第七单元 能源的合理利用与开发 课题2 化石能源的合理利用 教学设计-2024-2025学年九年级上学期化学（人教版2024）

第七单元 能源的合理利用与开发 教学设计 课题2 化石燃料的合理利用 一、课题分析 化石能源的合理利用属于社会性科学议题，学生对此并不陌生。此前，学生已在物理课上接触了能量相关内容，在本单元课题1也认识了化学反应的能量变化。本课题是在此基础上，进一步展示化学反应的应用价值。 对化石能源的合理利用主要有两个方向。一个方向是利用一定量的化石能源产生更多能量和产品，即物尽其用。另一个方向是减少化石能源使用中对环境造成的不良影响，主要通过提升质量、改善技术，以及寻找替代品。因此在内容安排上，教科书首先通过对煤、石油、天然气这三种燃料的介绍，帮助学生进一步理解物质变化过程伴随着能量变化，体会化学反应造福人类的应用价值。接下来，教科书针对化石能源对环境的影响，介绍了减少环境污染的做法，进而提出了开发与利用新能源(主要以氢能源为例);引导学生从物质及其变化的视角认识化石能源的综合利用与新能源的开发，理解化学与环境的关系，感悟人类社会的发展会遇到能源、环境等不确定性挑战，进一步建立化学有助于解决能源、环境等可持续发展问题的观念。 在活动设计上，教科书通过【实验7-2]介绍甲烷的可燃性和元素组成;安排了估算化石能源使用年限的“思考与讨论”栏目，揭示合理利用化石能源的必要性;设置了“调查与研究”栏目，引发对家用燃料使用情况的关注。在资料类栏目设置上，教科书运用“资料卡片-石油和煤的综合利用”“科学·技术·社会我国可燃冰资源的开采”，补充介绍了化石能源利用的现状。 在能源利用方面，我国有悠久的历史，也取得了举世瞩目的成就。教科书通过正文、插图、栏目等，介绍了我国是世界上最早利用天然气的国家，展示了我国在化石能源清洁高效利用、优化能源消费结构等方面的成就。 2、 教学目标 1.教学目标 (1)了解化石能源的种类、组成及特点。知道甲烷的可燃性和主要用途。 (2)了解煤和石油的综合利用，认识化学在能源合理利用与开发中的重要作用。 (3)了解降低化石能源利用对环境影响的方法和措施，意识到开发新能源的意义。 (4)初步应用元素观、变化观等化学观念和科学探究方法解决问题。 (5)认识能源开发利用是促进人类社会发展的重要力量，知道其可能对环境产生的影响，树立合理利用能源的意识。 2.教学重点和难点 (1)重点:化石能源及其合理利用。 (2)难点:化石能源开发利用的利与弊。 3、 学生情况诊断分析 本课题所研究的问题，如燃料的开发和利用问题、使用燃料对环境的影响等都是社会的热点问题，学生在生活中可以收集和利用的素材很多，为本课题的学习提供了丰富的资源。 在本课题的学习，中学生容易出现的问题有： 1. 对化学反应中的能量变化的认识易出错。学生对一些化学变化是吸热反应还是放热反应区分不好，物质的燃烧一般都是放热反应，如甲烷燃烧放热，然而需要加热才能进行的反应不一定是吸热的，如木炭粉在高温下还原氧化铜就是一个放热反应，所以不能简单地从反应条件进行判断，而需从化学反应的本质进行区分；同时也不能片面的认为只要有热量变化，就一定属于化学变化的吸热和放热现象。如金属导线通电放热属于物理变化。 2. 对化石燃料的认识易出错。有的学生对三大化石燃料储量的有限性认识不清，盲目认为他们是取之不尽用之不竭的自然资源，另外对三大化石燃料组成的认识易出错，认为它们是纯净物，不清楚汽油是石油分馏的产品，它是由碳、氢两种元素组成的混合物。 四、教学辅助技术分析 ppt：展示更加直观。 实验：通过实验活动让学生更好感知化学变化的热量变化以及氢气的可燃性。 实验视频：让学生更加全面的了解化石燃料。 五、教学过程 第一课时 1.整体思路：【旧知链接】→【模块一：化石燃料的利用】】→【模块二：降低化石能源的利用对环境的影响】 2.具体过程。 【旧知链接】1. 化学变化（化学反应）的基本特征是（ ） A有能量变化 B 颜色改变 C放出气体、生成沉淀 D有其他（新）物质生成 2. 燃烧的三个条件是：_____________________________ 【模块一：化石燃料的利用】 认真阅读课本169-172页内容，结合所学知识，完成自学。 1 三大化石燃料是____、____、_____ 2 化石燃料都是（ ）能源 。 A可再生 B不可再生 3化石燃料都是（ ）。 A 混合物 B纯净物 4 填写下列表格 化石燃料 主要含有的元素 用途 煤 ①什么是煤的综合利用？（勾画课本） ②煤气的主要成分及用途__________________ 石油 ①石油的分馏是利用石油中各成分_____不同，将它们分离②列举石油分馏的产品及用途。 天然气 ①主要成分是_______，化学是为_______ ②甲烷是可燃性气体，点燃前，要先____________，甲烷燃烧的化学方程式为_________________________。 ③天然气、瓦斯、沼气、可燃冰的有效成分都是__________ 5 氧气不充足时，燃料中的碳不能充分燃烧，会产生哪些不良后果？（勾画课本） 6使燃料充分燃烧通常要考虑两点，分别是：_______________________________________。 7. 2017年5月，我国成功从海底开采的新能源是　 　 　 　 ，其主要含有 　 　 　。 【模块二：使用燃料对环境的影响】认真阅读课本173-174页内容，完成自学。 1.煤燃烧时会产生_________、_________等污染物。这些气体或它们与空气中物质反应后的生成物溶于雨水，会形成_______；酸雨的危害有______________,为了减少酸雨产生，目前我国解决的措施有_____________________________。 2. 目前，多数汽车使用的燃料是__________,它们燃烧会产生许多空气污染物。列举减少汽车尾气污染的一些措施：__________________________________________________。 【模块三：能源的利用和开发】 认真研读课本142-144页内容，结合所学，完成自学。 1.氢气，化学是______,被认为是理想的清洁、高能燃料。它作为能源，优点有________________________________，但是由于氢气的________________________，氢气作为燃料和化学电源暂时还未能广泛应用。 2. 氢气的制取：常用___与________反应来制取氢气，反应的化学方程式为______________________，收集氢气的方法有________________________。 3.目前，人们正在利用和开发的新能源有________________________。 六、课堂练习 1.课本177页“练习与应用”1，2,3 2.下列物质不属于混合物的是 （ ） A．煤 B．液氮 C． 石油 D．天然气 3.下列不属于化石燃料的是 ( ) A.煤 B.石油 C.天然气 D.氢气 4.下列各组物质中，主要成分不同的是（ ） A．天然气和沼气 B．大理石和石灰石 C．氧气和臭氧 D．冰和水 5.目前，人类使用的燃料大多来自化石燃料，如煤、　 　 、天燃气等。氢气被认为是理想的清洁燃料，因其燃料产物为水不污染空气，且热值高，但由于氢气的　 　 成本高和运输、储存困难，暂时还未广泛应用。 七、课堂小结 （设计意图：让写生对本节课学习的重点进行总结。） 1.化石燃料 2.燃料充分燃烧的条件与措施 3.常见的空气污染 4.新能源 八、课后作业 （设计意图：以全面、有层次的题目，使学生把握本课题的知识点） 基础题： 1.下列各组气体燃烧后只生成CO2的是 （ ） A．H2 B．CO C．CH4 D．H2和CO 2.煤、石油、天然气是当今世界上最重要的化石燃料，对这三种燃料的叙述 不 正确是 ( ) A.都是混合物 B.燃烧后都会放出热量 C.都是可再生能源 D.都是重要的化工原料 3.（1）天然气的主要成分是__________；（2）近年来，我国发生了多起特大瓦斯爆炸事故，瓦斯的主要成分和天然气相同，试写出发生爆炸的化学方程式_________________________； 4.下列各变化过程中，不会释放出一氧化碳的是 （ ） A．绿色植物的光合作用 B．石油 C．汽车排放的废气 D．煤气的泄漏 5.部分大中城市的公交车使用压缩天然气（CNG）代替汽油燃料，这样做的好处是（ ） A．减少了污染，空气更清新 B．汽车行驶速度更快 C．运输成本更低 D．汽车发动机的使用寿命更长 6.国家决定推广使用乙醇汽油，所谓乙醇汽油就是在汽油中放入适量的乙醇混合而成的一种燃料。下列叙述错误的是（ ） A．乙醇汽油是一种新型化合物 B．由石油可以制得汽油 C．使用乙醇汽油会减少SO2、NOX等有害气体的排放 D．用玉米、高粱的籽粒经发醇可制得乙醇，乙醇是绿色能源 7.人们在工作、生活中，为了防止事故，常采用一些安全措施，下列措施安全的是（ ） A．发生煤气泄漏，立即关闭阀门，打开门窗通风 B．掏空沼气池前进灯火实验 C．点燃木条检查液化石油气是否泄漏 D．到小煤窑里挖煤用火把照明 8.能源和环境与人类的生产、生活密切相关。 ①目前，人们使用的燃料大多来自化石燃料，如煤、石油和 等，它们属 于 （填“可再生”或“不可再生”）能源。 ②计入空气污染指数的项目暂定为：二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、可吸入颗粒物 和臭氧等。近年来，我国多地出现的雾霾天气主要是由上述污染指数中的 造成的，下列措施可减缓雾霾天气的是 （填序号）。 A．露天焚烧垃圾 B．用风能与太阳能发电替代燃煤发电 C．提升燃油品质，减少机动车尾气的污染 提高题：课本177“练习与应用”4 发展题： 某学生为了证明甲烷中含有碳、氢元素、设计并完成了如下实验方案，请你帮他完成下面的实验报告： 实验目的：证明甲烷中含有碳、氢元素 实验用品：火柴、盛有甲烷的贮气瓶、一个洁净干燥的小烧杯、澄清石灰水 实验步骤 实验现象 结 论 ①点燃甲烷 ②将洁净干燥的小烧杯罩在甲烷燃烧的火焰上方 证明含有 元素 ③将蘸有 的小烧杯罩在甲烷燃烧的火焰上方 证明含有 元素 提高题：课本147-148页“练习与应用”7 九、教学反思： 学科网（北京）股份有限公司 $$