第7单元 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（教案）.doc

课题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课时化学反应中的能量变化和化石燃料的利用教学目标知识目标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能力目标运用思考讨论的方法来获取信息运用实验的方法来得出结论素养目标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的意识教学重点了解化学反应中的能量变化了解化石燃料的形成过程和不可再生性认识化石燃料对人类所起的重要作用知道石油炼制的几种主要产品及用途教学难点培养学生独立思考加工信息的能力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镊子气体澄清石灰水镁条盐酸氢氧化钡晶体氯化铵晶体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生石灰与水反应放出了热量生石灰与水反应后产生了新的物质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化学反应中的能量变化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在一支试管中加入一小匙干燥的生石灰再加入约水观察现象并用手触摸试管外壁实验在一个小烧杯里加入约已研磨成粉末的氢氧化钡晶体将小烧杯事先放在已滴有滴水的玻璃片上然后再加入约晶体并立即用玻璃棒搅拌使氢氧化钡晶体与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生石灰逐渐溶解试管壁发热实验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碳氢氧化钡晶体和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化石燃料的利用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煤是纯净物吗那它含有哪些元素你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元素外还含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含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页图危害危害到人体和财产的安全注意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注意煤的干馏属于化学变化生成了新物质石油的蒸馏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甲烷一氧化碳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用了在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实验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由碳和氢组成的化合物化学式是它燃烧时生成二氧化碳和水同时放出大量的热甲烷的燃烧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等物质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一般民用煤炉只有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下列关于化石燃料及其产品的叙述中正确的是天然气是可再生能源通常石油直接用做燃料煤气和液化石油气的组成相同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等液化石油气的成分主要是丙烷和丁烷两者的组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答案例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把煤磨成粉状进行燃烧把柴油喷成雾状进行燃烧给锅炉鼓风增加空气供给量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通过今天的学习你有哪些收获或你学到了哪些知识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课题燃料的合理利用与开发第课时化学反应中的能量变化和化石燃料的利用化学反应中的能量变化煤和石油的比较天然气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甲烷的化学性质可燃性燃料的充分燃烧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