课题2 燃料和热量
燃烧实验教案二通过实验学习燃料热值和热量的测定方法
燃烧实验教案二-通过实验学习燃料热值和热量的测定方法导语：在科学教育中，实验课教学是非常重要的一环。
通过实验，可以让学生更加深入地了解到学习内容，培养其实验操作能力和科学精神。
在化学实验中，燃烧实验是非常经典并且具有重要意义的实验之一。
本文将介绍一篇燃烧实验教案，帮助学生通过实验学习燃料热值和热量的测定方法。
一、实验内容本次燃烧实验，我们需要使用以下材料：1. 煤样（或木杆、石油等燃料）2. 烧杯3. 密度瓶4. 温度计5. 支架、铜网、矾铝石毡等实验器材实验步骤：1. 烧杯法测定燃料的热值将装有20毫升水的烧杯称重，投入一定量的煤或其他燃料，点燃，进行燃烧，持续时间大约为10分钟，将烧杯再称重，并计算水的温度变化。
利用下面的公式，可求得燃料的热值。
燃料的热值 = 发热量 / 燃料的质量其中，发热量等于水的质量乘以升温的摩尔热。
2. 密度瓶法测定燃料的热值将密度瓶充满水，称重，再放入一定的燃料样品，使其完全浸没在水中，点燃燃料，进行烧制，释放出热量。
此时，由于烧制产生的气体体积膨胀，使密度瓶里的水溢出一些，只要再加入足量的水，使水面至于密度瓶的刻度线之上，即可继续称重。
测量燃料消耗的重量，并用密度计测定溢出的水的体积，这样可以求得：燃料的热值 = 发热量 / 燃料的质量其中，发热量等于水与瓶壁所吸收的热量加上外界所吸收的热量。
二、实验原理热值：燃料的热值是指燃烧单位质量燃料所产生的热能的多少。
常用的热值单位有千卡/克、千焦/克、BTU/磅等。
热值越高，表示燃料所含的能量越多，这种燃料的使用效率越高。
燃烧热量：燃料的燃烧是一种氧化反应，也就是燃料与氧气发生反应，生成氧化产物和释放出热量。
反应过程中产生的热能就称为燃烧热量。
燃烧热量越大，表示燃料氧化反应所放出的热能越多，这种燃料燃烧效率越高。
三、实验结果通过上述实验步骤，我们可以得到经过测量得到的实验数据。
通过计算这些数据，可以得到燃料的热值和燃烧热量。
课题2 燃料和热量(第一课时)
板书设计课题2燃料和热量
一、化石燃料——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。
2．甲烷的燃烧：CH4+2O2 CO2+2H2O
二、化学反应中的能量变化
吸热和放热
CH4+2O2 CO2+2H2O
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，因此，煤矿里必须采取通风设施；煤矿里一定要严禁明火。
[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。
[过渡]人们目前所消耗的能量主要来自化石燃料。然而，化石燃料的形成并非那么简单。
教学过程第一课时
[新课引入]在日常生活中，许多物质都能发生燃烧反
教学内容
课堂随笔
应，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燃料和能量。
[板书]课题2燃料和热量
[过渡]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，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。
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
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”。
教学方法
创设情境→探究实验→得出结论→联系实际→拓展视野。
课时安排2课时
第一课时：化石燃料；化学反应中的能量变化。
第二课时：拓展性课题——煤和石油的综合利用。
燃料和热量教案
你所知道的清洁燃料有哪些？
[讲解介绍]
1．乙醇（俗称酒精）
是由高梁、玉米和薯类经过发酵、蒸馏等过程得到的。
（多媒体出示乙醇的化学式和燃烧的化学方程式）
[组织讨论]
乙醇作为燃料有哪些优势？
（放热量大，无污染，可再生）
[组织讨论、归纳]
2．氢气
你对氢气作为一种清洁燃料的认识有哪些？
（氢气本身无毒、极易燃烧、放热量大、燃烧产物是水）
学生活动
设计意图
[导课]
同学们，你们家里做饭时用的是什么燃料？我们烧水时为什么要开窗或开换气扇？
走在路上，一辆汽车从你身边经过你有什么感觉？
燃料的使用，给人们的生活提供能量、带来方便的同时，却对环境造成了不良的影响。
一、燃料燃烧对空气的影响
[复习引入]
1．三大化石燃料是什么？煤中含有哪些元素？
煤燃烧时会产生二氧化硫、二氧化氮等污染物。这些气体对空气和我们的生活环境造成什么影响呢？我们来做个实验：
[组织讨论]
3．现代社会对能量的需求量越来越大，化学反应提供的能量已不能满足人类的需求。我国各地区及世界各国也都在利用和开发新的能源。你知道有哪些能源是可被人类利用的吗？
（太阳能、核能、风能、地热能、水能、潮汐能等）
[出示能源图片]
这些能源的利用，不但可以部分解决化石燃料面临耗尽的问题，还可以减少对环境的污染。希望同学们将来长大了，能将自己所学知识应用到开发和利用更理想更实用的清洁能源方面，为人类生活质量的进一步提高作出自己的贡献。
课题2燃料和热量
课题名称
学习目标
教学策略
燃料和热量
1．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。
广东省汕头市龙湖实验中学九年级化学上册 第七单元 燃料及其利用 课题2 燃料和热量教案 新人教版
广东省汕头市龙湖实验中学九年级化学上册第七单元燃料及其利用课题2 燃料和热量教案新人教版一、教学目标1、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。
2、知道石油炼制出的几种主要产品及其用途3、了解化学反应中能量的变化，认识燃料充分燃烧的重要性。
二、重点和难点重点：了解化石燃料的形成过程和不可再生性，及对人类所起的作用。
难点：了解化学反应中的能量变化。
三、教学流程设计（一）出示学习目标1、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2、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、了解化学反应中的能量变化，认识化学反应放出的能量的重要性4、认识燃料充分燃烧的重要性（二）指导自学阅读课本P131-133的内容，完成学案一、二、三（三）师生互动完成教学过程1、化石燃料[介绍] 煤、石油、天然气是当今世界上最重要的三大不可再生的化石燃料。
[视频] 化石燃料的形成[讨论] 结合课本和视频资料的内容，说说化石燃料是如何形成的。
[投影]煤的形成植物或植物枯萎后植物等被埋于土中，经长期复杂变化成煤石油和天然气的形成：问题：你们知道要形成煤、石油和天然气需要多长时间？回答：需要几百万年，因此化石燃料是属于非再生能源。
[讨论] 化石燃料的组成有哪些元素、三大化石燃料各是什么状态？[总结] 煤、石油、天然气都是混合物。
其中煤主要含碳元素；石油主要含有碳、氢元素；天然气，其主要成分是甲烷。
[讨论]知道人们怎么综合利用煤的吗？煤加工后的主要产品有哪些以及它们的用途？[投影]焦碳冶炼金属隔绝空气煤焦油化工煤焦炉气燃料加热粗氨水化肥[补充]煤气的主要成分：氢气 H2甲烷 CH4 一氧化碳 CO 其他气体[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？[讲解] 不能！石油中除了含C、H元素外，还含S、O、N等元素。
课题2_燃料和热量3
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积。 4.房屋失火，是否先要打开门窗？为什么？ 5燃料充分燃烧的意义。
智勇大冲关
化学使你聪明
选择题： 在我国农村，利用沼气可以解决生活燃料问 题，沼气的成分是（C ）
A.O2
B.H2
C.CH4
D.CO2
10
下列化工厂品中，属于石油加工产品的是（B）
坝墙子学校一角
123
九年义务教育新课标化学第七单元课题 2
11
盘山县坝墙子学校 夏 铭
学习目标
知道化石燃料是人类的重要资源，对 人类的生活起着重要的作用，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的 产品及其用途。
了解化学反应中的能量变化， 认识燃料充分燃烧的重要性。
自学导航三：石油
阅读课本133页，思考如下问题： 1.石油是纯净物吗？ 石油是混合物 2.石油中主要含有哪些元素？
碳和氢两种元素
原油
3.人们可以利用石油中各成分的什么性质， 把它们进行分离？ 4.标有液化石油气的罐装“煤气”同煤隔绝 空气加强热得到的煤气有什么区别？
自学指导
利用石油中各成分 的沸点不同，将它 们分离
自学导航五：化学反应中的能量变化
放热现象：物质和氧气反应、金属和酸反应
吸热现象：碳与二氧化碳反应
化学反应中产生的能量的用途
自学指导
利用化学反应产生的热量炼钢
利用炸药定向爆破拆除楼房
思考与讨论
1.燃烧的条件是什么？ 2.学校用煤燃烧取暖，如果节约，提高利用 率就要使煤充分的燃烧，需要考虑哪些办法？ 3.要使可燃物充分燃烧，需要什么条件呢？
课题 2 燃料和热量
天然气
煤
13700亿立方米
1145亿吨
217亿立方米
12.4亿吨
科学与探索
可燃冰
“可燃冰”能否替代化石燃料？ 使用“可燃冰”替代化石燃料 有 什么优点有可燃性。 点燃 蓝色火焰 CH4 + 2O2 CO2 +2H2O 烧杯内壁有水雾出现 澄清石灰水变浑浊 说明甲烷中含有氢元素。 说明甲烷中含有碳元素。
4、沼气
二、化石燃料的用途
探明储量 石 油 32.7亿吨
年产量 1.6亿吨
开采年限
20.4年 63.1年 92.4年
以及无机矿物质
煤的干馏
煤 气
隔绝空气
煤
强热
焦 炭
煤 焦 油
煤干馏后的综合利用，既可以充分利用煤的 资源，还可以极大的减少污染。
⒈化石燃料的形成
2、石油
石油的主要成分
石油的主要用途
3、天然气
物理性质：无色气体、极难溶于水， 密度比空气小 化学性质：
实验现象 结论和化学方程式
问 题
⒈你家中做饭、洗浴等使用什么燃料？ ⒉汽车、轮船、飞机、拖拉机等使用什么燃料？ ⒊炼钢厂、热电厂等使用什么燃料？
一、化石燃料的形成
1、煤
煤、石油和天然气都是由古代生物的 遗骸经一系列复杂变化而形成的，化石燃 料是不可再生能源。
煤
煤是“工业的粮食”
主要含碳元素，将煤作为燃料，主要是利 用碳元素与氧反应所放出的热量 还含有氢元素和少量的氮、硫、氧等元素
中国的燃料是一种黑石头，它像矿 石一样，是从山上开采出来的。黑石头 燃烧起来，火力比木柴更猛烈，能够连 续烧一整夜不熄。
摘自：意大利· 马可波罗著《东方见闻录》
课题2 .燃料和热量
煤是复杂的混合物
煤
干馏
焦炭——冶金工业重要原料 煤焦油——化工原料 煤气——燃料
氢气 甲烷 一氧化碳 其他气体 H2 CH4 CO
煤气的主要成分为：
煤 的 综 合 利 用
2、石油的形成及其组成的主要元 素是什么？
石油是由古代动植物遗体在地壳中 经过 非常复杂的变化而形成的一种 粘稠状液体。
主要成分碳和氢两种元素， 含有少量S、O、N等， 也是混合物。
太阳能
风能
可燃冰燃烧图
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立方米这种可燃冰燃烧，相当于164立方米的 天然气燃烧所产生的热值。据粗略估算，在地 壳浅部，可燃冰储层中所含的有机碳总量，大 约是全球石油、天然气和煤等化石燃料含碳量 的两倍，海底可燃冰的储量够人类使用1000年。
生活中经常使用的燃料有煤、石油 和天然气，我们常称它们为化石燃料。 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。化石燃料是 不可再生能源。
1、煤的形成及其组成的主要元 素是什么？ 煤是由古代植物遗体埋在地层下， 并在地壳中经过一系列非常复杂的 变化而形成的。
其主要成 分是碳元素， 还含有少量H、N、S、 O等元素及 无机矿物。
问题：化石燃料是不是取之不尽的？ 化石燃料要经过数百万年才能形成， 是不可再的生能源，人类目前大量 开采，将使化石燃料最终被耗尽。 因此人类应该考虑如何合理利用化 石燃料。
现代社会对能量的需求量越来越大， 化学反应提供的能量己不能满足人 类的需求。目前，人们正在利用和 开发其他新能源，如太阳能、核能、 风能、地热能和潮汐能等。这些能 源的利用，不但可以部分解决化石 能源面临耗尽的问题，还可以减少 对环境甲烷燃烧的产物是 水和二氧化碳？
第七单元课题2燃料和热量
情感态度
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，增强节约使用能源的观念；通过燃料的不充分燃烧对空气的影响，培养学生环保意识。
重
点
认识燃烧的条件及灭火的原理
难
点
科学探究过程中提出合理问题，及对获得事实进行分析得出结论的科学方法。
分课时
环节
与时间
教师活动
学生活动
△设计意图
◇资源准备
□评价○反思
第一课时
【课件连接】视频：①《我国天然气资源及开发》②介绍我国一些农村建沼气池，利用沼气产生的能量进行日常生活的情况。
鼓励学生根据实际情况向家长宣传沼气的好处，在自家建沼气池。
【过渡】化石燃料的特点是不可再生，总有一天会用完，这一天还很早，不用着急，对吗？
课前准备
多媒体、实验器材
总体要求：1.“统一”设计“分段”教学；2.围绕“三维”落实“三问”；3.充实“心案”活化“形案”。
教学流程
分课时
环节
与时间
教师活动
学生活动
△设计意图
◇资源准备
□评价○反思
第一课时
复习引入
10min
讲授新课
30min
在上节的学习中，我们知道人类已有几十万年的利用燃烧的历史，燃料与我们的生活及发展有密切的关系。那么，燃烧所用的燃料有哪些呢？
【讨论】在生产生活中人类是如何利用化学反应产生的热量的？举例说明。（结合教材137页图片和相关文字）
观看视频
回答：不对
结合教材内容计算并在图上表示
讨论并发表见解。
回答：可燃冰
结合教材中关于可燃冰的介绍，说出现在不能使用可燃冰的原因。
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可燃冰
科学家发现海底埋藏着大量可燃烧的“冰”—— “可燃冰”。可燃冰是甲烷水合物，它是由于处于 深海之高压低温条件下，若干个水分子组成一个笼 子，每个笼子里“关”一个由海底沉积的古生物遗 体所分解的甲烷分子，形成水合甲烷。这些水合甲 烷就像一个个淡灰色的冰球，故称可燃冰。这些冰 球一旦从海底升到海面就会分解成水和甲烷，砰然 而逝。 一体积可燃冰可储载100～200倍体积的甲烷气 体，具有能量高，燃烧值大等优点。有关专家估计 它分布的范围约占海洋总面积的10%，足够人类使 用1000年。可燃冰是一种潜在的能源，储量很大， 在能源紧缺的现在发现它真可解燃眉之急。
(2)组成：
从油井中开采出来的石油也叫原油，是 一种粘稠状的液体。
石油是复杂的混合物，主要含有碳、氢 两种元素。
(3)石油分馏：
石油的分馏是物理变化。
(4)综合利用：
3、天然气
主要成分甲烷(CH4)
西气东输工程
※甲烷(CH4)
—最简单的有机物
沼气的主要成分： CH4
1、物理性质
①通常情况下，是一种无色无味的气体 ②密度比空气小 ③极难溶于水
4、已知液化石油气的主要成分为C3H8，燃 烧的方程式为 C3H8+5O2 点燃 3CO2+4H2O 。 某用户现有一套以液化石油气主要成分为燃 料的灶具，欲改为烧天然气，你认为应采取 的措施是( ) A.增大空气的进入量 B.减小空气的进入量 C.增大甲烷的进入量 D.减小甲烷的进入量
3、沼气的制取和利用
思考：
(1)什么叫燃料？ (2)生活、生产中常用的燃料有哪些？ (3)煤、石油、天然气中含有哪些主要元素？ (4)我们通过哪些手段可以使煤、石油得到 综合利用？ (5)甲烷具有哪些物理性质和化学性质？
不可再生能源 1、煤 —工业的粮食
(1)形成：
植物或植物枯萎后
植物等被埋于土 中，经长期复杂 变化形成煤
二、化学反应中的能量变化
现象 手的感觉 分析
产生大量的气泡 试管变暖 铝和盐酸反应放出热量
1、化学反应中伴随着放热或吸热的现象。 判断依据： 看条件 放热：点燃、无条件 吸热：加热、高温、通电
利用化学反应产 生的热量炼钢
利用炸药定向 爆破拆除楼房
2、使燃料充分燃烧 措施：
(1)燃烧时要有 足够多的空气
增大与氧气的接触面积， 使煤充分燃烧
供炼铁高炉使用
(2)燃料与空气要有 足够大的接触面积
鼓风机
优点： (1)节约化石资源 (2)减少污染
思考： 1、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(如下图)。请你分析这种变化的优 点。
(2)组成：
煤是复杂的混合物，主要含有碳元素。此 外，还含有氢元素和少量的氮、硫、氧等 元素以及无机矿物质(主要含硅、铝、钙、 铁等元素)。
(3)煤的干馏：
煤的干馏是化学变化。
(4)综合利用：
2、石油 —工业的血液
(1)形成：
海洋生物死亡 动植物的遗骸被 生物的遗骸经复 层层沙泥掩埋 杂变化形成石油
2、化学性质(可燃性)
现象：①发出 火焰，放出热量 ②烧杯内壁有小水珠生成 ③澄清石灰水变浑浊 CH4+ 2O2点燃 CO2+ 2 H2O
思考：
1、甲烷具有可然性，点燃前应注意什么？ 点燃前一定要验纯。 2、如何区别三瓶无色气体氢气、一氧化碳、 甲烷？ 点燃，鉴定它们 的生成产物。
3、你家中做饭、洗浴等使用的燃气是 。 为了防止燃气泄漏造成危险，可以在家中安 装报警器。根据使用燃气(提示：管道煤气的 主要成分H2、CH4、CO；罐装液化石油气的 主要成分C3H8、C4H10等)的情况，你家中安 装报警器的位置应该是 (填“上面”、 “下面”)，原因是 。