7.2化石能源的合理利用第二课时导学案--2026-2027学年九年级化学人教版上册

《课题 2 化石能源的合理利用 - 第二课时》导学案 版本 人教版《化学》九年级上册 化学观念：明确化石燃料含碳、硫、氮等元素，燃烧会产生各类污染物，知晓能源利用伴随物质与环境变化，建立物质组成决定物质性质、用途与环境影响的核心观念。 科学思维：结合元素守恒推理污染成因，辩证分析化石能源利弊，区分传统能源与新能源的优劣，形成逻辑推理与辩证思维。 科学探究：依托情境习题探究燃料污染问题、清洁能源特点及能源优化方案，掌握探究与分析问题的基本方法。 科学态度与责任：树立绿色低碳、节约能源的理念，关注能源与环境的关系，主动树立保护生态、合理利用资源的社会责任。 二、教学重点与难点 教学重点：掌握化石燃料燃烧引发的酸雨、温室效应加剧、雾霾等环境问题，明晰各类污染的形成原因与危害；掌握减少化石能源污染的有效措施；了解氢气、太阳能等常见清洁能源与新能源的特点、优势及应用场景。 教学难点：从元素组成和化学反应角度理解化石燃料污染物的产生机制；辩证看待化石能源的价值与弊端，结合生活实际设计节能减排、合理选用能源的科学方案，建立能源可持续利用的思维体系。 三、教学内容设计 课前预习 （一）预习目标 1. 初步了解化石燃料燃烧对空气、土壤、水体造成的各类污染问题，知晓常见的大气污染现象与化石燃料燃烧的关联。 2. 简单认识生活中减少燃料污染的常用方法，初步区分传统化石能源与清洁能源。 3. 了解氢气、太阳能、风能等新能源的基本特点，知道开发新能源的重要意义。 （二）预习填空题 1. 煤中主要含有碳元素，还含有少量的硫、氮等元素，煤燃烧后会产生________、________等有害气体，是形成酸雨的主要物质。 2. 汽车燃油主要来自石油炼制产品，汽车尾气中含有一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、烟尘等污染物，会引发________等大气污染问题。 3. 化石燃料大量燃烧会产生大量二氧化碳，过量二氧化碳会加剧________，导致全球气候变暖。 4. 氢气被认为是最清洁的高能燃料，其主要优点是燃烧产物只有________，无污染，且热值高。 5. 常见的新能源包括太阳能、风能、________、________、生物质能等，这类能源普遍清洁、可再生。 6. 生活中为减少化石燃料污染，可采取的简单措施有________、________等。 （三）预习判断题 1. 天然气是清洁能源，燃烧不会产生任何污染物。（） 2. 酸雨只会腐蚀建筑物，对植物和水体没有影响。（） 3. 开发新能源可以有效缓解化石能源枯竭和环境污染问题。（） 4. 氢气制取成本低、储存运输方便，目前已广泛推广使用。（） （四）预习简答题 结合生活见闻，列举两个化石燃料燃烧造成环境污染的具体实例。 教学过程：课中探究案 模块一 化石燃料燃烧对环境的影响（基础探究） 1. 单项选择题 （1）下列环境问题中，主要由煤、石油等化石燃料燃烧直接引发的是（） A. 白色污染 B. 酸雨 C. 土壤板结 D. 噪音污染 （2）造成温室效应加剧的主要气体是化石燃料燃烧产生的（） A. 氧气 B. 二氧化碳 C. 氮气 D. 稀有气体 （3）汽车尾气是城市大气污染的重要来源，下列不属于汽车尾气污染物的是（） A. 烟尘 B. 一氧化碳 C. 水蒸气 D. 氮的氧化物 （4）酸雨对生态环境危害极大，下列不属于酸雨危害的是（） A. 腐蚀大理石雕像 B. 酸化土壤，影响农作物生长 C. 污染水体，危害水生生物 D. 造成土地荒漠化 （5）大量使用化石燃料会导致雾霾天气，雾霾中的可吸入颗粒物主要来源于（） A. 燃料不完全燃烧产生的烟尘 B. 植物光合作用释放的微粒 C. 水体蒸发的水汽 D. 风力扬尘 2. 多项选择题 （1）下列关于化石燃料与环境污染的说法，正确的有（） A. 煤含硫元素，燃烧产生的含硫氧化物会诱发酸雨 B. 石油燃烧不产生污染物，属于清洁能源 C. 化石燃料不完全燃烧会产生有毒的一氧化碳 D. 天然气燃烧只会产生二氧化碳，无任何污染隐患 （2）下列现象能证明化石燃料燃烧造成环境污染的是（） A. 城市冬季供暖期空气质量下降 B. 矿区周边植物叶片枯黄枯萎 C. 沿海地区海平面缓慢上升 D. 森林植被自然更替生长 3. 填空题 （1）化石燃料包括煤、石油、天然气，均属于不可再生能源，其燃烧产生的污染物主要分为两大类，分别是________污染物和________颗粒物污染物。 （2）含氮、硫元素的化石燃料燃烧后，产生的氧化物溶于雨水，会形成pH数值小于________的酸雨，破坏生态环境。 （3）温室效应加剧会带来冰川融化、________、________等一系列环境问题，严重影响人类生存与发展。 （4）工业锅炉、火力发电站大量燃煤，是工业大气污染的主要来源，其排放的核心有害成分是________和________。 4. 辨析题 判断下列说法是否正确，并简要说明理由。 （1）天然气是化石燃料中最清洁的能源，使用天然气不会造成任何环境问题。 （2）只要减少煤炭使用，就可以彻底杜绝酸雨污染。 5. 基础简答题 （1）从物质组成角度，简单说明煤燃烧容易引发酸雨的原因。 （2）简述化石燃料不完全燃烧的危害，至少写出两点。 模块二 化石能源污染的治理与合理利用（能力提升） 本模块习题侧重知识应用，引导学生结合污染成因，分析对应的治理措施，学会从生活、工业、交通多个维度解决能源污染问题，锻炼科学思维与知识应用能力。 1. 单项选择题 （1）为减少汽车尾气污染，车企对汽车尾气处理装置进行优化，其主要作用是（） A. 完全吸收尾气中所有气体 B. 将有害气体转化为无害物质 C. 增加尾气排放速度 D. 降低汽车行驶能耗 （2）工业上为减少燃煤污染，常采用的核心措施是（） A. 降低煤炭使用量，对燃煤进行脱硫处理 B. 随意排放工业废气 C. 使用未经处理的原煤直接燃烧 D. 减少工业生产规模 （3）下列生活行为中，不能减少化石能源污染的是（） A. 绿色出行，乘坐公共交通 B. 随手关灯，节约用电 C. 大量使用私家车短途出行 D. 减少一次性化石燃料制品使用 （4）燃料充分燃烧是合理利用化石能源的重要方式，燃料充分燃烧的主要意义是（） A. 提高燃料利用率，减少污染物产生 B. 加快燃料燃烧速度 C. 增加燃料消耗总量 D. 降低燃烧温度 2. 多项选择题 （1）下列措施中，能够有效缓解温室效应加剧的有（） A. 植树造林，增加植被覆盖 B. 大力推广化石燃料使用 C. 开发清洁能源，替代传统能源 D. 节约能源，减少燃料燃烧 （2）关于化石能源合理利用的说法，正确的有（） A. 对化石燃料进行综合利用，提升资源利用率 B. 优先使用高污染化石燃料，降低使用成本 C. 严控化石燃料燃烧废气排放，达标后排放 D. 完全禁止化石燃料使用，全面推广新能源 3. 填空题 （1）使燃料充分燃烧需要满足两个核心条件，一是保证充足的________，二是增大燃料与空气的________。 （2）城市交通治理中，推广新能源汽车、使用无铅汽油、安装尾气净化装置，都是为了减少________污染。 （3）工业燃煤脱硫、脱硝处理，主要是为了预防________污染，保护大气环境。 （4）节约化石能源不仅可以缓解能源短缺问题，还能直接减少________的排放，减轻环境污染。 4. 情境分析题 某工业城市冬季空气质量较差，雾霾天气频发，酸雨发生率较高。经调查，该城市主要以火力发电、燃煤供暖、燃油机动车为主要能源消耗方式。请结合本节课知识回答： （1）分析该城市冬季环境污染严重的主要原因。 （2）为该城市治理大气污染、合理利用化石能源，提出三条切实可行的整改措施。 5. 对比分析题 对比燃料充分燃烧与不充分燃烧的差异，从资源利用、环境污染两个角度简述合理控制燃料燃烧的重要性。 模块三 清洁能源与新能源的开发利用（重点探究） 本模块围绕氢气、太阳能、风能等核心清洁能源与新能源设计习题，深入探究各类能源的特点、优势、局限及应用场景，突破教学重难点，培养学生科学探究能力与辩证思维。 1. 单项选择题 （1）被公认为最清洁、最理想的高能燃料是（） A. 煤炭 B. 氢气 C. 汽油 D. 天然气 （2）下列能源中，属于可再生新能源的是（） A. 石油 B. 风能 C. 煤 D. 天然气 （3）氢能作为优质燃料，目前未大规模普及使用的主要原因是（） A. 燃烧污染大 B. 制取成本高、储存运输困难 C. 热值过低 D. 原料稀缺 （4）太阳能是广泛开发的新能源，其最大的优势是（） A. 不受天气影响 B. 清洁无污染、可再生 C. 能量密度极高 D. 设备成本极低 2. 多项选择题 （1）下列属于清洁能源的有（） A. 氢能 B. 太阳能 C. 风能 D. 煤炭 （2）开发利用新能源的重要意义包括（） A. 缓解化石能源枯竭危机 B. 减少环境污染，保护生态 C. 提升能源利用的安全性和可持续性 D. 完全替代所有传统能源 3. 填空题 （1）氢气燃烧的突出优点是产物无污染、________、________，是理想的未来能源。 （2）常见的新能源中，依靠自然风力转化能量的是________，依靠光照转化能量的是________。 （3）目前实验室和工业制取氢气的主要短板是________较高，规模化储存和________技术不成熟。 （4）与化石能源相比，新能源普遍具备________、________的特点，符合绿色发展理念。 4. 辨析探究题 有人认为“氢气是完美能源，未来可以完全替代化石燃料”，请结合所学知识，辩证分析该观点的合理性与局限性。 5. 综合应用题 结合生活实际，列举三种新能源在生活、生产中的应用场景，并分别说明其替代化石能源的环保价值。 模块四 能源合理利用与可持续发展（拓展探究） 本模块为拓展提升内容，结合社会热点与生活实际，通过综合性习题引导学生构建系统的能源利用观念，树立绿色环保的科学态度与社会责任，落实核心素养终极目标。 1. 单项选择题 （1）下列能源利用方式，符合绿色可持续发展理念的是（） A. 无节制开采化石燃料 B. 优先使用高污染廉价燃料 C. 化石能源与新能源搭配合理利用 D. 废弃燃料随意焚烧处理 （2）选择生活燃料的核心依据不包括（） A. 燃料的污染程度 B. 燃料的利用效率 C. 燃料的获取难度 D. 燃料的外观颜色 2. 多项选择题 （1）下列行为符合化石能源合理利用要求的有（） A. 对废旧能源设备升级改造，提升利用率 B. 倡导低碳生活，节约各类能源 C. 工业废气未经处理直接排放 D. 因地制宜开发本地新能源资源 3. 材料分析探究题 材料：随着社会发展，全球能源消耗量持续攀升，传统化石能源储量日益枯竭，同时引发了酸雨、温室效应、大气污染等一系列生态问题。目前，各国纷纷推进能源结构改革，一方面优化化石能源利用方式，提质增效、减排降污；另一方面大力开发氢能、太阳能、风能、地热能等新能源，构建清洁、低碳、可持续的能源体系。 结合上述材料，完成以下探究问题： （1）简述传统化石能源开发利用的双重影响，分别说明优势与弊端。 （2）分析我国推进能源结构改革，兼顾化石能源优化与新能源开发的必要性。 （3）作为中学生，结合自身生活，谈谈可以践行哪些节能减碳、合理利用能源的具体做法。 4. 方案设计探究题 某乡镇计划优化本地能源使用结构，本地原有能源主要为燃煤、燃油，环境污染问题突出。请你为该乡镇设计一套简易的能源优化方案，从工业、生活、交通三个维度提出具体改进措施，兼顾实用性与环保性。 5. 深度简答题 （1）从社会发展、生态保护两个角度，说明合理利用化石能源、开发新能源的重要意义。 （2）辩证说明现阶段不能完全淘汰化石能源，只能逐步优化替代的原因。 参考答案 （一）课前预习案答案 1. 预习填空题 1. 含硫氧化物、含氮氧化物 2. 雾霾（大气污染） 3. 温室效应加剧 4. 水 5. 地热能、潮汐能（合理即可） 6. 节约用电、绿色出行（合理即可） 2. 预习判断题 1. × 2. × 3. √ 4. × 3. 预习简答题 示例：冬季燃煤供暖导致雾霾天气频发；工业燃煤造成酸雨，腐蚀户外建筑物、损害农作物。（合理即可） （二）课中探究案答案 模块一 化石燃料燃烧对环境的影响（基础探究） 1. 单项选择题 （1）B （2）B （3）C （4）D （5）A 2. 多项选择题 （1）AC （2）ABC 3. 填空题 （1）气态、固态 （2）5.6 （3）海平面上升、极端天气增多（合理即可） （4）含硫氧化物、烟尘 4. 辨析题 （1）错误。天然气燃烧会产生二氧化碳，过量排放会加剧温室效应，并非完全无环境问题。 （2）错误。石油等化石燃料燃烧也会产生致酸气体，仅减少煤炭使用无法彻底杜绝酸雨。 5. 基础简答题 （1）煤中含有硫元素，燃烧会产生含硫氧化物，该气体溶于雨水会形成酸雨。 （2）浪费化石能源，降低燃料利用率；产生有毒一氧化碳和大量烟尘，加剧大气污染。 模块二 化石能源污染的治理与合理利用（能力提升） 1. 单项选择题 （1）B （2）A （3）C （4）A 2. 多项选择题 （1）ACD （2）AC 3. 填空题 （1）氧气（空气）、接触面积 （2）空气（尾气） （3）酸雨（大气） （4）污染物（温室气体） 4. 情境分析题 （1）冬季燃煤供暖、火力发电消耗大量煤炭，排放大量烟尘和致酸气体；机动车燃油行驶，排放尾气污染物，叠加冬季大气扩散条件差，导致污染加剧。 （2）对燃煤设备进行脱硫脱硝改造，废气达标排放；推广集中供暖，淘汰零散燃煤炉灶；大力推广新能源公交，管控机动车尾气排放。（合理即可） 5. 对比分析题 资源利用上，充分燃烧能最大化利用燃料能量，节约化石资源，不充分燃烧造成资源浪费；环境污染上，充分燃烧污染物排放少，不充分燃烧产生大量有毒气体和烟尘，加重污染。合理控制燃烧可实现资源高效利用、降低环境破坏。 模块三 清洁能源与新能源的开发利用（重点探究） 1. 单项选择题 （1）B （2）B （3）B （4）B 2. 多项选择题 （1）ABC （2）ABC 3. 填空题 （1）热值高、原料来源广 （2）风能、太阳能 （3）制取成本、运输 （4）清洁无污染、可再生 4. 辨析探究题 该观点具有一定合理性，但过于绝对。合理性：氢气燃烧无污染、热值高，是优质清洁能源，可大幅降低化石能源污染。局限性：氢气制取成本高、储存运输技术不成熟、配套设备不完善，短期内无法完全替代储量充足、技术成熟的化石燃料。 5. 综合应用题 1. 太阳能光伏发电，替代燃煤发电，减少火电污染物排放；2. 风力发电，替代传统燃油发电，降低温室气体排放；3. 新能源电动汽车，替代燃油汽车，减少尾气污染。（合理即可） 模块四 能源合理利用与可持续发展（拓展探究） 1. 单项选择题 （1）C （2）D 2. 多项选择题 （1）ABD 3. 材料分析探究题 （1）优势：化石能源热值高、利用技术成熟、获取便捷，支撑工业生产和社会发展；弊端：不可再生、储量有限，燃烧易引发大气污染、温室效应等环境问题。 （2）传统化石能源污染大、储量枯竭，制约可持续发展；新能源清洁可再生，但尚未完全普及，技术和成本存在短板。二者结合可兼顾能源供应稳定与生态环境保护，实现平稳转型。 （3）随手关灯、节约水电；绿色出行，优先步行、骑行或公共交通；节约纸张、减少一次性用品使用；主动宣传低碳节能理念等。（合理即可） 4. 方案设计探究题 工业：淘汰高污染燃煤设备，对工业锅炉进行脱硫改造，推广电能、太阳能替代燃煤；生活：普及清洁能源供暖、炊事，杜绝散煤燃烧，推广节能家电；交通：投放新能源公交、共享单车，严控燃油车辆尾气排放，倡导绿色出行。（合理即可） 5. 深度简答题 （1）社会发展：保障能源持续供应，缓解能源危机，推动社会经济稳定发展；生态保护：减少污染物排放，降低大气、水土污染，保护生态平衡，实现人与自然和谐共生。 （2）化石能源利用技术成熟、供应稳定、成本较低，是当前社会生产生活的主要能源；新能源存在技术短板、成本偏高、供应不稳定等问题，无法全面满足社会能源需求，因此只能逐步优化替代，不能直接淘汰。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $