课题:6.2
化石燃料的利用
学习目标:
1.知道煤、石油和天然气是重要的化石燃料,是不可再生的重要自然资源,通过对煤和石油综合利用的化学工业原理的了解,认识化学在解决人类资源问题中的作用,培养学生的资源意识。
2.了解化石燃料燃烧对环境的污染,懂得选择对环境污染较小的燃料;
3.认识化石燃料的综合利用和可开发利用的新能源。
知识点(重点、难点)
1.化石燃料燃烧的利与弊。
2.化石燃料综合利用的方法。
3.认识节约资源、保护环境、人与自然和谐相处的重要性。
学前准备:多媒体课件,试管,玻璃导管,澄清石灰水,汽油,石蜡,沥青等。
板书设计:
6.2
化石燃料的利用
一、化石燃料(不可再生资源)
煤
—
工业的“粮食”
(煤、石油、天然气)
石油
—
工业的“血液”
二、化石燃料燃烧
1、石油的分馏:石油气、汽油、航空煤油、柴油、润滑油、重油、沥青。
2、大气污染
三、化石燃料的综合利用
1、石油转化成塑料、合成橡胶、合成纤维、药物、燃料等。
2、煤的综合利用
:煤的气化、
煤的焦化、煤的液化
替代能源
1、乙醇:俗称酒精,化学式为C2H5OH,可通过高粱、玉米等谷物发酵制得。
2、开发和利用的新能源:太阳能、核能、氢能源、风能、潮汐能、地热能。
学习过程:
师生互动
活动意图
[导入]同学们,近几年我们国家的航空航天技术发生了发生了翻天覆地的变化,下面让我们一起来品味这一历史性的片段![播放视频]“嫦娥三号”发射视频:http://v./v_show/id_XNjQyNDg1ODk2.html
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[提问]多么激动人心啊,你们知道飞船要挣脱地球的引力飞向蓝天,需要什么来提供能量呢?学生回答:燃料同学们回答的很好。那我们日常生活中在哪些方面也需要燃料呢?[讲解]
燃料的用途很多:大到飞船上天,奥运圣火,小到篝火晚会,烧菜做饭都离不开燃料。[板书]
第三节
化石燃料的利用[学生活动一]看书自学P125内容回答问题:煤、石油和天然气为什么是重要的化石燃料?[展示图片]化石燃料的形成过程。[讲解]化石燃料的形成如此漫长和复杂,几乎无法重演的,所以它们都是不可再生的能源。一、化石燃料的燃烧[投影]自学提纲1.化石燃料主要成分是什么?含有什么元素?2.通过化石燃料燃烧我们得到了什么?3.用微观的角度来描述化石燃料的燃烧?[提问]如何证明化石燃料的主要成分是碳元素、氢元素?阅读课本第125页的内容,回答问题:小组汇报学生设计方案:用燃烧法,检验燃烧产物分别是水和二氧化碳。[过渡]通过前面的学习我们知道,我们通过化石燃料的燃烧,可以获得能量。因而化石燃料是很好的能源。[投影]在下列过程中能量是如何转化的,并体会混合物的利用方式。石油分馏的目的、原理、产物、用途。分析讨论得出:化学能-热能-动能-电能【播放视频】石油的分馏视频位置:http://v./v_show/id_XMTM2NTAyMDA0.html【板书】石油的分馏:石油气、汽油、航空煤油、柴油、润滑油、重油、沥青。[思考]石油的分馏的原理是什么?学生回答:根据原油中各组分物质沸点不同进行分离。[追问]你还学过利用该法分离的混合物是什么?学生抢答:空气
[引导阅读]燃料燃烧是否会对环境造成危害,会造成什么样的危害,这与哪些因素有关呢?请同学们阅读课本P126-127,说明化石燃料会造成哪些环境问题。[投影]
化石燃料的燃烧对人类有非常重要的意义,那么化石燃料燃烧对环境有何污染呢?怎样预防?
[过渡]
不同的燃料,成分不尽相同,性质存在差异。没有任何一种燃料是最理想的。在选择燃料时要考虑哪些因素?
[投影][学生活动二]小红的叔叔和婶婶想开一家露天烧烤店,他们查阅了各种燃料的性质(见下表)。你能帮他们选择合适的燃料吗?燃料每1000kJ的相对花费点燃的难易燃烧时干净与否使用的安全性主要运输方式煤炭1难脏安全货运、汽车或火车运输天然气1.2易干净泄露会导致爆炸专用管道酒精13.3易非常干净易燃,会偶发火灾瓶装或桶装后汽车运输木炭3.7难比较干净安全袋装后汽车运输学生回答教师补充,扩展。二、化石燃料的综合利用[过渡][引导阅读]各种车用汽油、柴油以及日常生活中所用的液化气等都来自哪种化石燃料?又是如何获得的?请同学们阅读课本P128,说明石油分馏的原理及其产品。
[投影]自学提纲1.为什么要综合利用化石燃料?2.石油的综合利用技术有哪些?产品有哪些?用途呢?3.煤的综合利用技术有哪些?产品有哪些?用途呢?4.煤和石油的综合利用是直接利用混合物吗?[投影展示]图片:石油的综合利用。结合图片讲解:石油分馏出来的成分,经过再加工,可以制造出合成纤维、橡胶、塑料、化肥、农药、洗涤剂、医药等。石油分馏只是对石油加工的一种方法,石油加工的方法还有很多,石油加工的程度越精细,应用也越广泛,产品的总价值就越高。据统计50亿元的原油通过加工最终可以获得500亿元的化工产品。[问题]石油的综合利用使石油身价倍增,那么煤又是怎么进行加工利用的呢?【播放视频】煤的综合利用 http://v./v_show/id_XMTE2MDgyMDQ=.html让学生理解煤的气化、煤的焦化、煤的液化[过渡]
化石燃料在地球上的蕴藏量是有限的,它们都是不可再生资源,而且在燃烧的过程中还会对环境造成污染,因此我们一方面要节约现有的资源,对它们进行综合利用,另一方面人类要研究和开发新能源。解决能源危机,保护环境
1、节约能源
节约用电
;节约用煤;
研制节能产品,减少能源消耗;2、提高燃料的利用率改进燃料燃烧设备和技术,使燃料充分燃烧;对燃料进行深加工后综合利用;3、开发利用新能源如:太阳能、核能、氢能源、风能、地热能、潮汐能新能源的开发利用http://21世纪教育网/u34/v_NjM1MzY3Mjc.html
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"欢迎登陆21世纪教育网 )【反思评价,巩固学习成果】①本节课你学到了什么?②在探究活动中,你有哪些收获和不足?
激发学生的自豪感以国际、国内要闻创设情境,真实、生动,具有震憾力,使学生在感受能源重要性的同时,产生强烈的学习动机。鼓励同学们回答利用图片再现化石燃料的形成,突出化石燃料的不可再生性,培养学生合理开发和利用资源的意识。培养学生的自学能力,认识化石燃料的价值实证化石燃料的成分,并渗透元素观。体会图中所提示的几种能量转化过程。体会混合物的应用方式:直接利用和分离后再利用。复习旧知识,巩固新知识。认识到化学化学反应的对人类带来大量能量的同时,也带来了污染。体会通过综合利用这种化学工艺的创新,实现功效巨大增值,充分体现了化学的价值和魅力。渗透资源观。让学生带着问题阅读课本,既可避免老师过多的讲解,又能培养学生的自学能力,同时还能让学生体会课本作为教学资源的重要性。帮助学生形成“资源都是物质,物质都有多样化的属性,并能发生多种方式的变化,因此有多重应用价值”的基本认识。增强学生社会责任感和使命感。体会化石燃料综合利用对社会的贡献、感受化学涉及的领域范围培养学生节约能源、合理利用能源、开发新能源的科学发展意识。
【课中检测】1.随着经济的发展,能源与环境问题成为人们日益关注的热点。从发展的角度看,你认为下列燃料中最理想的是(
)A.煤
B.石油
C.天然气
D.氢气2.下列观点你不赞成的是(
)
A.煤为人类提供能源的同时,也埋下了祸根
B.氢气让人欢喜让人忧
C.煤气化能提高市民的生活质量,同时也潜伏着无形杀手
D.煤、石油、天然气等资源虽然取之不尽,但也应注意节约使用3.用乙醇(C2H5OH)汽油代替车用汽油是目前缓和
石油紧张的有效办法。用乙醇汽油代替车用汽油不具有的优点是:
(
)A.改善空气质量
B.有效抑制温室效应C.避免石油过度开采
D.拓展农产品综合利用空间4.三峡工程是目前世界上最大的水利工程,它所提供的清洁、廉价的电能相当于每年燃烧5000吨原煤的火力发电厂产生的电能,因此三峡工程的建成和使用有助于减少(
)
①酸雨的形成
②温室效应
③白色污染
④硫、氮氧化物的排放
A.
①②
B.
①②③
C.
①②④
D.
①②③④5.随着“西气东输”工作的开展,在许多城市的公交车和出租车上印有“CNG”标志,代表它们是以天然气代替汽油为燃料的汽车。试回答:(1)“西气东输”所输送的气体主要成分是指
;(2)天然气主要成分燃烧的化学方程式___________________________________;(3)推行这项改革的重要意义
。答案:1.D;
2.D;
3.B;
4.
C;5.(1)甲烷(2)(3)①减少对大气的污染
②
促进地方经济的发展,增加再就业的机会等
[布置作业]助学97页课中练习。[课后作业]1.写一篇小论文:从资源保护的角度谈谈你对化石燃料综合利用的看法。2.对自己学校和家庭周围进行调查:有多少烟囱在向空气中排放烟尘;在炉渣中能否找到未充分燃烧的黑色煤核。
教学反思:
1、通过影像和动画资料,制成多媒体课件,让同学们能够形象生动的了解石油的分馏过程,煤和石油的综合利用,新能源的开发利用,以及化石燃料的燃烧与环境污染等知识,开阔了学生的视野,并且在课前布置学生利用课余时间查阅相关资料,等到上课时由他们亲自说出来,这样一来,学生的积极性很高。
2、本节课让学生的自主探究活动及自主学习成为化学课堂教学的主要形式,确保了学生的主体地位。
3、教师的主要工作是创设问题情境,激发学生探究欲望,使探究活动开展得有序高效不流于形式,真正发挥主导作用。(共43张PPT)
第二节
化石燃料的利用
第六单元
燃烧与燃料
1.知道煤、石油和天然气是重要的化石燃料,是不可再生的资源,通过对煤和石油综合利用的化学工业原理的了解,认识化学在解决人类资源问题中的作用,培养学生的资源意识。
2.了解化石燃料燃烧对环境的污染,懂得选择对环境污染较小的燃料;
3.认识化石燃料的综合利用和可开发利用的新能源。
以上图片的情景你熟悉吗?要使它们运作
起来,需要什么呢?
燃料!
第二节
化石燃料的利用
煤、石油和天然气为什么是重要的化石燃料?
看书自学P125页第一段内容,完成下列
问题:
煤
石
油
天
然
气
煤、石油、天然气是如何形成的呢?
煤的形成
石油的形成
天然气的形成
这些燃料同化石一样都是经历了
和复杂的变化才形成的,所以叫化石燃料。由于它们形成所需的时间和变化对于我们人来说是无法重演的,所以它们都是
非常漫长的时代
不可再生的能源。
化石燃料的成分及分类
煤
石
油
天然气
成分
物质分类
主要含C、H还含N、S、O等
主要含C
还含N、S、
H、O等
复杂固态混合物。黑色固体,有光泽,人称“黑色金子”
复杂的液态混合物。粘稠液体,黑色或棕色,不溶于水,密度比水小,无固定的熔点、沸点。
主要含CH4
复杂的气态混合物。
一、化石燃料的燃烧
1.化石燃料的燃烧----提供能量(电能、热能)
天然气CH4
直接利用混合物
我国大部分电能是煤燃烧产生的
2.石油
石油经过加工(分馏)就可以得到汽油、煤油、航空煤油、柴油等。
发生变化:物理变化
汽车、飞机所需要的燃料是从石油里
分离出来的。
思考:石油的分馏的原理是什么?
原理:根据原油中各组分物质沸点不同进行分离。
思考:你还学
过利用该法分离的混合物是什么?
空气
事物有两面性
粉尘
NOX
SO2
CO
CO2
煤燃烧
原油燃烧
天然气燃烧
化石燃料与环境污染
C、N、S、O
C、H
化石燃料燃烧对环境的影响
燃烧产物及能量变化
可能造成的环境影响
CO2
CO
SO2,NO2
粉尘
放出热量
温室效应
大气污染
酸雨
粉尘污染
热污染
温室效应
温室效应
SO2、NO2
形成酸雨
你家所用的燃料是什么?你还知道有哪些可以在家庭使用?
[探究]
在这么多的燃料,如果让你选择其中一种作为家庭燃料,你会考虑哪些因素?
柴草、液化气、煤气、天然气、原煤
选择燃料时应考虑的因素
它产生多少烟
会剩下多少灰烬
是否易于点燃
是否生成污染气体
能释放多少热量
是否能稳定地燃烧
它的价格是多少
使用它是否安全
是否易贮存和运输
选择燃料时应综合考虑各种因素
1.为什么烧烤常用木炭,而不是表中的其他燃料?
阅读课本127页表格回答下列问题:
2.确定下列用途所应选择的燃料,
并说明选择的原因。
(1)大城市的楼房供暖;
(2)乡村住房供暖;
(3)城市居民做饭。
二、化石燃料的综合利用
1.为什么要综合利用化石燃料?
2.石油的综合利用技术有哪些?
产品有哪些?用途呢?
3.煤的综合利用技术有哪些?产品有哪些?用途呢?
4.煤和石油的综合利用是直接利用混合物吗?
自学课本128—129页,回答下列问题:
石油的综合利用
【问题】怎样把石油制成上述物品?
石油大分子加压、加热、裂解变成小分子;小分子再聚合成其他的大分子。
-化学变化
煤的综合利用
气化使煤在氧气不足的情况下不充分燃烧
液化在高温高压催化剂等作用下使煤发生裂解并加氢
煤的综合利用
煤
焦化(干馏)
:隔绝空气加强热使煤分解
CO
H2
CH4等
CO
、H2
、CH4
、CO2等
作燃料气和化工原料
焦炭
煤焦油
焦炉气
用于金属冶炼,制造电极
化工原料
汽油
煤油
柴油等
气体燃料
液体燃料
化学变化
池塘里的沼气
1.天然气
2.沼气
3.瓦斯
甲烷在自然界中的几种主要存在形式:
3.天然气(沼气)的利用-CH4
天然气的利用
清洁燃料(天然气)汽车
——如何解决能源危机以及化石燃料燃烧带来的环境问题?
按照目前全世界对化石燃料的消耗速度计算,这些能源可供人类使用的时间大约还有:
石油
45-50年
天然气 50-60年
煤炭
200-220年
1.节约能源
节约用电
;节约用煤;
研制节能产品,减少能源消耗;
2.提高燃料的利用率
改进燃料燃烧设备和技术,使燃料充分燃烧;对燃料进行深加工后综合利用;
3.开发利用新能源
如:太阳能、核能、氢能源、风能、
地热能、潮汐能
解决能源危机,保护环境
太阳能
核能
氢能源
地热能
潮汐能
风能
1.乙醇
俗称酒精,化学式为C2H5OH,可通过高粱、玉米等谷物发酵制得。
替代能源
2.可燃冰
(CH4·H2O)
替代能源
可燃冰的学名为“天然气水合物”,是天然气在0℃和30个大气压的作用下结晶而成的“冰块”。“冰块”里甲烷占80% -99.9%,可直接点燃,燃烧后几乎不产生任何残渣,污染比煤、石油、天然气都要小得多。西方学者称其为“21世纪能源”或“未来能源”。
1.随着经济的发展,能源与环境问题成为人们日益关注的热点。从发展的角度看,你认为下列燃料中最理想的是(
)
A.煤
B.石油
C.天然气
D.氢气
D
2.下列观点你不赞成的是(
)
A.煤为人类提供能源的同时,也埋下了祸根
B.氢气让人欢喜让人忧
C.煤气化能提高市民的生活质量,同时也潜伏着无形杀手
D.煤、石油、天然气等资源虽然取之不尽,但也应注意节约使用
D
3.用乙醇(C2H5OH)汽油代替车用汽油是目前缓和石油紧张的有效办法。用乙醇汽油代替车用汽油不具有的优点是
(
)
A.改善空气质量
B.有效抑制温室效应
C.避免石油过度开采
D.拓展农产品综合利用空间
B
4.三峡工程是目前世界上最大的水利工程,它所提供的清洁、廉价的电能相当于每年燃烧5000吨原煤的火力发电厂产生的电能,因此三峡工程的建成和使用有助于减少(
)
①酸雨的形成
②温室效应
③白色污染
④硫、氮氧化物的排放
A.
①②
B.
①②③
C.
①②④
D.
①②③④
C
5.随着“西气东输”工作的开展,在许多城市的公交车和出租车上印有“CNG”标志,代表它们是以天然气代替汽油为燃料的汽车。试回答:
(1)“西气东输”所输送的气体主要成分是指
;
(2)天然气主要成分燃烧的化学方程式___________________________________;
(3)推行这项改革的重要意义
、
。
甲烷
减少对大气的污染
促进地方经济的发展,增加再就业的机会