資源簡介

課題2 化石能源的合理利用
第2課時
一、教學目標
1.了解化石能源對環境的影響。
2.了解降低化石能源利用對環境影響的措施，合理利用和開發能源。
3.知道氫能是最理想的清潔高能燃料，了解氫氣的實驗室制法。
4.樹立保護環境、與自然和諧相處的意識。
二、教學重難點
重點：降低化石能源利用對環境影響的措施，合理利用和開發能源。
難點：化石能源對環境的影響；氫氣的實驗室制法。
三、教學準備
教學PPT及相關視頻。
四、教學過程
教學環節 教師活動 學生活動 設計意圖
環節一 創設情境 引入新課 【導入】同學們，你們家里做飯時用的是什么燃料？我們燒開水時為什么要開窗戶或開換氣扇？走在路上時，一輛汽車從你身邊經過你有什么感覺？ 【過渡】工業革命以來，化石能源的廣泛便用大大改善了人類的生活，推動了經濟發展和社會進步。但是，化石能源在造福人類的同時，也帶來了一些環境問題。如何在利用化石能源的同時保護好我們的生存環境？如何降低化石能源的利用對環境的影響日益引起人類的重視。讓我們開啟今天的學習。 傾聽，結合生活中經驗思考。 通過呈現生活中常見的現象，引出學生關注和回顧感受，激發學生的求知欲。
環節二 新課講解 【指導閱讀】請同學們閱讀課本P173-174頁相關內容，從對空氣和對氣候兩個方面總結化石能源燃燒對環境的影響。 【講解】一、降低化石能源的利用對環境的影響 1.化石能源燃燒對環境的影響 化石能源燃燒時產生的一些物質會對空氣造成污染，也對氣候產生了一定的影響。例如： 煤中含有少量的硫、氮等元素，燃燒時產生二氧化硫（SO2）、氮的氧化物（NOx）等污染物，這些氣體或氣體在空氣中發生反應后的生成物溶于雨水，會形成酸雨。 注意：這里的氮的氧化物主要指NO、NO2等。 酸雨對水、土壤、森林、建筑物、金屬制品等都有破壞作用。 ② 汽車使用的汽油或柴油燃燒時產生的一氧化碳、未燃燒的碳氫化合物、氮的氧化物和煙塵等，會隨尾氣直接排放到空氣中，造成污染。 ③ 大量化石能源燃燒釋放的二氧化碳會引起溫室效應加劇，導致全球變暖。 【指導閱讀】請同學們閱讀課本P174頁相關內容，找出有哪些措施可以降低化石能源利用對環境的影響。 【總結】2.防治措施 在使用化石能源時，可以通過提高燃料質量和改進使用技術減少空氣污染物排放，具體措施主要有： （1）我國已大力推廣使用脫硫煤，改進生產中使用的脫硫設備，并在很多地區用天然氣代替煤； （2）改進汽車發動機的燃燒方式，使汽油能充分燃燒； （3）使用催化凈化裝置，使有害氣體轉化為無害物質； （4）加大尾氣檢測力度，禁止未達環保標準的汽車上路； （5）推廣使用電動汽車，減少尾氣排放，降低空氣污染。 【過渡】隨著能源消耗量的增長，化石能源對環境的影響越發突出。同時，人類巨大的能源需求也使化石能源面臨枯竭的危險。因此，開發和利用新能源已成為人類的迫切需求。氫氣作為能源，正在受到越來越多的關注。 作為新能源，你知道它有哪些優勢嗎？ 【指導閱讀】請同學們閱讀課本P174頁氫氣相關內容，找出氫氣作為新能源的優勢。 【總結】 來源廣泛：氫氣可由水分解制得。 燃燒值高：完全燃燒放出的熱量約為同質量甲烷的2倍或同質量汽油的3倍。 無污染：本身無毒，燃燒后的產物是水，不會污染空氣，也不會向大氣排放二氧化碳。相關反應方程式： 2H2 + O22H2O 這些優勢說明氫氣是一種最理想的清潔高能燃料，已應用于航天、交通等領域。 注意：全球首列氫能源市域列車在成都下線，具有成本低，更加綠色低碳的優勢。 【過渡】我們知道，電解水可以制取氫氣。在實驗室里，我們怎么制取氫氣呢？ 【講解】氫氣的實驗室制法 在實驗室里，我們常用鋅粒與稀硫酸反應來制取氫氣，反應的化學方程式為： Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ 根據實驗原理，我們可以看出制取H2與制取CO2氣體相同，所以制取裝置可以采用固液不加熱裝置。 氫氣密度比空氣小、難溶于水，所以收集方法可以選擇向下排空氣法、排水法。 綜上分析，所以制取氫氣的實驗裝置如下： 【過渡】那工業上，我們怎么制取氫氣呢？ 【講解】工業上一般通過電解水或以化石能源為原科制取氫氣。 【提問】為什么氫氣暫時還未能廣泛使用？ 【講解】目前，由于氫氣大量制取和儲運成本較高，氫氣在生產和生活中還未能廣泛應用。隨著科技的發展，氫能源的開發和利用已取得很大進展，氫氣將可能成為主要的能源之一。 【講解】人們正在開發和利用許多其他能源，如太陽能、風能、地熱能、潮汐能、核能和生物質能等．促進能源消費結構不斷優化，向清潔低碳方向轉變。 我國也在逐年減少化石能源的使用，同時加大對這些新能源的利用，不僅可以解決化石能源枯竭問題，還有利于減少環境污染。 閱讀課本，回答問題。 傾聽，思考，記記。 閱讀課本，回答問題。傾聽，修正自己的觀點，并記憶。 閱讀課本，回答問題。傾聽，修正自己的觀點，并記憶。 傾聽，思考，記憶。 思考，傾聽，記憶。 傾聽，思考，記憶。 培養學生閱讀能力、提取關鍵信息能力。 通過講解，讓學生了解化石能源燃燒對環境的影響，加強學生的環保意識。 培養學生閱讀能力、提取關鍵信息能力。歸納總結降低化石能源利用對環境影響的措施。 培養學生閱讀能力、提取關鍵信息能力。歸納總結氫氣作為新能源的優勢，了解氫氣是一種最理想的清潔高能燃料。 通過講解，讓學生知道實驗室制取氫氣的原理和實驗裝置，了解氫氣的工業制法。 了解氫能源難推廣的原因。 通過講解，讓學生了解目前所使用的新能源、我國能源消費結構的變化趨勢等，以此來拓展學生的知識面。
環節三 拓展延伸 【播放】【化學天地】酸雨形成（城市） 觀看視頻。 拓展學生的視野。
隨堂作業 PPT展示。 做題。 通過習題鞏固本節所學知識。
環節四 課堂小結 展示PPT第22頁。 傾聽并理解。 幫助學生梳理本節知識，便于學生記憶。
五、板書設計
課題2 化石能源的合理利用
第2課時
一、降低化石能源的利用對環境的影響
1．化石能源燃燒對環境的影響
①對空氣的影響：酸雨、排放的汽車尾氣污染空氣等
②對氣候的影響：溫室效應加劇等
2．防治措施
①減少空氣污染物排放：提高燃料質量和改進使用技術
②開發和利用新能源：氫能、太陽能、風能、地熱能等
氫能的優勢：來源廣泛、燃燒值高、無污染
氫氣的實驗室制法：
實驗原理：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
實驗裝置：固液不加熱裝置，向下排空氣法、排水法
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—— 第七單元 能源的合理利用與開發 ——
課題2 化石能源的合理利用
第2課時
1.了解化石能源對環境的影響。
2.了解降低化石能源利用對環境影響的措施，合理利用和開發能源。
3.知道氫能是最理想的清潔高能燃料，了解氫氣的實驗室制法。
4.樹立保護環境、與自然和諧相處的意識。
學習目標
重難點
同學們，你們家里做飯時用的是什么燃料？我們燒開水時為什么要開窗戶或開換氣扇？走在路上時，一輛汽車從你身邊經過你有什么感覺？
工業革命以來，化石能源的廣泛便用大大改善了人類的生活，推動了經濟發展和社會進步。但是，化石能源在造福人類的同時，也帶來了一些環境問題。
如何在利用化石能源的同時保護好我們的生存環境？
煤中含有少量的硫、氮等元素，燃燒時產生二氧化硫（SO2）、氮的氧化物（NOx）等污染物，這些氣體或氣體在空氣中發生反應后的生成物溶于雨水，會形成酸雨。
酸雨對環境的危害
可以使水質酸化，毒害魚類和其他水中生物
使土壤酸化，破壞農田，損害農作物、森林
腐蝕建筑物、金屬制品、名勝古跡等
1. 化石能源燃燒對環境的影響
降低化石能源的利用對環境的影響
酸雨
NO、NO2等
汽車使用的汽油或柴油燃燒時產生的一氧化碳、未燃燒的碳氫化合物、氮的氧化物和煙塵等，會隨尾氣直接排放到空氣中，造成污染。
排放的汽車尾氣污染空氣
大量化石能源燃燒釋放的二氧化碳會引起溫室效應加劇，導致全球變暖。
溫室效應加劇
冰川融化
土地沙漠化
極端天氣增多
影響自然生態系統
大力推廣使用脫硫煤，改進生產中使用的脫硫設備，并在很多地區用天然氣代替煤；
01
改進汽車發動機的燃燒方式，使汽油能充分燃燒；
02
使用催化凈化裝置，使有害氣體轉化為無害物質；
03
加大尾氣檢測力度，禁止未達環保標準的汽車上路；
04
推廣使用電動汽車，減少尾氣排放，降低空氣污染。
05
2. 防治措施
降低化石能源的利用對環境的影響
提高燃料質量和改進使用技術減少空氣污染物排放
開發和利用新能源
燃燒值高：
無污染：
來源廣泛：
本身無毒，燃燒后的產物是水，不會污染空氣，也不會向大氣排放二氧化碳。
氫氣可由水分解制得。
完全燃燒放出的熱量約為同質量甲烷的2倍或同質量汽油的3倍。
最理想的清潔高能燃料
2H2 + O2 2H2O
點燃
氫能
用途：
應用于航天、交通等領域。
氫能
我國研制的大推力氫氧火箭發動機
我國研制的氫能源
市域列車
開發和利用新能源
最理想的清潔高能燃料
全球首列氫能源市域列車在成都下線，具有成本低，更加綠色低碳的優勢
氫氣的實驗室制法
實驗藥品：
實驗原理：
實驗裝置：
Zn + H2SO4 ZnSO4 + H2↑
鋅粒、稀硫酸
制取：與制取CO2氣體相同，采用固液不加熱裝置
收集：向下排空氣法、排水法
（密度比空氣小）
（難溶于水）
氫氣的實驗室制法
實驗藥品：
用排水法收集氫氣
用向下排空氣法收集氫氣
實驗室里制取氫氣的簡易裝置
鋅粒、稀硫酸
實驗原理：
實驗裝置：
Zn + H2SO4 ZnSO4 + H2↑
氫氣的工業制法
① 電解水
制取成本高
儲存困難
為什么氫氣暫時還未能廣泛應用？
② 以化石能源為原料
2H2O 2H2↑ + O2↑
通電
煤氣化制氫
石油催化重整制氫
天然氣重整制氫
太陽能
風能
地熱能
潮汐能
核能
生物質能
正在開發和利用
的新能源
我國能源消費結構的變化趨勢圖
浙江溫州灘涂光伏發電項目
青海德令哈熔鹽光熱發電項目
廣東陽江海上風電項目
福建福清“華龍一號”核電項目
我國已建成世界最大規模的清潔發電體系
1.下列關于能源的說法不正確的是（ 　）
A．科技發展可促進能源的開發利用
B．能源結構向多元、清潔和低碳方向轉型
C．大量開采化石燃料以滿足社會發展的需要
D．推廣使用太陽能、風能可以減少對環境的污染
C
解析：
C、應該合理開采使用化石燃料，以滿足能源需求并利于保護環境。
2.下列關于燃料的說法錯誤的是（ 　）
A．以液化石油氣代替燃油可減少大氣污染
B．生活中常用的汽油、煤油、柴油都是石油產品
C．化石燃料燃燒產生的二氧化碳會造成酸雨
D．燃料不完全燃燒排放的CO是大氣污染物之一
C
解析：
C、化石燃料燃燒產生的二氧化硫會造成酸雨，二氧化碳不會造成酸雨。
3.氫氣作為21世紀極具開發前景的新能源之一，理由是（ 　）
①燃燒熱值高　 ②原料資源豐富　
③貯存和運輸時安全性高　 ④燃燒產物無污染
A．①②③ B．①②④
C．②③④ D．①③④
B
解析：
氫氣燃燒產物是水，不污染環境；氫氣的燃燒值高；工業上制取氫氣是通過電解水得到的，而地球上水資源豐富，可以從水中提取氫氣，說明資源廣泛。
4.據統計，目前某市私家車數量增長較大。汽車排放的尾氣（CO、SO2與NO等物質）將會加重某市空氣污染，其治理方法有：
（1）在汽車的排氣管上裝一個“催化轉化器”。其作用是使CO和NO反應，生成N2和CO2。寫出該反應的化學方程式
。
（2）改用壓縮天然氣（CNG）作燃料，修建加氣站。壓縮天然氣燃燒的化學方程式是 。
2CO + 2NO N2 + 2CO2
催化劑
CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O
點燃
4.據統計，目前某市私家車數量增長較大。汽車排放的尾氣（CO、SO2與NO等物質）將會加重某市空氣污染，其治理方法有：
（3）氫氣是汽車最理想的清潔燃料。氫能屬于 （填“可再生”或“不可再生”）能源，實驗室制取氫氣的化學方程式為 。氫能目前還不能被廣泛使用的原因是_________________________（寫一條）。
可再生
Zn + H2SO4 ZnSO4 + H2↑
制取成本高（或儲存困難等）
課堂小結
通過本節課的學習，我們知道了：
01
化石能源燃燒對環境的影響
02
防治措施
減少空氣污染物排放：提高燃料質量和改進使用技術
課題2 化石能源的合理利用
第
2課
時
對空氣的影響：酸雨、排放的汽車尾氣污染空氣等
對氣候的影響：溫室效應加劇等
開發和利用新能源：氫能、太陽能、風能、地熱能等
氫氣的制取：
Zn + H2SO4 ZnSO4 + H2↑
再見

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