《《燃料的合理利用与开发》教案2第1课时化学反应中的能量变化和化石燃料的利用.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《燃料的合理利用与开发》教案2第1课时化学反应中的能量变化和化石燃料的利用.docx（9页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、课题2燃料的合理利用与开发本课题首先通过燃烧反应中产生热量，引出化学反应中的能量变化，从而认识到化 学反应的重要作用。然后主要介绍化石燃料的利用。化石燃料是生活和生产中常用的燃 料，煤、石油和天然气等对于学生来说也并不陌生。关于天然气，则是从认识其主要成 分出发，通过实验，进一步认识燃料的燃烧和应用。在了解化石燃料对人类所起的重要 作用的同时，让学生对化石燃料的使用年限进行估算，以认识要合理开发和节约使用资 源的重要性。环境问题日益严重，特别是燃料燃烧对环境造成的污染，是不容忽视的问 题。本课题结合化石燃料燃烧对环境的影响，说明使用清洁燃料和开发新能源以及保护 环境的重要性。第1课时 化学反应
2、中的能量变化和化石燃料的利用下L课标要求【教学目标】1 .知识与技能(1)了解化学反应中的能量变化，知道化学反应中的能量变化对人类生产、生活 的重要作用。(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，认识燃料充分燃烧的重要性。2 .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。3 .情感、态度与价值观通过对化石燃料的形成、使用年限，以及化石燃料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能源的重要性，培养节约利用资源
3、的意识。【教学重点】1 .了解化学反应中的能量变化。2 .了解化石燃料的形成过程和不可再生性。3 .认识化石燃料对人类所起的重要作用。4 .知道石油炼制的几种主要产品及用途。【教学难点】1 .培养学生独立思考、加工信息的能力。2 .拓展性课题”煤和石油的综合利用”。【教学准备】电脑投影仪，冷而干燥的烧杯，试管，小烧杯，试管架，贮气瓶，酒精灯，胶头滴 管，玻璃片，银子，CH4气体，澄清石灰水，镁条，盐酸，氢氧化钢晶体，氯化俊晶体。敦字13旗一、导入新课创设情景将一小块生石灰丢入装着水的烧杯中，引导学生仔细观察实验现象。设问看到这个实验，你想说些什么？学生回答如：1.生石灰与水反应放出了热量。2.
4、生石灰与水反应后产生了新 的物质。3.我们在实验过程中要注意化学反应的能量变化，防止实验过程中发生意外。 4.化学反应的能量变化通常表现为热量的变化。新课引入在日常生活中，许多物质都能发生燃烧反应并产生能量（热量），从最早使用的柴草，到煤、石油和天然气，发展至今天，出现了许许多 多的新型燃料。这节课我们就来学习能量和燃料。二、推进新课吸热1 .化学反应中的能量变化放热讲解生活经验告诉我们燃料燃烧时产生了热量，那么是不是只有通过燃料燃烧 才能得到热量呢？下面我们来做两组实验。实验1在一支试管中加入一小匙干燥的生石灰再加入约 2mL水，观察现象，并 用手触摸试管外壁。实验2在一个小烧杯里，加入约2
5、0 g已研磨成粉末的氢氧化钢晶体，将小烧杯 事先放在已滴有34滴水的玻璃片上。然后再加入约10 g NH4CI晶体，并立即用玻璃 棒搅拌，使氢氧化钢晶体与NH4C1充分反应。观察玻璃片上的水是否由于结冰而将玻璃 片与小烧杯粘在一起。学生实验，教师巡视现象实验1:生石灰逐渐溶解，试管壁发热；实验2;由于结冰，玻璃片与小烧杯粘在一起。设问这两个实验说明了什么问题呢？回答化学反应中都伴随有能量的变化，有些化学反应中有热量放出，有的则从外界吸收热量。讲解化学反应在生成新物质的同时，伴有能量的变化，而能量的变化通常表现为热量的变化。类似于可燃物燃烧，生石灰和水这样的反应，我们称之为放热反应。像碳与二氧化
6、碳，氢氧化钡晶体和NH 4Cl 的反应，称之为吸热反应。介绍在当今社会，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。 同学们能举出一些利用化学反应产生能量的实例吗？学生讨论，举例2 .化石燃料的利用（ 1）煤和石油过渡现在我们的生活中，经常使用的燃料以煤、石油和天然气最为常见。因为它们都是由古代生物的遗骸经一系列复杂变化而形成的，所以我们称之为化石燃料。介绍煤、石油、天然气是当今世界上最重要的三大化石燃料。它们作为重要的能源， 在我们的现代生活中起着很重要的作用。 前面我们已经学习了天然气的有关知识，这节课我们具体来学习煤和石油的综合利用。活动
7、与探究讨论或思考：你家中做饭、洗浴等使用什么燃料？汽车、轮船、飞机、拖拉机等使用什么燃料？炼钢厂、热电厂等使用什么燃料？小结通过讨论，我们知道常见的燃料有：煤、液化石油气、天然气、汽油、柴油、柴草、酒精等。在这些燃料里，有些是可以再生的，比如：柴草和酒精。而有些燃料是不可再生的，比如：煤、石油和天然气。煤、石油、天然气是当今世界上最重要的三大化石燃料。它们作为重要的能源，在我们的现代生活中起着很重要的作用。提出问题 化石燃料是怎么形成的？为什么说它们是不可再生能源？如何开采炼制？有哪些性质用途？视频播放煤、石油的形成过程、开采炼制、性质用途的短片阅读讨论讨论1煤是纯净物吗？那它含有哪些元素？你
8、知道煤作为燃料的原理是什么？回答 是混合物；煤主要含碳元素，此外还含有少量的 H、N、S、O元素以 及无机矿物质（主要含硅、铅、钙、铁等元素。）原理是利用碳元素和氧反应所放出 的热量。讨论2石油可直接用作燃料吗？石油产品中有哪些是常用燃料？煤气泄漏 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？回答不能！石油中除了含 C、H元素外，还含C、O、N等元素。如果把石 油作燃料的话，石油会燃烧不充分，不仅会造成浪费，还会生成大量的黑烟和含S、含N等有害气体。 汽油、煤油、柴油、石蜡等都是常用的燃料。石油炼制的部分产品和 主要用途：见课本第138页图7-22。危害：危害到人体和财产的安全；注意
9、：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，使用完后要及时关闭，液化石 油气罐要定期检修等。归纳总结煤和石油的比较煤石油形成古代植物经过一系列 复杂的变化而形成的古代动植物遗体在 地壳中经过复杂变 化而形成的元素 组成 及分 类主要含5少量30等）,有机物、无 机物组成的混合物主要含C,H（少量S,0,N等）的混合物性质煤经干储（化学变化） 得到焦炭，煤焦油、焦 炉气石油经过蒸储（物理 变化）可以得到汽 油、煤油“柴油和润 滑油等用途能源、化工原料能源、化工原料注意煤的干储属于化学变化，生成了新物质。石油的蒸储属于物理变化，没 有新物质生成煤气是混合物，主要成分有氢气（H2）、
10、甲烷（CH4）、一氧化碳（CO）及其他气体，可 用作生活燃气罐装“煤气”不是煤气，而是液化石油气，这是石油化工的一种产品，其主要成分有丙烷、丁烷、丙烯和丁烯等物质。提问煤和石油除了作为燃料以外，还有其他用途吗？请同学们阅读课本P139资料卡片。交流小结由于煤和石油的用途非常广泛，和人类的关系极为密切，所以，人们常把煤称为“工业的粮食” ，把石油称为“工业的血液” 。 将煤隔绝空气加热，可使煤分解成焦炭、煤焦油和焦炉气等。其中，焦炭可以冶金，焦炉气则是重要的燃料，煤焦油是重要的化工原料。黑糊糊的煤焦油是一个大宝库，已经从它里面分离出了上百种化合物，又进一步做成了各种有用的物质。这样煤就能被综合利
11、用了。在20 世纪兴起了综合利用石油产品的工业石油化工。 科技工作者把燃料油中较大的分子裂解成小分子，然后把它们加工制造成各种产品，例如塑料、合成纤维、染料、洗涤剂等。（ 2）天然气过渡 刚才我们学习了煤和石油的综合利用， 接下来我们学习天然气的有关知识。视频播放天然气的开采及燃烧利用。讲解天然气主要是由碳和氢组成的气态碳氢化合物，其中最主要的是甲烷。思考观察甲烷是什么颜色？什么状态？甲烷在水中的溶解性怎么样呢？甲烷的密度和空气比较起来怎么样呢？回答甲烷是无色气体。甲烷极难溶于水。甲烷的密度比空气的小。设问根据甲烷的这些性质，我们可以用哪些方法收集甲烷气体？回答可以用排水法收集，也可以用向下排
12、空气法收集。总结甲烷的物理性质：无色、无味的气体，密度比空气小，极难溶于水。活动探究请同学们注意按照课本P139实验 7 4进行活动探究，做一做甲烷的燃烧实验（强调点燃前先验纯！） 。探究内容如下并思考：在实验结束后，烧杯上出现了什么现象？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？在实验开始时，点燃前为什么要先检验甲烷的纯度？在实验中烧杯的条件“冷而干燥”是实验成败的关键吗？为什么？这个实验说明甲烷含有哪些元素？你能写出这个实验中涉及到的化学方程式吗？学生活动，教师巡视巡视时及时纠正学生的错误操作，学生思考讨论后与教师一起总结归纳。结论甲烷燃烧时火焰明亮并呈蓝色，可
13、以看到，烧杯内壁上有水滴生成。设问有水滴生成，说明了什么问题呢？回答说明甲烷的成分里一定含有氢元素。结论向烧杯内注入澄清石灰水后，发现烧杯内澄清的石灰水变浑浊。设问这一现象又说明了什么问题呢？回答这说明甲烷燃烧时有二氧化碳生成，也就是说明了甲烷的成分里一定含有 碳元素。结论点燃甲烷和氧气或甲烷和空气的混合物都很可能会发生爆炸，所以要先 验纯。延伸煤矿的矿坑里经常有甲烷逸出，由此，同学们想到了什么呢？回答煤矿里必须采取通风设施；煤矿里一定要严禁明火。结论“冷而干燥”是这个实验成败的关键。“冷”有利于水汽的凝集，“干燥” 可以判断是否有水滴生成。结论这个实验说明甲烷中含有碳元素和氢元素。结论甲烷是
14、由碳和氢组成的化合物，化学式是 CH4。它燃烧时生成二氧化碳点燃和水，同时放出大量的热。甲烷的燃烧：二：1：1：，二一设问你们知道还有哪些地方存在甲烷气体吗？介绍在池沼的底部常常含有甲烷，通常也称池沼中的气体为沼气。在我国农村， 利用沼气可解决生活用燃料问题。视频播放沼气的制取和利用。讲解在我国农村利用沼气，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。(3)合理利用与开发化石能源过渡人们目前所消耗的能量主要来自化石燃料。然而，化石燃料要经过数百万 年才能形成。但人类目前掠夺式的开发，会给我们的子孙后代造成什么样的影响呢？讨论估算大约多少年后我国的石油、天然气和煤将被耗尽？填表(教材
15、P142页“讨论”)，并谈谈你对化石燃料的使用与开发的看法。小结不算不知道，一算吓一跳。化石燃料用不了多久就耗完了。因此，我们一方面要合理开采、节约使用，另一方面还要研究和开发新能源。介绍目前，人类通过化学反应获得的能量，大多来自于化石燃料，而化石燃料资源是有限的。那么，同学们认为怎样利用能源才可以使它的使用期限得以延长呢？学生讨论，回答小结如果我们能提高煤等燃料的利用率，就相当于延长煤的使用期限。要使燃料燃烧通常考虑两点：一是要有足够的空气；二是要使燃料与空气有足够大的接触面。燃料充分燃烧的意义： 燃料燃烧若不充分， 不仅使燃料燃烧产生的热量减少， 浪费资源，同时还会产生大量的CO 等物质，
16、污染空气。设问在实际生活中我们是怎样来克服这些困难的呢？我们来看课件。课件展示因为在许多情况下，不能直接燃烧固态煤，如汽车或拖拉机等；或者虽然能够直接燃烧， 但效率很低， 如蒸汽机车热利用率只有8， 一般民用煤炉只有20左右。所以在石油、天然气不足的情况下，不得不考虑把煤加工成为气态的、液态的或固态的高级清洁燃料的问题， 以提高煤的热量的利用和减轻环境污染。 煤在加工过程中，本身的潜在能量会受到一些损失。但由于加工成的气态或液态燃料的热利用率高，因此在一些情况下，煤经过汽化或液化而取得的热效益高于直接燃煤。现在还有相当大的一部分锅炉直接燃烧煤。对低硫煤可以采用粉煤锅炉，但需加烟道脱硫装置。对高
17、硫煤，要用沸腾床燃烧系统，掺石灰实行炉内脱硫和降低氧化氮的生成。以上方法都是为了减轻污染、保护环境。过渡就在人们担心化石燃料将被耗尽时，科学家发现海底蕴藏着大量可燃烧的“冰”可燃冰。视频播放 可燃冰三、典例剖析例 1 下列关于化石燃料及其产品的叙述中，正确的是()A.天然气是可再生能源B.通常石油直接用做燃料C.煤气和液化石油气的组成相同D.汽油既是燃料，又是良好的溶剂【解析】煤、石油、天然气都是不可再生能源，石油通常不能直接用做燃料，石油经过加工后可以得到汽油、柴油、液化石油气等；煤气是煤隔绝空气加强热得到的，成分主要是 CO、 CH4、 H2 等，液化石油气的成分主要是丙烷和丁烷，两者的组
18、成不同；汽油是汽车常用的燃料，也能溶解油污等物质，是良好的溶剂。例2在工业上，下列增大燃料利用率的措施中，与燃料的充分燃烧无关的是（）A.把煤磨成粉状进行燃烧B.把柴油喷成雾状进行燃烧C.给锅炉鼓风，增加空气供给量D.给锅炉外壳装隔热层，减少热量散失【解析】把煤磨成粉状、把柴油喷成雾状都是增大可燃物与空气的接触面积，使燃 料燃烧得更充分；因为可燃物充分燃烧需要充足的氧气，所以给锅炉鼓风，增加空气供 给量可以使煤燃烧得更充分。而“给锅炉外壳装隔热层，减少热量散失”是为了节约能 源，与燃料的充分燃烧是没有关系的。【答案】D四、课堂检测完成练习册中本课时对应课堂作业部分。五、课堂小结提问1 .通过今
19、天的学习，你有哪些收获（或你学到了哪些知识）？2 .针对本节课的学习，你还有哪些疑问？小结这节课，我们认识了当今世界的三大化石燃料，通过分组设计实验，亲自 感受到化学反应中能量的变化，并且学习讨论了燃料充分燃烧的现实意义，切身体验到节能的重要性。六、布置作业完成练习册中本课时对应课后作业。落版书设计二 _ 课题2燃料的合理利用与开发第1课时化学反应中的能量变化和化石燃料的利用吸热1 .化学反应中的能量变化、放热2 .煤和石油的比较3 .天然气（1）甲烷的物理性质：无色、无味的气体，密度比空气小，极难溶于水 宓蜷甲烷的化学性质：可燃性（见+2仇-+2凡04 .燃料的充分燃烧：一是要有足够的空气；
20、二是要使燃料与空气有足够大的接触面。教与反思 :本课题在内容的安排上注意从学生的亲身体验出发，选择学生熟悉和生活中常见的知识和现象，并配合视频和图像，增强学生对知识的感受；同时，注意通过活动与探究、 调查研究、讨论和实验等形式，培养学生的创新精神和实践能力。教材中还适当编入与 社会发展、新科技等相关的资料，以开阔学生的眼界，体现科学、技术、社会与环境教 育的思想。其特点是传授少，活动多；文字少，图片多。课前让学生利用其具备的网络 知识和课余时间，进行课前预习，分组收集有关的资料，实现资源的共享，完成学习目 标。本课题与生产生活关系密切，内容通俗易懂，知识难度不大，因此主要采用了以学 生自学为主、教师讲解为辅的教学方式.在教学过程中应突出培养学生阅读并提取有效信 息的能力，以及在阅读过程中进行归纳、比较、分析的能力。教师适当的启发、补充和 总结，并通过多媒体课件的展示，扩展了学生的知识面，增加学生学习的兴趣并进一步 巩固了所学的知识。