(引导学生解释原因并归纳出燃料充分燃烧的条件)
【归纳总结】使燃料充分燃烧通常需考虑两点:一是燃烧时要有足够的空气;二是燃料与空气要有足够大的接触面。
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
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
完成课件中随堂练习。
本节课在内容的安排上注意从学生的亲身体验出发,选择学生熟悉和生活中常见的知识和现象,并配合视频和图像,增强学生对知识的理解;同时,注意通过活动与探究、调查研究、讨论和实验等形式,培养学生的创新精神和实践能力。教材中还适当编入与社会发展、新科技等相关的资料,以开阔学生的眼界,体现科学、技术、社会与环境教育的思想,其特点是传授少,活动多;文字少,图片多。让学生利用其具备的网络知识和课余时间,进行课前预习,分组收集有关资料,实现资源共享,完成学习目标。
本节课与生产生活关系密切,内容通俗易懂,知识难度不大,因此主要采用了以学生自学为主、教师讲解为辅的教学方式。在教学过程中应突出培养学生阅读并提取有效信息的能力,以及在阅读过程中进行归纳、比较、分析的能力。教师适当的启发、补充和总结,并通过多媒体课件的展示,拓展了学生的知识面,增加了学生学习的兴趣并进一步巩固了所学的知识。
1第2课时 使用燃料对环境的影响 能源的利用和开发
1.知识与技能:
能说出化石燃料燃烧对环境的影响,意识到使用和开发清洁燃料及各种新能源的重要性;能说出酸雨的危害。
2.过程与方法:
通过对燃料的选用来培养学生比较、分类、归纳和概括等信息加工能力。
3.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。
重点:氢气的物理、化学性质及氢气的实验室制法。
难点:化石燃料燃烧对环境的影响,使用和开发清洁燃料及各种新能源的重要性。
预习赠送的小册子。
一、情景导入
导语:人类原本生活在空气清新、风景如画的美好世界里。可是工业革命以后,人们突然发现天不再那么湛蓝,水不再那么碧绿,空气不再那么清新。请思考,造成这种现象的原因是什么?
【投影】 多媒体课件展示下列图片,引出课题。
二、合作探究
使用燃料对环境的影响
【提出问题】我们的日常生产生活中都离不开燃料和燃烧,使用燃料会对环境产生哪些影响呢?(引导学生阅读教材第142~143页的相关内容并进行归纳总结)
【归纳总结】化石燃料燃烧造成空气污染,主要有以下几方面原因: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。
【投影展示】讲解酸雨的形成过程。
【归纳总结】酸雨的形成、危害及防治措施:
酸雨的 形成 化石燃料燃烧时会排放出NO2、SO2等污染物,这些气体溶于雨水,会形成酸雨
危害 ①危害人体健康;②造成水体酸化,严重影响水生动植物的生长;③破坏土壤、植被、森林;④腐蚀金属及建筑物
防治 措施 ①减少向大气中排放SO2、NO2等气体;②开发新能源;③使用脱硫煤或天然气替代煤
【讨论交流】汽车尾气中的主要污染物有一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物和烟尘等,我们应该采取哪些措施减少汽车尾气污染呢?
【归纳总结】减少汽车尾气污染的措施主要有:①改进发动机的燃烧方式,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。
【讲解】介绍车用乙醇汽油的相关知识(乙醇汽油是混合物)。
能源的利用和开发
【提出问题】除了乙醇以外,你还知道哪些新型的燃料或能源?
【讲解】氢能源被认为是理想的清洁、高能燃料。它作为未来能源的优点如下:
①制取原料来源广泛,可由水分解制得;②热值高;③产物是水,对环境无污染。
【特别提醒】由于氢气的制取成本高和贮存困难,故暂时还未能广泛应用。
【过渡】我们知道,电解水可以制取氢气,实验室中,我们如何制取氢气呢?(结合前面学习的实验室制取气体的知识引导学生学习实验室制取氢气的知识)
【归纳总结】(1)制取原理:Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑。
(2)制取装置:
(3)收集方法:排水法或向下排空气法。
【讲解】根据课前学生收集的资料,介绍新能源的利用和开发。
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 能源的利用和开发
完成课件中随堂练习。
本节课的教学内容难度不大,比较适合学生自学,所以在教学过程中主要以学生的自主探究活动为主,使学生通过自己的努力来认识并掌握新知识,初步培养学生的自学能力。教师在教学中主要扮演组织者的角色,配合并帮助学生完成自学。这样的教学方式给了学生较大的自由度,能够充分调动学生学习的积极性,有利于学生学习能力的发挥和培养。
教学不足之处是没有充分联系生活实际,未把化学知识充分运用到生活实际中去。要充分联系本校学生的实际情况,设计必要的教学环节,促使学生主动提出问题、发现问题、解决问题。
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