7.2化石能源的合理利用--2024-2025学年2024人教版化学九年级上册教学同步课件

(共57张PPT)
7.2化石能源的合理利用
第七单元 能源的合理利用与开发
2024人教版化学九年级上册【精做课件】
授课教师：********
班 级：********
时 间：********
展示图片与数据：运用多媒体展示生活中人们使用化石能源的场景图片，如汽车加油、工厂烟囱冒烟、家庭燃气做饭等，同时展示全球及我国化石能源消耗的统计数据。
提问引导：向学生提问 “图片中涉及到哪些能源？这些能源在生活中起到了什么作用？结合数据，思考我们对这些能源的依赖程度如何？” 通过这些问题，引发学生对化石能源的关注，自然地导入本节课主题 —— 化石能源的合理利用。
（二）新课讲授
化石能源的种类与形成（8 分钟）
种类介绍：讲解化石能源主要包括煤、石油和天然气，展示煤、石油、天然气的实物图片或样本，让学生直观认识它们的外观特征。
形成过程讲解：借助动画或示意图，详细讲解化石能源的形成过程。煤是古代植物经过漫长的地质年代，在高温、高压等条件下逐渐形成；石油和天然气则是由古代海洋生物的遗体在特定地质条件下演变而来。强调化石能源的形成需要漫长的时间，是不可再生资源。
化石能源的应用（8 分钟）
分组讨论：将学生分成小组，讨论煤、石油、天然气在日常生活和工业生产中的应用，并记录讨论结果。
汇报与总结：各小组派代表汇报讨论结果，教师进行总结和补充。介绍煤在电力生产、钢铁冶炼等方面的应用；石油经过炼制可得到汽油、柴油、煤油等燃料，广泛应用于交通运输领域，还可用于生产塑料、橡胶等化工产品；天然气则是清洁高效的燃料，常用于居民生活和工业加热。
化石能源利用过程中的问题（10 分钟）
案例分析：展示某城市因大量使用化石能源导致雾霾天气频发的案例，引导学生分析化石能源在燃烧过程中产生的污染物，如二氧化硫、氮氧化物、颗粒物等，以及这些污染物对空气质量、人体健康和生态环境的危害。
数据展示：通过数据展示化石能源的消耗速度和储量情况，让学生认识到化石能源的有限性，以及过度依赖化石能源可能导致的能源危机。
化石能源的合理利用（10 分钟）
小组讨论：组织学生讨论如何合理利用化石能源，引导学生从提高能源利用率、开发新能源、加强能源管理等方面进行思考。
总结措施：教师对学生的讨论结果进行总结，介绍提高能源利用率的方法，如改进燃烧技术、推广节能设备；鼓励开发太阳能、风能、水能等新能源，减少对化石能源的依赖；加强能源管理，制定合理的能源政策。以煤为例，讲解煤炭清洁利用技术，如煤的气化、液化等，减少污染物排放，提高煤炭利用效率。
（三）课堂小结（3 分钟）
知识回顾：引导学生回顾本节课所学的化石能源的种类、形成过程、应用、利用过程中存在的问题及合理利用的措施等知识，构建知识框架。
情感升华：强调合理利用化石能源、开发新能源对于缓解能源危机、保护环境和实现可持续发展的重要意义，激发学生为能源事业贡献力量的决心。
（四）课堂练习（4 分钟）
下列属于化石能源的是（ ）
A. 太阳能 B. 风能 C. 煤 D. 地热能
化石能源在利用过程中会产生许多污染物，其中会导致酸雨的主要物质是（ ）
A. 二氧化碳 B. 二氧化硫 C. 一氧化碳 D. 粉尘
为了实现化石能源的合理利用，下列措施中不可行的是（ ）
A. 提高能源利用率 B. 大量开采化石能源 C. 开发新能源 D. 加强能源管理
（五）布置作业（1 分钟）
查阅资料，了解我国在化石能源合理利用和新能源开发方面的政策和成果，写一篇 500 字左右的小论文。
调查家庭每月的能源消耗情况，分析其中化石能源的使用比例，并提出两条节能建议。
五、教学反思
在本节课教学中，通过图片、案例、数据等多种形式，帮助学生深入了解化石能源。学生积极参与讨论，对化石能源的合理利用有了一定认识。但教学中仍存在不足，如部分学生对一些能源技术理解困难，讨论环节个别学生参与度不高。后续教学需优化教学方法，关注学生个体差异，提升教学效果。
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课堂检测
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新知讲解
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变式训练
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考试考法
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小结梳理
学习目录
1
复习引入
2
新知讲解
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典例讲解
1.认识化石能源是人类重要的自然资源；
2.了解化石燃料的不可再生性，知道化石能源的用途。
3.了解化石燃料燃烧对环境的影响，了解燃料燃烧对空气产生污染的原因；
学习目标
课堂导入
人类利用的能量大多来自化石能源，如煤、石油和天然气等。可燃冰与天然气的主要成分一致。我们是如何利用化石能源，在利用过程中又遇到哪些问题呢？
煤
石油
天然气
可再生能源
2020年中国能源结构示意图
新知探究
知识点1 化石能源的利用
化石燃料是古代生物的遗骸经一系列复杂变化形成的。
目前人们使用的燃料大多来自化石燃料，如煤，石油，天然气等。
是不可再生能源
煤的形成
植物
植物枯萎
植物等被埋于土中，经长期复杂变化形成煤
煤的开采
煤焦油
煤
隔绝空气
焦炭
加强热
煤气
煤的干馏（化学变化）
炼焦炉出焦
煤干馏后的综合利用，既可以充分利用煤资源，还可以极大地减少污染。
工业的“粮食”
煤的综合利用
海洋生物死亡
动植物的遗骸被层层泥沙掩埋
生物的遗骸经复杂变化形成石油和天然气
石油、天然气的形成
石油——工业的“血液”
主要含C、 H，含有少量S、N、O等
石油
分馏
物理变化
原理：石油中各成分的沸点不同。
石油的综合利用
天然气主要是由碳和氢组成的气态碳氢化合物，其中主要的成分是甲烷（CH4）。
甲烷的物理性质：
①通常状况下为无色、无气味的气体②极难溶于水
③密度比空气小
天然气
现象 实验结论
甲烷燃烧时产生明亮的蓝色火焰，放出热量
烧杯内壁有水珠产生
生成能使澄清的石灰水变浑浊的气体
甲烷中含有氢元素和碳元素；甲烷具有可燃性，燃烧生成水和二氧化碳
CH4 + 2O2 === CO2 + 2H2O CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O
点燃
可燃冰
①主要成分：甲烷水合物。
②形成：在低温和高压条件下形成。
③优点：热值高，储量巨大，有望成为未来新能源。
④利用：开采的关键是解决技术上的问题。
交流讨论：下图为我国化石能源可开采年限，根据图示，谈谈你对化石燃料使用与开发的看法。
煤
石油
天然气
年
20
60
100
140
≈30.5
≈18.5
≈50
合理利用与开发化石能源
煤 石油 天然气
组成 主要元素
其他元素
燃烧的产物
分类 C
H、S、N、O等
CO2、H2O、 SO2、 NO2等
CO2　H2O
C、H
S、N、O等
C、H
煤、石油、天然气是混合物还是纯净物？组成元素有哪些？
混合物
典例1 下列鉴别氢气和甲烷的方法正确的是（ ）
A.点燃，观察火焰颜色
B.点燃，在火焰上方罩一个干冷的烧杯
C.将燃着的木条放在盛有氢气和甲烷的集气瓶口
D.点燃，在火焰上方罩一个内壁涂有澄清石灰水的烧杯
D
新知探究
知识点2 降低化石能源的利用对环境的影响
温室效应增强
酸雨
雾霾
化石燃料燃烧造成空气污染的原因
③未燃烧的碳氢化合物及炭粒、尘粒等排放到空气中形成浮尘。
①燃料中的一些杂质如硫等燃烧时，产生空气污染物如SO2等；
②燃料燃烧不充分，产生CO等；
酸雨
SO2
NO2
NO
森林受酸雨破坏
雕像受酸雨腐蚀
使用脱硫煤
使用天然气
酸雨的危害
汽车燃料的燃烧对空气的影响
（1）目前，多数汽车使用的燃料是汽油或柴油；
（2）汽车燃料燃烧的的主要污染物有CO、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物和烟尘等。
（3）减少汽车尾气污染的措施
①改进发动机的燃烧方式，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。
③加大检测尾气力度，禁止未达环保标准的汽车上路。
④推广使用电动汽车。
汽车常识——汽车的尾气排放标准
（国Ⅴ和国ⅤⅠ的区别）
开发和利用新能源的迫切性
能源的利用和开发
化石能源影响环境
随着能源消耗量的增长，化石能源对环境的影响越发突出
化石能源储量有限
化石能源是有限的且不可再生，人类巨大的能源需求使化石能源面临枯竭的危险
氢能
2H2 + O2 === 2H2O
点燃
产物为H2O，无污染
燃烧热值高
2H2O === 2H2 + O2
通电
原料来源广
理想的清洁、高能燃料
氢能的利用
氢能源汽车
物理性质
化学性质
特 点
来 源
面临问题
可燃性 2H2 + O2 2H2O
点燃
氢气本身无毒、原料来源广泛、热值高、燃烧产物只有水，对环境无污染
无色、无味的气体，难溶于水，
密度比空气的小
氢气可由水分解制得
制取成本高，贮存、运输困难
还原性 H2 + CuO H2O+Cu
△
氢气的概述
氢气的实验室制取
反应原理：
反应药品：锌粒和稀硫酸。
Zn＋H2SO4 ZnSO4＋H2
排水法收集氢气
向下排空气法收集氢气
H2难溶于水
H2的密度比空气小
氢气的实验室制备
典例2 2025年长安汽车厂将停止销售传统燃油车，新能源汽车发展成为主要趋势。
(1)下列不属于新能源的是___________(填序号)；
A.氢能 B.汽油 C . 生物质能
(2)氢气在空气中完全燃烧生成________(写化学式) ，并放出大量热。
B
H2O
太阳能
风能
核能
地热能
水能
生物质能
开发和利用的其他新能源
1. [2023·吉林 ] 下列属于化石能源的是 ( )
A．氢气 B．石油
C．乙醇 D．一氧化碳
B
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2.煤、石油都是重要的化石能源。下列关于化石能源的叙述中，错误的是 ( )
A.石油是一种化工产品
B.将石油分馏可得到多种产品
C.将煤隔绝空气加强热，可制得焦炭
D.石油炼制可以得到汽油、煤油、柴油等
A
【点拨】石油属于化工原料，不是化工产品， A 错误。
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3. ［2023·青岛模拟］ 石油不可再生，其开采和利用的部分信息如图所示，下列过程主要通过化学变化实现的是 ( )
A． ① B． ② C． ③ D． ④
【点拨】裂解气聚合成塑料等，有新物质生成，属于化学变化， D 正确。
【答案】 D　
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4. 利用化学综合应用自然资源，可以使人类的生活变得更加美好。请结合下图回答问题：
(1) 石油分馏主要是利用石油中各成分的______不同，分离出的石蜡燃烧有水和二氧化碳 生成，由此可判断石蜡中一定含有 _________、__________ 元素。
沸点
碳
氢
(2) 城镇家庭经常用罐装液化石油气作燃料，烹调食物时观察到燃气灶的火焰呈黄色，锅底出现黑色，需要将灶具的进风口 ________( 填“调大”或“调小”)，目的是_____________________________________。烹调结束后，关闭燃气灶阀门，利用的灭火 原理是 ________________。
调大
提供充足的氧气(或空气)，使其充分燃烧
隔绝可燃物
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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
【点拨】天然气完全燃烧生成二氧化碳和水，不会产生炭黑颗粒， C 错误。
【答案】 C　
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6.天然气的主要成分是甲烷，甲烷的燃烧实验如图所示。下列有关说法中，错误的是 ( )
A．点燃甲烷前，要先检验其纯度
B．甲烷燃烧时，火焰呈淡蓝色
C．迅速把烧杯倒过来，向烧杯内
注入少量澄清石灰水，振荡，无明显现象
D．通过甲烷燃烧的现象及对产物的检验，证明 甲烷的组成中含有碳、氢元素
【点拨】点燃甲烷前，要先检验其纯度，防止发生爆炸， A 正确；甲烷燃烧时，火焰呈淡蓝色， B 正确；甲烷燃烧产生的二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊， C 错误；甲烷燃烧生成水和二氧化碳，根据质量守恒定律可知，甲烷中一定含有碳、氢两种元素， D 正确。
【答案】 C　
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7. 《汉书》中记载“高奴县洧水可燃”，《梦溪笔谈》中记载“予知其烟可用，试 扫其烟为墨，黑光如漆”。“洧水”即为石油，下列关于“洧水”的说法错误的是 ( )
A．具有可燃性
B．是不可再生资源，属于纯净物
C．其成分中主要含有 C、 H 元素
D．其不完全燃烧的产物可用于制墨
【点拨】石油中含有多种成分，属于混合物， B 错误。
【答案】 B　
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8. [2023·广安 ] 化学在保证人类生存并不断提高生活质量方面起着重要的作用。利用化学综合应用自然资源和保护环境，使人类生活变得更加美好。
(1) 煤和石油是目前使用较多的两种能源，下列有关它们的说法不正确的是_______ (填字母)。
A.煤和石油都是混合物
B.煤和石油综合利用的产品都有医药、炸 药等
C.煤和石油都是不可再生能源
D.煤和石油的燃烧对环境有害，应禁止使用
D
(2) 新能源汽车是未来汽车的发展方向。相对 于传统的燃油汽车，新能源汽车的优点是 ______________________(任答一点即可) 。
不污染环境(合理即可)
(3) “可燃冰”的外观像冰，是尚未大量开发的新能源，主要含甲烷水合物(CH4· xH2O) 。某 甲 烷 水 合 物 充 分 燃 烧 的 化 学 方 程 式为 CH4· xH2O＋2 O2 CO2＋10 H2O， 则CH4· xH2O 中 x 的值为___________ 。
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【点拨】根据质量守恒定律可知，反应前后原子的数目保持不变，即反应前后氧原子的个数相等： x＋4＝2＋10，解得 x＝8，即 CH4·xH2O 中 x 的值为 8。
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9. [2023·抚顺节选 ]《 2050 年世界与中国能源展望》中提出，全球能源结构正在向多元、清洁、低碳转变。如图是不同年份中世界能源占比结构图，请回答下列问题。
(1) 比较 2015 年、 2030 年、 2050 年能源结构，化石能源占比日益减少的是 ______________。
(2) 天然气是比较清洁的能源，其主要成分完全燃烧的化学方程式为 ___________________________。
煤炭、石油
CH4＋2O2CO2＋2H2O
(3) 减少 CO 2 排放已成为全球共识。下列做法符合低碳理念的是_______ (填字母) 。
A.随手关灯
B.节约用纸
C.多使用一次性木筷
A、 B
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10.开展“调查家用燃料的使用” 跨学科综合实践活动，能增进节能、环保与 安全意识。请阅读下列材料后回答问题：
Ⅰ. 燃气公司采访得到信息：根据居民年用气量，价格分为三档，各档用气量价格实行超额累进 阶梯加价。第一档年用气量为 192 m 3(含) 以 内部 分的，价 格为 3.9 元 /m 3；第二档年用气量为 192~342 m 3 以 内 部 分 的，价 格 为 4.68 元 /m 3；第三档为年用气量超出 342 m 3 以上部分的，价格为 5.85 元 /m 3。
课堂小结
化石燃料的利用
煤、石油、天然气
化石能源的合理利用
氢能源
化石能源的利用对环境的影响
酸雨
温室效应增强
CO等其他有害气体的污染，烟尘等的排放污染空气
能源的利用和开发
其他能源：太阳能、风能、地热能、潮汐能、生物质能和核能等
谢谢观看！