化学课题2 燃料的合理利用与开发一等奖教学设计

课题2　燃料的合理利用与开发

教学目标

一、知识与技能目标

     了解煤、石油、天然气等化石燃料的组成和用途；知道甲烷的性质，尤其是化学性质；了解化学反应中的能量变化；了解化石燃料燃烧对环境的影响；认识使用和开发清洁能源的重要性。

    二、过程与方法目标

1．通过对燃料的选用来培养学生比较、分类、归纳、概括等信息加工能力。

2．通过讨论，培养学生形成良好的学习习惯和学习方法。

    三、情感态度和价值观目标

    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了解使用氢气、天然气（或沼气）、石油液化气、酒精、汽油和煤等燃料对环境的影响，懂得选择对环境污染较小的燃料。树立保护环境的意识，体会化学与社会发展的关系。

重点难点

     1.煤、石油、天然气三大化石燃料；化学变化中能量的变化。

    2.燃料充分燃烧的条件和意义；化学变化中能量的变化。

教学准备

【教具】煤和石油的综合利用、酸雨的危害等知识挂图，冷而干燥的烧杯、试管、小烧杯、玻璃片、镁条、盐酸、氯化铵晶体等。

   导入新课

教师：在日常生活中，许多物质都能发生燃烧反应，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的合理利用与开发。

学生：认真听讲。 

探究新知

【提问】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，你能举出一些例子吗？

学生：列举例子：利用液化石油气或天燃气燃烧放出的热量做饭；北方的冬天烧煤炭取暖等。

【讲解】

1．化学反应中的能量变化

事实和研究证明，化学反应在生成新物质的同时，还伴随着能量的变化。能量的变化通常表现为热量的变化。有些反应放出热量，如物质的燃烧、氧化钙与水反应、镁与盐酸反应等；有些反应吸收热量，如碳与二氧化碳的反应等。

2．能量的利用

人类需要的大部分能量是由化学反应产生的，最常见的是生活燃料的使用，利用燃烧等化学反应产生的能量发电、烧制陶瓷、冶炼金属等；爆炸在瞬间能够产生巨大能量，利用爆炸可以开矿采煤、拆除危旧建筑等；燃料对人类社会是非常重要的。

【过渡】在我们的生活中，经常使用的燃料有煤、石油和天然气。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。下面，我们就来对化石燃料进行学习。

【讲解】煤、石油、天然气是当今世界上最重要的三大化石燃料。化石燃料是由古代动植物的遗骸经一系列复杂变化而形成的，是不可再生资源。它们作为重要的能源，在我们的现代生活中起着很重要的作用。

1．煤和石油

(1)煤

①煤的成分：煤中主要含碳元素。将煤作为燃料，主要是利用碳元素与氧反应所放出的热量。煤被称为“工业的粮食”或“黑色的金子”。

②煤的综合利用：将煤隔绝空气加热，可以制得多种化工产品，如焦炭、煤焦油、煤气等。焦炭是冶金工业的重要原料，煤焦油是化工生产的重要原料，而煤气(主要成分是H2、CH4、CO)是我们日常家庭中使用的一种重要的燃料。

(2)石油

①石油的成分：从油井中开采出来的石油叫做原油。原油是一种黏稠状的液体，通常显深棕色或黑色，常有绿色或蓝色荧光，有特殊气味，难溶于水，密度比水略小，主要含有碳、氢两种元素，是复杂的混合物，被称为“工业的血液”。

②石油的炼制：人们一般不直接用石油作燃料，而是将石油进行深加工得到各种用途广泛的油料，使石油得到综合利用。这一过程称为石油的分馏。石油的分馏主要是利用石油的沸点不同给石油加热，让石油中沸点不同的各组分先后蒸发出来，从而实现各组分的分离。石油分馏发生的是物理变化。

2．天然气

(1)天然气是一种蕴藏在地层内的天然气体燃料。其主要成分是甲烷(CH4)。纯净的甲烷是无色、无味的气体，极难溶于水，密度比空气小。

(2)在池沼的底部通常含有甲烷，所以通常也把池沼中的甲烷气体称为“沼气”。把秸秆、杂草、人畜粪便等废弃物放在密闭的沼气池中发酵，也可形成沼气。

学生：认真听讲并思考。

【实验】演示[实验7－4]得出：

甲烷具有可燃性，甲烷燃烧的化学方程式为：

CH4＋2O2CO2＋2H2O。

甲烷燃烧时能发出蓝色的火焰，放出大量的热，用内壁干燥的小烧杯罩在火焰上方，烧杯内壁有小水珠出现，将小烧杯倒过来，倒入澄清石灰水并振荡，澄清石灰水变浑浊。由于甲烷是可燃性气体，所以在点燃前必须先检验其纯度。

3．合理利用与开发化石能源

【阅读】指导学生阅读教材P140～141，完成如下问题：①燃料充分燃烧的重要性；②如何使燃料充分燃烧？③可燃冰的有关信息。

【讨论】组织学生讨论煤燃烧产生的污染物及危害。

学生：阅读教材后讨论得出答案：使用燃料对环境的影响有：含硫燃料的燃烧，产生污染空气的二氧化硫；燃料燃烧不充分，产生一氧化碳(CO)气体；未燃烧的碳氢化合物及炭粒、尘粒等排放到空气中，造成粉尘污染等。

【阅读】指导学生阅读教材P142～144，了解使用燃料对环境的影响。

【过渡】随着人类对能源的需求量日益增长，化石燃料等不可再生能源面临枯竭的危险。开发利用新能源成为越来越迫切的要求。

【阅读】指导学生阅读教材P144～146，了解氢气作为未来理想能源的优点及新能源的开发利用。

【小结】学完本节课你有什么收获？ 

学生：交流本节课的收获。

效果检测 

见教科书P147

课堂小结 

通过本节课的学习，使学生手脑结合，增强了科学探究和自主学习能力，培养了辩证思考的能力，激发了学生保护环境、爱护地球的环保意识。观看环境污染的图片—燃料—燃料燃烧对环境的影响—如何治理燃料燃烧对环境的影响—使用和开发新的燃料和能源，由于逻辑主线清晰，所以教学过程比较流畅，效果较好。

布置作业 

板书设计 

一、化学反应中的能量变化

1．化学反应中的能量变化

2．能量的利用

二、化石燃料的利用

1．煤和石油

2．天然气

3．合理利用与开发化石能源

三、使用燃料对环境的影响

四、能源的利用和开发