【高效备课】第7单元 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和化石燃料的利用 课件+素材

(共30张PPT)
第1课时
化学反应中的能量变化和化石燃料的利用
R·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
课前自学准备
学习目标
1.了解化学反应中的能量变化，知道化学反应中的能量变化对人类生产、生活的重要作用。
2.知道化石燃料是人类重要的自然资源，对人类生活起着重要作用；同时，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。
3.知道石油炼制出的几种主要产品及其用途，认识燃料充分燃烧的重要性。
学具准备
冷而干燥的烧杯，试管，小烧杯，试管架，贮气瓶，酒精灯，胶头滴管，玻璃片，镊子，CH4气体，澄清石灰水，镁条，盐酸，氢氧化钡晶体，氯化铵晶体。
课前自学准备
预习检测
1.物质发生化学反应生成新物质的同时，常常伴随着
能量的变化，通常表现为热量的变化：①放热现象，如
；②吸热现象，如 。
2.三大化石燃料是 、 和 ，是不可再生
能源。（1）煤主要含有 元素。（2）石油主要含有
元素。（3）天然气的主要成分是 。
3.使燃料充分燃烧的方法：一是 ；二是 。
石灰与水反应
碳与二氧化碳的反应
煤
石油
天然气
碳
碳、氢
甲烷
燃烧时要有足够的氧气
燃料与空气要有足够大的接触面积
课堂教学展示
新课导入
上节课的学习中，我们了解了燃烧可以放出大量的热。我们生活中的方方面面都离不开这些燃烧带来的能量。
烹调食物
冶炼钢铁
烧制陶瓷
燃烧是一种化学反应，可以放出热量，那么是不是只有通过燃烧才能获得能量呢？接下来，我们就进入今天的课题，一起来一探究竟！
发射卫星火箭
火力发电
课堂教学展示
课堂探究
知识点1 化学反应中的能量变化
【实验7-3】
在一支试管中加入一小匙干燥的生石灰（或食品中的干燥剂，主要成分为CaO），再加入约2mL水，观察现象，并用手轻触试管外壁。
操作：
现象
手的感觉
化学方程式
生石灰逐渐溶解
发热或烫手
结论：
生石灰与水反应放热。
【提问】
上述实验说明了什么？
化学反应中通常伴随着能量变化。
化学
反应
能量变
化情况
放热反应：放出热量的化学反应（氧化钙与水反应，镁与盐酸反应）
吸热反应：吸收热量的化学反应（碳与二氧化碳的反应）
化学变化是吸热还是放热与反应条件没有直接的因果关系。例如我们之前学过的“木炭还原氧化铜”的反应，就需要“加热”的条件，但这个反应却是个放热反应；将来大家在高中的学习中会继续学到“常温”（即不需要条件）的反应，但却是吸热的化学反应。所以不能简单的从反应条件进行判断。
化学反应中能量变化与反应条件之间没有必然关系。
化学反应中的热量变化被应用于生活和生产中，同学们能说说它们在实际生产中的应用吗？
①生活燃料的利用：做饭、取暖等；
②利用燃料燃烧产生的热量：发电、发射火箭等；
③爆炸产生的能量：开山炸石、拆除违规建筑等；
④食物在体内发生缓慢氧化放出热量：维持体温
和提供日常活动所需的能量。
讨论
课堂教学展示
典例剖析
例 关于化学反应与能量变化的叙述不正确的是（ ）
A.在化学反应中只有燃烧才能放出热量
B.物质的缓慢氧化均放出热量
C.物质发生化学反应的同时伴随着能量变化
D.人们使用化石燃料是利用它们燃烧产生的热量
提示：燃烧能放出一定的热量，但在不燃烧时有可能也会放出热量，例如氧化钙溶于水同样会放出热量。
A
知识点2 化石燃料的利用
课堂教学展示
课堂探究
能源问题是21世纪的热点问题。当今社会能源结构中，煤、石油、天然气等占有主导地位。
煤
的
形
成
石油和天然气的形成
煤、石油、天然气是由古代生物的遗骸经过一系列复杂的变化形成的，我们统称为化石燃料，它们是不可再生能源。
煤 石油
元素 组成 主要含碳（少量氢、氮、硫、氧等） 主要含碳、氢（少量氮、硫、氧等）
形态 黑色固体，有光泽，可燃 黑色或深棕色的黏稠液体
类别 有机物、无机物组成的混合物 由多种有机物组成的混合物
综合利用 经干馏(化学变化)得到焦炭、煤焦油、煤气等 经蒸馏(物理变化)可以得到汽油、煤油、柴油和润滑油等
煤和石油
要点1
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)。
天然气
要点2
成分
存在
在有石油的地方，一般都有天然气。
无色气体，难溶于水，密度比空气小
【实验7-4】
（1）观察甲烷的颜色、状态。点燃从导管放出的甲烷，在火焰的上方罩一个冷而干燥的烧杯。稍待片刻，观察杯壁有什么变化。
（2）迅速把烧杯倒过来，并注入少量澄清石灰水，振荡，观察现象。
操作：
（1）甲烷燃烧产生蓝色火焰，烧杯内壁能见到凝结的水滴；
（2）澄清石灰水变浑浊。
现象
化学方程式
化石能源在人类生活中的利用处处可见。而资源是有限的，随着人们对化石能源的需求量日益增长，化石能源正越来越难以满足于人类的需求。
合理利用与开发化石能源
要点3
化石燃料的用途
提问：
按照表中的数据，估算一下大约多少年后将没有可开采的天然气。
基础储量 年产量
石油 36.89亿吨 1.99亿吨
天然气 63393亿立方米 2075.8亿立方米
煤 2079亿吨 41.3亿吨
2021年我国化石能源储量和年产量
讨论：
对化石燃料的使用与开发的看法。
化石能源的储量有限，是不可再生的资源，面临被耗尽的危险，需要有计划的开采，合理加以利用，提高能源的利用率,并且努力开发新的能源。
讨论：
燃气灶的火焰呈现黄色或橙色，锅底出现黑色时，为什么要调节进风口？
燃气灶的火焰呈现黄色或橙色，锅底出现黑色，说明氧气不足，燃气燃烧不充分，此时，可将灶具的进风口调大，这样做的目的是增加进入空气(或氧气)的量，使燃气燃烧更充分。
新能源：可燃冰
分布于深海沉积物中，由甲烷与水在高压低温条件下形成的类冰状的结晶物质。
储蓄量大，且一体积可燃冰可储载100~200倍体积的甲烷气体。
开采技术不成熟。
优点
缺点
课堂教学展示
典例剖析
例 燃料燃烧不充分时，会导致( )
①产生的热量减少 ②浪费资源 ③产生大量的一氧化碳 ④排放出大量的烟尘 ⑤加快燃料的消耗速度
A.①② B.②③④
C.①②④⑤ D.①②③④⑤
√
√
√
√
√
D
课堂教学展示
课堂小结
放出热量
不通过燃烧也可放出热量
[例： ]
燃料充分燃烧的因素
（1）有充足的氧气或空气
（2）与氧气或空气有足够大
的接触面积
化学反应中的能量变化
吸收热量
木炭还原氧化铜
课堂教学展示
课堂小结
煤
主要成分是甲烷
化石燃料的利用
组成：主要含碳（少量氢、氮、硫、氧等）元素
利用：经干馏(化学变化)得到焦炭、煤焦油、煤气等
石油
天然气
组成：主要含碳、氢（少量氮、硫、氧等）元素
利用：经蒸馏(物理变化)可以得到汽油、煤油、柴油和润滑油等
无色气体，难溶于水，密度比空气小
1.从课后习题中选取；
2.完成练习册本课时的习题。
课后反馈总结
课后作业
课后反馈总结
课本习题
练习与应用(P147~P148)
1.选择题
（2）下列气体与空气混合后遇明火，可能发生爆炸的是（ ）。
A.氧气 B.氮气 C.甲烷 D.二氧化碳
（3）从环境保护的角度考虑，下列燃料中最理想的是（ ）。
A.氢气 B.天然气 C.酒精 D.汽油
C
A
课后反馈总结
课本习题
练习与应用(P147)
1.选择题
（6）下列叙述中正确的是（ ）。
A.化学反应过程中都会发生放热现象
B.在化学反应中只有燃烧反应才能放出热量
C.化学反应伴随着能量变化
D.人类利用的能量都是通过化学反应获得的
C
4.甲烷和乙醇的燃烧产物都是二氧化碳和水，是否可以由此证明甲烷和乙醇都是由碳元素和氢元素组成的碳氢化合物，为什么？
答：甲烷和乙醇燃烧都生成二氧化碳，这说明甲烷和乙醇的成分里一定含有碳元素，燃烧后都生成水，说明甲烷和乙醇的成分里一定含有氢元素，但是燃烧产物中的氧元素可能部分来源于甲烷和乙醇，所以不可以由两者燃烧的产物证明甲烷和乙醇都是由碳元素和氢元素组成的碳氢化合物。