7.2.1 燃料的合理利用与开发（第一课时）教案-2022-2023学年九年级化学人教版上册

课题：燃料的合理利用与开发 （第一课时） 课型：新授课 教学目标： 1. 知道化学变化时伴随着能量变化，了解常见的吸热和放热反应，认识通过化学反应实现能量转化的重要性，会书写生石灰与水反应，甲烷燃烧的化学方程式； 2. 明白化石燃料是人类重要的自然资源，认识几种主要的化石燃料，了触其形成、用途及不可再生性； 3. 认识合理利用与开发化石能源及燃料充分燃烧的重要性，培养节约使用能源的意识。 数学重点：化学变化中的能量变化，煤、石油、天然气三大化石燃料 教学难点：化石燃料的综合利用 教学过程： 一、情境引入 【提问】我们知道不同地区的人生活方式会有所不同，比如做饭烹饪使用的燃料，你们家平时使用的是什么燃料？ 师：木柴、煤炭、燃气等都属于燃料，生活经验告诉我们燃料燃烧时能产生热量。那么是不是只有通过燃烧才能获得能量呢？让我们进入今天的课题《燃料的合理利用与开发》 二、新知讲授 师：首先我们通过一个实验来探究一下能量的变化 【演示】实验7-3 【学生活动】描述实验现象 【讲解】由实验可以知道，生石灰与水反应放出热量。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，有些反应是放出热量的，如氧化钙与水反应，镁与盐酸反应等；有些反应则是吸收热量的，如碳与二氧化碳的反应。 判断一个化学反应是吸热还是放热时不能单纯依据该反应需要的条件来进行判断，例如碳与氧化钙在高温的条件下生成二氧化碳和铜的反应，虽然反应条件是高温但是它实际上是一个放热反应。 【多媒体】播放“自热米饭” 【提问】上述食品的加热原理是什么呢？ 【讲解】“自热米饭”以及“自嗨锅”等自热食品中的发热包主要成分为生石灰，这类食品加热食物是利用生石灰与水反应放出的热量。 师：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，如利用化学反应产生的能量做饭、取暖等，化学反应中能量的变化不仅表现为热量转化上，还表现在电能和光能转化等方面，如化学电池能将化学能转化为电能，而我们利用蜡烛照明就是将化学能转化为光能。燃烧：烧制陶瓷、冶炼金属、发射火箭；爆炸：开矿采煤、开山炸石、拆除危旧建筑。 【提问】你们还知道哪些化学反应中能量变化在生活和生产中的应用？ 师：由此可见人类生活离不开化学，离不开燃料，因此我们要合理利用与开发燃料，现在我们生活中经常使用的燃料大多来自化石燃料，如煤、石油和天然气等，之所以称为化石燃料，是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，属于不可再生能源。 【学生活动】阅读教材，说一说化石燃料的形成过程 【讲解】煤是复杂的混合物，主要含有碳元素，将煤作为燃料，主要是利用碳元素与氧反应所放出的热量。煤的综合利用，是将煤隔绝空气加强热，使煤分解成许多有用的物质，如焦炭、煤焦油、煤气等。 【提问】煤分解的过程是属于化学变化还是物理变化 【讲解】煤气作为生活燃气，是我们日常生活中接触比较多的，在一些城市被使用，它的主要成分为氢气（H2）甲烷（CH4）一氧化碳（C0）和其他气体等 【多煤体】展示煤综合利用的部分产品 【讲解】从油井中开采出来的石油叫做原油，是一种黏稠状的液体。石油中主要含有碳和氢两种元素，将石油加热炼制，利用石油中各成分的沸点不同，将它们分离，可得到不同的产品，使石油得到综合利用 【提问】石油中各成分分离的过程属于什么变化？ 【讲解】一些家庭用的罐装液化石油气，是石油化工的一种产品。液化石油气是经加压后压缩到钢瓶中的。 【多媒体】展示石油综合利用的部分产品。 【讲解】在有石油的地方，一般都有天然气存在。西气东输中输送的就是天然气，天然气主要是由碳和氢组成的气态化合物，其中最主要的是甲烷（CH4）。甲烷通常状况下为无色无味的气体，难溶于水、密度比空气小。 【演示】实验7-4 【学生活动】描述实验现象（点燃甲烷前要先检验甲烷的纯度）。 【讲解】甲烷燃烧时，产生明亮的蓝色火焰，放出热量，烧杯内壁有水珠产生，且生成能使澄清的石灰水变浑浊的气体。 【提问】甲烷燃烧后生成了什么？ 【板书】CH4+2CO2 点燃 CO2+2H2O 【讲解】在池沼的底部常含有甲烷，通常也把池沼中的气体称为沼气，沼气是可再生能源。把秸杆、杂草、人畜粪便等废弃物放在密闭的沼气池中发酵，就可产生甲烷，用作燃料。 师：人类目前所消耗的能量主要来自化石能源，而化石能源的形成需要经过数百万年。资源是有限的，随着人们对能源需求量的日益增大，它们面临着被开采枯竭的现状。 【提问】大约多少年后将没有可开采的石油和天然气？ 【讨论】在日常生活中也会发生类似的情况：做饭时，燃气灶或煤炉的火焰呈现黄色或者橙色？ 【讲解】燃料燃烧不充分会使燃料燃烧的利用率降低、浪