九年级化学新人教上册 燃料和热量

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1、燃料和热量 从容说课 本课题主要学习有关煤和石油的知识、天然气以及化学反应中的能量变化。考虑到本单元中的拓展性课题——煤和石油的综合利用，所以，在内容安排上，教师将本课题中有关煤和石油的知识放在了拓展性课题中进行学习。 在“天然气”的教学中，教师引导学生从认识其主要成分出发，通过对实验进行观察和分析，进一步认识燃料的燃烧和应用，并一起写出化学方程式。接着，教师又借助投影内容，向学生介绍了沼气的一些利用知识。 关于化学反应与能量，教师采用了演示实验，利用两个对比实验，使学生了解化学反应中伴随能量变化的现象。 最后，教师组织学生通过讨论的形式对煤和石油及其综合利用进行了学习。 教学目标

2、 1．知识与技能 (1)知道化石燃料是人类重要的自然资源，对人类生活起着重要作用；同时，了解化石燃料的不可再生性，认识合理开采和节约使用化石燃料的重要性。 (2)知道石油炼制出的几种主要产品及其用途。 (3)了解化学反应中的能量变化，认识燃料充分燃烧的重要性。 2．过程与方法 (1)运用思考、讨论的方法来获取信息。 (2)运用实验的方法来得出结论。 3．情感态度与价值观 通过对化石燃料的形成、使用年限，对人类所起的重要作用的了解，使学生认识到合理开发的重要性，培养节约利用资源的意识。 教学重点 1．了解化石燃料的形成过程和不可再生性。 2．认识化石燃料对人类所起的重要作

3、用。 3．了解化学反应中的能量变化。 4．知道石油炼制的几种主要产品及用途。 教学难点 1．培养学生独立思考、加工信息的能力。 2．拓展性课题“煤和石油的综合利用”。 教学方法 创设情境→探究实验→得出结论→联系实际→拓展视野。 教具准备 教师用具：(1)投影仪，冷而干燥的烧杯，试管，小烧杯，玻璃片； (2)CH4气体，镁条，盐酸，氢氧化钡晶体，氯化铵晶体。 课时安排 2课时 第一课时：化石燃料；化学反应中的能量变化。 第二课时：拓展性课题——煤和石油的综合利用。 教学过程 第一课时 [以新旧知识的联系，创设情境] [学习情景]展示柴草、煤、塑料片、布料等实

4、物。 [设问]看到这些实物，你想说些什么？ [学生回答]如：1．它们都是与人类关系十分密切的可燃物。 2．它们在外界条件，如氧气、温度等条件适宜的情况下，都可以燃烧。 3．想告诉大家，平时生活中注意安全。 4．想知道煤、塑料等物质是怎样形成的。 …… [新课引入]在日常生活中，许多物质都能发生燃烧反应，从最早使用的柴草，到煤、石油和天然气，发展至今天，出现了许许多多的新型燃料。这节课我们就来学习燃料和能量。 [板书]课题2 燃料和热量 [设问]燃料的燃烧在人类社会的发展过程中起着相当重要的作用，你能举出一些例子吗？ [学生回答、交流] [讲解]生活中的各个角落都在使用燃

5、料，正是因为燃料的燃烧，推动了历史的进步。火，是原始人类征服自然的武器。起初，当他们面对熊熊大火时，祖先们不知所措，惊恐万状。但原始人天生的好奇心和探索欲，战胜了恐惧和胆怯，慢慢地他们学会了用火来烧烤食物。熟食增强了人的体质，为身体发育提供了更多的营养，熟食使咀嚼机能减退，于是牙齿变小，颌部短缩，面貌变得愈来愈像现代人。 [过渡]现在我们的生活中，经常使用的燃料以煤、石油和天然气最为常见。因为它们都是由古代生物的遗骸经一系列复杂变化而形成的，所以我们称之为化石燃料。下面，我们就以天然气为例，来对化石燃料进行学习。 [“煤和石油”放在拓展性课题中] [板书]一、化石燃料——天然气 [讲解

6、]天然气主要是由碳和氢组成的气态碳氢化合物，其中最主要的是甲烷。下面，同学们注意按照课本P134页[实验7—3]进行活动探究，做一做甲烷的燃烧实验。探究内容如下： [投影] 1．观察甲烷颜色、状态。 2．在实验结束后，烧杯上出现了什么现象？ 3．迅速把烧杯倒转过来，向烧杯内注入澄清石灰水后，振荡，又出现了什么现象？ 4．在实验开始时，点燃前为什么要先检验甲烷的纯度？ 5．在实验中烧杯的条件“冷而干燥”是实验成败的关键吗？为什么？ 6．这个实验说明甲烷含有哪些元素？ 7．你能写出这个实验中涉及到的化学方程式吗？ [学生活动，教师巡视] [总结、思考、讨论] [结论]1．甲烷

7、是无色气体。 [思考]1．甲烷在水中的溶解性怎么样呢？ 2．甲烷的密度和空气比较起来怎么样呢？ [答案]1．甲烷极难溶于水。 2．甲烷的密度比空气的小。 [设问]那么，同学们想一想，这样的特点，给我们在收集甲烷气体时，提供了怎样的信息呢？ [回答]收集时，可以用排水法，也可以用向下排空气法。 [评价]回答得非常好，我们在学习中要注意新、旧知识的联系。 [板书]1．甲烷的物理性质：无色、无味的气体，密度比空气小，极难溶于水。 [结论]2．甲烷燃烧时火焰明亮并呈蓝色，可以看到，烧杯内壁上有水滴生成。 [设问]有水滴生成，说明了什么问题呢？ [回答]说明甲烷的成分里一定含有氢元

8、素。 [结论]3．向烧杯内注入澄清石灰水后，发现烧杯内澄清的石灰水变浑浊。 [设问]这一现象又说明了什么问题呢？ [回答]这说明甲烷燃烧时有二氧化碳生成，也就是说明了甲烷的成分里一定含有碳元素。 [教师讲解]甲烷是由碳和氢组成的化合物，化学式是CH4。它燃烧时生成二氧化碳和水，同时放出大量的热。 [板书]2．甲烷的燃烧 CH4＋2O2CO2＋2H2O [结论]4．点燃甲烷和氧气或甲烷和空气的混合物都很可能会发生爆炸，所以要先验纯。 [延伸]煤矿的矿炕里经常有甲烷逸出，由此，同学们想到了什么呢？ [回答]1．煤矿里必须采取通风设施。 2．煤矿里一定要严禁明火。 [结论]5．

9、“冷而干燥”是这个实验成败的关键。“冷”有利于水汽的凝集，“干燥”可以判断是否有水滴生成。 6．这个实验说明甲烷中含有碳元素和氢元素。 [介绍]在池沼的底部常常含有甲烷，通常也称池沼中的气体为沼气。在我国农村，利用沼气可解决生活用燃料问题。 [投影] [教师组织学生一起了解沼气的制取和利用] [过渡]人们目前所消耗的能量主要来自化石燃料。然而，化石燃料的形成并非那么简单。 [投影] [介绍]从这两个图中，我们可以看出煤、石油、天然气等化石燃料的形成，并非一日之功，它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？下面我们一起看一组

10、数据，大家估算多少年后我国的石油和天然气将被耗尽？ 我国1998年化石燃料储量及年产量 探明储量 年产量 石油 32.7亿吨 1.6亿吨 天然气 1.37×104亿立方米 217亿立方米 煤 1145亿吨 12.4亿吨 [学生活动，教师巡视] [过渡]化石燃料被人们广泛使用，是因为它燃烧能产生大量的热量。那么，是不是只有通过燃料燃烧才能得到热量呢？下面我们来做两组实验。 [投影打出实验内容] [实验7—4]在一支试管中加入几小段镁条，再加入5 mL盐酸，观察现象，并用手触摸试管外壁。 [实验7—5]在一个小烧杯里，加入约20 g已研磨成粉末的氢氧化钡晶体，

11、将小烧杯事先放在已滴有3～4滴水的玻璃片上。然后再加入约10 g NH4Cl晶体，并立即用玻璃棒搅拌，使氢氧化钡晶体与NH4Cl充分反应。观察玻璃片上的水是否由于结冰而将玻璃片与小烧杯粘在一起。 [学生实验，教师巡视] [现象]实验7—4，试管中有大量气泡冒出，试管壁发热，实验7—5，由于结冰，玻璃片与小烧杯粘在一起。 [设问]这两个实验说明了什么问题呢？ [回答]化学反应中都伴随有能量的变化，有些化学反应中有热量放出，有的则从外界吸收热量。 [评价]回答得很准确。 [讲解]化学反应在生成新物质的同时，伴有能量的变化，而能量的变化通常表现为热量的变化。类似于可燃物燃烧，镁和盐酸这样

12、的反应，我们称之为放热反应。像碳与二氧化碳：氢氧化钡晶体和NH4Cl的反应，称之为吸热反应。 [板书] 二、化学反应电的能量变化 [介绍]在当今社会，人们利用化学反应，有时主要是为了制取所需要的物质，有时却主要是为了利用化学反应所释放出的能量。同学们能举出一些利用化学反应的热量和能量的实例吗？ [学生讨论，举例] [介绍]目前，人类通过化学反应获得的能量，大多来自于化石燃料，而化石燃料资源是有限的。那么，同学们认为怎样利用能源才可以使它的使用期限得以延长呢？ [学生讨论，回答] [讲解]总体来讲，如果我们能提高煤等燃料的燃料利用率，就相当于延长煤的使用期限。要使燃料燃烧通常考虑两

13、点：一是要有足够的空气；二是要使燃料与空气有足够大的接触面。 [设问]在实际生活中我们是怎样来克服这些困难的呢？我们来看投影。 [投影] 因为在许多情况下，不能直接燃烧固态煤，如汽车或拖拉机等；或者虽然能够直接燃烧，但效率很低，如蒸汽机车热利用率只有8％，一般民用煤炉只有20％左右。所以在石油、天然气不足的情况下，不得不考虑把煤加工成为气态的、液态的或固态的高级清洁燃料的问题，以提高煤的热量的利用和减轻环境污染。煤在加工过程中，本身的潜在能量会受到一些损失。但由于加工成的气态或液态燃料的热利用率高，因此在一些情况下，煤经过气化或液化而取得的热效益高于直接燃煤。 现在还有相当大的一部分锅

14、炉直接燃烧煤。对低硫煤可以采用粉煤锅炉，但需加烟道脱硫装置。对高硫煤，要用沸腾床燃烧系统，掺石灰实行炉内脱硫和降低氧化氮的生成。以上方法都是为了减轻污染、保护环境。 [小结]通过这节课的学习，我们了解了一些化石燃料，我们还知道化石燃料已经面临被耗尽的危险，应合理开采，并节约使用。 同时，我们还应认识到，物质发生化学反应的同时，伴随着能量的变化，通常表现为热量变化，即有放热现象或吸热现象发生。 [布置作业]课后习题1、2、3、4、5 通过不同的方法，获取“煤的加工产品”的用途。 板书设计 课题2 燃料和热量 一、化石燃料——天然气 1．甲烷的物理性质：无色、无味的气体，密度比空

15、气小，极难溶于水。 2．甲烷的燃烧： CH4＋2O2CO2＋2H2O 二、化学反应中的能量变化 第二课时 [引入新课] [介绍]煤、石油、天然气是当今世界上最重要的三大化石燃料。它们作为重要的能源，在我们的现代生活中起着很重要的作用。前面我们已经学习了天然气的有关知识，这节课我们具体来学习煤和石油的综合利用。 [板书]拓展课题 煤和石油的综合利用 [活动与探究] 讨论或思考： 1．你家中做饭、洗浴等使用什么燃料？ 2．汽车、轮船、飞机、拖拉机等使用什么燃料？ 3．炼钢厂、热电厂等使用什么燃料？ [答案]1．煤气或液化石油气等。 2．汽油、煤油、柴油等。 3．炼钢

16、厂、热电厂都用煤作燃料。 [追问]在生活中我们经常用煤气、汽油等作燃料，那么你知道它们是怎样形成的吗？ [回答]1．为了使煤得到综合利用，将煤隔绝空气加热，就可以使煤分解成许多有用的物质，其中就有煤气。 2．如果将石油加热炼制，利用石油中各成分的沸点不同，将它们分离，就可得到不同的产品，比如汽油、煤油、柴油等。 [评价]大家回答得非常好，关于这方面的资料下课后再多查点，开阔视野。 [介绍]煤和石油都是由古代生物遗体埋在地层下，在地壳中经过一系列非常复杂的变化而形成的。由于煤和石油的用途非常广泛，和人类的关系极为密切，所以，人们常把煤称为“工业的粮食”，把石油称为“工业的血液”。 [

17、过渡]下面同学们仔细阅读课本P132、P146内容，你能从中学到什么知识？ [学生阅读] [设问]你从中学到了什么呢？ [回答]1．煤是由有机物和无机物所组成的复杂混合物，主要含有碳元素，此外，还含有少量的氢、氮、硫、氧等元素以及无机矿物质。 2．将煤隔绝空气加热，可使煤分解成焦炭、煤焦油和焦炉气等。其中，焦炭可以冶金，煤焦油是重要的化工原料，焦炉气则是重要的燃料。这样煤就能被综合利用了。 [教师补充]黑糊糊的煤焦油是一个大宝库，已经从它里面分离出了上百种化合物，又进一步做成了各种有用的物质。 [投影] [引申]例题：(2003年南昌市初中毕业、升学统一考试)煤是一种常用的化

18、石燃料，家庭用煤经过了从“煤球”到“蜂窝煤”的变化：以前人们把煤粉加工成略大于乒乓球的球体，后来人们把煤粉加工成圆柱体，并在圆柱体内打上一些孔。请你分析这种变化的优点是：____________ 。 煤在燃烧时会产生许多污染物，为了减少煤燃烧时对环境的污染，可设法把煤转化成清洁的燃料。将水蒸气通过炽热的煤层，可得到较洁净的水煤气(主要成分是CO和H2)，请你写出该反应的化学方程式________________。 煤气厂常在家用水煤气中特意掺入少量有难闻气味的气体，其目的是________________。 答案：(1)使煤与空气的接触面积增大，燃烧更充分 (2)C＋H2OCO＋H2

19、 (3)便于及早发现煤气是否泄漏 [板书] [过渡]我们接着进行刚才的内容。 [回答]3．从油井中开采出来的石油，又称原油。原油通常显深棕色或黑色，常有绿色或蓝色荧光，有特殊气味，不溶于水，密度比水的稍小，没有固定的熔点和沸点。 4．石油主要含有碳和氢两种元素，同时还含有少量的硫、氧、氮等元素，它也是一种混合物。 5．石油和煤一样，给它加热后，同样能得到很多产品。人们利用这些产品的燃烧，给工厂、农村、汽车、轮船、火车等提供所需要的动力和热量。 6．在20世纪兴起了综合利用石油产品的工业——石油化工。科技工作者把燃料油中较大的分子裂解成小分子，然后把它们加工制造成各种产品，例如塑

20、料、合成纤维、染料、洗涤剂等。 …… [教师补充]石油已经在人类生活中发挥了巨大作用，它已深入到了日常生活中的各个方面。 [投影] [介绍]我国是世界上最早发现和利用石油的国家之一。早在一千八百多年前，我国勤劳智慧的劳动人民就发现了石油。我国的石油资源比较丰富，煤也是世界上蕴藏量最大的国家之一。解放后，我国先后开发和建立了大庆、胜利、华北、中原、大港等石油基地和一批煤炭基地，近年来在我国海域和西北部也开发出了新的油田。 [引申]近些年，科学家发现了有些能“冒油”的植物。 [投影] 能“冒油”的植物。 [小结]煤、石油等燃料虽然与人类关系密切，但人类一定要记住它并不是无限的。

21、 [板书]二、石油 [布置作业]教材P133讨论题1、2。 板书设计 二、石油 考题回顾 1．我省近海域中蕴藏有丰富的天然气资源，并且已经开采利用。天然气是一种重要的化石燃料。下列关于天然气的说法不正确的是[ ] A．燃烧的产物是水和二氧化碳 B．主要成分是一氧化碳 C．与沼气的主要成分相同 D．与空气混合点燃可能发生爆炸 2．据中央人民广播电台报道，2003年初以来山西省某些地方的煤矿接连发生“瓦斯”爆炸事故，造成重大人员伤亡。这里所说的“瓦斯”的主要成分是 [ ] A．H2 B．CO C．CH4 D．水煤气 3．不会加剧酸雨、臭氧层空洞、温室效应等环境问题的是 [ ] A．使用太阳能淋浴器 B．燃烧煤 C．超音速飞机尾气排放 D．使用氟利昂作制冷剂 答案：1．B 2．C 3．A