第七单元课题2燃料的合理利用与开发教案 九年级化学人教版上册

课题2　燃料的合理利用与开发
教学目标
1、知识与技能
（1）掌握九年级化学常见气体的化学性质，复习巩固H2、O2、CO2、CO、CH4 五种气体的主要化学性质。
（2）熟练常见气体的中考题型。
2、过程与方法
（1）通过几种气体的系统复习，掌握对比、图表分析、信息迁移等方法。
（2）初步学会对比、归纳、质疑、自主探究的学习方法。
3、情感态度与价值观
（1）通过化学反应中的能量变化初步建构“能量观”；通过自然界物质的转化和循环的分析，初步建构 “变化观”；通过氧气参与的化学反应总结，初步建构“分类观”。
（2）体会用辩证的观点看待科学问题。
（3）通过科技前沿新闻素材的阅读和分析提升科学素养，运用学科知识解决生活、社会中的实际问题，建构化学价值观。树立关注热点、关注环境的意识，体会化学对人类生活、生产的重要。并了解其在生活、社会中的应用。
重点难点
重点
通过几种气体的系统复习，掌握对比、图表分析、信息迁移等方法。
难点
初步学会对比、归纳、质疑、自主探究的学习方法。
教学过程
活动1【导入】课堂引入
【创设情境】九年级化学所学的几种常见气体，也是生活中常用的气体。H2 ---氢能源汽车，O2---用于医疗急救，CO2---生产碳酸饮料、啤酒，CO---煤炉取暖要注意煤气中毒，CH4 ---是农村沼气的主要成分。（PPT图片展示激发学生学习兴趣）
【问题导学】问题解决——知识形成“脚手架”
1. 在H2、O2、CO2、CO、CH4 五种气体中，一般能支持燃烧的是？用方程式表示该性质。
2. 在H2、O2、CO2、CO、CH4五种气体中，一般具有可燃性的是？用方程式表示该性质。
3. 在H2、O2、CO2、CO、CH4 五种气体中，一般具有还原性的是？用方程式表示该性质。
4. CO2有哪些化学性质呢？尽可能用方程式表示。
【我会归纳】
1、一种助燃性气体—— 氧气（O2）
2、两种还原性气体—— 氢气（H2）、一氧化碳（CO）
3、三种可燃性气体—— 氢气（H2）、一氧化碳（CO）、甲烷（CH4）
4、温室气体—— 二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）
5、保护气— 二氧化碳（CO2）、氮气（N2）、稀有气体
活动2【讲授】2、与金属冶炼的综合——还原性气体的化学性质比较
【关注热点】却是化学工业上不可或缺的重要原料。近年来比较关注的“一碳化学”原料其实就是我们在教材中学到的以分子中只含一个碳原子的化合物例如CO、CH4等，用这些简单化合物能合成一系列复杂的化工原料和燃料。工业上用天然气和水蒸气在高温条件下发生反应，得到的CO和H2的混合气被称为合成气，你们认为合成气有怎样的用途？
（设计意图：“一碳化学”是近年来各地中考化学命题热点，其中涉及的气体又是九年级化学的重点研究对象，所以开门见山的情境有利于学生对复习内容重要性的关注）
【教师提问】H2和CO均作为工业冶炼的重要还原性气体，各有怎样的优缺点？
【教师投影】以下是某兴趣小组的同学在实验室模拟了合成气的制备，并设计实验验证合成气的还原性。
图1 合成气还原氧化铜实验装置图
【组织讨论】你觉得该装置存在什么缺陷？该如何改进？
（设计意图：借助实验装置的缺陷，引导学生体会CO的毒性，通过对实验装置图的改进，复习H2和CO的还原性，同时对H2和CO在还原性上的优缺点进行比较，引导学生用辩证的观点看待问题。）
活动3【活动】3、互动探究二：H2、CO、CH4可燃性比较？
3、互动探究二：H2、CO、CH4可燃性比较？
【初步探究】如何鉴别纯净的H2、CO和CH4？
先直接点燃，
再通过检验生成物来鉴别。
【继续探究】设计方案来探究混合气体中是否含有甲烷？
先排除CO2干扰，再点燃，最后检验产物。
【教学过渡】合成气的另一大作用是作为燃料
【教师投影】
【教师讲述】发散思维，说出两个反应的相同和不同？
（设计意图：通过开放式的提问，引导学生对两个熟悉的化学方程式进行对比。）
【教师提问】某混合气体中可能含有H2、CO、CO2，请通过实验验证其中是否含有H2和CO气体？
（设计意图：借助混合气体，让学生掌握鉴别H2和CO的方法，同时要了解在鉴别之前要排除可能的干扰。）
【教师投影】该小组同学拟用纯净的气体和如下装置进行实验。
图2 CH4还原氧化铜
【教师提问】如何应用以上实验装置进行搭配验证珍珠泉中的气体含有CH4？
1、如何验证里含有碳氢元素？
2、如何确证该化合物中的碳氢原子个数比？
（设计意图：复习课为什么枯燥？一是内容重复，二是问题陈旧。关键是认识问题的视角没有变化，不能与学生已有的认知发生冲突。传统的中考化学试题对于碳氢化合物的实验分析主要从质量守恒角度定性分析，只需要知道燃烧产物的检验方法就可以了，但是在复习课中重复这样的问题对于化学特长生来说过于简单，自然引不起兴趣。而将在敞开体系中点燃检验改为封闭体系中用氧化铜氧化，科学思维更加严密；从定性角度地仅为定量角度分析，是提升理科思维的必需途径，其实确证某有机物中的碳氢原子个数比是李比希的重要科研方法，通过实验与计算的综合体现这段化学史历程，也是强化学生对质量守恒定律和化学式的深层认知。）
活动4【活动】4、二氧化碳的演化与循环
4、二氧化碳的演化与循环
【教学过渡】自然界中的很多物质不是孤立存在的，它们之间通常存在着一定的转化关系。
【教师投影】如图为自然界中碳循环示意图
图3 自然界中碳循环示意图
【教师提问】自然界碳之间的转化有一定的方向性，请在图中①-④线上补加箭头（其他箭头已画出），表示碳循环中的各种变化关系。
【组织讨论】有人提出海洋能够吸收二氧化碳，请问这其中的原因是什么？
【教师小结】通过图可以看出人类通过呼吸作用将二氧化碳释放到大气中，而绿色植物通过光合作用吸收二氧化碳，这对维持大气中二氧化碳的总量平衡至关重要。
（设计意图：选取自然界中碳循环示意图，将学习置于真实的情境中，让学生对知识进行梳理，将C及CO的燃烧、CO2与水的反应等知识点与呼吸作用、光合作用相联系，体现了学科渗透的观点。同时本题图文并茂，有利于提高学生对图表的分析能力）
活动5【讲授】5、环境保护与低碳科技
5、环境保护与低碳科技
【教师讲述】近年来，全球气候变化的矛头直指CO2。如何探索有效地控制大气中CO2的含量，引起了有关环境、材料、化学等多学科科学家的极大兴趣。一些科学家也在探索如何变废为宝，利用CO2作为能源来源。。
【新闻背景】南京大学邹志刚课题组2010年利用介孔NaGaO2 胶体为模板，通过离子交换方法，在室温下成功合成出了ZnGa2O4介孔光催化材料。将介孔ZnGa2O4用于CO2与水的光化学反应，成功地实现了将CO2转化为碳氢化合物燃料，同时释放氧气。
【教师提问】1、如果碳氢化合物是甲烷，请写出以上化学方程式？2、甲烷可以在氧气作用下燃烧产生二氧化碳和水，与以上写的反应刚好冲突。请从能量转化角度分析该反应的可行性。
（设计意图：既有对课本中介绍过的典型物质的回顾，也有对不熟悉的新物质、新材料的推想，这样的话题容易激发起学生的新鲜感和学习热情，并培养学生一种立足现在看未来的眼光。引导学生联系光合作用，从能量的角度思考陌生问题，有利于促进学生“能量观”的初步形成。而在复习课中烘托情境的重要性，让学生了解科学家对防治温室效应所做的努力，可以促使学生真切感受化学对社会发展的作用。在这样的教学环节中，求知的欲望自然引发，求解之后的惊喜也会自然产生。其实这样的教学还传递给学生一种信息：认识是不断发展的，学无止境。）
【新闻背景】日本核灾难后，清洁煤电受到追捧．我国已成功运行燃煤电厂二氧化碳捕集技术，使液态二氧化碳成为最终产品。
【教师提问】以二氧化碳为原料可生产更环保的碳基钾肥，如碳酸钾等。该原理是利用化学试剂吸收烟气中的二氧化碳，所用化学试剂可能是什么？
【组织讨论】该技术的重要一步是在低温条件下，请问控制低温条件的原因是什么？
（设计意图：义务教育化学课程标准修订稿中将“知道二氧化碳的主要性质和用途”改为“能结合实例说明二氧化碳的主要性质和用途”，所以通过真实的新闻情境，帮助学生理解二氧化碳的化学反应及用途至关重要。）