人教版九年级化学上册教案（第七单元课题2 燃料和热量 第1课时） 5页

1 课题2 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 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] 2 [学习情景]展示柴草、煤、塑料片、布料等实物。 [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 入的体质，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，颌部短据，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]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。 3 [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+2O2 点燃 CO2+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．“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] 4 [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数据，大家估算多少年后我国的石油和天然气将被牦尽? 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 吨 1．6 亿吨 天然气 1．37×104 亿立米 217 亿方米 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，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 gNH4Cl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] 吸热 二、化学反应中的能量变化 放热 [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? 5 [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，密度比空气小，极难溶于水。 2．甲烷的燃烧： CH4+2O2 点燃 CO2+2H2O 吸热 二、化学反应中的能量变化 放热