初中化学人教版九年级上册课题2 燃料的合理利用与开发教学设计及反思

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第二课时 使用燃料对环境的影响 能源的利用和开发
教学目标
1.知道物质发生化学变化时伴随着能量变化。
2.知道化石燃料都是由多种成分组成的混合物以及化石燃料的利用。
3.了解化石燃料的不可再生性,燃料充分燃烧的重要性。
教学重点
1.了解化学反应中的能量变化。
2.了解化石能源的重要作用,节约化石能源。
教学难点
1.培养学生独立思考、加工信息的能力。
2.如何节约化石燃料。
教学过程
教师活动
学生活动
设计意图
[创设情境 导入新课]
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和能量。
过渡:电能可以通过燃烧化石燃料产生的热能经过一系列转化后获得。
提问:那么是不是只有通过燃烧才能获得能量呢?化石燃料有哪些呢?为什么要关灯,难道化石燃料快没了吗?
让我们带着这些问题,进入本堂课《燃料的合理利用与开发》的学习
[展示学习目标]
思考
学生认真听取问题,带着疑问进入课堂
具有教育意义
设疑,让学生明白本节课的学习目标,增加学生的好奇心
[提出问题 进行探究]
探究点一:化学反应中能量的变化
过渡:对于第一个问题:只有通过燃烧才能获得能量吗?
1.分组实验:714生石灰与水的反应
实验
现象
手的感觉
化学方程式
结论
生石
灰与
水反应
液体沸腾,水变浑浊
试管壁
发烫
CaO+H2O
Ca(OH)2
生石灰与水反应放出热量
学生分组实验,同时教师演示生石灰与水反应的热量可以加热米饭。
总结: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,有些反应吸收热量。
[举例] 放出热量:(1)氧化钙与水的反应
CaO+H2OCa(OH)2
(2)燃烧
C+O2CO2
学生回答:不是
学生:分成六人一个小组。完成实验714,实验过程中注意观察并记录实验现象,填写在表格中
听讲,做笔记
分组实验让学生参与其中,自主探究化学变化中的能量变化,并学会归纳实验现象,总结实验结论
(3)金属与酸的反应
Zn+2HClZnCl2+H2↑
吸收热量:绝大部分的加热和高温
2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
C+CO22CO
注意:需要加热才能进行的反应不一定是吸热反应。
2.提出问题:化学反应中的热量变化应用于生活和生产中,你能举出一些实际应用的例子吗?
展示:生活中运用热量的图片
过渡:在当今社会,人类需要的大部分能量是由化学反应产生的,最常见的就是生活燃料的使用。目前,人们使用的燃料大多来自化石燃料,知道是哪些吗?
探究点二:化石燃料的利用
1.[自主学习]
(1)目前,人们使用的燃料大多来自化石燃料: 煤 、 石油 和 天然气 ,它们都是 不可再生 (填“可再生”或“不可再生”)能源。
(2)煤是 混合物 (填“纯净物”或“混合物”),主要含有 碳元素 ;将煤隔绝空气加强热,可以分解出 焦炭 、 煤焦油 、 煤气 等多种物质,这是一个 化学 (填“物理”或“化学”)变化。
(3)石油是 混合物 (填“纯净物”或“混合物”),主要含有 碳 元素;将石油加热炼制,利用各成分的 沸点 不同,将它们分离,可得到 汽油 等产品,使石油得到综合利用。这是一个 物理 (填“物理”或“化学”)变化的过程。
(4)天然气的主要成分是 甲烷(或CH4) 。
2.甲烷
(1)物理性质(播放视频)
物理性质
颜色
气味
状态
密度
水溶性
甲烷
无色
无味
气体
比空气小
极难溶于水
提问:当天然气发生泄漏时,家里能闻到天然气的气味?
(2)化学性质(播放视频)
实验步骤
实验现象
结论
点燃甲烷
将干冷的烧杯罩在火焰上方
迅速把烧杯倒过来,向烧杯内注入澄清石灰水,振荡
甲烷燃烧的化学方程式:CH4+2O2CO2+2H2O
听讲做笔记
讨论:请同学分享讨论结果
做饭、烧制瓷器、取暖等
学生:煤、石油、天然气
学生阅读教材P137~138的前两个自然段,完成煤的相关知识点
再阅读P138~139,完成石油和天然气的知识点
完成后分享答案
[观看视频]
总结甲烷的物理性质
学生回答:天然气中加入了一种有臭味的物质,就是为了当天然气发生泄漏时能被发现
[观看视频]
记录实验现象,并得出结论
结合以前学过的化学反应,让学生更易理解吸热和放热现象
培养学生合作学习,互相交流的能力
培养学生独立自主学习能力,阅读提取信息的能力
培养学生观察与归纳能力,并通过实验现象推导出实验结论的能力
提问:甲烷的组成元素是什么?
依据化学反应前后元素种类不变,可以推测出甲烷中一定含有碳元素和氢元素。确定了甲烷的化学符号:CH4
注意:(1)点燃甲烷前要检验它的纯度。
(2)沼气的主要成分:甲烷(或CH4)。
(3)瓦斯爆炸:甲烷燃烧的放热反应。
(4)天然气和沼气都是混合物,其主要成分都是甲烷,而甲烷是纯净物。
展示:农村以前用的沼气
过渡:化石能源应用于农业、工业、交通和生活,那么它们是取之不尽,用之不竭的吗?
3.合理利用与开发化石能源
讨论:表73
问题:根据你们的估算,谈谈你们的办法。
过渡:从中我们可以看出我们将面临严重的能源危机。
节约能源:(1)使燃料充分燃烧;(2)使用新技术,新设备;
(3)寻找开发新能源。
提问:如何使燃料充分燃烧?
讨论:在日常生活中你是否遇到过这样的情况:做饭时,有时燃气灶或煤炉的火焰呈现黄色或橙色,锅底出现黑色。此时就需要调节一下灶具或炉具的进风口,这是为什么?
讲解:燃料不能充分燃烧,产生黑烟,并生成CO等物质,不仅浪费资源,而且污染环境。
展示:车用燃料雾化处理
[总结] 使化石燃料充分燃烧通常考虑两点:
一是燃烧时要有足够的空气;
二是燃料与空气要有足够大的接触面积。
寻找开发新能源:可燃冰
可燃冰的介绍
播放:中国连续开采可燃冰60天,创世界纪录视频。
学生了解甲烷的存在
学生分成三组,分别计算石油、天然气和煤的使用年限
煤:109年
天然气:38年
石油:15年
学生答:为了有充足的空气
听讲,记笔记
看视频
自己计算使用年限,对化石能源储备量有更深的认识
联系学生生活实际,获得他们的共鸣
中国创造世界纪录,引起他们的国家荣誉感
板书设计
课题2 燃料的合理利用与开发
第一课时 化学反应中的能量变化 化石燃料的利用
1.化学反应中的能量变化放出热量吸收热量
2.化石燃料的利用煤(干馏,化学变化)和石油(分馏,物理变化)天然气甲烷+氧气点燃二氧化碳+水CH4+O2点燃CO2+H2O合理利用与开发化石能源
教学目标
1.了解化石燃料燃烧对环境的影响。
2.认识使用和开发清洁燃料及各种能源的重要性。
3.掌握乙醇燃烧的化学方程式。
教学重点
1.了解燃料对环境的影响,懂得选择对环境污染较小的燃料。
2.认识新能源开发的重要性。
教学难点
燃料燃烧对空气污染的原因,选用燃料的依据及新能源的优点。
教学过程
教师活动
学生活动
设计意图
[创设情境 导入新课]
投影:展示一幅优美的自然风景图画,并配上优美的音乐。
讲述:人类一直生活在空气清新、风景如画的美好世界里。可是工业革命以后,人类突然发现,在我们生活的世界里,天不再是那么湛蓝,水不再绿,空气不再清新。思考,造成这种现象的原因是什么?
总结:煤和石油产品的燃烧会污染空气,今天我们就探究燃料的使用对环境造成的影响。
看视频、思考
阅读、交流、讨论
通过真实的社会情境,激发学生产生学习热情
加强爱国主义教育
[提出问题 进行探究]
探究点一:使用燃料对环境的影响
过渡:下面同学们仔细阅读教材P142~143内容,你能从中学到什么知识?
投影:展示煤和石油的组成元素资料,引导学生分析分别燃烧后可能产生的污染空气的气体。
分析:煤和石油都含有碳、硫、氮这三种元素,所以燃烧后会生成CO2(温室效应)、CO(有毒)以及SO2、NO2(造成酸雨)等气体。
视频:酸雨危害
[讨论] 引导学生分组讨论、交流:根据上述探究,试说明酸雨可能对环境造成怎样的破坏?应采取怎样的防治和保护措施?
过渡:除了煤的使用,目前多数汽车使用汽油和柴油作燃料,它们燃烧时也会产生一些物质污染空气,那么汽车的尾气主要含有哪些污染物呢?
引导阅读:指导学生阅读教材P143,并归纳总结减少汽车尾气污染的措施。
小结:减少汽车尾气污染的措施有
(1)改进发动机的燃烧方式,以使汽油能充分燃烧。
(2)使用催化净化装置,使有害气体转化为无害物质。
学生阅读、思考
学生观看资料,分组讨论分析煤和石油燃烧后产生的污染性气体
观看、思考,并分组讨论交流
小结:酸雨腐蚀建筑、雕像、森林,使水质、土壤酸化
学生思考、讨论交流:汽车尾气中的主要污染物:一氧化碳,未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物和烟尘等
学生倾听、记录
学生学会辩证地看待事物的两面性
培养学生将已学知识运用到现实生活中,从而解决实际问题的能力
(3)使用无铅汽油,禁止含铅物质排放。
(4)使用压缩天然气或液化石油气作燃料。
(5)在汽油中加入适量乙醇作为汽车燃料。
引导阅读教材P144
(1)乙醇的化学式、俗名、来源、用途。
(2)乙醇燃烧的化学反应方程式。
讨论:使用车用乙醇汽油有什么好处?
小结:乙醇是混合物,不是化合物。
探究点二:能源的开发和利用
过渡:随着人类对能源的需求越来越多,化石燃料等不可再生能源面临枯竭,对环境的负面影响也很大,开发新的能源就成了人类越来越迫切的要求。下面同学们仔细阅读教材P144~145内容,你能从中学到什么知识?
讨论: 氢气和天然气都可以作为燃料。目前,天然气作为燃料使用已经非常广泛,而氢气还不能作为燃料被广泛应用。为什么?
[小结]
优点:a.资源丰富,可再生;b.燃烧放热多;c.生成物不污染环境。
缺点:a.制取成本高;b.贮存、运输困难。
提问:目前,人们可以开发利用的新能源有哪些?为什么要开发新能源呢?
投影:播放人类开发利用新能源的视频。
[小结] 人们正在开发利用的新能源包括太阳能、核能、风能、地热能、潮汐能等。开发新能源可以解决化石能源枯竭的问题,减少环境污染。
学生阅读、思考讨论、归纳总结:
(1)乙醇(C2H5OH)俗称酒精,可通过高粱、玉米和薯类等发酵、蒸馏而得到。具有可燃性,可用作酒精灯、内燃机的燃料。
(2)C2H5OH+3O2
2CO2+3H2O
可以适当节省石油资源,在一定程度上减少汽车尾气的污染,并且乙醇属于可再生能源
明确燃料选择需要从资源、经济、技术、环境等方面综合考虑
学生思考、讨论
学生倾听、了解、记录
学生阅读、思考,并讨论交流得出:氢气是最理想、最清洁的高能燃料;但制取成本高,贮存困难
学生在教师的引导下进行归纳总结并记录
学生思考、讨论,观看视频
学生倾听、了解、记录
培养学生的自主学习能力、分析问题的能力和整理归纳能力
使学生体会化学在生活生产中的重要性,训练有关化学方程式的书写
学生结合生活实际,充分认识使用乙醇汽油的优点,增强环保意识
培养学生的自主学习能力和从相关资料中得出有效信息的能力
使学生体会利用化学开发新能源的必要性,增强学生的环保意识,并培养学生解决问题的能力
板书设计
课题2 燃料的合理利用与开发
第二课时 使用燃料对环境的影响 能源的利用和开发
一、燃料燃烧对空气的影响
1.煤的燃烧碳元素CO有毒气体CO2温室效应硫元素→SO2氮元素→NO2酸雨
2.汽车用燃料的燃烧
二、使用和开发新的燃料及能源
1.新燃料和新能源(太阳能、核能、风能、潮汐能……)