九年级化学上册 课题2 燃料的合理利用与开发

更新时间:2023-11-07 00:30:01 阅读量: 自然科学 文档下载

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课题2 燃料的合理利用与开发

第1课时化学反应中的能量变化化石燃料的利用

教学目标

教学过程

情景导入

多年以来,加拿大已出口石油和天然气到美国。现在,美国并不需要它,加拿大正在转向亚洲市场。在2015年,巴西将成为石油出口国。人们之所以对石油问题给予高度关注,主要是因为石油是当今人类生产、生活的重要能源。与石油一样,煤、天然气也是重要能源。

合作探究

探究点一化学反应中能量的变化

提出问题在化学反应时,是不是只有通过燃烧才能获得能量呢?

讨论交流结合以前学习的化学知识和生活现象讨论相关原因。了解化学反应中能量的变化。

实验活动

【实验操作】在一支试管中加入一小匙干燥的生石灰(或几小块食品袋中的干燥剂,主要成分CaO),再加入约2mL水,观察现象,并用手轻轻触碰试管外壁。

【实验现象】生石灰逐渐膨胀,碎裂成粉末,产生大量的白雾,用手触碰试管外壁,感觉发烫。

【实验结论】生石灰与水反应放出大量的热,化学方程式为:CaO + H2O = Ca(OH)2

归纳总结

1.物质发生化学反应的同时,常常伴随着能量的变化,通常表现为热量变化,即有放热现象或吸热现象。许多化学反应会放出热量,如:燃烧、镁和盐酸反应等;有些化学反应会吸收热量,如:碳与二氧化碳反应C+CO2错误!未找到引用源。2CO。

2.人类生活对能量的利用

(1)生活燃料的利用:做饭、取暖等;

(2)利用燃料产生的热量:发电、烧制陶瓷、冶炼金属、发射火箭;

(3)爆炸产生的热量:开采煤矿、开山炸石、拆除危旧建筑;

(4)食物在体内缓慢氧化放出热量:维持体温和日常生命活动所需要的能量;

(5)能量的转化:电池充电时电能转化为化学能;使用电池是化学能转化为电能。

探究点二化石燃料的利用

提出问题(1)你家中做饭、洗浴用什么燃料?

(2)汽车、轮船等交通工具使用什么燃料?

(3)炼钢厂、热电厂等使用什么燃料?

(4)以上使用的燃料有什么优缺点?

讨论交流结合生产、生活实例讨论相关原因。了解化学石燃料的利用。

归纳总结

1.煤

2.石油

课堂讨论

1.石油可直接用作燃料吗?石油产品中有哪些是常用的燃料?

2.煤气泄漏会造成什么危害?石油罐装液化石油气在安全上应注意什么?

3.天然气

(1)组成:天然气主要成分是甲烷,还含有其他的气态碳氢化合物,属于混合物。

(2)甲烷的性质:

①物理性质:通常状况下,甲烷是无色无味、极难溶于水的气体,它的密度比空气小。 ②化学性质:可燃性,点燃前必须验纯。

现象:产生明亮的蓝色火焰,放出热量。在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯,

烧杯内壁有水珠出现,迅速把烧杯倒转过来,向烧杯中注入少量澄清石灰水,

震荡,石灰水变浑浊。

结论: CH 2O CO 2H O 4222+点燃+

(3)天然气的用途:燃料和工业原料。

知识拓展

⑴煤矿的矿井坑、池沼的底部常含有甲烷,要注意安全。

⑵沼气:沼气的主要成分甲烷,它是由秸秆、柴草、人畜粪便等放在封闭的沼气池中发酵产生,属于可再生能源,沼气可以解决农村生活燃料问题,有利于改善农村环境卫生。

4.合理利用和开发化石能源

(1)节约能源最重要的是使燃料充分燃烧。

(2)使燃料充分燃烧的条件:

①燃烧时要有足够多的空气,燃料与空气要有足够大的接触面积。

②燃烧不充分不仅使燃料产生的热量减少,无谓的浪费资源,而且还会产生大量的有害气体,污染空气。

课堂讨论

1.化石燃料是不是取之不尽的呢?

2.做饭时,有时燃气灶的火焰呈黄色或橙色,锅底出现黑色,调节一下进风中就可以了,这是为什么呢?

知识拓展

“可燃冰”科学家在海底发现了大量“可燃冰”,它是一种甲烷水合物(CH4·XH2O),是甲烷与水在低温、高压条件下形成的,具有能量高、燃烧热值大等优点,且储量很大,它将成为代替化石燃料的新能源。

目前存在的问题:开采的关键是解决技术上的问题,防止甲烷气体泄漏造成更严重的温室效应。

板书设计

第1课时化学反应中的能量变化化石燃料的利用

一、化学反应中能量的变化

吸热现象

放热现象

二、化石燃料的利用

化石燃料(不可再生资源)

煤:工业的粮食

石油:工业的血液

天然气:清洁能源

合理利用和开发化石能源

第2课时使用燃料对环境的影响能源的利用和开发

教学目标

教学过程

情景导入

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。

请思考造成这种现象的原因是什么?

合作探究

探究点一使用燃料对环境的影响

提出问题(1)化石燃料燃烧对空气造成污染有多严重,能不能不用化石燃料?

(2)汽车用的燃料主要是什么?汽车尾气中的主要污染物有哪些?如何对汽车尾气进行处理?

讨论交流阅读教材,结合生产、生活实例讨论相关原因。了解使用化学石燃料对环境的影响。

归纳总结

1.化石燃料燃烧造成空气污染主要原因:

(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,产生一氧化碳等。

(3)未燃烧的碳氢化合物及炭粒、尘粒等排放到空气中形成浮尘。

2.酸雨

(1)形成:煤燃烧时生成NO2和SO2等污染物,这些污染物反应后溶于雨水,形成酸雨。(2)危害:

①危害人体健康;

②导致水体酸化,严重影响水生动植物的生成;

③破坏土壤、植被、森林;

④腐蚀金属及建筑物。

(3)防治措施:

①减少硫的氧化物、氮的氧化物等物质向空气中排放;

②用天然气代替煤;

③大力推广使用脱硫煤。

3.汽车用燃料的燃烧对空气的影响

(1)目前,多数汽车使用的燃料是从石油中分离出来的汽油和柴油。

(2)主要污染物:CO、氮的氧化物、含铅化合物和烟尘等,其中氮氧化合物也会导致酸雨。

(3)减少汽车尾气排放的措施:

①改进发动机的燃烧方式,以便燃料充分燃烧,减少CO的排放;

②使用催化转化装置,使有害气体转化为无害物质;③使用无铅汽油,防治含铅物质排放;

④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;

⑤加大检测尾气的力度,禁止没有达到环保标准的汽车上路。

⑥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.乙醇

(1)制取:乙醇俗酒精,化学式为C2H5OH,它是以高粱、小麦、玉米、薯类等为原料,经过发酵、蒸馏制成的。

(2)性质:无色,有特殊气味的液体,能与水以任意比互溶;在空气中能燃烧,发出淡蓝色火焰,放出大量的热,化学方程式为:

C2H5OH + 3 O2 2 CO2 + 3 H2O

(3)用途:乙醇属于可再生资源,用作酒精灯、火锅、内燃机等的燃料。

(4)车用乙醇汽油的优点:节省石油资源;减少汽车尾气污染;促进农业发展。

探究点二能源的利用和开发

提出问题你所知道的清洁燃料有哪些?哪些能源是可被人类利用的?各有什么优点?

讨论交流结合生产、生活实例讨论相关原因。了解新能源的利用。

归纳总结

1.氢能源

(1)特点:氢气本身无毒,是无色无味气体,难溶于水,密度最小;极易燃烧、放热量大、燃烧产物是水;燃烧产物无污染,是最清洁的燃料。

2H2+O2 2H2O

(2)优点:①资源丰富,可再生;②无毒、极易燃、燃烧放热多;③燃烧产物是水,几乎不产生有害气体和颗粒物,不污染环境。

(3)缺点:①制取成本高;②贮存、运输困难。作为燃料暂时还不能推广使用。

(4)实验室制取氢气:

实验室常用锌和稀硫酸反应制取氢气。反应化学方程式为:Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑

实验室制取氢气的简易装置如图所示:

2.其它新能源

目前,人们正在利用和开发的其他新能源,如太阳能、风能、地热能、潮汐能、核能、生物质能等。这些能源的利用,可以部分解决化石能源面临耗尽的问题,并在一定程度上减少了对环境的污染。

板书设计

第2课时使用燃料对环境的影响能源的利用和开发

成功之处本堂课教学主要以学生活动为主,通过学生自学、收集资料、分组整理资料、相互交流等形式,不仅拓宽了学生的知识面,还可以对学生进行环境教育、

国情教育,使学生对能源、环境这些关系全球未来命运的共同问题有一定的

认识,激发学生环保意识与社会责任感。

不足之处学生课前收集资料太少,对能源的节约认识不深刻。

本文来源:https://www.bwwdw.com/article/kpg2.html

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