人教版初中化学九年级上册燃料的合理利用与开发教案

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化石燃料的利用

教学目标

教学过程

情景导入

多年以来，加拿大已出口石油和天然气到美国。现在，美国并不需要它，加拿大正在转向亚洲市场。在2015年，巴西将成为石油出口国。人们之所以对石油问题给予高度关注，主要是因为石油是当今人类生产、生活的重要能源。与石油一样，煤、天然气也是重要能源。

合作探究

探究点一化学反应中能量的变化

提出问题在化学反应时，是不是只有通过燃烧才能获得能量呢？

讨论交流结合以前学习的化学知识和生活现象讨论相关原因。了解化学反应中能量的变化。

实验活动

【实验操作】在一支试管中加入一小匙干燥的生石灰（或几小块食品袋中的干燥剂，主要成分CaO），再加入约2mL水，观察现象，并用手轻轻触碰试管外壁。

【实验现象】生石灰逐渐膨胀，碎裂成粉末，产生大量的白雾，用手触碰试管外壁，感觉发烫。

【实验结论】生石灰与水反应放出大量的热，化学方程式为：CaO + H2O = Ca(OH)2

归纳总结

1.物质发生化学反应的同时，常常伴随着能量的变化，通常表现为热量变化，即有放热现象或吸热现象。许多化学反应会放出热量，如：燃烧、镁和盐酸反应等；有些化学反应会吸收热量，如：碳与二氧化碳反应C+CO2错误！未找到引用源。2CO。

2.人类生活对能量的利用

（1）生活燃料的利用：做饭、取暖等；

（2）利用燃料产生的热量：发电、烧制陶瓷、冶炼金属、发射火箭；

（3）爆炸产生的热量：开采煤矿、开山炸石、拆除危旧建筑；

（4）食物在体内缓慢氧化放出热量：维持体温和日常生命活动所需要的能量；

（5）能量的转化：电池充电时电能转化为化学能；使用电池是化学能转化为电能。

探究点二化石燃料的利用

提出问题（1）你家中做饭、洗浴用什么燃料？

（2）汽车、轮船等交通工具使用什么燃料？

（3）炼钢厂、热电厂等使用什么燃料？ （4）以上使用的燃料有什么优缺点？

讨论交流 结合生产、生活实例讨论相关原因。了解化学石燃料的利用。 归纳总结

1.煤

2.石油

课堂讨论

1.石油可直接用作燃料吗？石油产品中有哪些是常用的燃料？

2.煤气泄漏会造成什么危害？石油罐装液化石油气在安全上应注意什么？

3.天然气

（1）组成：天然气主要成分是甲烷，还含有其他的气态碳氢化合物，属于混合物。 （2）甲烷的性质：

①物理性质：通常状况下，甲烷是无色无味、极难溶于水的气体，它的密度比空气小。 ②化学性质：可燃性，点燃前必须验纯。

现象：产生明亮的蓝色火焰，放出热量。在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯，烧杯内壁有水珠出现，迅速把烧杯倒转过来，向烧杯中注入少量澄清石灰水，震荡，石灰水变浑浊。 结论： CH 2O CO 2H O 4222＋点燃＋

（3）天然气的用途：燃料和工业原料。 知识拓展

⑴煤矿的矿井坑、池沼的底部常含有甲烷，要注意安全。

⑵沼气：沼气的主要成分甲烷，它是由秸秆、柴草、人畜粪便等放在封闭的沼气池中发

酵产生，属于可再生能源，沼气可以解决农村生活燃料问题，有利于改善农村环境卫生。

4.合理利用和开发化石能源

（1）节约能源最重要的是使燃料充分燃烧。

（2）使燃料充分燃烧的条件：

①燃烧时要有足够多的空气，燃料与空气要有足够大的接触面积。

②燃烧不充分不仅使燃料产生的热量减少，无谓的浪费资源，而且还会产生大量的有害气体，污染空气。

课堂讨论

1.化石燃料是不是取之不尽的呢？

2.做饭时，有时燃气灶的火焰呈黄色或橙色，锅底出现黑色，调节一下进风中就可以了，这是为什么呢？

知识拓展

“可燃冰”科学家在海底发现了大量“可燃冰”，它是一种甲烷水合物（CH4·XH2O），是甲烷与水在低温、高压条件下形成的，具有能量高、燃烧热值大等优点，且储量很大，它将成为代替化石燃料的新能源。

目前存在的问题：开采的关键是解决技术上的问题，防止甲烷气体泄漏造成更严重的温室效应。

板书设计

第1课时化学反应中的能量变化化石燃料的利用

一、化学反应中能量的变化

吸热现象

放热现象

二、化石燃料的利用

化石燃料（不可再生资源）

煤：工业的粮食

石油：工业的血液

天然气：清洁能源

合理利用和开发化石能源

教学反思

第2课时使用燃料对环境的影响能源的利用和开

发

教学目标

知识要点课标要求

1.使用燃料对环境的影响了解燃料燃烧对环境的影响

2.能源的利用和开发认识使用开发清洁燃料及各种能源的重要性

教学过程

情景导入

人类一直生活在空气清新，风景如画的美好世界里。可是工业革命以后，人类突然发现，在我们生活的世界里，天不再是那么湛蓝，水不再绿，空气不再清新。

请思考造成这种现象的原因是什么？

合作探究

探究点一使用燃料对环境的影响

提出问题（1）化石燃料燃烧对空气造成污染有多严重，能不能不用化石燃料？（2）汽车用的燃料主要是什么？汽车尾气中的主要污染物有哪些？如何对汽车尾气进行处理？

讨论交流阅读教材，结合生产、生活实例讨论相关原因。了解使用化学石燃料对环境的影响。

归纳总结

1.化石燃料燃烧造成空气污染主要原因：

（1）燃料中的一些杂质如硫等燃烧时，产生空气污染物如二氧化硫等。

（2）燃料燃烧不充分，产生一氧化碳等。

（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。

2.酸雨

（1）形成：煤燃烧时生成NO2和SO2等污染物，这些污染物反应后溶于雨水，形成酸雨。

（2）危害：

①危害人体健康；

②导致水体酸化，严重影响水生动植物的生成；

③破坏土壤、植被、森林；

④腐蚀金属及建筑物。

（3）防治措施：

①减少硫的氧化物、氮的氧化物等物质向空气中排放；

②用天然气代替煤；

③大力推广使用脱硫煤。

3.汽车用燃料的燃烧对空气的影响

（1）目前，多数汽车使用的燃料是从石油中分离出来的汽油和柴油。

（2）主要污染物：CO、氮的氧化物、含铅化合物和烟尘等，其中氮氧化合物也会导致酸雨。

（3）减少汽车尾气排放的措施：

①改进发动机的燃烧方式，以便燃料充分燃烧，减少CO的排放；

②使用催化转化装置，使有害气体转化为无害物质；③使用无铅汽油，防治含铅物质排放；

④改用压缩天然气（CNG）或液化石油气(LPG)作燃料，以减少对空气的污染；

⑤加大检测尾气的力度，禁止没有达到环保标准的汽车上路。

⑥在汽油中加入适量乙醇作为汽车燃料，可适当节约石油能源，并在一定程度上减少汽车尾气的污染。

4.乙醇

（1）制取：乙醇俗酒精，化学式为C2H5OH，它是以高粱、小麦、玉米、薯类等为原料，经过发酵、蒸馏制成的。

（2）性质：无色，有特殊气味的液体，能与水以任意比互溶；在空气中能燃烧，发出淡蓝色火焰，放出大量的热，化学方程式为：

C2H5OH + 3 O2 2 CO2 + 3 H2O

（3）用途：乙醇属于可再生资源，用作酒精灯、火锅、内燃机等的燃料。

（4）车用乙醇汽油的优点：节省石油资源；减少汽车尾气污染；促进农业发展。

探究点二能源的利用和开发

提出问题你所知道的清洁燃料有哪些？哪些能源是可被人类利用的？各有什么优点？

讨论交流结合生产、生活实例讨论相关原因。了解新能源的利用。

归纳总结

1.氢能源

（1）特点：氢气本身无毒，是无色无味气体，难溶于水，密度最小；极易燃烧、放热量大、燃烧产物是水；燃烧产物无污染，是最清洁的燃料。

2H2+O2 2H2O

（2）优点：①资源丰富，可再生；②无毒、极易燃、燃烧放热多；③燃烧产物是水，几乎不产生有害气体和颗粒物，不污染环境。

（3）缺点：①制取成本高；②贮存、运输困难。作为燃料暂时还不能推广使用。

（4）实验室制取氢气：

实验室常用锌和稀硫酸反应制取氢气。反应化学方程式为：Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑实验室制取氢气的简易装置如图所示：

2.其它新能源

目前，人们正在利用和开发的其他新能源，如太阳能、风能、地热能、潮汐能、核能、生物质能等。这些能源的利用，可以部分解决化石能源面临耗尽的问题，并在一定程度上减少了对环境的污染。

板书设计

第2课时使用燃料对环境的影响能源的利用和开发

教学反思

成功之处本堂课教学主要以学生活动为主，通过学生自学、收集资料、分组整理资料、相互交流等形式，不仅拓宽了学生的知识面，还可以对学生进行环境

教育、国情教育，使学生对能源、环境这些关系全球未来命运的共同问题

有一定的认识，激发学生环保意识与社会责任感。

不足之处学生课前收集资料太少，对能源的节约认识不深刻。

化学反应及考点化学方程式

1 红磷在空气中燃烧、除去空气中的氧气 4 P + 5 O

2 点燃 2 P2O5

2 硫在空气中燃烧S + O2 点燃SO2

3 碳在空气中充分燃烧 C + O2点燃CO2

4 铁在氧气中燃烧 3 Fe + 2 O2 点燃Fe3O4

5 镁在空气中燃烧 2 Mg + O2点燃2 MgO

6 氢气在空气中燃烧 2 H2 + O2点燃2 H2O

7 碳在空气中不充分燃烧 2 C + O2点燃2 CO

8 一氧化碳在空气中燃烧 2 CO + O2点燃2 CO2