课题2（1） 燃料的合理利用与开发
●学习目标
1. 了解化学反应的能量变化，认识化学反应放出的能量的重要性。
2.知道化石燃料是人类重要的自然资源，对人类生活起着重要作用；同时，了解化石燃料的不可再生性，认识合理开采和节约使用化石燃料的重要性。
3.知道石油炼制出的几种主要产品及其用途。
4.认识燃料充分燃烧的重要性。
●学习重难点
煤和石油的综合利用
●一、【自主学习】
1.化学反应在生成新物质的同时，还伴随着的 变化，通常表现为的 变化。
2. 、 和 是重要的三大化石燃料，它们都属于 （填“再生”或“不可再生”）能源。
3.煤主要含有 元素，石油中主要含有 和 元素。石油的炼制是利用石油中各成分的 不同将它们分离，此过程属于 变化。
4.使燃料充分燃烧通常需要考虑两点：一是 ；二是 。
【探究交流】一、化学反应中的能量变化
1．在【实验7-3】氧化钙和水的反应中观察到什么现象？说明了什么问题呢?
2. 在你所学过或所知道的化学反应中，哪些是放热的反应？哪些是吸热的反应？
3.人们利用化学反应，有时主要是为了制取所需要的物质，有时却主要是为了利用化学反应所释放出的能量。你能否举出一些利用化学反应的热量的实例吗?
二、化石燃料的利用
1．化石燃料有哪些？
2. 化石燃料是怎么形成的？为什么说它们是不可再生能源？
（一）煤和石油
1.煤、石油是纯净物吗？它们各含有哪些元素？
煤
石油
类别
组成
主要元素
其他元素
2.在生活中我们经常用煤气作燃料，用焦炭冶炼金属，你知道它们是怎样形成的吗?这一过程主要属于物理变化还是化学变化？
3.石油可直接用作燃料吗？石油是根据什么原理进行炼制的？加工后的主要产品有哪些？哪些可作燃料？这一过程主要属于物理变化还是化学变化？
4.讨论：煤气泄露会造成什么危害？使用灌装液化石油气在安全上应注意什么？
5. 煤和石油及其加工产品除了作为燃料以外，还有其他用途吗？
(二)天然气 1.天然气的主要成分是_____________________________________
2.甲烷的物理性质有_______________________________________________________________,
化学性质有（写出甲烷燃烧的化学方程式）___________________________________________。
3.讨论：如何鉴别甲烷、氢气、一氧化碳（燃烧时都产生蓝色火焰）？
4.在我国农村利用沼气具有怎样的重要意义？
（三）合理利用与开发化石能源
1.化石燃料要经过数百万年才能形成，资源是有限且不可再生。目前，人类大量开采，总有一天会消耗殆尽。你认为怎样利用化石燃料才可以使它的使用期限得以延长？
2. 燃烧不充分的危害主要有哪些？
【例题】燃料的燃烧在人类社会的发展过程中起着相当重要的作用。
⑴近年来，我市农村大力推广使用沼气，沼气的主要成分是 ；
⑵煤气的主要成分是CO，其燃烧的化学方程式为 。
⑶利用新能源发电的类型有潮汐能发电、地热能发电、 等（请举1例）。
⑷若晚上发现家中天然气泄漏，不能做的事情是 。
⑸化石燃料燃烧都会产生二氧化碳，它是空气中含量最多的温室气体。为减少它的排放，科学家致力于研究将过多的二氧化碳和氢气在催化剂和加热的条件下反应，转化为水和甲烷。该反应的化学方程式为： 。
●诊断练习
1.石油没有固定的沸点，在炼油厂蒸馏塔中分馏后能得到汽油、煤油、柴油等产品，由此可以判断石油属于（ ）
A．单质 B．化合物 C．混合物 D．纯净物
2.下列叙述中，正确的是（ ）
A．石油是大自然留给人类的取之不尽的资源
B．埋藏在海底的“可燃冰”中的甲烷是溶解在水中的
C．在我国，利用沼气可解决家用燃料问题
D．在化学反应中，只要是加热条件，该反应一定是吸热的
3.人类需要的能量大部分来自于化学反应，下列能量转化的例子是由化学变化产生的是（ ）
A.水力发电产生电能 B.用锂电池给电动汽车供电
C.利用太阳能给水加热 D.用电熨斗熨烫衣服
4.城市处理垃圾的方法有多种，填埋是其中的一种，垃圾填埋后会产生沼气，可用来发电。下列说法中，不正确的是( )
A.沼气的主要成分是甲烷 B.甲烷可以作燃料
C.甲烷燃烧时生成大量白烟 D.甲烷与空气混合后，遇明火可能发生爆炸
5.如何科学处置煤矿瓦斯（主要成分是甲烷）是一道世界难题，近日我国胜利油田研制出如图所示装置，成功解决了这一难题，对该技术及瓦斯的评论错误的是（ ）
A.该技术不仅实现了瓦斯的零排放，而且变废为宝
B.该技术把化学能转化为热能或电能
C.进入矿井后要先用明火检验是否有瓦斯
D.对煤、瓦斯等必须综合开发利用
6.随着经济的发展，能源与环境成为人们日益关注的问题。
⑴煤、 和 常称为化石燃料；
⑵燃煤发电时，将煤块粉碎成煤粉，其目的是 。
⑶小宁发现燃气燃烧不充分时火焰就会显黄色或有黑烟，这时可调大气灶__________ (填“空气”或“燃气”)进入量。
⑷天然气的主要成分是 ，它在空气中燃烧的化学方程式是 。
⑸由上汽集团自主研发的“叶子”概念车(如右图所示)在中国馆低碳区展出，该车顶部的“大叶子”是一部光电转化器，把 能转化为电能。
●学习感悟
诊断练习答案
题号
1
2
3
4
5
答案
C
C
B
C
C
6.(1)石油 天然气
（2）增大煤粉与空气的接触面积，使煤充分燃烧。
（3）空气
（4）CH4 CH4+2O2CO2+2H2O
(5)太阳能
课题2燃料的合理利用与开发 当堂达标题
一．选择题
1.下列与能量有关的说法是（ ）
A.人类所需的能量全来自化学反应 B.只要有能量变化，就属于吸热现象或放热现象
C.只有燃烧的化学反应才能放出能量 D.化学反应提供的能量已不能满足现代社会的需求
2. 人们通常所说的化石燃料是指（? ）?
A、木材、柴禾、煤气 ??????????? B．汽油、柴油、煤油 ?
C．酒精、沼气、氢气 ??????????? D．煤、石油、天然气
3. 下列说法正确的是（ ）
A．化石燃料主要包括煤、石油、天然气，属于可再生能源
B．可燃冰就是干冰，主要成分为CO2
C．乙醇是一种很好的燃料，属于不可再生能源
D．点燃氢气前一定要检验其纯度
4.下列有关煤、石油、天然气的变化中，属于物理变化的是（ ）
①煤隔绝空气加强热 ②石油的蒸馏 ③天然气的燃烧
A.①② B.② C.① D.①②③
5.石油没有固定的沸点，加热石油使不同沸点的组分分别汽化、冷凝，分离后能得到汽油、煤油、柴油、石蜡、沥青等产品，这便是石油的综合利用。下列说法错误的是（ ）
A.石油综合利用的主要操作是蒸馏 B.石油是混合物
C.石油是一种极为重要的化工原料 D.石油是可再生能源
二．填空与简答
6.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：_______ __ 。
7.煤在燃烧时会产生许多污染物，为了减少煤燃烧时对环境的污染，可设法把煤转化成清洁的燃料。将水蒸气通过炽热的煤层，可得到较洁净的水煤气(主要成分是CO和H2)，请你写出该反应的化学方程式_______ ____。
8.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___ __ 。
拓展与提升
9. 煤、石油、天然气等化石燃料是不可再生能源．植物在光照条件和叶绿素催化作用下发生的光合作用可产生比较丰富的可再生资源，其化学方程式为 _________ ．氢气是理想的“绿色能源”，其燃烧热值高、产物无污染．除了以燃烧释放热能这种转化方式外，它还能以图中所示的原理装置将 _________ 能转化为 _________ 能，这种能量转换效率高，该“氢氧燃料电池”中反应的化学方程式为 _________ ．
答案
题号
1
2
3
4
5
答案
D
D
D
B
D
6.增大煤与空气的接触面积，使燃烧更充分。
7.C+H2O CO+H2,
8.便于及早发现煤气泄漏
9.【解析】植物在光照条件和叶绿素催化作用下发生的光合作用，吸收二氧化碳，生成葡萄糖和氧气，反应的化学方程式为：6CO2+6H2OC6H12O6+6O2．
氢气除了以燃烧释放热能这种转化方式外，还能以图中所示的原理，通过氢气燃烧将化学能转化为电能．
该“氢氧燃料电池”中氢气燃烧生成水，反应的化学方程式为2H2+O22H2O．
答案：6CO2+6H2OC6H12O6+6O2；化学；电；2H2+O22H2O．
课题
第七单元课题2燃料的合理利用与开发(1)
课型
新授
教学目标
知识与
技能
1. 了解化学反应的能量变化，认识化学反应放出的能量的重要性。
2.知道化石燃料是人类重要的自然资源，对人类生活起着重要作用；同时，了解化石燃料的不可再生性，认识合理开采和节约使用化石燃料的重要性。
3.知道石油炼制出的几种主要产品及其用途。
4.认识燃料充分燃烧的重要性。
过程与
方法
1.运用思考、讨论的方法来获取信息。
2.运用实验的方法来得出结论。
情感·态度·价值
观
通过对化石燃料的形成、使用年限，对人类所起的重要作用的了解，使学生认识到合理开发化石燃料的重要性，并树立节约利用资源的意识。
教学重点
1.了解化石燃料的形成过程和不可再生性。
2.认识化石燃料对人类所起的重要作用。
3.了解化学反应中的能量变化。
4.知道石油炼制的几种主要产品及用途。
教学难点
煤和石油的综合利用
教学用品
课件、学案、多媒体等
环
节
教 学 问 题
活 动 设 计
二次备课
情
景
导
入
视频：能源的变革
问题1：家庭中炒菜、做饭、洗浴等使用什么燃料？
问题2：汽车、轮船、飞机、拖拉机等使用什么燃料？
问题3：炼钢厂、发电厂等常使用什么燃料？
教师提出问题，引导和激发学生进行思考，同时播放“能源变革”的有关视频。
学生联系已有生活经验，思考、回答
教师针对学生回答，及时进行评价。
板书课题
自
主
学
习
1.化学反应在生成新物质的同时，还伴随着的 变化，通常表现为的 变化。
2. 、 和 是重要的三大化石燃料，它们都属于 （填“再生”或“不可再生”）能源。
3.煤主要含有 元素，石油中主要含有 和 元素。石油的炼制是利用石油中各成分的 不同将它们分离，此过程属于 变化。
4.使燃料充分燃烧通常需要考虑两点：一是 ；二是 。
学生阅读圈划。教师检查学生预习及学案自主学习完成情况
探
究
与
交
流
探
究
与
交
流
知识点1：化学反应中的能量变化
【过渡】在生活中，我们利用燃料燃烧放出的热量取暖做饭，那么，只有通过燃烧才能获得能量吗？
【实验7-3】氧化钙和水的反应
观察到什么现象？说明了什么问题呢?
【问题2】在你所学过或所知道的化学反应中，哪些是放热的反应？哪些是吸热的反应？
【问题3】人们利用化学反应，有时主要是为了制取所需要的物质，有时却主要是为了利用化学反应所释放出的能量。你能否举出一些利用化学反应的热量的实例吗?
知识点2：化石燃料的利用
【问题1】化石燃料有哪些？
【问题2】化石燃料是怎么形成的？为什么说它们是不可再生能源？
1.煤和石油
【问题1】煤、石油是纯净物吗？它们各含有哪些元素？
煤
石油
类别
组成
主要元素
其他元素
【问题2】在生活中我们经常用煤气作燃料，用焦炭冶炼金属，你知道它们是怎样形成的吗?这一过程主要属于物理变化还是化学变化？
【问题3】石油可直接用作燃料吗？石油是根据什么原理进行炼制的？加工后的主要产品有哪些？哪些可作燃料？这一过程主要属于物理变化还是化学变化？
【讨论】煤气泄露会造成什么危害？使用灌装液化石油气在安全上应注意什么？
【问题4】煤和石油及其加工产品除了作为燃料以外，还有其他用途吗？
2.天然气
【问题1】天然气是纯净物吗？
【实验7-4】甲烷的性质
【问题2】甲烷具有哪些物理性质？
【问题3】点燃前为什么要先检验甲烷的纯度?
【问题4】点燃后，火焰呈现的颜色?在火焰上方罩一个“冷而干燥”的烧杯，烧杯上出现了什么现象?过一会儿，迅速把烧杯倒转过来，向烧杯内注入澄清石灰水后，振荡，又出现了什么现象? 由此可知甲烷含有哪些元素?
【问题5】你能写出这个实验中涉及到的化学方程式吗?
【讨论】如何鉴别甲烷、氢气、一氧化碳（燃烧时都产生蓝色火焰）？
【问题6】天然气等化石燃料不是人工所能制得的，那么，沼气能人工制取吗？
【问题7】在我国农村利用沼气具有怎样的重要意义？
知识点3：合理利用与开发化石能源
【讨论】1.阅读表7-3，如果按照表中所示的化石能源基础储量和开采速度，估算一下大约多少年后将没有可开采的石油、天然气和煤。
2. 根据你的估算结果，谈谈你对化石燃料使用与开发的看法。
3.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，这是为什么呢？
【问题】燃料充分燃烧需要具备哪些条件？
【典型例题】燃料的燃烧在人类社会的发展过程中起着相当重要的作用。
⑴近年来，我市农村大力推广使用沼气，沼气的主要成分是 ；
⑵煤气的主要成分是CO，其燃烧的化学方程式为 。
⑶利用新能源发电的类型有潮汐能发电、地热能发电、 等（请举1例）。
⑷若晚上发现家中天然气泄漏，不能做的事情是 。
⑸化石燃料燃烧都会产生二氧化碳，它是空气中含量最多的温室气体。为减少它的排放，科学家致力于研究将过多的二氧化碳和氢气在催化剂和加热的条件下反应，转化为水和甲烷。该反应的化学方程式为： 。
观察、分析、讨论、交流，教师及时评价。
物质发生化学变化的同时，伴随着能量的变化，即有放热或吸热现象发生
思考、讨论、交流。
掌握常见的放热反应和吸热反应的事例以及化学反应释放热量的应用
指导学生阅读教材P137最后一自然段，及P137图7-18煤的形成、图7-19石油和天然气的形成。思考、讨论、交流，回答：
煤、石油和天然气都是古代生物遗骸经过极其漫长而复杂的变化后形成的。这些资源一旦耗用，就不可能在数百年、甚至数万年内再生。
教师及时评价
指导阅读教材138-139煤和石油。思考、讨论、交流、派代表回答。归纳:
煤
焦炭——冶金工业
煤焦油——化 工
焦炉气——燃 料
粗氨水——化 肥
化学变化
溶剂油
汽油
煤油
石油 柴油
润滑油
石蜡
沥青等
物理变化
讨论、交流并形成共识：
直接用作燃料，会浪费资源。
危害到人体和财产的安全；使用罐装液化石油气在安全上应注意不能加热，不能猛烈撞击等。
指导阅读教材P139拓展性课题“煤和石油的综合利用”。思考、讨论、交流、归纳
指导阅读教材P139，回答
演示【实验7-4】边演示边指导观察。
学生观察、思考、分析、小组讨论、派代表发言
交流、归纳：
学生认真书写。
组织学生讨论，三种物质燃烧都是蓝色火焰，利用生成物不同进行区分
播放“沼气”视频
观看、思考、讨论、交流
农村利用沼气，不仅可以解决生活用燃料问题，还能综合治理环境卫生问题。
指导学生阅读教材P141表7-3我国2009年化石能源探明储量及年产量，和估算大约使用年限、P141海底“可燃冰”。
计算估算年限，分析、讨论、交流
教师及时评价，归纳：
1. 合理开采，并节约现有的能源
2.开发新能源
3.提高燃料的利用率
教师投影图片：
讨论交流，并达成共识：
①燃烧时要有足够多的空气 ②燃料与空气要有足够大的接触面
引导学生分析解答
参考答案：
（1）CH4
点燃
（2）2CO + O2 === 2CO2
（3）太阳能发电
（4）不能开灯、不能拨打手机等一切产生电火花的行为都不能进行
催化剂
（5）CO2 +4 H2 ====2H2O + CH4
加热
梳
理
整
合
第七单元 课题2 燃料的合理利用与开发
放热反应
吸热反应
形成
煤 主要组成元素
综合利用
形成
石油 主要组成元素
综合利用
主要成分
天然气
物理性质
甲烷
化学性质 CH4+2O2CO2+2H2O
诊
断
练
习
1.石油没有固定的沸点，在炼油厂蒸馏塔中分馏后能得到汽油、煤油、柴油等产品，由此可以判断石油属于（ ）
A．单质 B．化合物 C．混合物 D．纯净物
2.下列叙述中，正确的是（ ）
A．石油是大自然留给人类的取之不尽的资源
B．埋藏在海底的“可燃冰”中的甲烷是溶解在水中的
C．在我国，利用沼气可解决家用燃料问题
D．在化学反应中，只要是加热条件，该反应一定是吸热的
3.人类需要的能量大部分来自于化学反应，下列能量转化的例子是由化学变化产生的是（ ）
A.水力发电产生电能 B.用锂电池给电动汽车供电
C.利用太阳能给水加热 D.用电熨斗熨烫衣服
4.城市处理垃圾的方法有多种，填埋是其中的一种，垃圾填埋后会产生沼气，可用来发电。下列说法中，不正确的是( )
A.沼气的主要成分是甲烷 B.甲烷可以作燃料
C.甲烷燃烧时生成大量白烟D.甲烷与空气混合后，遇明火可能发生爆炸
5.如何科学处置煤矿瓦斯（主要成分是甲烷）是一道世界难题，近日我国胜利油田研制出如图所示装置，成功解决了这一难题，对该技术及瓦斯的评论错误的是（ ）
A.该技术不仅实现了瓦斯的零排放，而且变废为宝B.该技术把化学能转化为热能或电能C.进入矿井后要先用明火检验是否有瓦斯D.对煤、瓦斯等必须综合开发利用
6.随着经济的发展，能源与环境成为人们日益关注的问题。
⑴煤、 和 常称为化石燃料；
⑵燃煤发电时，将煤块粉碎成煤粉，其目的是 。
⑶小宁发现燃气燃烧不充分时火焰就会显黄色或有黑烟，这时可调大气灶__________ (填“空气”或“燃气”)进入量。
⑷天然气的主要成分是 ，它在空气中燃烧的化学方程式是 。
⑸由上汽集团自主研发的“叶子”概念车(如右图所示)在中国馆低碳区展出，该车顶部的“大叶子”是一部光电转化器，把 能转化为电能。
作
业
设
计
书面作业：教材P147 第2、5题
课外作业：《课程指导》中开放性作业
教
后
反
思
