人教版九年级上册第七单元 燃料及其利用课题2 燃料的合理利用与开发第2课时学案
展开1、明确课标
2、课前自习
二、教学展示
3、课堂探究
备课笔记
备课笔记
知识拓展:
一般把pH(酸碱度)<5.6的雨水称为酸雨,酸雨包括雨、雪、雾、雹等降水过程。要防治酸雨,最主要的是减少人为排放的污染物,人为排放的SO2主要来自含硫煤的燃烧,因此在煤的燃烧过程中,常采用排烟脱硫技术,回收二氧化硫。
备课笔记
特别提醒:
在化石燃料中,天然气是比较清洁的燃料。
要点提示:
乙醇汽油是10%的乙醇和90%的汽油掺和而成的混合物。由于乙醇中含碳量低且不含S、N等元素,因此,具有燃烧产生的有害气体少,节省石油资源,促进农业生产等优点。
备课笔记
特别提醒:
在自然界中不存在大量的氢气,而由于氢气的制取成本高和贮存困难,因此氢气还不能作为燃料被广泛使用。
知识拓展:
为了减少汽车尾气对空气的污染,主要采取以下措施:a.改进发动机的燃烧方式,使汽油能充分燃烧。b.使用催化净化装置,使有害气体转化为无害物质。c.使用无铅汽油,禁止含铅物质排放。d.加大检测尾气力度,禁止未达环保标准的汽车上路。e.改用压缩天然气(CNG)或液化石油气(LPG)作燃料,以减少对空气的污染。f.在汽油中加入适量乙醇作为汽车燃料,可适当节约石油能源,并在一定程度上减少汽车尾气的污染。
4、课堂解疑
备课笔记
备课笔记
方法点拨:
氢能源尚未广泛应用的原因:氢气在制造、贮存和运输等方面还有许多技术问题没有完全突破,如至今没有找到高效的催化剂,能够很方便地电解水得到氢气;另外,氢气容易爆炸,至今还没有找到比较安全的贮存方法和运输方式。但随着科技的发展,对氢能源的开发已取得了很大进展,氢气终将会成为主要的能源之一。
三、课堂总结
5、课后练习
布置作业:完成本课时对应练习,并提醒学生预习下一节的内容。
6、教学反思
备课笔记
方法点拨:
从题干中提炼出解答本题有用的信息,可通过甲、乙两小组的实验现象推出甲小组中氧气充足,乙醇完全燃烧;乙小组中氧气不充足,乙醇没有完全燃烧。
课题
使用燃料对环境的影响及能源的利用和开发
课型
新授课
教学目标
知识与
技能
1.了解化石燃料对环境的影响。
2.认识使用和开发清洁燃料及各种新能源的重要性。
过程与
方法
1.运用模拟实验,认识酸雨的危害。
2.运用讨论的方法,获取更多的新知识。
情感、态度与价值观
1.增强保护环境的意识。
2.激发更强的求知欲,培养对化学、对科学的热爱。
3.逐步培养学生用辩证的眼光看“燃料”的燃烧。
教学重点
1.培养学生独立思考、加工信息的能力。
2.拓展性课题“煤和石油的综合利用”。
教学难点
1.逐步培养学生对现有资料进行分析的能力。
2.提高学生综合应用的能力。
教具准备
多媒体课件、烧杯、“模拟酸雨水”、树叶、镁带、大理石。
课前预习
1.化石燃料对环境的影响,煤燃烧时会排出SO2、NO2等污染物,这些气体溶于雨会形成酸雨。
2.乙醇俗称酒精,其化学式为C2H5OH,它在空气中燃烧的化学方程式为C2H5OH+3O2点燃2CO2+3H2O。
3.最理想最清洁的燃料是氢气,实验室制取H2的化学方程式为Zn+H2SO4 ZnSO4+H2↑。
4.化石燃料是人类生产、生活的主要能源,人们开发的新能源有太阳能、风能、地热能、潮汐能、生物质能和核能等。
新课导入
[课件展示]以图片的对比,创设情境
第一组:课本P140图7-30。
第二组:课本P142图7-34、课本P143图7-35、图7-36。
[设问]这样的两组画面给同学们传递了什么样的信息呢?
[学生回答]第一组画面显示的是化石燃料在人类生活中的用途;第二组画面显示了燃料在燃烧提供能量的同时,却给环境造成了不良的影响:腐蚀岩石,污染空气,破坏森林。
[新课引入]燃料的使用,给人们的生活带来了很多方便,但是燃料的使用正如一把双刃剑一样,在带给人类方便的同时,也给环境造成了不良的影响。今天就来学习使用燃料对环境的影响。
进行新课
知识点1使用燃料对环境的影响
[提问]三大化石燃料是什么?煤中含有哪些元素?煤燃烧后会生成什么物质?
[回答]煤、石油、天然气是三大化石燃料。煤中主要含碳元素,此外还含有少量的H、S、N、O等元素。煤的燃烧会产生的空气污染物主要有CO、SO2、NO2、烟尘等。
[设问]我们知道煤燃烧会产生SO2、NO2等气体污染物,这些气体或气体在空气中发生反应后的生成物溶于雨水中,会形成酸雨,那么酸雨会对我们的生活环境造成什么影响呢?
[实验探究]教师引导学生分组完成酸雨危害的模拟实验。
酸雨危害的模拟实验
[现象](1)无现象;植物叶片(或果皮)都变色。
(2)无现象;有气泡冒出,镁条或锌粒逐渐变小。
(3)无现象;有气泡冒出。
[讨论]比较上述实验,试说明酸雨对环境和人类等造成了哪些危害呢?
[回答](1)酸雨引起河流、湖泊的水体酸化,严重影响水生动植物的生长。
(2)它能破坏土壤、植被、森林。
(3)酸雨对金属、油漆、皮革、纺织品及建筑材料都有腐蚀性。
(4)酸雨渗入地下,可能引起地下水酸化。
(5)对人体的健康有直接的危害,硫酸雾和硫酸盐雾的毒性比二氧化硫大得多,可以侵入肺的深部组织,引起肺水肿等疾病而使人致死。……
[讨论]我们生活的家园——地球,她在流泪,她在滴血,她的儿女们不能坐以待毙。那我们应该采取怎样的措施来保护她呢?
[回答](1)减少人为排放的污染物。
(2)减少煤中的含硫量,对煤炭中的硫资源进行合理的开发和利用。
(3)改进设备,使燃料充分燃烧;增加催化净化装置,使有害气体转化成无害气体。
(4)使用无铅汽油,禁止含铅物质排放。
(5)开发新能源。
……
[观察讨论]在城市市区内几乎不使用煤作燃料,可我们的生活环境为什么也会如此恶劣?这是如何造成的?
进行新课
[回答]城市的空气污染主要是由汽车尾气造成的。汽油和柴油作为多数汽车的燃料,它们燃烧时产生的尾气中主要含有一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物和烟尘等大气污染物,严重威胁着我们的健康。
[提问]我们如何才能减少汽车的尾气对空气的污染呢?请看书后归纳。
[回答]减少汽车尾气的污染主要是从燃料的使用和汽车技术方面采取措施: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气体;③使用无铅汽油,禁止含铅物质排放;④在管理上,加大检测尾气的力度,禁止没有达到环保标准的汽车上路;⑤改用天然气、液化石油气、乙醇汽油作为汽车燃料。
[提问]什么是乙醇汽油?它和汽油相比有哪些优点?看课本第144页《化学·技术·社会》:车用乙醇汽油。
[回答]车用乙醇汽油:将变性燃料乙醇和汽油以一定比例混合而成的,其优点是:①节省石油资源;②减少汽车尾气的污染;③促进农业生产。
[讲解]乙醇是一种清洁能源。乙醇俗称酒精,它是无色透明,具有特殊气味的液体。乙醇还容易挥发,能与水以任意比互溶,而且还是一种优良的有机溶剂。
乙醇的成分里含有碳、氢、氧三种元素,它的化学式是C2H5OH。乙醇是以高粱、玉米和薯类等为原料,经过发酵、蒸馏而制得,是可再生能源。
[设问]根据乙醇的化学式,推断乙醇与氧气发生反应的生成物是什么呢?请写出乙醇燃烧的化学方程式。
[回答]二氧化碳和水。
[延伸]在街上吃火锅时,有的火锅下面燃烧的是一种外观类似于冰的一种物质,它真的是冰吗?
[回答]不是,这种类似于冰的物质其实是一种固体酒精。
[补充]从这个实例中我们可以看出乙醇同样有着三态变化。由于乙醇燃烧时能放出大量的热,所以它被用作酒精灯、火锅、内燃机等的燃料。
[小结]化石燃料燃烧对空气造成污染的主要原因:①燃料中的一些杂质如硫等燃烧时,产生空气污染物如二氧化硫等;②燃料燃烧不充分,产生一氧化碳;③未燃烧的碳氢化合物及炭粒、尘粒等排放到空气中。
[延伸]减少化石燃料燃烧对环境污染的常用方法:①在工厂安装高效除尘器;②排烟脱硫,将工厂废气中的二氧化硫回收;③排烟脱氮,如在汽车上安装净化装置,以降低废气中有害气体的含量;④改进燃烧方法,使燃料充分燃烧以控制氮的氧化物和碳氢化合物的生成;⑤改变燃料结构,使用天然气等“清洁能源”。
[过渡]煤和石油虽然是重要的化工原料,由于它们燃烧时对空气造成污染,所以人类把眼光放在了使用和开发清洁能源上。
知识点2 能源的利用和开发
(1)氢气
[提问]你对氢气作为一种清洁燃料的认识有哪些?氢能源有哪些优点?
进行新课
目前未广泛使用的原因有哪些?
[回答]无色无味的气体,难溶于水,本身无毒,是最轻的气体,极易燃烧,是最清洁的燃料;氢能源的三大优点:①来源广泛;②燃烧时热值高;③产物是水,不污染环境;广泛使用面临的困难:制取成本高和贮存运输困难。目前,对氢能源的开发已取得了很大进展,随着科技的发展,氢气终将会成为主要能源之一。
[提问]实验室制取氢气的原理和装置是什么?
[回答]①制取原理:Zn+H2SO4 ZnSO4+H2↑或Zn+2HClZnCl2+H2↑②反应装置:此反应属固-液不加热型,且H2是一种难溶于水且密度比空气小的气体,可用排水法或向下排空气法收集(如课本P145图7-40)。
[延伸]也可设计如下制取装置,如上图所示。此装置的优点:使反应随时发生,随时停止。
[讨论]组织学生交流讨论课本P145讨论题。
(2)新能源
[提问]现代社会对能量的需求量越来越大,化学反应提供的能量已不能满足人类的需求。我国各地区及世界各国也都在利用和开发新的能源。你知道有哪些能源是可被人类利用的吗?
[回答]正在利用和开发的新能源:太阳能、核能、风能、地热能、潮汐能等。
[小结]这些能源的利用,不但可以部分解决化石燃料面临耗尽的问题,还可以减少对环境的污染。希望同学们将来长大了,能将自己所学知识应用到开发和利用更理想更实用的清洁能源方面,为人类生活质量的进一步提高作出自己的贡献。
教学板书
课题2燃料的合理利用与开发
第2课时 使用燃料对环境的影响及能源的利用和开发
1.使用燃料对环境的影响
(1)煤的燃烧:煤燃烧产生的空气污染物主要有SO2、NO2、CO、粉尘等。其中SO2和NO2溶于雨水会形成酸雨。
(2)汽车用的燃料燃烧对空气的影响:汽车使用的燃料主要是汽油或柴油。它们燃烧产生的尾气中主要污染物有CO、碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物和烟尘等。
(3)化石燃料燃烧是对空气造成污染的主要原因。
2.能源的利用和开发
(1)乙醇:化学式:C2H5OH,俗称酒精。
化学性质:易燃烧。
教学板书
(2)氢气:最清洁的燃料。
氢能源的三大优点:①来源广泛;②燃烧时热值高;③产物是水,不污染环境。
广泛使用面临的困难:制取成本高和贮存运输困难。
(3)新能源:太阳能、核能、风能、地热能、潮汐能等。
课堂小结
通过这节课的学习,我们知道,在人类利用燃料的同时,也给人类所赖以生存的环境——地球,带来了极大的危害。作为地球人类的一员,我们应该团结起来保护我们的家园,努力学习,投身于现代化建设中。
教材习题
解答
练习与应用(P147~P148)
1.选择题(1)造成酸雨的主要物质是(D)。
A.甲烷和一氧化碳 B.二氧化硫和一氧化碳
C.一氧化碳和二氧化碳 D.二氧化硫和二氧化氮
(4)造成煤气中毒的物质是(A)。
A.一氧化碳 B.甲烷
C.二氧化碳 D.二氧化硫
(5)下列关于石油的叙述不正确的是(A)。
A.石油是一种化工产品 B.石油是一种混合物
C.可利用石油产品发电 D.将石油分馏可得到多种产品
2.汽车、轮船使用的燃料有汽油、柴油等。埋于海底将来可能会替代化石燃料的新能源是可燃冰。
3.资料显示,北方某些地区冬天的空气中二氧化硫增多,这是为什么?应采取什么措施?
解:因为冬天环境温度较低,人们使用煤炭等燃料取暖,生活中使用的燃料多为煤、石油等化石燃料,此类燃料中均含有硫元素,燃烧后都能产生二氧化硫,此外一些机动车辆的尾气是由汽油等不完全燃烧产生,也含有二氧化硫、一氧化碳等物质。要使空气中不含二氧化硫,必须改善能源结构,如使用脱硫煤取暖,使用乙醇汽油作为汽车的燃料。
5.为防止燃气泄漏造成危险,可在家中安装报警器。根据你家中的需要和使用燃料的情况,确定报警器应安装在什么位置(参考下图所示,并可查阅相关资料)。
教材习题
解答
解:家中使用的燃料是天然气,报警器应安在上方(如图中小男孩所看的),因为CH4的密度比空气小。(点拨:若燃气密度小于空气,报警器应安在燃气泄漏处之上)
6.煤矿的矿井里常伴生含有甲烷的煤层气。你认为煤矿应采取什么安全措施?应在哪些地方、张贴怎样的安全标志?
解:煤矿的矿井里必须采取通风、严禁烟火等安全措施,以防甲烷和空气等混合物的爆炸。因此,要在煤矿井口、醒目的地方张贴有关严禁烟火的标志。
8.充分燃烧1kg天然气和煤所产生的CO2和SO2气体的质量如下图所示,则煤燃烧产生的气体更易导致酸雨;天然气燃烧对环境影响较小。
难题
解答
例1 人类社会的发展离不开能源,下列关于能源的说法错误的是( )A.煤、石油、天然气是三种重要的化石燃料
B.太阳能、水能、风能是人类正在利用和开发的重要能源
C.使用乙醇汽油能减少有害气体的排放
D.氢能虽是理想能源,但由于开发、贮存、运输等技术问题难以攻破,因此无开发价值。
【解析】煤、石油、天然气是重要的化石燃料,故A正确;太阳能、风能、水能、核能、地热能等是人类利用和开发的重要能源,故B正确;由于乙醇只含C、H、O三种元素,燃烧后的污染产物少,故C正确;虽然氢能的开发和利用有一定的困难,但它仍是未来理想的能源,有开发价值,故D错。
【答案】D
例2 乙醇(C2H5OH)俗称酒精,具有可燃性。甲、乙两小组同学为了确定乙醇在氧气中燃烧的产物,他们分别先将乙醇在氧气中点燃,再用燃烧后的混合气体进行如下实验(无水硫酸铜遇水变成蓝色;新鲜鸭血遇O2呈鲜红色,遇CO2呈暗红色,遇CO2呈胭脂红色).甲、乙两小组的实验顺序及观察到的现象如图所示:
根据以上实验,完成下列问题:
难题
解答
(1)甲小组确定乙醇燃烧的产物可能是________.乙小组确定乙醇燃烧的产物可能是________。
(2)分析甲、乙两个小组确定的产物为什么不同______________________:。
(3)把A、B两个装置顺序对调,行吗?为什么?________________。
(4)请你谈谈合理使用燃料的一种方法:________________。
【解析】乙醇燃烧在氧气充足时产生二氧化碳、水,在氧气不足时,还产生一氧化碳,水与无水硫酸铜作用,生成硫酸铜晶体;二氧化碳被B中石灰水吸收,通过C证明已经无二氧化碳气体。
【答案】(1)H2O、CO2;H2O、CO2、CO(2)甲组实验时氧气充足,乙醇能完全燃烧,乙组实验时氧气不充足,乙醇不完全燃烧(3)不行,因为装置对调后无法证明乙醇燃烧的产物中是否有水(4)使燃料充分燃烧(或有足够多的空气或氧气)
教学反思
本节课的教学内容难度不大,比较适合学生自学,所以在教学过程中主要以学生的自主探究活动为主,使学生通过自己的努力来认识并掌握新知识,初步培养学生的自学能力。教师在教学中主要起着组织者的角色,配合并帮助学生完成自学。这样的教学方式给了学生较大的自由度,能够很好的调动学生学习的积极性,有利于学生学习能力的发挥和培养。
教学不足之处联系生活实际不够,未把化学知识充分运用到生活实际中去。要充分联系本校学生的实际情况,设计必要的教学环节,促使学生主动提出问题、发现问题、解决问题。
教学过程中老师的疑问:
教师点评和总结:
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学案: 这是一份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学案,共4页。学案主要包含了化学反应中的能量变化,化石燃料,合理利用与开发化石能源等内容,欢迎下载使用。
初中化学课题2 燃料的合理利用与开发优质第2课时导学案及答案: 这是一份初中化学课题2 燃料的合理利用与开发优质第2课时导学案及答案,文件包含第2课时使用燃料对环境的影响能源的利用和开发学案学生用docx、第2课时使用燃料对环境的影响能源的利用和开发学案教师用docx等2份学案配套教学资源,其中学案共6页, 欢迎下载使用。
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