資源簡介

燃料的合理利用與開發(fā)
一、學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.知道物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化時伴隨著能量變化，既有放熱反應(yīng)，也有吸熱反應(yīng)，認(rèn)識通過化學(xué)反應(yīng)實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化的重要性；
2.認(rèn)識化石能源是人類重要的自然資源，對人類生活起著重要作用；
3.通過燃料不充分燃燒對空氣的影響，培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識。
二、教學(xué)重難點
重點：甲烷燃燒及產(chǎn)物的檢驗
難點：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化
三、教學(xué)方法
情境法、講授法
四、教學(xué)過程
（一）新課導(dǎo)入：
圖片展示：柴草、煤、塑料片、布料
情境導(dǎo)入：
柴草、煤、塑料片、布料等都是與人類關(guān)系十分密切的可燃物，它們在外界條件十一的情況下，都可以燃燒。那煤、塑料等物質(zhì)是如何形成的呢？
在日常生活中，許多物質(zhì)都能發(fā)生燃燒反應(yīng)，從最早使用的柴草到煤、石油和天然氣，發(fā)展到今天，出現(xiàn)了許許多多的新型燃料。
（二）新知探究
知識點1 化學(xué)反應(yīng)中的能量變化
實驗探究：實驗7-3
在一支是試管中加入一小匙干燥的生石灰（或幾小塊食品袋中的干燥劑，主要成分是CaO），再加入約2 mL水，觀察現(xiàn)象，并用手輕輕觸碰試管外壁。
學(xué)生總結(jié)實驗現(xiàn)象：液體沸騰、試管外壁發(fā)燙
教師總結(jié)：
化學(xué)方程式：CaO+H2O === CaCO3
討論：化學(xué)反應(yīng)在生成新物質(zhì)的同時，還伴隨能量的變化，通常表現(xiàn)為熱量的變化，即有放熱或吸熱現(xiàn)象。
教師總結(jié)：
放熱反應(yīng)：
1.生石灰和水反應(yīng)；
2.鎂和鹽酸反應(yīng)；
3.燃燒反應(yīng)；
吸熱反應(yīng)：碳和二氧化碳反應(yīng)
資料展示：人類生活對能量的利用
1.生活燃料的利用：做飯、取暖等
2.利用燃料產(chǎn)生的熱量：發(fā)電、燒制陶瓷、冶煉金屬、發(fā)射火箭等
3.爆炸產(chǎn)生的能量：開礦采煤、開山炸石、拆除危舊等
4.食物在體內(nèi)緩慢氧化放出熱量：維持體溫和日常活動所需的能量
知識點2 化石燃料的利用
問題討論：三大化石燃料有哪些？
學(xué)生討論：煤、石油、天然氣
教師引導(dǎo)：煤作為工業(yè)的“糧食”都有什么樣的性質(zhì)。
教師總結(jié)：
性質(zhì)：黑色固體、有光澤、具有可燃性
組成元素：主要含有碳元素，還含有氫元素和少量的氮、硫、氧等元素
用途：重要的能源、重要的化工原料（工業(yè)“糧食”）
綜合利用：焦炭——冶金原料；煤焦油——化石原料；煤氣——重要燃料
教師引導(dǎo)：石油作為工業(yè)的“血液”都有什么樣的性質(zhì)。
教師總結(jié)：
性質(zhì)：粘稠狀液體
組成元素：主要含有碳、氫元素，還含有少量的氮、硫、氧等元素
用途：重要的能源、重要的化工原料（工業(yè)“血液”）
資料展示：石油分餾
教師引導(dǎo)：天然氣作為較為清潔的能源又有什么樣的性質(zhì)。
教師總結(jié)：
主要成分：甲烷（CH4），還含有其他雜質(zhì)，屬于混合物
CH4物理性質(zhì)：無色、無味的氣體，及難溶于水，密度比空氣小
CH4化學(xué)性質(zhì)：可燃性
CH4燃燒現(xiàn)象：產(chǎn)生明亮的藍色火焰，放出熱量。在火焰上方罩一個干冷的小燒杯，燒杯內(nèi)壁有無色液滴出現(xiàn)，迅速倒轉(zhuǎn)燒杯，注入澄清石灰水，振蕩，石灰水變渾濁。
CH4燃燒的化學(xué)方程式：CH4+2O2 CO2+2H2O
資料展示：
沼氣：主要成分也是甲烷（CH4），秸稈、雜草、人畜糞便等廢棄物放在密閉的沼氣池中發(fā)酵，就可產(chǎn)生甲烷，屬于可再生資源
海底“可燃冰”：是一種甲烷水合物，是甲烷與水在低溫、高壓條件下形成的，具有能量高、燃燒熱值大等優(yōu)點且儲值很大，它將成為替代化石燃料的新能源。
知識點3 使用燃料對環(huán)境的影響
資料展示：酸雨等對環(huán)境的污染
學(xué)生展示：事先查閱的資料“化石燃料燃燒造成空氣污染”
1.燃料中的一些雜質(zhì)如硫等燃燒，產(chǎn)生空氣污染物如SO2等；
2.燃料燃燒不充分，產(chǎn)生CO等；
3.未燃燒的碳?xì)浠衔锛疤苛！m粒等排放到空氣中形成浮塵。
資料展示：酸雨的形成、危害及防治措施
1.形成：NO2、SO2等污染物；
2.危害：危害人體健康、水體酸化、破壞土壤、腐蝕建筑物；
3.防治措施：減少SO2等物質(zhì)的排放、用天然氣代替煤、大力推廣脫硫煤。
知識點4 能源的利用和開發(fā)
教師提問：目前研制成果較為成熟，使用較為廣泛的能源有哪些？
學(xué)生思考：乙醇和氫能源
資料展示：
車用乙醇汽油：將乙醇溶液含有的水進一步除去，再添加適量的變性劑可形成變性燃料乙醇，將其汽油以一定比例混合形成車用乙醇汽油。這種燃料不僅可以節(jié)省石油資源和有效減少汽車尾氣的污染，還可以促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。
氫氣：理想的清潔、高能燃料。本身無毒，完全燃燒放出的熱量約為同質(zhì)量甲烷的2倍多，且燃料是水，不污染空氣。
實驗展示：氫氣的實驗室制取
教師總結(jié)：
氫氣制取藥品：鋅粒、稀硫酸
氫氣制取反應(yīng)原理：Zn+H2SO4 === ZnSO4+H2↑
學(xué)生活動：探究氫氣化學(xué)性質(zhì)
可燃性：2H2+O2 2H2O
還原性：H2+CuO Cu+H2O
投影展示：新能源展望
太陽能、風(fēng)能、水能、潮汐能、地?zé)崮堋⒑四艿取?br/>（三）課堂練習(xí)
1.以下說法正確的是（ ）
A.化石燃料是可再生資源
B.化學(xué)反應(yīng)伴隨能量變化
C.化學(xué)反應(yīng)過程中都會放出能量
D.化學(xué)反應(yīng)中只有燃燒反應(yīng)才放熱
解析：化石燃料是由古代生物的遺骸經(jīng)過一系列復(fù)雜變化而形成的，為不可再生資源，故A錯誤；并不是所有的化學(xué)反應(yīng)都會放出熱量，有些化學(xué)反應(yīng)也會吸收熱量，故C錯誤；并不是只有燃燒反應(yīng)才能放出熱量，故D錯誤。故選B。
2.近期，我國多處地方的煤礦發(fā)生爆炸，造成多人死傷，引起爆炸的主要氣體是（ ）
A.氫氣 B.甲烷 C.一氧化碳 D.氧氣
解析：煤礦的礦井內(nèi)含有大量甲烷氣體，與空氣混合后形成爆炸性氣體，一旦遇到明火或撞擊，就會發(fā)生爆炸。因此，在煤礦的礦井內(nèi)要保持通風(fēng)，并嚴(yán)禁煙火。故本題選B。
3.天然氣的主要成分是甲烷，對甲烷（CH4）有如下描述：
A.難溶于水；B.能燃燒；C.可做燃料。
（1）用序號回答：描述甲烷物理性質(zhì)的是 ，描述甲烷用途的是 ；（均填字母序號）
（2）請寫出甲烷在空氣中燃燒的化學(xué)方程式 。
解析：帶火星的木條在氧氣中復(fù)燃，證明氧氣的助燃性。木條在甲中燃燒比乙中更旺更持久，可以證明氧氣密度比空氣大。由于乙中的氧氣逸散較快，所以，木條不能像在甲中那樣長久的燃燒。故本題答案：A、C；CH4+2O2 CO2+2H2O。
（四）課堂小結(jié)
讓學(xué)生談本節(jié)課的收獲，鼓勵學(xué)生提出新的問題。
（五）作業(yè)布置
調(diào)查汽車、工廠和家庭等使用的不同燃料的性能、價格、對環(huán)境的影響，以及所采取的環(huán)保措施等，寫出調(diào)查報告或小論文與學(xué)生交流。
五、板書設(shè)計
燃料的合理利用與開發(fā)
一、化學(xué)反應(yīng)中的能量變化
二、化石燃料的利用
1.煤；2.石油；3.天然氣
三、使用燃料對環(huán)境的影響
四、能源的利用和開發(fā)
乙醇、氫氣、地?zé)崮堋⑻柲堋⒊毕堋L(fēng)能、生物質(zhì)能、核能
六、教學(xué)反思
要演示實驗為學(xué)生分組實驗，使學(xué)生在親手動手實驗的過程中發(fā)現(xiàn)問題，使學(xué)生經(jīng)歷知識的形成過程。
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