内容正文:
9.3 化学与能源(第一课时)导学案
科粤版 · 九年级化学下册 · 第九单元 现代生活与化学
班级:__________ 姓名:__________ 组别:__________
一、学习目标(四维核心素养)
通过本课时学习,建立能源分类的化学观念;运用比较、分类、归纳等方法辨析化石燃料综合利用中的两类变化,发展科学思维;通过资料阅读与讨论分析化石燃料对环境的影响,提升科学探究能力;认识能源危机,树立节能与环保的责任意识。
二、学习重难点
学习重点:知道化石燃料是重要自然资源;能对常见能源进行分类;了解煤、石油、天然气的组成与综合利用;认识化石燃料燃烧对环境的影响。学习难点:辨析煤的干馏与石油的分馏分别属于何种变化;结合实际情境合理选择与评价能源。
三、自主预习任务(填空题)
阅读教材,完成下列填空。
1.能源按能否短期再生,可分为________能源和________能源。煤、石油、天然气属于________能源;太阳能、风能、水能属于________能源。
2.当今世界上最重要的三大化石燃料是________、________、________,它们都属于________(填“纯净物”或“混合物”)。
3.煤主要含________元素,石油主要含________两种元素,天然气的主要成分是________。
4.把煤隔绝空气加强热使其分解的过程叫做煤的________,属于________变化;利用石油中各组分的________不同把它们逐一分离的方法叫做石油的________,属于________变化。
四、课中探究案
探究活动一 能源大家庭——学会给能源分类
【活动1】连一连、分一分。现有下列能源:①煤 ②石油 ③天然气 ④太阳能 ⑤风能 ⑥水能 ⑦氢能 ⑧地热能 ⑨核能 ⑩潮汐能。
(1)其中属于化石能源的是__________________(填序号)。
(2)其中属于可再生能源的是__________________。
(3)其中属于新能源的是__________________。
【活动2】选一选。
1.下列能源中,属于二次能源的是( )
A.煤 B.汽油 C.太阳能 D.石油
2.下列关于能源分类的说法正确的是( )
A.水能属于不可再生能源
B.天然气是一种清洁的可再生能源
C.电能是由其他能源转化而来的二次能源
D.核能可以直接从自然界获取,属于一次能源
3.下列各组物质中,既属于化石燃料又属于不可再生能源的一组是( )
A.酒精、石油、天然气 B.煤、石油、天然气
C.水能、风能、太阳能 D.沼气、汽油、柴油
4.“能源分类”是认识能源的第一步。下列关于化石燃料的叙述,错误的是( )
A.化石燃料都是不可再生能源
B.化石燃料燃烧都会放出大量的热
C.化石燃料在地球上的蕴藏量是无限的
D.化石燃料都是混合物
5.下列关于一次能源和二次能源的说法,正确的是( )
A.一次能源都是可再生能源
B.电能、汽油、酒精都属于二次能源
C.二次能源在自然界中可以直接大量获取
D.太阳能、风能、煤都属于二次能源
探究活动二 走近三大化石燃料
【活动3】填一填——化石燃料档案卡。阅读教材并结合生活经验,完成下表。
化石燃料
主要组成元素
物质类别
在生活与生产中的主要用途
煤
混合物
石油
混合物
天然气
主要成分是甲烷
【活动4】选一选。
1.下列关于煤、石油、天然气的叙述中,不正确的是( )
A.它们都是古代生物遗骸经过漫长复杂的变化形成的
B.它们在地球上的储量都是有限的
C.它们燃烧时都只生成二氧化碳和水
D.它们都属于混合物
2.人们常把被称为“工业的粮食”的是( ),被称为“工业的血液”的是( )
A.煤 B.石油 C.天然气 D.酒精
3.天然气是一种较清洁的家用燃料,其主要成分完全燃烧后的产物是( )
A.二氧化碳和水 B.一氧化碳和水
C.只有二氧化碳 D.二氧化碳和炭黑
4.下列关于煤的说法中,错误的是( )
A.煤是一种复杂的混合物
B.煤主要含有碳元素
C.煤是取之不尽、用之不竭的能源
D.煤在隔绝空气加强热时能发生分解
5.下列叙述中,正确的是( )
A.煤、石油、天然气都是取之不尽的能源
B.煤的干馏和石油的分馏都属于化学变化
C.天然气是比煤更清洁的燃料
D.石油可以直接用作汽车发动机的燃料
探究活动三 化石燃料的综合利用
【活动5】辨一辨——干馏与分馏。阅读教材中关于煤的干馏和石油分馏的内容,思考并回答:
(1)煤经过干馏可以得到哪些主要产品?这些产品在生产生活中各有什么用途?
(2)石油经过分馏可以得到哪些主要产品?它们是根据什么原理被逐一分离出来的?
(3)煤的干馏和石油的分馏,在变化类型上有什么本质区别?请说明你的判断理由。
【活动6】选一选。
1.下列变化属于物理变化的是( )
A.煤的干馏 B.石油的分馏 C.煤的燃烧 D.天然气的燃烧
2.下列关于石油的叙述中,错误的是( )
A.石油是一种黑色或棕色的黏稠液体
B.石油分馏得到的汽油、煤油、柴油等都是纯净物
C.石油分馏属于物理变化
D.石油是混合物,没有固定的熔点和沸点
3.人们把煤加工成焦炭的主要目的是( )
A.降低煤的使用成本 B.提高煤的着火点
C.获得冶金工业所需的优质燃料和原料 D.减少煤中的杂质,便于储存
4.下列说法中,正确的一组是( )
①煤的干馏是化学变化 ②石油的分馏是化学变化
③汽油是石油分馏的产品之一 ④煤和石油都是纯净物
A.①② B.①③ C.②③ D.③④
【活动7】想一想。我国“西气东输”工程输送的是哪种化石燃料?请从能源分布、经济效益和环境保护三个角度,简要谈谈这一工程的重要意义。
【活动8】填一填。请在下列横线上填入合适的内容,梳理煤和石油综合利用的主要产品:
(1)煤干馏的主要产品有焦炭、________、焦炉煤气等,其中________常用于高炉炼铁。
(2)石油分馏的主要产品有石油气、________、煤油、柴油、润滑油、沥青等,其中________是汽车发动机最常用的燃料。
探究活动四 化石燃料使用与环境问题
【活动9】材料分析。阅读下列四段材料,回答问题。
材料一:近几十年来,随着工业的发展和人们生活水平的提高,化石燃料的使用量急剧增加,排入大气中的二氧化碳逐年增多,导致全球气候变暖,两极冰川融化,海平面上升,沿海城市受到威胁。
材料二:煤和石油中含有少量硫元素和氮元素,燃烧时会生成二氧化硫和氮氧化物,这些物质随雨水降下形成酸雨。酸雨会腐蚀建筑物、破坏森林、使土壤和水体酸化,影响水生生物生长。
材料三:化石燃料燃烧不充分时,会产生大量烟尘和一氧化碳,污染空气,危害人体健康;汽车尾气中还含有铅的化合物等有害物质。
材料四:我国提出“碳达峰、碳中和”目标,倡导绿色低碳生活,鼓励人们乘坐公共交通工具、节约用电、少用一次性用品,从点滴做起减少能源消耗和二氧化碳排放。
(1)温室效应主要是由哪种气体过多排放引起的?请写出两条减少温室气体排放的可行措施。
(2)形成酸雨的主要物质是什么?结合材料,写出酸雨带来的三条危害。
(3)为了减少化石燃料燃烧对空气的污染,你认为可以采取哪些措施?至少写出三条。
(4)结合材料四,作为一名中学生,你在日常生活中可以从哪些方面践行低碳生活?至少写出两条。
【活动10】选一选。
1.下列情况中,不会造成空气污染的是( )
A.煤燃烧产生的烟气 B.汽车排放的尾气
C.植物的光合作用 D.石油化工厂排放的废气
2.酸雨对下列物质的腐蚀作用最弱的是( )
A.大理石雕像 B.铝合金门窗 C.铜制塑像 D.水泥路面
3.为了减少酸雨的产生,下列措施中有效的是( )
①对煤进行脱硫处理 ②把工厂的烟囱建得更高
③燃料脱硫后再燃烧 ④开发使用新能源 ⑤在已经酸化的土壤中撒入生石灰
A.①②③ B.①③④ C.③④⑤ D.②④⑤
4.下列关于环境问题的说法中,错误的是( )
A.机动车尾气是城市空气的重要污染源之一
B.二氧化碳是导致温室效应的主要气体
C.使用天然气代替煤作燃料可以减少酸雨的发生
D.酸雨只是降在地面的雨水变酸,对建筑物没有影响
5.下列做法与“绿色低碳”理念不相符的是( )
A.出行尽量乘坐公共汽车或骑自行车
B.夏季把空调温度调得越低越好
C.教科书循环使用
D.用洗菜水浇花,节约用电
探究活动五 能源与我们的未来
【活动11】情境讨论。某市近年来大力推广使用天然气公交车和新能源汽车,许多居民小区也陆续完成了“煤改气”工程。请结合本课时所学知识回答:
(1)与煤相比,天然气作为城市民用燃料有哪些突出的优点?至少写出两条。
(2)在家庭中使用天然气时,应当注意哪些安全事项?至少写出两条。
(3)除了天然气,你还知道哪些正在推广使用的清洁能源?请列举两例,并简要说明它们各自的优点。
【活动12】综合提升。煤、石油、天然气等化石燃料在地球上的蕴藏量是有限的,而且它们在短期内无法再生。面对日益严峻的能源危机,请你站在化学学科的视角,为我国未来能源发展提出两条合理建议,并简要说明理由。
五、参考答案
三、自主预习任务(填空题)
1.可再生;不可再生;不可再生;可再生。
2.煤;石油;天然气;混合物。
3.碳;碳、氢;甲烷。
4.干馏;化学;沸点;分馏;物理。
四、课中探究案
探究活动一
活动1:(1)①②③;(2)④⑤⑥⑦⑧⑩;(3)④⑦⑧⑨⑩(合理即可)。
活动2:1.B 2.C 3.B 4.C 5.B。
探究活动二
活动3:煤——主要含碳元素;用作燃料、发电、炼制焦炭等。石油——主要含碳、氢元素;炼制汽油、煤油、柴油等燃料,作化工原料。天然气——主要成分是甲烷;用作家用燃料、工业燃料、发电等。(意思相近即可)
活动4:1.C 2.A;B 3.A 4.C 5.C。
探究活动三
活动5:(1)煤干馏得到焦炭、煤焦油、焦炉煤气等;焦炭用于冶金工业,煤焦油是重要的化工原料,焦炉煤气可作燃料。(2)石油分馏得到石油气、汽油、煤油、柴油、润滑油、沥青等;根据各组分的沸点不同进行分离。(3)煤的干馏属于化学变化,因为变化后生成了焦炭、煤焦油等新物质;石油的分馏属于物理变化,因为只是把原有组分按沸点高低分开,没有生成新物质。
活动6:1.B 2.B 3.C 4.B。
活动7:输送的是天然气。意义:①缓解东部地区能源短缺,优化能源分布;②带动西部资源开发,促进东西部经济协调发展;③天然气较清洁,能减少煤炭使用带来的酸雨和粉尘污染,改善东部地区的大气质量。(意思相近即可)
活动8:(1)煤焦油;焦炭。(2)汽油;汽油。
探究活动四
活动9:(1)二氧化碳;措施:减少化石燃料的使用、开发使用清洁能源、植树造林、倡导低碳出行等(任写两条即可)。(2)主要物质是二氧化硫和氮氧化物;危害:腐蚀建筑物、破坏森林植被、使土壤和水体酸化、影响水生生物生长等(任写三条即可)。(3)措施:对煤进行脱硫处理、改进燃烧设备使燃料充分燃烧、安装废气净化装置、开发和使用清洁能源、推广公共交通和新能源汽车等(任写三条即可)。(4)示例:随手关灯、节约用纸、乘坐公共交通工具上下学、教科书循环使用、少用一次性餐具等(任写两条即可)。
活动10:1.C 2.C 3.B 4.D 5.B。
探究活动五
活动11:(1)天然气燃烧更充分,产生的二氧化硫和烟尘少,对空气污染小;运输和使用方便,热值较高。(意思相近即可)(2)使用时保持通风,防止天然气泄漏后聚集;定期检查管道和阀门,发现异味及时关闭阀门并开窗通风;使用完毕及时关闭阀门;不能在燃气附近堆放易燃物品。(任写两条即可)(3)示例:太阳能——清洁无污染,取之不尽;氢能——燃烧产物只有水,热值高,无污染;风能——不消耗燃料,不排放废气;地热能——清洁稳定。(任写两例并说明优点即可)
活动12:示例:①加大对太阳能、风能、氢能等清洁能源的开发与利用,逐步替代化石燃料;②提高煤、石油的综合利用水平,通过干馏、分馏等手段把化石燃料用作化工原料而不是直接烧掉,提高利用效率;③研发节能技术,倡导节约用电、绿色出行,减少能源浪费。(任写两条,合理即可)
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