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《课题2化石能源的合理利用》第1课时教学设计
课题 化石能源的合理利用第1课时 单元 第七单元 学科 化学 年级 九年级
教材分析 本节课通过对化学燃料的认识，从“资源”的角度引导学生了解化石燃料的燃烧和综合利用，培养学生节约资源、合理利用资源及环保意识。体会化学在环保、能源开发等社会发展中的价值。着眼于培养学生的社会责任意识，知道燃料并非“取之不尽，用之不竭”的，人类必须合理开发和利用燃料。
核心素养目标 化学观念：知道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。科学思维：了解化石能源的不可再生性，认识合理开采和节约使用化石能源的重要性。科学探究与实践：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。科学态度与责任：通过体验探究活动的乐趣，保持和增强学生对化学现象的好奇心和探究欲。
重点 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。
难点 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。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 化石能源如何被利用？使燃料充分燃烧的方法，引入新课。 思考回答 温故而知新。
讲授新课 化石能源的利用—煤和石油煤—是复杂的混合物，主要含有碳元素，此外还含有氢、氧、氮、硫等元素。燃料：利用碳与氧气反应所放出的热量；综合利用(均为化学反应)：（1）煤与其他物质反应；（2）隔绝空气加强热（煤的干馏）：焦炭、煤焦油、煤气等。石油—从地下开采出来的石油叫作原油，主要含有碳和氢两种元素。将石油加热并使用催化剂炼制，再利用各成分的沸点不同进行分离，可得到多种燃料和化工原料。液化石油气：成分主要是丙烷、丁烷、丙烯和丁烯等，加压后可储存在钢瓶中，一般作为燃料使用。易燃易爆，其钢瓶内压强较大，使用时要注意安全。【资料卡片】煤石油的综合利用：2022年建成了全球单体规模最大的煤间接液化项目。这对解决我国石油资源短缺、保障国家能源安全具有重大意义，相关技术创新开发及产业化获得国家科学技术进步奖一等奖。 思考回答 了解化石能源的不可再生性，认识合理开采和节约使用化石能源的重要性。
化石能源的利用—天然气天然气是主要含有由碳和氢组成的气态碳氢化合物,主要成分是甲烷。【实验探究】实验步骤：（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干燥的烧杯。过一会儿，观察烧杯壁上的现象。（2）迅速把烧杯倒过来，向烧杯内注入少量澄清石灰水，振荡，观察现象。沼气的制取和利用：【思考与讨论】注意：点燃甲烷前，要先检验甲烷的纯度。新能源可燃冰—分布于深海沉积物中，是在高压和低温条件下形成的，主要成分是甲烷水合物。储量巨大、热值高等。但是开采技术不成熟。【思考与讨论】如果按表7-3所示的化石能源储量和年产量，估算大约多少年后将可能没有可开采的煤、石油和天然气。在图7-23中表示你的估算结果，并谈谈你对化石能源使用与开发的看法。化石能源是有限的且不可再生，因此，我们必须更合理、更高效地使用化石能源，大力开发其他能源，与此同时，还要节约能源。 掌握天然气燃烧产物的验证方法。
课堂练习 1.点燃某无色气体，在火焰上方罩一个干而冷的烧杯，烧杯内壁有水珠生成把烧杯迅速倒转注入适量的澄清石灰水振荡，澄清石灰水变浑浊。该气体不可能是（ ）A．CH4 B．CO和H2的混合气体 C．H2 D．酒精（C2H5OH）蒸气2.下列关于化石能源的叙述中，不正确的是( )A.煤可用于发电B.石油炼制可得到多种产品C.天然气的主要成分是甲烷D.化石能源只能通过燃烧加以利用3.实验室用固体无水醋酸钠和固体碱石灰，混合加热制甲烷。则下列装置中，可用于制甲烷的是（ ）
课堂小结 化石能源的利用—煤和石油（不可再生能源）；主要含有碳和氢元素。化石能源的利用—天然气（不可再生能源；由碳和氢组成的气态碳氢化合物,主要成分是甲烷）
板书
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第七单元 课题2
化石能源的合理利用
（人教版）九年级
上
（第1课时）
01
学习目标
内容总览
02
新知导入
03
探究新知
04
课堂练习
05
课堂总结
06
分层作业
核心素养目标
知道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。
01
02
了解化石能源的不可再生性，认识合理开采和节约使用化石能源的重要性。
03
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。
04
通过体验探究活动的乐趣，保持和增强学生对化学现象的好奇心和探究欲。
化学观念：
科学思维：
科学探究与实践：
科学态度与责任：
新知导入
化石能源如何被利用？
使燃料充分燃烧的方法：
一是_______________________________；
二是_______________________________。
飞机
烧制陶瓷
汽车行驶
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
探究新知
一、化石能源的利用——煤和石油
煤
的
形
成
煤是复杂的混合物，主要含有碳元素，此外还含有氢、氧、氮、硫等元素。
探究新知
燃料
利用碳与氧气反应所放出的热量
综合利用(均为化学反应)
隔绝空气加强热（煤的干馏）
焦炭
煤焦油
煤气等
进一步合成多种有用的产品
煤气是由一氧化碳、氢气和甲烷等组成的混合气体，可用作居民生活燃气和化工原料。
煤与其他物质反应
一、化石能源的利用——煤和石油
煤
探究新知
石油
的
形
成
从地下开采出来的石油叫作原油，主要含有碳和氢两种元素。
一、化石能源的利用——煤和石油
探究新知
将石油加热并使用催化剂炼制，再利用各成分的沸点不同进行分离，可得到多种燃料和化工原料。
物理变化
成分主要是丙烷、丁烷、丙烯和丁烯等，加压后可储存在钢瓶中，一般作为燃料使用。
液化石油气易燃易爆，其钢瓶内压强较大，使用时要注意安全。
一、化石能源的利用——煤和石油
探究新知
煤石油的综合利用
探究新知
2022年建成了全球单体规模最大的煤间接液化项目。这对解决我国石油资源短缺、保障国家能源安全具有重大意义，相关技术创新开发及产业化获得国家科学技术进步奖一等奖。
煤石油的综合利用
探究新知
二、化石能源的利用——天然气
大庆油田
渤海油田
天然气是主要含有由碳和氢组成的气态碳氢化合物,主要成分是甲烷。
有石油的地方，一般都有天然气存在。
探究新知
二、化石能源的利用——天然气
探究新知
实验步骤：
（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干燥的烧杯。过一会儿，观察烧杯壁上的现象。
（2）迅速把烧杯倒过来，向烧杯内注入少量澄清石灰水，振荡，观察现象。
探究新知
实验步骤 实验现象 结 论
1.点燃甲烷
2.将干冷的小烧杯罩在甲烷燃烧的火焰上
3.向罩过甲烷燃烧火焰的小烧杯中注入澄清的石灰水
化学方程式 CH4+2O2 = CO2+2H2O
点燃
产生蓝色火焰
烧杯内壁出现水珠
甲烷具有可然性
澄清石灰水变浑浊
甲烷中含有氢元素
甲烷中含有碳元素
探究新知
天然气、沼气、瓦斯 气体成分
甲烷的物理性质
甲烷的化学性质
甲烷的用途
甲烷的收集方法
甲烷（CH4）
无色、无味气体；密度比空气小；极难溶于水。
可燃性
作气体燃料、化工原料等。
探究新知
沼气的制取和利用
二、化石能源的利用——天然气
新能源—可燃冰
储量巨大、热值高等。
开采技术不成熟。
优点
缺点
分布于深海沉积物中，是在高压和低温条件下形成的，主要成分是甲烷水合物。
探究新知
二、化石能源的利用——天然气
2017年，我国在南海神狐海域进行的可燃冰试采获得成功，创造了产气时长和产气总量的世界纪录。整个试采过程未对周边大气和海洋环境造成影响。
我国可燃冰资源的开采
如果按表7-3所示的化石能源储量和年产量，估算大约多少年后将可能没有可开采的煤、石油和天然气。在图7-23中表示你的估算结果，并谈谈你对化石能源使用与开发的看法。
如果按表7-3所示的化石能源储量和年产量，估算大约多少年后将可能没有可开采的煤、石油和天然气。在图7-23中表示你的估算结果，并谈谈你对化石能源使用与开发的看法。
化石能源是有限的且不可再生，因此，我们必须更合理、更高效地使用化石能源，大力开发其他能源，与此同时，还要节约能源。
课堂练习
1.点燃某无色气体，在火焰上方罩一个干而冷的烧杯，烧杯内壁有水珠生成把烧杯迅速倒转注入适量的澄清石灰水振荡，澄清石灰水变浑浊。该气体不可能是（ ）
A．CH4 B．CO和H2的混合气体 C．H2 D．酒精（C2H5OH）蒸气
2.下列关于化石能源的叙述中，不正确的是( )
A.煤可用于发电
B.石油炼制可得到多种产品
C.天然气的主要成分是甲烷
D.化石能源只能通过燃烧加以利用
C
D
课堂练习
3.实验室用固体无水醋酸钠和固体碱石灰，混合加热制甲烷。则下列装置中，可用于制甲烷的是（ ）
B
A
C
D
D
课堂总结
化石能源的利用——煤和石油（不可再生能源）；
主要含有碳和氢元素。
化石能源的利用——天然气（不可再生能源；
由碳和氢组成的气态碳氢化合物,主要成分是甲烷）
课题2（第1课时）
化石能源的合理利用
分层作业
【基础培优】：
1.煤的燃烧会产生大量二氧化碳；通过对煤的综合利用可获得多种产品，其中汽油、煤油等可以作为液体燃料。下列说法正确的是 ( )
A.煤加工成汽油、煤油等液体燃料的变化属于物理变化
B.石油分馏出汽油、柴油等多种产品的变化是化学变化
C.煤燃烧产生的二氧化碳是空气污染物
D.煤是复杂的混合物，除了含有碳、氢元素外，还含有少量硫、氮等元素
分层作业
【能力提升】：
1.下列装置中，都伴随有能量变化，其中由化学能转变为电能的是 ( )
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人教版化学九年级上册
《课题2化石能源的合理利用》第1课时同步分层练习
【基础培优】
1.“西气东输”是开发大西北的一项重大工程，输送的是当今世界上最重要的一种气体化石燃料，该气体的主要成分是( )
A.CO B.H2 C.O2 D.CH4
2.农作物收割后留下大量秸杆，下列有关秸杆的处理方法错误的是（ ）
A .做饲料 B.造纸 C.制沼气 D.就地焚烧
3.从人类生存的环境考虑，未来用于汽车的理想燃料是（ ）
A.氢气 B.天然气 C.煤 D.石油
4 .提供能量巨大、持续时间长、分布地域广阔、获取利用方便、使用安全高效，且对环境不产生负面影响的新能源是（ ）
A.核能 B.太阳能 C.氢能 D.地热能
5.燃烧是人类最早利用的化学变化之一、下列有关说法正确的是（ ）
A.可燃性气体在空气中的含量越高，爆炸的可能性就越大
B.未燃烧的碳氢化合物及炭粒、尘粒等排放到空气中会形成浮尘
C.做饭时，燃气灶火焰呈现出黄色或橙色，锅底出现黑色，此时应减小灶具的进风口
D.甲烷和乙醇燃烧产物均为水和二氧化碳，说明二者均为碳、氢两种元素组成的化合物
【能力提升】
1.生产、生活中离不开能源。下列不属于化石燃料的是( )
A. 煤 B. 石油 C. 酒精 D. 天然气
2. 下列有关石油的说法，错误的是( )
A. 属于混合物 B. 属于化石燃料 C. 只含碳元素 D. 属于不可再生能源
3.下列叙述不正确的是（ ）
A.煤和石油大量的直接燃烧会造成空气严重污染
B.化石燃料蕴藏量是有限的
C.我国的煤和石油资源很丰富，不需要大力开发 新能源
D.我国的煤和石油资源有限，必须合理开发，综合利用
4.下列各组物质分别在空气中充分燃烧，产物完全相同的是( )
A.H2 和CO B.CH4和CO
C.C2H5OH和CH4 D.H2和C
5.天然气是家庭日常生活的常用燃料。下列说法不正确的是( )
A. 天然气是一种不可再生的化石能源
B. 天然气燃烧能放出热量
C. 天然气完全燃烧时，会产生大量炭黑颗粒
D. 发现家中天然气泄漏，立即关闭阀门，开窗通风
二、填空和探究题：
1.煤是一种常用的化石燃料，家庭用煤经过了从“煤球”到“蜂窝煤”的变化：以前人们把煤粉加工成略大于乒乓球的球体，后来人们把煤粉加工成圆柱体，并在圆柱体内打上一些孔。请你分析这种变化的优点是__________________
2.煤气厂常在家用水煤气中特意掺入少量有难闻气味的气体，其目的是 _____________________________________________。
3.近年来多次发生煤矿瓦斯爆炸事件．瓦斯已成为导致我国煤矿特大恶性事故“头号杀手”．
（1）瓦斯存在于煤层及周围岩层中，是井下有害气体总称．瓦斯属于_____ （选填“纯净”或“混合”）．
（2）当瓦斯爆炸时，下列自救措施不当是（ ）
A、站在原地不动
B、背对爆炸地点迅速卧倒
C、若眼前有水，应俯卧或侧卧于水中，并用湿毛巾捂住口鼻
D、选择合适通道迅速逃生
（3）煤矿瓦斯爆炸有三个必须条件：瓦斯纯度达到爆炸极限、足够 和___________对任何一个条件有效控制都可避免瓦斯爆炸．这类事故发生也提醒我们在做、有毒气体时应注意 _______________________。
4.能源与我们的生活息息相关。
(1)化石燃料包括煤、_______、天然气等，是_______(填“可再生”或“不可再生”)能源。目前居民生活中常用的气体燃料主要是天然气、煤气、液化石油气。有时燃气灶的火焰会呈现黄色或橙色，锅底出现黑色，此时应_______(填“调大”或“调小”)灶具的进风口，使燃料充分燃烧。天然气主要成分充分燃烧的化学方程式为_______。
(2)为解决化石燃料面临枯竭的问题，目前，中科院研制出一种将二氧化碳成功转化为汽油的方法，其反应过程如下图所示。请从原理或产品的角度分析该成果的意义是_______(答一点即可)。
同步分层练习答案
【基础培优】：
1.D 2.D 3.A 4.B 5.B
【能力提升】：
一、选择题：
1.C 2.C 3.C 4.C 5.C
二、填空探究题：
1.（1）长颈漏斗下端没有插入液面以下
（2）锥形瓶中的导管插入到了液面以下
（3）应该用向上排空气法收集气体
2.（1）铁架台
（2）A ； 2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑ ； C
（3）可以控制反应速率 ； CO2能溶于水； CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
(4)B或C
3.（1）大理石(或石灰石)和稀盐酸。
（2） CaCO3＋2HCl=CaCl2＋H2O＋CO2↑。
（3）向上排空气法。
4. A ；浑浊；B ；熄灭。
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