資源簡介

課題2 燃料的合理利用與開發(fā)
（第一課時）
教材分析
本課題緊扣單元主題，是一個承上啟下的課題。“承上”是學生已經(jīng)學習了課題1《燃燒和滅火》，知道了有關燃燒的知識后，進一步學習有關化石燃料的燃燒。本課題從燃燒的化學本質(zhì)入手，初步介紹了燃料燃燒產(chǎn)生熱量的原因之后，再介紹燃料的合理開發(fā)和利用，“啟下”是學生還要學習使用燃料對環(huán)境的影響。本課題的教學內(nèi)容分為兩個課時進行。本節(jié)課主要學習化學反應中的能量變化以及化石燃料的利用。
學情分析
九年級的學生已經(jīng)具備了一定的自主學習，采集信息的能力，并且對生活所用的燃料也有一定的了解，本節(jié)課在此基礎上，通過實驗探究、討論交流等自主學習的形式來使學生達到學習目的。本單元在內(nèi)容的安排上注意從學生的親身體驗出發(fā)，選擇學生熟悉和生活中常見的知識和現(xiàn)象，并配合圖像，增強學生對知識的感受，把學習的主動權交給學生。
教學目標
1.知識與技能
(1)了解化學反應的能量變化。
(2)知道化石燃料的組成，了解煤和石油的綜合利用。
(3)了解化石燃料的不可再生性，認識燃料充分燃燒的重要性。
2.過程與方法
(1) 運用實驗探究的方法得出化學反應中的能量變化。
(2) 通過研讀、思考、交流討論，歸納出化石燃料的相關信息。
3.情感態(tài)度與價值觀
通過對化石燃料的形成、使用年限，對人類所起的重要作用的了解，使學生認識到合理開發(fā)的重要性，培養(yǎng)節(jié)約利用資源的意識。
教學重點
1.化學反應中的能量變化。
2.煤和石油的綜合利用。
教學難點
1.化學反應中的能量變化。
2.燃料充分燃燒的條件和意義。
教學方法：創(chuàng)設情境→實驗探究→歸納總結→聯(lián)系實際→拓展視野。
教具準備：(1)教學設備：多媒體(2)主要儀器及藥品：試管、冷而干燥的燒杯、導管、酒精燈、膠頭滴管；生石灰、CH4氣體、澄清石灰水、鎂條、稀鹽酸。
教學過程：
【提出問題】俗語說，開門七件事：柴米油鹽醬醋茶，“柴”起什么作用？為何排首位？里面又包含了什么化學知識？
【學生回答】農(nóng)村使用的燃料有柴、草、農(nóng)作物桔桿等，城鎮(zhèn)則使用煤、石油液化氣、煤氣等，我們經(jīng)常利用這些生活燃料產(chǎn)生的熱量做飯，取暖。
（設計意圖：情景激疑，激發(fā)學習興趣，引入新課。）
【設問】燃燒是一種典型的化學反應，可以放出大量的熱。有沒有不通過燃燒也能放出熱量的化學反應呢？
（設計意圖：問題設疑，揭示了下面將研究的內(nèi)容。）
【板書】一、化學反應中的能量變化
【合作探究】學生分組完成[實驗7-3]，以及實驗[鎂與鹽酸反應]，并完成下表。
反應 生石灰與水反應 鎂與鹽酸反應
現(xiàn)象
手的感覺
化學方程式 CaO+H2O=Ca（OH）2 Mg+2HCl=MgCl2+H2↑
結論
（設計意圖：將演示實驗改為學生的活動實驗，直觀性更強，利于培養(yǎng)學生動手操作的能力及由實驗現(xiàn)象總結規(guī)律的思維方式。）
【多媒體展示】學生的實驗現(xiàn)象（表）引導學生通過實驗現(xiàn)象可知該反應中是否有熱量的變化。并介紹生石灰與水發(fā)生反應放出熱量，此反應的實際應用：“雪中煮雞蛋”、“自熱式盒飯”等。
【講解】能量的變化通常表現(xiàn)為熱量的變化，有的放出熱量，如生石灰與水的反應、鎂與鹽酸的反應，有的吸收熱量，如碳與二氧化碳的反應要始終在高溫條件下，才能持續(xù)的發(fā)生。不僅不放出熱量，還要從外界吸熱。
【強調(diào)】能量變化情況是特指“反應中”的能量變化，而不能只考慮反應前是否加熱，來判定化學反應的能量變化情況。同時也不能片面的認為只要有熱量變化，就一定屬于化學變化的吸熱或放熱現(xiàn)象。如金屬導線通電放熱屬于物理變化。
（設計意圖：將知識深化、提高，避免誤區(qū)的出現(xiàn)。）
【多媒體展示】課本P136圖7-15，P137圖7-16、7-17。
【組織討論】化學反應中的熱量變化被應用于生活和生產(chǎn)中，你能舉出一些實際應用的例子嗎？
【小組討論】代表發(fā)言：天氣寒冷的時候，能夠自行發(fā)熱的“暖寶寶”，主要成分是鐵粉等，打開后可立即與空氣中氧氣作用，發(fā)生放熱反應。有些同學還發(fā)現(xiàn)，我們自身維持正常的體溫和日常活動所需要的能量，都是食物在人體內(nèi)發(fā)生化學反應產(chǎn)生的。
（設計意圖：將化學反應的能量變化應用于解決生產(chǎn)、生活實際問題中去，體會到知識的學以致用。）
【過渡】人類通過化學反應獲得的能量，大多來自化石燃料的燃燒，對于煤、石油、天然氣的形成、開采、現(xiàn)狀、深加工、利用，你知道多少？
【板書】二、化石燃料的利用
【講解】化石燃料是由古代生物的遺骸經(jīng)過一系列的復雜的變化形成的，是不可再生能源。
【自學指導】多媒體展示圖7-18、圖7-19，并提出問題。
1、有關煤：①煤的形成、組成元素、②煤的開采、③煤的加工、④煤的利用。
2、有關石油：①石油的形成和組成元素、②石油的開采、③石油的煉制、④石油的利用。
【學生自學】閱讀教材，回答問題。
1．煤是復雜混合物，主要含有碳元素，此外，還含有少量的氫、氮、硫、氧等元素以及無機礦物質(zhì)。若把煤直接做燃料，不僅浪費化石燃料，還會產(chǎn)生SO2 等空氣污染物將煤隔絕空氣加熱，可使煤分解成焦炭、煤焦油和焦爐氣等。這樣煤就能被綜合利用了。
2．石油也是混合物，主要含有碳和氫兩種元素。將石油加熱煉制，利用石油中各成分的沸點不同，將它們分離，可得到不同的成品。使其綜合利用。
（設計意圖：通過學生的自主學習，讓學生體會教材的重要性，培養(yǎng)學生自學的能力和總結歸納的能力。）
【歸納總結】
種類 煤（工業(yè)的糧食） 石油（也叫原油，工業(yè)的血液）
狀態(tài) 固態(tài) 液態(tài)
主要元素 C C、H
煉制方法 隔絕空氣加熱（干餾） 利用沸點不同，將它們加熱煉制（分餾）
產(chǎn)品用途 焦炭、煤焦油、煤氣等 汽油、煤油、柴油、石蠟等
【提出問題】現(xiàn)今，很多家庭用較為清潔的天然氣作燃料，大家了解天然氣嗎？天然氣的主要成分是什么？主要由哪些元素組成？
【演示實驗】課本P139實驗[7-4]，強調(diào)甲烷在點燃或加熱前應檢驗其純度，目的是防止與空氣（O2）混合達到爆炸極限，遇到火源發(fā)生爆炸。
【學生觀察】實驗現(xiàn)象，并完成下表。
實驗現(xiàn)象 分析（化學方程式）
干冷的燒杯
倒入澄清石灰水的燒杯
【學生回答】根據(jù)燃燒產(chǎn)物，得出甲烷是由碳元素和氫元素組成的。甲烷燃燒的化學方程式： CH4+2O2CO2+2H2O
【小結】甲烷（CH4）是天然氣、沼氣、瓦斯等氣體的主要成分。并歸納甲烷的物理性質(zhì)：無色、無味的氣體，密度小于空氣的密度，難溶于水；化學性質(zhì)：可燃性。
（設計意圖：利用演示實驗的現(xiàn)象觀察歸納總結出甲烷燃燒的產(chǎn)物，進而完成化學方程式，這是“信息分析題”的解題思路，將知識與解題進行有機地結合，潤物細無聲。）
【設問】現(xiàn)在很多地方的村民家用沼氣代替了柴草做飯，告別了傳統(tǒng)的“煙熏火燎”，你知道沼氣是怎樣產(chǎn)生的？
【多媒體展示】
1.沼氣的制取和利用。
2.我國化石燃料的現(xiàn)狀及天然氣資源的開發(fā)利用（介紹我國的南海資源）。
【組織討論】目前，人類通過化學反應獲得的能量，大多來自于化石燃料，而化石燃料資源是有限的。煤、石油、天然氣等化石燃料的形成，并非一日之功，它要經(jīng)過數(shù)百萬年才能形成。化石燃料已經(jīng)面臨被耗盡的危險，應合理開采，并節(jié)約使用。但人類目前掠奪式的開發(fā)，會給我們的子孫后代造成什么樣的影響呢 閱讀表7-3，如果按照表中所示的化石能源基礎儲量和開采速度，大家估算多少年后我國的石油和天然氣將被耗盡
【小組討論】對數(shù)據(jù)進行處理分析，互相交流對化石燃料使用與開發(fā)的看法。
【多媒體展示】將同學們的估算結果展示出來發(fā)現(xiàn)，隨著我國化石燃料的使用量日益增長，化石燃料正越來越難以滿足人類的需求，我們要合理利用和開發(fā)化石能源。要節(jié)約能源，不能浪費。
（設計意圖：正確認識我們生活中的能源，啟發(fā)學生增強社會責任感和危機意識。同時培養(yǎng)了學生分析數(shù)據(jù)的能力。）
【組織討論】在日常生活中，我們有時會發(fā)現(xiàn)燃氣爐中的火焰是黃色的，或發(fā)現(xiàn)鍋底出現(xiàn)黑色，這是為什么，如何去解決？
【分組討論】代表呈現(xiàn)：燃料因缺少空氣燃燒不充分，應調(diào)節(jié)爐具加大進空氣量。
【提出問題】怎樣使燃料充分燃燒？
【學生回答】使燃料充分燃燒通常考慮兩點：一是燃燒時要有足夠的空氣；二是燃料與空氣要有足夠大的接觸面。
【拓展】生活中，為什么將煤餅制成蜂窩煤？為什么將柴火架起來燃燒？
【討論回答】增大燃料與空氣的接觸面積，使其充分燃燒。
（設計意圖：將所學知識適時地解決實際問題，讓學生體會到學習化學的重要性。）
【多媒體展示】有關可燃冰的圖片。
【提出問題】在人們擔心化石能源將被耗盡的時候，科學家發(fā)現(xiàn)海底埋藏著大量“可燃冰”，閱讀課本[化學·技術·社會]，了解可燃冰的組成和使用情況。除了可燃冰以外，大家還知道哪些新能源？
【學生回答】可燃冰作為未來新能源具有能量高、熱值大等優(yōu)點，但是在開采時遇到了技術上的問題，目前，可燃冰的開發(fā)尚處于實驗性開采階段。我們還可以利用其它的新能源，比如太陽能、風能、核能等。
（設計意圖：聯(lián)系生產(chǎn)、生活實際，拓展學生的知識面，激發(fā)學生探究新事物的興趣。）
【歸納總結】學生歸納總結學完本節(jié)課的收獲。
（設計意圖：將知識歸納升華。使其掌握得更加牢固。）
【布置作業(yè)】課本P147第1、2、4題。
板書設計：
課題2 燃料的合理利用與開發(fā)
一、化學反應中的能量變化
放熱反應：CaO+H2O =Ca（OH）2 、Mg+2HCl=MgCl2+H2↑
吸熱反應：CO2+C2CO
二、化石燃料的利用
1.煤和石油
（1）煤的綜合利用
（2）石油的綜合利用
2.天然氣（主要成分是甲烷）
（1）物理性質(zhì)：無色、無味的氣體，密度小于空氣的密度，難溶于水。
（2）化學性質(zhì)：可燃性，燃燒的化學方程式是CH4+2O2CO2+2H2O
3.合理利用與開發(fā)化石燃料
（1）使燃料充分燃燒的條件：①足夠多的空氣（O2）；②足夠大的接觸面積。
（2）開發(fā)新能源—可燃冰。
教學反思：
本節(jié)課基本達到了新課程標準要求的目標，以學生所求、所需為基本的出發(fā)點和落腳點，以學生研讀、質(zhì)疑、思悟為主體，以教師啟發(fā)、辨析、點撥為主導，把課堂真正還給學生。聯(lián)系生活實際創(chuàng)設情境，學生在教師創(chuàng)設的情境下，借助已有的知識和經(jīng)驗，主動探索，積極交流；借助多媒體拓展教學資源，提供給學生更多的信息和素材，并給予了充分的時間和空間讓學生自主學習；進行直觀的化學實驗操作，學生可以通過教師的演示實驗或親自動手的實驗探究活動加深對知識的理解和掌握，同時培養(yǎng)學生的合作探究精神。
不足之處及改進方法：在設計實驗驗證天然氣的組成元素時，可以先讓學生設計出有可行性的實驗方案 ，然后再做演示實驗，教學效果會更好。
植物或植物枯萎后
植物等被埋于土中,經(jīng)長期復雜變化形成煤
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