7.2化石能源的合理利用-2024-2025学年九年级化学人教版（2024）上册

课题2　化石能源的合理利用 第1课时　化石能源的利用 【教学目标】 1.通过对三大化石能源的系统学习,认识化石能源是人类重要的自然资源,对人类生活起着重要作用,体会化学是推动人类社会可持续发展的重要力量。 2.通过对天然气主要成分甲烷的物理及化学性质的认识,了解天然气在社会生活中的应用。 3.查阅我国使用天然气的有关资料,增强民族自豪感,树立建设美丽中国、为全球生态安全作贡献的信念。 4.借助化石能源可能开采年限,认识合理利用和开发能源、节约使用化石燃料的重要性,主动践行节约资源、环境友好的生活方式,树立人与自然和谐共生的科学自然观和绿色发展观。 【教学重点及难点】 重点:化石燃料的认识 难点:实验验证甲烷的元素组成 【学法指导】自主学习,合作探究 【教学媒体】多媒体 【教具准备】教学设备:计算机投影仪 用品: 煤样品　石油样品 【授课教案】 教学流程 教师活动 学生活动 设计意图 创设情景 引导探究 讨论交流 展示评价 【投影】模式一、国际石油问题一直是关注焦点,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,今天我们也来进行一次特殊的对话,今天我们的三位嘉宾是号称世界三大化石燃料的“碳氏三兄弟”——煤、石油、天然气,为什么这样称呼呢?,因为它们都含有碳元素。下面我们就隆重请出它们三位。 模式二、视频播出2017年6月我国南海神狐海域某种燃料试采连续时间已达目前世界第一,你知道这种燃料是什么吗? 阅读、交流、讨论。 看视频、思考 创设情境,真实、生动,具有震憾力,使学生在感受能源重要性的同时,产生强烈的学习动机。 加强爱国主义教育 化石能源 1.主要 包括: 2.三大化 石燃料 的形成 3.特点: 不可再生 根据生活经验,引导列举三大化石燃料。 提出问题:关于化石燃料,你想了解哪些相关知识? 引导总结共性问题。 出示图片,请同学结合图片介绍三大化石燃料的形成过程。 思考,将想了解的内容写在彩纸上,并展示在黑板上,相互补充,共同分享。 结合课前查阅资料汇报。 对比、分析得出:化石燃料是不可再生资源。 引发思考,培养主动提出问题的意识,提供学生展示的平台及相互交流的机会。 培养收集信息及对信息加工处理的能力,体会化石燃料形成的复杂过程,认识其不可再生性。 续表　　 教学流程 教师活动 学生活动 设计意图 化石能源 的利用 1.煤、石油 2.天然气 【投影】展示煤、石油的图片。 【阅读】引导学生阅读课本P169-170页,并归纳总结煤和石油的主要组成及其综合利用方法。 【小结】煤:混合物,主要含有C,此外,还含有少量的H、N、S、O等元素。 (1)煤的综合利用:隔绝空气加强热分解或煤与其他物质反应(化学变化),由此得到许多物质,如焦炭、煤焦油和煤气等。 (2)石油:混合物,一般是黏稠的液体,主要含有C、H元素。 石油的综合利用:将石油加热并使用催化剂炼制,再利用各成分的沸点不同进行分离。 【过渡】除了煤和石油外,天然气也是一种重要的化石燃料。 【投影】《天工开物》中有关我国古代人民利用天然气的记载。 【讲解】天然气主要成分:甲烷(CH4) 【投影】播放甲烷燃烧的实验视频,引导学生观察、记录实验现象。 【小结】甲烷是无色气体,具有可燃性,甲烷燃烧时火焰明亮并呈蓝色,可以看到,烧杯内壁上有水滴生成。 【提问】有水滴生成,说明了什么问题呢? 【追问】向烧杯内注入澄清石灰水后,澄清石灰水变浑浊,又说明了什么问题呢? 【讲解】甲烷是由碳和氢组成的化合物,化学式是CH4。它燃烧时生成二氧化碳和水,同时放出大量的热。这个实验说明甲烷中含有碳元素和氢元素。 【小结】CH4+2O2CO2+2H2O 【延伸】煤矿的矿坑里经常有甲烷逸出,由此,同学们想到了什么安全问题呢? 【介绍】在池沼的底部常常含有甲烷,通常也称池沼中的气体为沼气。在我国农村,利用沼气可解决生活燃料问题。 【投影】展示沼气的制取和利用图片。 【讲解】未来新能源——可燃冰 【投影】 学生倾听并观看图片。 学生阅读、思考讨论并归纳。 学生倾听、理解、记录。 思考石油的综合利用是物理变化,煤的综合利用是化学变化的原因。 学生观看实验视频 学生思考、讨论交流后回答。 学生观看实验视频,观察、描述实验现象,填写课本表格。 学生思考、讨论交流,利用已学知识进行分析、回答。 【小结】说明甲烷的成分里一定含有氢元素。 【小结】这说明甲烷燃烧时有二氧化碳生成,也就说明了甲烷的成分里一定含有碳元素。 学生倾听、理解、记录,尝试书写化学方程式。 学生思考、讨论后回答,并互相评价。 【小结】煤矿里必须采取通风设施。 学生观看投影,了解沼气的制取和利用。 学生思考 可燃冰的优点和存在问题 培养学生从图片等资料中获取信息的能力。 培养学生的自主学习能力和归纳总结能力。 培养学生对知识进行归纳整理的能力。 增强民族自豪感 通过播放实验视频,使学生观察到明显的实验现象,让学生真实感知甲烷的可燃性。 培养学生利用已有知识分析问题并解决问题的能力。 培养学生的分析推断能力,训练有关方程式的书写。 培养学生利用所学化学知识解决实际问题的能力。 结合农村生活实际,学以致用。 辩证观 续表　　 教学流程 教师活动 学生活动 设计意图 合理利用 化石能源 【过渡】目前,人类所消耗的能量大多来自化石燃料,而化石燃料的形成需要经过数百万年,且资源有限。化石燃料已经面临被耗尽的危险,下面我们一起看一组数据,大家估算多少年后我国的石油和天然气将被耗尽? 学生倾听、了解化石燃料的资源现状,并分组进行计算。 对照教材图计算 学生倾听、理解、记录。 学生展望未来。 通过计算化石燃料仅剩的使用年限,使学生增强社会责任感和危机意识。 学生结合生活和生产实际,充分认识合理、节约化石燃料的必要性。 培养学生利用所学化学知识解决实际问题的能力。 拓展学生的知识面。 归纳总结 本课知识重点, 展示思维导图。 梳理本课知识脉络 将知识结构化和系统化,形成良好学习习惯 板书设计 课题2　化石能源的合理利用 第1课时　化石能源的利用 一、化石能源的利用 1.煤和石油: 煤:混合物,主要:C元素 煤的综合利用:如焦炭、煤焦油、煤气等; 石油:混合物,主要:C、H元素。 石油的综合利用:如液化石油气、汽油、煤油、柴油等。 2.天然气: (1)主要成分:甲烷(CH4) (2)可燃性:CH4+2O2CO2+2H2O 3.合理利用和开发化石能源: 未来新能源——可燃冰 第2课时　降低化石能源的利用对环境的影响 【教学目标】 1.了解化石能源的燃烧对环境的影响,认识合理开发和利用能源的重要性,认识化学在解决能源、环境等相关的问题中的作用。 2.了解几种重要的新能源,知道资源开发、能源利用可能会对环境产生影响,树立环境保护意识。 3.树立辩证认识问题的意识,能从物质的组成及变化视角,分析和讨论能源综合利用、生态环境保护等有关问题。 4.查阅有关我国在新能源方面的成就,知道科学和技术有助于解决社会问题,树立建设美丽中国、为全球生态安全作贡献的信念。 　　【教学重点及难点】 重点: 1.了解能源利用对环境的影响,懂得选择对环境污染较小的能源。 2.认识新能源开发重要性。 难点:能源利用对空气污染的原因,选用能源的依据及新能源的优点。 【学法指导】自主学习,合作探究 【教学媒体】多媒体 【教具准备】教学设备:计算机投影仪、录像机 实验相关器材及用品:试管、锌、稀硫酸等。 学生准备:教材、学案等课堂用品。 【授课教案】 教学流程 教师活动 学生活动 设计意图 创设情境 引导探究 讨论交流 展示评价 【投影】模式一、【课件展示】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。 模式二、人类社会的发展离不开能源,而化石燃料对人类社会的进步有着巨大的贡献,人类生活和生产的各个方面都有化石能源的身影。化石燃料的燃烧,给人类提供能量的同时,也给人类生存的环境带来了污染,温室效应的增强、空气质量的日益下降都与化石燃料的利用有着密切的联系,化石燃料的利用为什么会造成如此严重的环境问题呢?请同学们根据三种化石燃料的组成分析其燃烧后的产物,再联系分析其造成的环境问题。 阅读、交流、讨论。 分析煤、石油、天然气燃烧的产物。 　 【总结】 1.化石燃料的主要组成是碳元素,其充分燃烧会产生大量的CO2,燃料燃烧不充分,会产生一氧化碳等。 2.化石燃料中还含有氢元素,燃烧生成水。 3.化石燃料的杂质中含有硫元素,燃烧时产生空气污染物二氧化硫。 4.化石燃料的杂质中含有氮元素,燃烧时产生空气污染物二氧化氮、一氧化氮。 5.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。 通过真实的社会情境,激发学生产生学习热情。 建立守恒观 续表　 教学流程 教师活动 学生活动 设计意图 使用燃料 对环境 的影响 【过渡】下面同学们仔细阅读课本P173、P174内容,你能从中学到什么知识? 【小结】煤燃烧时产生二氧化硫、氮的氧化物等会形成酸雨;汽车使用的汽油或柴油燃烧时产生的一氧化碳,未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物和烟尘等,会造成空气污染;大量化石能源燃烧释放的二氧化碳会引起温室效应加剧,导致全球变暖;等等。 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物。 【小结】减少空气污染物的措施:大力推广使用脱硫煤,改进生产中使用的脱硫设备,用天然气代替煤,改进发动机的燃烧方式,使用催化净化装置,加大尾气检测力度,推广使用电动汽车。 学生学会辩证的看待事物的两面性。 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。 能源的 利用与 开发 【过渡】随着人类对能源的需求增长,化石燃料对环境的影响越发突出。同时,人类巨大的能源需求也使化石能源面临枯竭的危险。因此,开发和利用新能源已成为人类的迫切要求。 下面请同学们仔细阅读课本P174-P176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.生成物为水,不污染空气,也不会向大气排放二氧化碳。 缺点:制取和储运成本高。 【讲解】氢气可以通过电解水制得,在实验室里常用锌粒和稀硫酸反应来制得,反应的化学方程式是Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑。 【分组讨论】从资源、环境、经济等方面考虑,煤、煤气、液化石油气、汽油、柴油、酒精等各有什么优缺点?你认为使用哪种燃料较好? 【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的短缺危机。 【图片展示】2012年至2020年的我国能源消费结构的变化趋势图和我国已建成世界最大规模的清洁发电体系图。 讨论填表 乙醇 氢气 化学式 原料 燃烧 方程式 优点 待解决的问题 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。 学生在教师引导下进行归纳总结并记录。 根据氢气的制取原理和性质选择氢气的制取装置。 【总结】锌粒和稀硫酸分别是固体和液体,反应条件为常温,所以用固液常温型发生装置,氢气密度比空气小,且难溶于水,不与水反应,可用排水法或向下排空气法收集。 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,观看视频。 学生倾听、了解、记录。 学生倾听、观看视频。 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。 培养学生分析和整理归纳的能力。 形成化学实验探究的一般思路与方法,知道围绕实验目的确定实验原理,选择实验仪器,组装实验装置 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。 知道科学和技术有助于解决社会问题,树立建设美丽中国、为全球生态安全作贡献的信念 续表　 教学流程 教师活动 学生活动 设计意图 归纳总结 本课重点知识,展示思维导图。 梳理本课知识脉络 将知识结构化和系统化,形成良好学习习惯 板书设计 第2课时　降低化石能源的利用对环境的影响 一、降低化石能源的利用对环境的影响 1.煤的燃烧 2.汽车用燃料的燃烧 二、使用和开发新能源 1.新燃料和新能源(太阳能、核能、风能、潮汐能……) 2.氢气(H2) Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑　2H2+O22H2O 学科网（北京）股份有限公司 $$