第七单元 课题2 化石能源的合理利用教学设计-2025-2026学年九年级化学人教版上册

该初中化学课件聚焦化石能源的合理利用，涵盖种类组成、综合利用（煤干馏、石油分馏）、甲烷性质、环境影响及新能源等核心知识。课堂导入通过回顾燃料燃烧放热，提出“化石能源如何利用及保护环境”的问题，搭建前后知识联系的学习支架。 其亮点在于融合多媒体视频（如甲烷燃烧、可燃冰介绍）、实验探究（实验室制氢气）和思考讨论（估算能源耗尽时间），体现科学探究与实践、化学观念（物质转化与元素守恒）及科学态度与责任（环保与可持续发展）。例如通过《天工开物》记载天然气熬盐，培养学生跨学科思维，学生能提升信息加工与环保意识，教师可借助丰富资源优化教学。

第七单元 能源和合理利用与开发 课题2 化石能源的合理利用 一、教学目标 1、了解化石能源的种类、组成及特点，知道化石能源不可再生，强化节约能源的意识，养成低碳节约的生活习惯 2、了解煤的干馏和石油分馏等综合利用方式，认识化学在能源合理利用与开发中的重要作用 3、知道天然气主要成分甲烷的主要性质和用途 4、建立从物质转化和元素守恒分析化石能源燃烧产物的视角，了解化石能源燃烧对环境造成的影响，树立环境保护意识，并提出合理选择和使用燃料的建议 5、了解氢能源等新能源，提升信息获取和加工能力，理解开发新能源的重要性，认识化学与技术、社会和环境的关系，形成可持续发展的观念 二、教学重点 1、化石能源的形成、用途及综合利用方法 2、甲烷的性质和用途 3、化石燃料燃烧造成的环境问题 4、合理选择和使用燃料的思路与方法 5、降低化石能源对环境影响的措施 三、教学难点 1、理解煤的干馏和石油分馏的原理 2、在化石能源综合利用中发展物质观和转化观 3、化石能源开发利用的利与弊 四、教学过程 [新课导入] 教师活动 学生活动 [师]通过前面的学习，我们知道燃料在燃烧过程中，会放出能量，从而供给人类生产生活。燃烧过程中的可燃物是我们生活中常常提到的能源。 过渡：目前，人类利用的能量大多来自化石能源，如煤、石油、天然气等，这些化石燃料及其加工后的产品常被用作燃料，因此化石能源也被称为化石燃料。 [提出问题]化石能源是如何被利用的？如何在利用化石能源的同时保护好我们的生存环境呢？ 带着这些问题，让我们一起走进今天的学习——化石能源的合理利用 [新课讲授] 教师活动 学生活动 [多媒体展示]煤、石油、天然气的形成 [Q]化石能源是由古代生物的遗骸经一系列复杂变化形成的，属于可再生能源/不可再生能源？ 过渡：下面我们从化学角度出发，一起来探究这些不可再生能源 任务一：煤和石油 一、煤——“工业的粮食” [阅读教材]P169-170 [Q1]从物质分类的角度分析，煤属于哪一类物质？由哪些元素组成？煤作为燃料的原理是什么？ [师]煤的综合利用(煤的干馏)：通过将隔绝空气加强热分解或与其他物质反应来实现 [Q2]煤的干馏属于什么变化？ 二、石油——“工业的血液” [多媒体播放视频]石油 [Q3]从物质分类的角度分析，石油属于哪一类物质？由哪些元素组成？ [讲解]石油中主要含有C和H元素，还含有N、S、O等元素 [师]石油的分馏：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，可得到多种燃料和化工原料，使石油得到综合利用 [Q4]石油的分馏属于什么变化？ [师]液化石油气的主要成分是丙烷、丁烷、丙烯和丁烯等，加压后可储存在钢瓶中，一般作为燃料使用 注意：使用罐装液化石油气在安全上应注意不能加热，不能猛烈撞击，使用完后要及时关闭，液化石油气罐要定期检修 思考：石油除了作为燃料外还有其他用途吗？ [资料卡片]石油的综合利用 [展示石油]综合利用的部分产品图片 将石油中相对分子质量较大的分子裂解成相对质量较小的分子，就可以把它们转化为多种产品 任务二：认识天然气 [师]有石油的地方，一般都有天然气的存在。天然气主要含有由碳和氢组成的气态碳氢化合物，其中最主要的成分是甲烷 [展示图片]《天工开物》 [讲解]明代的《天工开物》记载了我国古代劳动人民利用天然气熬制井盐。 [播放视频]天然气熬制井盐 [视频]甲烷的燃烧 根据视频回答问题 [讲解]1、物理性质：无色无臭的气体，难溶于水，密度小于空气，具有可燃性。 2、燃烧现象 3、化学方程式 注意：点燃甲烷前，要先检验甲烷的纯度 · 沼气的制取 [介绍]池沼中的沼气主要成分是甲烷。把秸秆、杂草、人畜粪便等废弃物放在密闭的沼气池中发酵，就会产生沼气，用作燃料 [多媒体展示]沼气的制取图片和视频 [师]在我国农村利用沼气，不仅可以解决生活使用的燃料问题，还能综合治理环境卫生问题 · 化石燃料的开采 过渡：人们目前所消耗的能量主要来自化石能源。然而，化石能源要经过数百万年才能形成，但人类目前掠夺式的开发，会给我们的子孙后代造成什么样的影响呢？ [思考与讨论]估算大约多少年后我国的石油、天然气和煤将被耗尽？填表(教材P173页“思考与讨论”)，并谈谈你对化石能源的使用与开发的看法。 [总结]目前，人类通过化学反应获得的能量大多来自化石能源，而化石能源资源是有限的。所以我们要节约化石能源，从生活中的点滴做起，减少能源消耗，同时寻找化石能源的代替品。 · 可燃冰 过渡：就在人们担心化石能源将被耗尽时，科学家发现海底埋藏着大量可燃烧的“冰”——可燃冰 [播放视频]介绍可燃冰 [拓展]如果在开采中甲烷气体大量泄漏于大气中，将比二氧化碳造成的温室效应还要严重。但可燃冰将来可能会成为代替化石能源的新能源。 [对点训练] 任务三：降低化石能源的利用对环境的影响 过渡：工业革命以来，化石能源的广泛使用大大改善了人类的生活，推动了经济发展和社会的进步。但化石能源在造福人类的同时，也带来了一些环境问题···· 一、使用燃料对环境的影响 [讲解]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 [思考]这些影响会导致什么样的后果呢？ [师]a.酸雨的危害 [展示图片]四川乐山大佛 [提问]首先请同学们思考：酸雨是如何形成的？ [讲解]煤燃烧时产生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 [拓展]硫酸型酸雨：二氧化硫(SO2)与水反应生成亚硫酸(H2SO3)，亚硫酸被空气中的氧气氧化生成硫酸(H2SO4) 硝酸型酸雨 [讲解]酸雨的危害 [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？ 过渡：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仍然如此恶劣？这是如何造成的？ [师]b.雾霾——汽油或柴油未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物和烟尘等，形成浮尘，加重雾霾天气 思考：减少汽车尾气对空气的污染可采取哪些措施？ [师]c.温室效应——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 过渡：随着能源消耗量的增长，化石能源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迫在眉睫 任务四：开发新能源 一、氢气 [设问]同学们对氢气作为一种清洁燃料的认识有哪些？氢能源又有哪些优点？阅读教材P174回答问题 [师]同学们回答得都很好 [讲解]氢能源的优点：①热值高；②产物环保无污染；③原料来源广 思考：氢气的优点这么多，但为什么暂时还不能广泛使用呢？ [讲解]氢气大量制取和储运成本较高，氢气在生产和生活中还未能广泛应用 · 氢气的制取 [师]工业上一般通过电解水或以化石能源为原料制取氢气。在实验室我们如何制取氢气呢？下面我们一起来探讨 [讲解]实验室制氢气 1)药品：锌、稀硫酸 2)反应原理 [布置任务]写出该反应的化学方程式 3)收集装置 [展示图片]氢能源在现代科技中的应用 二、新能源 [展示图片]我国能源消费结构的变化趋势图 [知识链接]乙醇 [讲解]乙醇是一种清洁能源，俗称酒精。化学式：C2H5OH 物理性质：无色透明、具有特殊气味的液体；易挥发；能与水以任意比例互溶 化学性质：具有可燃性 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 [拓展延伸]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？ [小结]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 [对点训练] [布置作业] 不可再生能源 混合物；主要含碳元素，此外还含有少量的H、N、S、O等；煤作为燃料，主要是利用碳与氧气反应所放出的热量 化学变化 混合物；主要含有C和H元素 物理变化 通过视频了解如何利用天然气熬制井盐 ①明亮的蓝色火焰; ②烧杯内壁有水雾； ③杯壁上澄清石灰水变浑浊; ④放出热量。 书写化学方程式 通过图片和视频了解沼气是如何制成的 计算化石能源可能的开采年限并完成教材图表 看法：合理开采化石能源等 了解燃料对环境的影响 形成酸雨、雾霾、温室效应加剧···· 思考为什么重新修缮后的乐山大佛短短十几年仍会被腐蚀严重 可能会有同学想到和二氧化硫等气体污染物有关 减少煤中的含硫量；减少人为的排放物；增加催化净化装置······ 主要是汽车尾气造成的 思考交流 氢气无毒，燃烧产物是水，不会污染空气······ 思考讨论，可能会有同学想到成本高等问题 Zn+H2SO4 = ZnSO4+H2 排水法、向上排空气法 书写乙醇燃烧的化学方程式 不是，是一种固体酒精 学科网（北京）股份有限公司 $