课题2 燃料的合理利用与开发 学案
学习目标：
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；认识通过化学反应实现能量转化的重要性。
知道化石能源的用途；知道石油是由多种成分组成的混合物；了解通过石油的炼制可以得到液化石油气、汽油、柴油等产品。认识化石能源对人类生活起着重要的作用。
了解燃料完全燃烧的重要性，认识合理利用和能源、节约使用化石燃料的重要性。
化学反应中的能量变化
【演示实验】生石灰与水的反应
实验操作
向盛有块状生石灰的烧杯中加入约2mL的水，观察现象，并用手轻轻触摸烧杯外壁。
实验现象
手的感觉
化学方程式
【分组实验】探究化学反应中的能量变化
实验操作
向盛有镁条的试管中加入约2mL的稀盐酸，观察现象，并用手轻轻触摸试管外壁。
打开塑料袋上的夹子，使袋内的氢氧化钡晶体和氯化铵粉末充分混合，轻揉，使氢氧化钡与氯化铵充分反应，用手轻轻触摸塑料袋外壁。
实验现象
手的感觉
实验结论
该化学反应 热量。
Ba(OH)2+2NH4Cl=BaCl2+2H2O+2NH3↑
该化学反应 热量。
【总结提升】
1、事实和研究证明，化学反应在生成 的同时，还伴随着
，通常表现为 和 。
2、请写出两个放热的反应：
，
3、请写出两个吸热的反应：
，
二、化石燃料
1、形成和组成
化石燃料是由古代生物的遗赅经过一系列复杂变化而形成的，是 能源。
三大化石燃料
煤
石油
天然气
组成
主要元素
其它元素
N S O等
……
天然气的主要成分是 。池沼中沼气的主要成分也是 。
2、甲烷的燃烧
（1）请你设计定性实验验证甲烷中含有碳、氢元素。
实验步骤
实验现象
（2）现有以下定量实验的数据：
1.6g甲烷与氧气充分反应后，生成4.4g二氧化碳和3.6g水。
（相对原子质量C-12 H-1 O-16）
则甲烷的化学式： 。
甲烷充分燃烧的化学方程式为： 。
3、煤和石油的综合利用
化石燃料
综合使用的方法
产品
煤
将煤隔绝空气加强热，此变化属于
变化。
、 、 以及粗氨水等。
石油
将石油 炼制，利用石油中各成分的 不同，将其分离。此变化属于 变化。
溶剂油、 、 、 、润滑油、沥青等。
4、燃料的充分燃烧
【讨论】使燃料充分燃烧通常要考虑两点：
一是： 二是：
反馈练习
下列属于吸热反应的是（ ）
A．CaO+H2O=Ca(OH)2 B．C+CO2高温2CO
C．2H2+O2点燃2H2O D．Mg+2HCl==MgCl2+H2↑
2．造成煤气中毒的物质是（ ）
A． 一氧化碳 B． 甲烷 C．二氧化碳 D．二氧化硫
3．学校食堂为了让煤充分燃烧，达到节能减排之目的，采取的正确合理的措施（ ）
A．粉碎煤块 B．增加煤的用量
C．提高锅炉的耐热性 D．减少空气通入量
4．下列关于煤和石油的叙述中不正确的是（ ）
A．从石油里分馏出汽油等是化学变化
B．石油是一种混合物
C．煤在隔绝空气的条件下加强热是化学变化
D．将石油分馏可得多种产品
5．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
6．汽车尾气中含有一氧化氮、一氧化碳等有毒气体，治理的方法是在汽车尾气的排气管上装一个催化转化器，下图是转化汽车尾气中有害气体的微观示意图。
该反应的化学方程式是_____________________________ __________。
7．在人们担心化石能源将被耗尽的时候，科学家发现海底埋藏着大量可燃烧的“冰”——“可燃冰”。可燃冰外观像冰，主要含甲烷水合物，可用化学式CH4?nH2O表示，它在低温和高压条件下形成，一体积可燃冰可储藏相当于100~200倍体积的甲烷气体。具有能量高，燃烧值大等优点。目前在开采技术上还存在较大困难，如果开采不当，甲烷气体将大量泄漏到空气中，其造成的温室效应将比二氧化碳更加严重。
（1）可燃冰的性质 （至少答出三点）
（2）如果可燃冰晶体中平均每46个H2O分子构建8个笼，每个笼内可容纳一个CH4分子，另外2个笼被游离的H2O分子填充则可燃冰平均分子组成可表示为 ，写出该可燃冰燃烧的化学方程式: 。
课题2 燃料的合理利用与开发
江宁区陆郎中学 余静
教学目标
知识与技能
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；认识通过化学反应实现能量转化的重要性。
知道化石能源的用途；知道石油是由多种成分组成的混合物；了解通过石油的炼制可以得到液化石油气、汽油、柴油等产品。认识化石能源对人类生活起着重要的作用。
了解燃料完全燃烧的重要性，认识合理利用和能源、节约使用化石燃料的重要性。
过程与方法
1．通过对化学变化中的能量变化的探究，初步培养运用观察、实验等方法获取知识的能力。
2．通过讨论的方法，培养与他人交流和讨论而获取知识的学习方法。
?
情感态度与价值观
1．通过学习化石燃料的形成过程及化石燃料对人类生活的重要性，培养节约利用资源的意识。
2．树立辩证认识问题的意识，正面认识化学的作用。
教学重点
了解化学反应中的能量变化。
了解化石燃料的形成过程和不可再生性。知道煤和石油的综合利用。
了解使燃料完全燃烧的一般方法，认识燃料完全燃烧的重要性。
教学难点
形成完整的学科体系，了解化学反应的基本特征。
通过对化石燃料的形成和利用的了解，树立合理开发利用资源、保护环境、与自然和谐相处的意识。
实验用品
药品：稀盐酸 镁条 氢氧化钡 氯化铵 无水乙酸钠 碱石灰等
仪器和用品：试管 烧杯 药匙 胶头滴管 酒精灯等
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
环节一
引入课题
了解化学反应的基本特征——生成新物质，伴随能量变化
【ppt】出示课题，今天我要和大家一起来探讨有关燃料的合理利用与开发的课题。
【提问】燃料燃烧放出的热量被广泛应用于生产生活中，你能举出一些例子吗？
【出示图片】烧烤、取暖、火箭升空、炼钢，生活中处处离不开燃料的使用。
【讲述】生活中我们常常利用燃料的燃烧来获得能量。是否只有通过燃烧才能获得能量呢？
【演示实验】生石灰与水反应
【讲述】生石灰氧化钙和水反应生成熟石灰氢氧化钙的同时也放出大量的热。
【视频】生石灰与水反应
【分组实验】
镁条与盐酸反应
氢氧化钡与氯化铵的反应
【提问】根据以上实验请你分析化学变化的基本特征？
【小结】化学反应在生成新物质的同时还伴随着能量的变化，通常表现为放热或吸热。
【提问】我们之前学习过的反应里，哪些是放热反应，哪些是吸收反应呢？
思考 回答
观察实验，描述并记录实验现象，一位同学用手触摸烧杯外壁，并汇报实验现象。
写出反应化学方程式，并注明反应类型。
分组实验
填写学案 进行交流讨论
分组汇报实验现象，其他组补充完整。
小组讨论，交流
化学变化过程中生成新物质的同时，还伴随着能量的变化。
倾听 掌握化学变化的基本特征
和同桌交流后，完成学案上的问题。
展示所写的化学方程式
其他同学判断正误
开门见山，课题中燃料入手引入课题
认识化学变化的基本特征是在生成新物质的同时，伴随着能量的变化
环节二
学习新知
化石燃料
【过渡】作为重要的能源，燃料对于人类社会是非常重要的。
【过渡】目前，人们使用的燃料大多来自于化石燃料。比如，煤、石油和天然气等。
化石燃料是如何形成的？
它们可再生吗？
【出示图片】化石燃料是指煤、石油和天然气。化石燃料是由古代生物的遗骸经过一系列复杂变化而形成的，是不可再生资源。
【指导阅读】请阅读课本138~140页的内容。
煤，石油，天然气从物质的分类角度考虑分别属于哪类物质？
煤，石油，天然气中分别含有哪些元素，因此你觉得它们若完全燃烧可能会产生哪些气体？对空气造成污染吗？谁比较适宜直接用作燃料？
【分析】煤是固体混合物，主要元素是C，还有少量的H S N O等元素。石油是液体混合物，主要元素是C H ，还有少量的 S N O等元素。天然气的主要成分是甲烷。
【提问】依据化石燃料的元素组成，判断充分燃烧后的可能产物有哪些？
【讲述】产物中的粉尘是雾霾的罪魁祸首，产物中的二氧化硫和氮的氧化物会造成酸雨，这些产物会造成空气污染。
【讲述】三种化石燃料中可以直接作为燃料的是天然气。请你根据天然气主要成分甲烷的元素组成分析，甲烷燃烧的产物以及燃烧产物的检验。
【设问】请你设计实验验证甲烷的元素组成？
【演示实验】甲烷的燃烧
【讲述】依据定性实验只能得出甲烷中含有碳、氢元素，不能确定甲烷中是否含有氧元素，若要确定是否含有氧元素，需要怎么办？
【出示】出示定量实验的数据
回答
自学1：阅读课本137页，有关煤、石油、天然气的资料
完成学案
自学2：阅读课本P137页~P140页的内容
完成学案
查找课本找出化石燃料的组成元素
依据物质的元素组成，写出燃烧产物。
CO2 、H2O、SO2 、NO2 粉尘等
思考讨论甲烷的组成元素
观看演示实验描述实验现象
思考
依据定量数据进行计算
写出甲烷燃烧的化学方程式
指导阅读
指导阅读
学习如何通过物质组成元素分析反应后的生成物，以及生成物的检验
环节三
深化认识
煤和石油的综合利用
化石燃料的充分合理利用
【过渡】天然气可以直接用作燃料。而煤和石油该如何进行综合利用呢？
【播放视频】煤的干馏
【讲述】煤干馏的产品有多种，煤气作为生活燃气，减少了污染，提高了燃料的利用率。
【讲述】将化石燃料综合利用是合理利用化石燃料的一种方式。
【出示图片】石油的综合利用
【提问】石油的炼制是物理变化还是化学变化？
【创设情境】1、吃火锅导致CO中毒；2、车内CO中毒
【简述】燃料不充分燃烧时，不仅使燃料燃烧产生的热量减少，
浪费资源，而且还会产生大
量的CO等物质，污染空气。
【讲述】在日常生活中，有时燃气灶或煤炉的火焰呈现黄色或者橙色，锅底出现黑色。此时就需要调节一下灶具或炉具的进风口。你们家的燃气燃烧时是哪种呢？如果燃烧不充分，应该怎么办呢？
【小结】化石燃料一方面要进行综合利用，另一方面要使化石燃料充分燃烧。
充分燃烧要考虑两点：
燃烧时要有足够的空气
2、燃料与空气要有足够大的接触面积
观看视频
了解煤的干馏是化学变化
感受石油产品的丰富性
思考燃料不充分燃烧的坏处
讨论碳在空气中燃烧的情况和充分燃烧的措施
思考燃烧不充分的原因
讨论使燃料充分燃烧的方法
感受综合利用的好处
通过思考解决实际生活中的问题
环节四
课堂小结
反馈练习
【分享交流】1.通过本节课的学习你有哪些收获？
2.通过本节课的学习你还有哪些疑惑？
与同桌交流后汇报
带着收获与疑惑进行反馈练习
板书设计：
课题2 燃料的合理利用与开发
吸热 C+CO2高温2CO
一、化学反应中的能量变化
放热CaO+H2O=Ca(OH)2
二、化石燃料——煤 、石油、天然气
1、形成和组成
2、甲烷的燃烧
CH4+ 2O2点燃CO2 + H2O
3、煤和石油的综合利用
煤的干馏——化学变化
石油的分馏——物理变化
4、燃料的充分燃烧
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。
课件25张PPT。汽油天然气燃料的使用与人类的生活以及社会的发展有着密切的关系。课题2 燃料的合理利用与开发第七单元 燃料及其利用江宁区陆郎中学 余静烧 烤取 暖火箭升空炼 钢 燃料燃烧时产生的热量被应用于生活和生产中。
那么，是不是只有通过燃烧才能获得能量呢？块状固体慢慢松散，变成粉末状烧杯外壁发热【演示实验】生石灰与水的反应 CaO+H2O=Ca(OH)2放出热量活动一：化学反应中的能量变化【分组实验】分组实验1：向盛有镁条的试管中加入约2mL的
稀盐酸，观察现象，并用手轻轻触摸试管外壁。 分组实验2：打开塑料袋上的夹子，使袋内的氢氧
化钡晶体和氯化铵粉末充分混合，轻揉，使氢氧
化钡与氯化铵充分反应，用手轻轻触摸塑料袋外壁。
（注：Ba(OH)2 + 2NH4Cl BaCl2+ 2NH3↑ +2H2O） 【分组实验1】固体逐渐溶解，产生大量气泡试管外壁发热Mg + 2HCl = MgCl2 +H2↑ 【分组实验2】塑料袋外壁冰冷放出热量吸收热量上述实验说明了什么问题呢? 化学反应在生成新物质的同时都伴随有能量的变化。思考燃料的燃烧、金属与酸的反应、氧化钙和水反应以及过氧化氢制氧气等 在当今社会，人类需要的大部分能量是由化
学反应产生的，最常见的就是燃料的使用。1、你家中烧菜、洗浴等使用什么燃料？２、汽车、轮船、飞机、拖拉机使用什么燃料？３、炼钢厂、热电厂等使用什么燃料？ 煤、石油和天然气都是由古代生物的遗赅经过长期一系列复杂变化而形成的，化石燃料是不可再生能源。 天然气 煤 石 油活动二：化石燃料煤天然气煤 石 油我国化石燃料资源2009年储量及年产量15.0年37.7年106.9年固态混合物液态混合物气态混合物化石燃料的组成CC H C H H N S O 煤天然气煤 石 油天然气的主要成分是 。 甲烷沼气的主要成分也是甲烷。想一想请你设计验证甲烷的组成。化学反应前后，元素种类不变。蓝色火焰烧杯内壁出现水珠澄清石灰水变浑浊【演示实验】甲烷燃烧1.6g 4.4g 3.6g验证甲烷的组成甲烷具有可然性甲烷燃烧有水生成
甲烷中含有氢元素甲烷燃烧有二氧化碳生成
甲烷中含有碳元素一是燃烧时要有足够多的空气；
汽车燃料雾化处理二是燃料与空气要有足够大的接触面。燃料充分燃烧的条件：1、炼钢炉炼钢时为什么要不停地鼓入空气？2、在篝火燃烧时，木柴为什么不平放在地上，却要架空？3、这两种做法对燃料而言有什么好处？对环境来说又什么帮助？讨论提供充足的空气使木柴与空气有足够的接触面，充分燃烧使燃料充分燃烧，减少环境污染粉尘NO2SO2COCO2&H2O煤燃烧石油燃烧污染严重，利用率很低，浪费！！那么如何将煤和石油进行综合利用呢？隔绝空气加 强 热煤焦 炭粗氨水煤 气煤焦油煤的综合应用煤的干馏化学变化CO
H2
CH4物理变化利用石油中各成分的沸点不同，将它们分离。石油的综合应用石油的分馏1.通过本节课的学习你有哪些收获？
2.通过本节课的学习你还有哪些疑惑？分享收获下列属于吸热反应的是（ ）
A．CaO+H2O=Ca(OH)2 B．C+CO2 2CO
C．2H2+O2 2H2O D．Mg+2HCl=MgCl2+H2↑高 温 点燃2．造成煤气中毒的物质是（ ）
A． 一氧化碳 B． 甲烷
C．二氧化碳 D．二氧化硫ABA3．学校食堂为了让煤充分燃烧，达到节能减排之目
的，采取的正确合理的措施（ ）
A．粉碎煤块 B．增加煤的用量
C．提高锅炉的耐热性 D．减少空气通入量4．下列关于煤和石油的叙述中不正确的是（ ）
A．从石油里分馏出汽油等是化学变化 B．石油是一种混合物
C．煤在隔绝空气的条件下加强热是化学变化 D．将石油分馏可得多种产品AC5．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6、目前，多数汽车使用的燃料是汽油或柴油。汽车尾气中含有一氧化氮、一氧化碳等有毒气体，治理的方法是在汽车尾气的排气管上装一个催化转化器，下图是转化汽车尾气中有害气体的微观示意图。
图中所示的化学方程式______________________7、在人们担心化石能源将被耗尽的时候，科学家发现海底埋藏着
大量可燃烧的“冰”——“可燃冰”。可燃冰外观像冰，主要含甲烷
水合物，可用化学式CH4?nH2O表示，它在低温和高压条件下形成，
一体积可燃冰可储藏相当于100~200倍体积的甲烷气体。具有能量高，
燃烧值大等优点。目前在开采技术上还存在较大困难，如果开采不
当，甲烷气体将大量泄漏到空气中，其造成的温室效应将比二氧化
碳更加严重。
（1）可燃冰的性质 。
（2）如果可燃冰晶体中平均每46个H2O分子构建8个笼，每个
笼内可容纳一个CH4分子，另外2个笼被游离的H2O分子填充则可
燃冰平均分子组成可表示为 ，写出该可燃冰燃烧的
化学方程式: 。CH4?8H2O 无色 、固体、可燃性、不稳定谢谢！
