内容正文:
沪教版初中化学九年级下册导学案
第9章 化学与社会可持续发展 第2节 能源的综合利用 第一课时
四维核心素养
通过认识化石燃料的来源、组成和利用方式,形成物质变化、资源分类与能量转化的化学观念;通过比较石油炼制与煤深加工的不同变化,发展证据推理、比较归纳和辩证思维;通过阅读材料、辨析情境和设计合理用能方案,提升科学探究与解决实际问题的能力;通过关注化石燃料使用对环境的影响,树立节约资源、清洁利用和可持续发展的责任意识。
重难点
重点是认识煤、石油、天然气等化石燃料属于不可再生能源,知道它们既是燃料也是重要化工原料;难点是区分石油分馏与煤干馏的变化类型,理解化石燃料综合利用对提高资源利用效率、减少环境污染和促进社会可持续发展的意义。
自主预习任务
阅读教材相关内容,完成下列填空,并在课堂上交流自己的生活观察。
填空内容
我的填写
能够提供能量的物质或资源统称为能源。按照能否在短期内从自然界得到补充,能源可分为可再生能源与( )能源。
煤、石油和天然气都是古代生物遗骸经过复杂变化形成的,它们属于( )能源。
煤是复杂的混合物,主要含有( )元素,还含有少量氢、氧、氮、硫等元素。
石油主要由碳、氢元素组成,通过分馏可以得到汽油、煤油、柴油等产品,分馏过程主要利用各成分的( )不同。
天然气的主要成分是甲烷,它是一种较清洁的( )燃料。
把煤隔绝空气加强热,得到焦炭、煤焦油和焦炉煤气,这种加工方法叫做( )。
化石燃料的储量有限,燃烧时还可能带来环境问题,因此必须合理开采、综合利用和( )使用。
课中探究案
探究活动一:认识化石燃料
选择题一:下列能源中,都属于化石燃料的一组是( )。A 煤、石油、天然气;B 太阳能、风能、水能;C 地热能、潮汐能、核能;D 木材、秸秆、沼气。
选择题二:关于化石燃料,下列说法正确的是( )。A 它们取之不尽、用之不竭;B 它们都是混合物;C 它们只能直接作燃料,不能作化工原料;D 它们燃烧后不会对环境产生任何影响。
判断题一:煤、石油、天然气都是不可再生能源,因此要节约使用并提高利用效率。( )
判断题二:天然气是较清洁的化石燃料,但燃烧后仍会产生二氧化碳。( )
简答题:家庭中使用天然气做饭时,为什么要保持通风?请从安全和燃烧充分两个角度说明。
材料分析题:某地长期以煤作为主要生活燃料,空气中烟尘较多,雨后地面偶尔出现酸性痕迹。请指出该现象可能与煤中含有哪些元素有关,并提出两条改善建议。
合作讨论题:小明说“化石燃料既然会污染空气,就应该立刻全部停止使用”。你是否同意这种说法?请结合现实生活中的交通运输、工业生产和供暖需求说明理由。
探究活动二:比较石油炼制与煤的深加工
填表题:阅读教材和教师提供的资料,比较石油分馏与煤干馏。石油分馏的原料是石油,原理是利用各成分沸点不同分离产品,常见产品有汽油、煤油、柴油等;煤干馏的原料是煤,条件是隔绝空气加强热,常见产品有焦炭、煤焦油、焦炉煤气。请在表格中分别写出这两种加工属于物理变化还是化学变化,并说明判断依据。
选择题三:下列变化中,属于化学变化的是( )。A 石油分馏得到汽油;B 煤隔绝空气加强热得到焦炭和煤焦油;C 从空气中分离出氧气;D 酒精挥发变成蒸气。
选择题四:石油分馏能够得到不同产品,主要原因是( )。A 石油中各成分的颜色不同;B 石油中各成分的沸点不同;C 石油中各成分的密度完全相同;D 石油在加热后全部变成同一种物质。
辨析题:有人说“把石油加热后分成几部分,就一定生成了新物质”。这种说法是否正确?请结合分馏过程解释。
辨析题:煤干馏得到的焦炭可用于冶金,煤焦油可用于提取多种化工原料。这说明化石燃料只作燃料使用是否可惜?请说明理由。
迁移应用题:现代工业常把煤进行气化或液化处理,再用于清洁燃烧或制取化工产品。请说出这样做的两点好处。
探究活动三:化石燃料与环境问题
选择题五:大量使用化石燃料可能带来的环境问题不包括( )。A 温室效应增强;B 形成酸雨;C 空气中烟尘增多;D 使水资源无限增加。
选择题六:为减少煤燃烧造成的污染,下列做法不合理的是( )。A 对煤进行脱硫处理;B 把煤加工成清洁燃料;C 直接露天堆放并随意燃烧;D 提高燃烧效率。
判断题三:推广使用较清洁的天然气替代部分煤炭,可以减少烟尘和二氧化硫排放。( )
判断题四:只要汽车使用汽油或柴油,就不会产生任何尾气污染物。( )
材料分析题:某城市公交车逐步改用天然气作燃料。请说明这一举措对改善城市空气质量可能有什么积极作用,同时指出仍需关注的问题。
情境讨论题:周末外出郊游时,有人建议自带炭火烧烤,有人建议使用电烤炉。从资源利用和环境保护角度比较两种方式,并说明你更支持哪一种。
实践设计题:围绕“班级节约能源小行动”,请设计三条可行措施,例如随手关灯、合理设定空调温度、纸张双面使用等,并说明这些措施与合理利用化石燃料之间的关系。
探究活动四:综合运用与表达
综合题一:阅读下面的材料并回答问题。我国化石燃料储量有限,而工业生产、交通运输和居民生活又离不开能源。因此,一方面要提高化石燃料的利用效率,另一方面要积极开发清洁能源。问题:为什么说“合理使用化石燃料”不等于“浪费化石燃料”?
综合题二:某同学整理笔记时写下四句话:①化石燃料是重要能源;②化石燃料都是纯净物;③煤的综合利用可以提高价值;④减少污染物排放有利于保护环境。其中有一句错误,请找出来并改正。
综合题三:请用简短的思维导图关键词,把“化石燃料—综合利用—环境影响—可持续发展”四个环节连成一条认识链。
表达题:以“我家中的能源使用”为主题,写出两项观察,例如做饭用天然气、照明用电、取暖方式等,并提出一条可以改进的节能建议。
评价题:完成本课时学习后,请从“知识收获”“方法收获”“责任认识”三个方面各写一句话总结自己的学习体会。
参考答案
四维核心素养目标达成提示:能说出化石燃料类别,能比较两种加工变化,能分析环境影响并提出合理用能建议。
自主预习填空:不可再生;不可再生;碳;沸点;气态;煤的干馏;节约。
选择题一:A。选择题二:B。判断题一:正确。判断题二:正确。
家庭使用天然气保持通风:通风可补充空气,使燃烧更充分;也可防止燃烧不完全产生的有害物质积聚,保障安全。
煤燃烧相关现象:可能与硫、氮等元素以及不完全燃烧产生的烟尘有关;建议可包括使用清洁煤、改进燃烧设备、绿化和集中供暖等。
关于立刻停止使用化石燃料:不同意。当前生产生活仍大量依赖化石燃料,完全停止会影响交通、工业和居民生活;合理态度是节约、清洁、高效利用,并逐步发展清洁能源。
石油分馏与煤干馏:石油分馏属于物理变化,因为只是根据沸点不同分离原有成分;煤干馏属于化学变化,因为隔绝空气加强热后生成了新物质。
选择题三:B。选择题四:B。
“加热后分成几部分就一定生成新物质”不正确;分馏过程没有生成新物质,只是把石油中原有不同成分分开。
煤只作燃料使用可惜,因为煤还能通过深加工得到焦炭、煤焦油和焦炉煤气等多种产品,是重要化工原料。
煤气化或液化的好处:使燃烧更充分,提高利用效率;减少烟尘和部分污染物排放;便于输送和综合利用。
选择题五:D。选择题六:C。判断题三:正确。判断题四:错误。
公交车改用天然气:可减少烟尘和部分有害气体排放,改善空气质量;仍需关注二氧化碳排放和燃料储存运输安全。
炭火烧烤与电烤炉比较:炭火消耗木材或木炭,烟尘较多;电烤炉使用方便、现场污染较少,但电能来源仍需综合考虑。表达时应突出合理选择和减少污染。
班级节能小行动:合理即可,例如随手关灯、减少待机、双面用纸、夏季空调温度不过低等;这些行为能减少电能消耗,间接减少发电过程中化石燃料的消耗。
综合题一:合理使用是指在必要用途上提高效率、减少浪费、清洁利用,而浪费是指无节制、低效率地消耗有限资源。
综合题二:错误句为②,应改为“化石燃料都是混合物”。
综合题三:关键词链可表达为:化石燃料有限,需要综合利用;使用时会产生环境影响;因此要走节约、清洁、可持续发展之路。
表达题:答案结合家庭实际即可。
评价题:学生自评合理即可。
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