第7单元课题2　燃料的合理利用与开发（共2课时）教案（表格式）2023-2024学年度人教版化学九年级上册

课题2　燃料的合理利用与开发
第一课时　化学反应中的能量变化　化石燃料的利用
教学目标 1.知道物质发生化学变化时伴随着能量变化。 2.知道化石燃料都是由多种成分组成的混合物以及化石燃料的利用。 3.了解化石燃料的不可再生性,燃料充分燃烧的重要性。
教学重点 1.了解化学反应中的能量变化。 2.了解化石能源的重要作用,节约化石能源。
教学难点 1.培养学生独立思考、加工信息的能力。 2.如何节约化石燃料。
教学过程
教师活动 学生活动 设计意图
[创设情境　导入新课] 在日常生活中,许多物质都能发生燃烧反应,从最早使用的柴草,到煤、石油和天然气,发展至今天,出现了许许多多的新型燃料。这节课我们就来学习燃料和能量。 过渡:电能可以通过燃烧化石燃料产生的热能经过一系列转化后获得。 提问:那么是不是只有通过燃烧才能获得能量呢 化石燃料有哪些呢 为什么要关灯,难道化石燃料快没了吗 让我们带着这些问题,进入本堂课《燃料的合理利用与开发》的学习 [展示学习目标] 思考 学生认真听取问题,带着疑问进入课堂 具有教育意义 设疑,让学生明白本节课的学习目标,增加学生的好奇心
[提出问题　进行探究] 探究点一:化学反应中能量的变化 过渡:对于第一个问题:只有通过燃烧才能获得能量吗 1.分组实验:714生石灰与水的反应 实验现象手的感觉化学方程式结论生石 灰与 水反应液体沸腾,水变浑浊试管壁 发烫CaO+H2O Ca(OH)2生石灰与水反应放出热量
学生分组实验,同时教师演示生石灰与水反应的热量可以加热米饭。 总结:化学反应在生成新物质的同时,还伴随着能量的变化。能量的变化通常表现为热量的变化。有些反应放出热量,有些反应吸收热量。 [举例] 放出热量:(1)氧化钙与水的反应 CaO+H2OCa(OH)2 (2)燃烧 C+O2CO2 学生回答:不是 学生:分成六人一个小组。完成实验714,实验过程中注意观察并记录实验现象,填写在表格中 听讲,做笔记 分组实验让学生参与其中,自主探究化学变化中的能量变化,并学会归纳实验现象,总结实验结论
　(3)金属与酸的反应 Zn+2HClZnCl2+H2↑ 吸收热量:绝大部分的加热和高温 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ C+CO22CO 注意:需要加热才能进行的反应不一定是吸热反应。 2.提出问题:化学反应中的热量变化应用于生活和生产中,你能举出一些实际应用的例子吗 展示:生活中运用热量的图片 过渡:在当今社会,人类需要的大部分能量是由化学反应产生的,最常见的就是生活燃料的使用。目前,人们使用的燃料大多来自化石燃料,知道是哪些吗 探究点二:化石燃料的利用 1.[自主学习] (1)目前,人们使用的燃料大多来自化石燃料:　煤　、　石油　和　天然气　,它们都是　不可再生　(填“可再生”或“不可再生”)能源。 (2)煤是　混合物　(填“纯净物”或“混合物”),主要含有　碳元素　;将煤隔绝空气加强热,可以分解出　焦炭　、　煤焦油　、　煤气　等多种物质,这是一个　化学　(填“物理”或“化学”)变化。 (3)石油是　混合物　(填“纯净物”或“混合物”),主要含有　碳　元素;将石油加热炼制,利用各成分的　沸点　不同,将它们分离,可得到　汽油　等产品,使石油得到综合利用。这是一个　物理　(填“物理”或“化学”)变化的过程。 (4)天然气的主要成分是　甲烷(或CH4)　。 2.甲烷 (1)物理性质(播放视频) 物理性质颜色气味状态密度水溶性甲烷无色无味气体比空气小极难溶于水
提问:当天然气发生泄漏时,家里能闻到天然气的气味 (2)化学性质(播放视频) 实验步骤实验现象结论点燃甲烷将干冷的烧杯罩在火焰上方迅速把烧杯倒过来,向烧杯内注入澄清石灰水,振荡
甲烷燃烧的化学方程式:CH4+2O2CO2+2H2O 听讲做笔记 讨论:请同学分享讨论结果 做饭、烧制瓷器、取暖等 学生:煤、石油、天然气 学生阅读教材P137~138的前两个自然段,完成煤的相关知识点 再阅读P138~139,完成石油和天然气的知识点 完成后分享答案 [观看视频] 总结甲烷的物理性质 学生回答:天然气中加入了一种有臭味的物质,就是为了当天然气发生泄漏时能被发现 [观看视频] 记录实验现象,并得出结论 结合以前学过的化学反应,让学生更易理解吸热和放热现象 培养学生合作学习,互相交流的能力 培养学生独立自主学习能力,阅读提取信息的能力 培养学生观察与归纳能力,并通过实验现象推导出实验结论的能力
　提问:甲烷的组成元素是什么 依据化学反应前后元素种类不变,可以推测出甲烷中一定含有碳元素和氢元素。确定了甲烷的化学符号:CH4 注意:(1)点燃甲烷前要检验它的纯度。 (2)沼气的主要成分:甲烷(或CH4)。 (3)瓦斯爆炸:甲烷燃烧的放热反应。 (4)天然气和沼气都是混合物,其主要成分都是甲烷,而甲烷是纯净物。 展示:农村以前用的沼气 过渡:化石能源应用于农业、工业、交通和生活,那么它们是取之不尽,用之不竭的吗 3.合理利用与开发化石能源 讨论:表73 问题:根据你们的估算,谈谈你们的办法。 过渡:从中我们可以看出我们将面临严重的能源危机。 节约能源:(1)使燃料充分燃烧;(2)使用新技术,新设备; (3)寻找开发新能源。 提问:如何使燃料充分燃烧 讨论:在日常生活中你是否遇到过这样的情况: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。此时就需要调节一下灶具或炉具的进风口,这是为什么 讲解:燃料不能充分燃烧,产生黑烟,并生成CO等物质,不仅浪费资源,而且污染环境。 展示:车用燃料雾化处理 [总结] 使化石燃料充分燃烧通常考虑两点: 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积。 寻找开发新能源:可燃冰 可燃冰的介绍 播放:中国连续开采可燃冰60天,创世界纪录视频。 学生了解甲烷的存在 学生分成三组,分别计算石油、天然气和煤的使用年限 煤:109年 天然气:38年 石油:15年 学生答:为了有充足的空气 听讲,记笔记 看视频 自己计算使用年限,对化石能源储备量有更深的认识 联系学生生活实际,获得他们的共鸣 中国创造世界纪录,引起他们的国家荣誉感
板书设计 课题2　燃料的合理利用与开发 第一课时　化学反应中的能量变化　化石燃料的利用 1.化学反应中的能量变化 2.化石燃料的利用
第二课时　使用燃料对环境的影响　能源的利用和开发
教学目标 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。
教学重点 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.认识新能源开发的重要性。
教学难点 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。
教学过程
教师活动 学生活动 设计意图
[创设情境　导入新课] 投影: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。 看视频、思考 阅读、交流、讨论 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
[提出问题　进行探究] 探究点一:使用燃料对环境的影响 过渡:下面同学们仔细阅读教材P142~143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 应采取怎样的防治和保护措施 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有哪些污染物呢 引导阅读:指导学生阅读教材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。 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 学生学会辩证地看待事物的两面性 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
(3)使用无铅汽油,禁止含铅物质排放。 (4)使用压缩天然气或液化石油气作燃料。 (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。 探究点二:能源的开发和利用 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。下面同学们仔细阅读教材P144~145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。 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枯竭的问题,减少环境污染。 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、玉米和薯类等发酵、蒸馏而得到。具有可燃性,可用作酒精灯、内燃机的燃料。 (2)C2H5OH+3O2 2CO2+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 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 学生倾听、了解、记录 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 学生在教师的引导下进行归纳总结并记录 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、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,训练有关化学方程式的书写 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 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 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
板书设计 课题2　燃料的合理利用与开发 第二课时　使用燃料对环境的影响　能源的利用和开发 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 三、能源的利用和开发 正在开发利用的新能源:太阳能、核能、风能、地热能、潮汐能等